Создание фотореалистичного 3D персонажа

Художник по персонажам Шефки Ибрагим рассказал о создании цифровых двойников реальных людей. Его пайплайн включает в себя ZBrush, Maya, Photoshop, Mari, Arnold и Nuke.

Цифровой двойник

Только когда приступаешь к созданию цифровых людей, становится понятно насколько это непростое занятие. Начиная с анатомии и заканчивая взаимодействием света с кожой и реализацией всего этого в 3D-рендере. При работе с цифровыми людьми сложнее всего сделать их органичными, естественными. Существует грань, перейдя которую можно оказаться в «зловещей долине», и это отвлечет внимание зрителя от результатов вашего упорного труда. Обычно этой гранью являются глаза.

Начало работы

Я всегда начинаю с базового меша, который я смоделил сам. Его топология готова для анимации. Самое важное на этом этапе – сбор референсов. Для их организации я использую PureRef, и по ходу работы количество референсов увеличивается. Обычно моя доска состоит более, чем из 100 изображений крупных планов глаз, кожи, волос, схем освещения, портретов и т.д.

К моему скульпту в ZBrush я всегда импортирую различные сканы, которые позволяют мне видеть нюансы лица, не заметные на картинках и фотографиях.

Создание волос

При работе с XGen я использую опцию "placing and shaping guides". Обычно я создаю несколько описаний, чтобы задать различные участки прически, например, основная масса волос (которая является базой), дополнительные пряди, которые разрушают однообразие прически и отдельные мелкие пряди, например, выбивающиеся непослушные волоски.

Затем я использую модификаторы XGen: Clump, Noise и Cut для чтобы сделать волосы более естественными. Модификатор Clump особенно полезен, потому что реальные волосы собираются в пряди, и это важно учитывать при груминге реалистичных волос.

Более того, я всегда рисую маски для различных атрибутов, они позволяют вам контролировать количество волос и места их роста.

Глаза

При создании глаз я применяю отдельную геометрию для белка и радужки. Обычно в персональных работах я использую меши и текстуры, предоставленные проектом Wikihuman. Про шейдинг глаз я узнал из обучающего видео Arvid Shneider на Youtube:

Чем больше я изучаю глаза, тем сложнее они кажутся. Я заметил, что многие художники (в том числе и я в прошлом) некорректно создают границу белка и радужки. Она получается либо слишком размытой, либо слишком резкой (чаще последнее). Если внимательно изучить референсы, то на них видно, что вблизи переход между этими областями очень мягкий, но по мере отдаления глаза от зрителя, он кажется резче. Если граница радужки будет слишком резкой при взгляде с близкого расстояния, то, скорее всего, на дистанции глаза будут казаться мультяшными и нереалистичными.

Также очень распространенной ошибкой является размер радужки, который оказывает огромное влияние на внешность вашего персонажа и может создать эффект «зловещей долины». Вымеряйте пропорции радужки по фотореференсам и учитывайте его при создании текстурных карт. Чем больше вы наблюдаете за реальным миром и изучаете его, тем качественнее становятся ваши работы.

Кожа

Мой метод создания реалистичной кожи развивался с опытом, но неизменным осталось то, что я всегда использую сканированные карты Texturing XYZ. Самый новый метод работы с кожей включает использование мультиканального пака, который я использую при работе с цветовыми каналами. Он состоит в добавлении Displacement, Specular и Haemoglobin в красный, зеленый и синий каналы файла, чтобы получить зеленую карту странного вида, которую затем надо спроецировать на модель в Mari, затем экспортировать результат и применить по назначению. Вы можете найти подробное описание этого пайплайна на сайте Texturing XYZ.

Шейдинг кожи в Arnold может оказаться непростой задачей. Он подразумевает рисование дополнительных текстурных карт, например, Subsurface Weight, Specular Roughness и даже Coat Weight и Roughness для создания участков жирной кожи лица. Стадия визуализации требует от художника терпения и готовности к экспериментам. Мне нравится применять эффективный пайплайн Photoshop-to-Maya — я вношу небольшие изменения в текстурную карту в Photoshop, сохраняю ее и обновляю рендер Arnold, чтобы увидеть результаты.

Презентация

Для создания финального рендера я обычно использую схему освещения в качестве референса. Это может быть, к примеру, скриншот из фильма. Для рендера Eli, который можно увидеть на моей странице, я взял постер Star Trek и постарался воссоздать схему освещения с помощью светильников Area light и HDRI в Arnold. Освещение – это, определенно, один из самых важных аспектов любого портрета или сцены, потому что он может либо испортить работу, либо вывести ее на новый уровень. Я смотрю множество видео на Youtube, где фотографы демонстрируют свои подходы к освещению и созданию различного настроения снимка. На Panocapture можно найти классные HDRI-карты, которые могут мгновенно поместить вашего персонажа в реальное окружение, этим способом можно отлично тестировать материалы. Когда я стал использовать такой подход, мой шейдинг кожи вышел на новый уровень, потому что этот процесс требует тонкой настройки значений и перерисовки карт для более корректного взаимодействия с кожей персонажа.

Кроме того, я всегда делаю композ моих финальных рендеров в Nuke, чтобы сделать цветокоррекцию и AOV пассы, например, Specularity и Subsurface Scattering.

Послесловие

Мой совет всем начинающим художникам по персонажам – больше практикуйтесь, будьте настойчивыми и терпеливыми. Наблюдайте за тем, как другие художники создают свои работы, какие приемы они используют и учитесь у них. Также экспериментируйте с вашими собственными техниками, ведь учиться – это весело.

Эта картинка показывает, насколько изменился мой уровень за два года. Я получил этот результат только благодаря упорной работе. И если я смог добиться такого прогресса, то любой сможет.

Спасибо вам за внимание к моей статье, а сайту 80 level — за интервью. Вы можете также найти меня на Artstation и в Instagram.