3D角色中的逼真面部特征
介绍
你好，我叫Arthur Hernandes，我是一名 3D 角色艺术家，今年 31 岁，来自巴西最大的城市圣保罗。我在 CG 工作了将近 16 年。最近，我参加了一部 CG 巴西故事片及其平台游戏，今年我有机会在游戏Skydome 中担任 3D 角色艺术家。
我一直喜欢电子游戏和他们的艺术，所以这对我来说是一条自然的道路。最初，我作为 3D 动画师开始了我的职业生涯，他喜欢将角色建模作为一种爱好。最终，我注意到我对 3D 建模的热情更大了，并决定改变我的关注点。
想法与参考
起初，我打算进行一项研究。我一直喜欢像暴雪和模糊这样的大公司能够在他们的电影中展示的真实感，所以我想尝试类似的东西。最初的挑战是创建一个完整的 3D 角色，以某种方式构成，能够传递自己的历史。阴谋集团族长一直是我最喜欢的“万智牌：聚会”卡牌之一，所以我认为这个角色非常适合我的任务。
第一步是搜索一些人脸参考。因为我想尽可能地写实，所以我寻找了一些适合一个好族长的演员。从这个意义上说，我认为詹姆斯克伦威尔将是最好的选择。我用谷歌搜索了他的角色，主要是他在美国恐怖故事第二季中的角色镜头，并分离了参考资料。参考电影的好处是，您可以从不同角度和不同照明下看到您需要的东西，因此您可以注意到隐藏在单个“镜头”中的细节。
在此过程中要记住的另一个重要方面是您想要达到的标准类型。从这个意义上说，有其他好的艺术家作为参考是很好的。对我来说，他们是Rafael Grassetti、Steve Lord、Adam Skutt、Vimal Kerketta、Kris Costa和许多其他人。
关于挑战，我会说我的首要问题之一是缺乏适当的关注。最初的目标过于笼统，所以我无法对角色的每个元素都给予必要的关注和照顾。然后我决定先只关注脸部，然后在尽可能地做好之后再转移到下一个部分。除此之外，创建逼真的 3D 面部本身可能具有挑战性：与往常一样，最困难的部分是使其尽可能与参考相似。需要强调的是，这是一个迭代过程，需要多个版本，直到制作出最终版本。
雕刻
雕刻过程非常简单。我从一个只有几个细分的 dynamesh 开始，然后挡住了一个非常简单的头骨。随后，我添加了鼻子、眼腔的通用主要形式。等等只是为了建立模型的基础。在这些地标之后，我可以处理与演员面部相关的元素配置。慢慢地，我细化了鼻子大小、眼睛距离和嘴形等身体特征，直到达到所需的形状。手上有一个粗略的模型，我专注于次要形式，如表情纹、皱纹、平面差异等。重要的是要注意，在这一步中，我通常不对称地工作，以使模型更加真实。
细节
完成主要和次要形状后，我开始处理小细节。我用标准刷子和粘土接近含有多余皮肤的区域。对于空腔，我使用 Dam 标准来突出细节并使它们更容易被察觉。此外，我使用捏合和充气来保持皮肤皱褶闭合。
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对于更具体的元素，如皮肤毛孔，我使用 alpha 和拖动矩形来获得初始基础，然后我手动添加了更多细节。
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在最终文件中，模型有大约 600 万个多边形。
眼睛
在眼睛上工作时，我通常只从两个球体开始：一个用于角膜，另一个用于巩膜、虹膜和瞳孔。然而，在这个项目中，我使用了不同的方法并创建了三个不同的网格：一个用于巩膜和角膜，两个分别用于虹膜和瞳孔。
一旦我有了眼睛的基本模型，我就将它导入到ZBrush 中，并使用真眼图片作为参考用 Zspotlight 进行绘制。基本思想是先绘制颜色贴图，然后从中创建雕刻细节。之后，我将其转换为蒙版并使用标准和膨胀笔刷添加纹理细节。然后我用刷粘土使表面更不规则。最后，我对虹膜应用了相同的工作流程：绘制颜色贴图，将其转换为蒙版，并雕刻新的细节。
对于眼睛着色器，我使用 V-Ray Mtl 和一些纹理贴图来控制相关参数，如反射、不透明度、反照率和法线贴图。着色器非常简单，获得的真实感基本上是将常规雕刻过程与良好照明相结合，以获得有趣的眼睛反射效果。
皮肤
由于最初的想法是尽可能获得最逼真的模型，因此我使用了 V-Ray的 FastSkin Shader。它在虚拟场景中模拟真实皮肤的行为。应用着色器后，我以适当的方式修改了它的参数：我加强了增加散射光线值的半透明效果，调整了次表面颜色以获得适当的肤色和散射以获得光线穿透的特征红色效果皮肤。然而，在开始绘制地图之前，我在互联网上搜索了皮肤参考，以简化面部着色过程。
对于 Albedo 贴图，我使用了 ZBrush 并从我在 Sub-scatter 参数中使用的相同颜色开始。之后，我慢慢地在脸部较暖的区域添加了红色，然后添加了一些蓝色和绿色。最后，我输入一些出现在旧皮肤上的特定斑点。
有了反照率贴图，我就能够创建高光贴图和光泽度贴图。我将它们都初始化为黑色，然后在我想要更亮的区域（如鼻子、嘴巴、前额和眼袋）添加白点。随后，我混合了用 ZBrush 制作的腔体贴图和反照率的 ab/w 版本，以便在面部表面上提供更大的亮度变化范围。
最后，为了将雕刻的细节带入 ZBrush，我导出了置换和凹凸，组合了 2 张贴图并将结果作为置换贴图应用到着色器中。
头发
头发的制作过程非常简单。我使用 ZBrush 创建了显示所需区域的蒙版，应用了 Fibermesh 并使用 Move Brush 刷了头发。头发本身是在Maya的 nHair 系统的帮助下创建的。每种类型的头发（面部、眉毛等）都有自己的 nHair，因此我们可以通过更改所需的参数为每个部分分配特定的特征。
为了创建 nHair，您需要制作一个用作生成表面的 3D 对象。之后，您可以应用 nHair 并添加创建的 Fibermesh 曲线。每种类型的头发都有自己特定的 nHair 配置。一般来说，我总是调整 Thinning 参数以生成更自然和随机的股线大小，增加 Clump Width 以更好地分布发根，并增加 Clump Width Scale 以具有更多分离的发梢。
此外，V-Ray Hair 用于所有角色的头发，但其参数值针对每个区域单独调整。例如，较细的头发（鼻子、耳朵）的不透明度降低了 40%，使其不那么明显。最后，为了拥有更健壮的胡须，我更改了主要数量以消除其亮度，并更改主要光泽度以强调明亮区域。
照明和渲染
我选择 V-Ray 作为渲染引擎，因为我真的很喜欢我使用皮肤着色器获得的结果，以及它的相对简单性。
这个想法是在没有颜色干扰的中性光下展示模型。我制作了一个带有自上而下的主灯的标准装备，以便为模型提供体积并突出阴影，特别是在眼睛区域，两个背光提供 sss 提供的半透明效果，最后，底部灯调整颈部和鼻子区域的色调。此外，我插入了两个带有 HDRI 贴图的圆顶灯来补充照明设置：一个用于照亮较暗的区域，另一个用于增强材料的镜面反射。
关于着色器，我将 Fast Skin 应用于脸部，将 V-Ray Mtl 应用于眼睛，将 V-Ray Hair 应用于毛发。
