Johan Vikstrom是來自瑞典斯德哥爾摩的3D高級美術師，擁有16年的工作經(jīng)驗，曾作為compositor參與制作2011年的一部哈利波特電影。

作為一位全能藝術工作者，在過去的5-6年里，Johan Vikstrom一直專注于 lookdev / lighting / compositing，不斷完善自我。

此次，我們找來了Johan Vikstrom的一篇流程教程《voight kampff workflow-流程分解》：使用掃描頭部文件，制作逼真的頭像

有模型文件！有模型文件！有模型文件！含：FBX、OBJ、ZTL等多種格式，以及16K貼圖文件！

本期流程案列，Johan Vikstrom有提供了文件模型以及貼圖文件

使用的工具：Maya、V-ray、Yeti、Mudbox和Nuke，本篇將介紹如何使用它們。其他軟件也可以做類似的操作，只是操作有所不同。

此案列要求具有良好的基本3D照明/合成知識，以及一些渲染經(jīng)驗。流程思路只是起到一個拋磚引玉的效果，具體項目中還得根據(jù)實際情況調整，翻譯校對有限，不準確的地方請海涵~

最終渲染

參考

人類皮膚的模擬極其復雜，因此需要大量的參考資料。事實上，大多數(shù)好萊塢作品都有替身來拍攝皮膚/燈光。所以，如果你要照亮一個真實感的人，我建議你選擇一張真人的照片作為參考。這樣，你就可以看到什么是正確的，什么是不正確的。

我使用了《銀翼殺手1982》中的這張照片供我參考。

相機

我的第一步是確定使用什么相機。理想情況下，你需要了解用于匹配100％的相機的膠卷，焦距和F-stop。如果沒有此類信息，也沒關系。你可以通過將物體放在視框中，查看它們是否與圖片中的物體對齊來嘗試對相機進行調整。來回調整焦距，直到匹配為止。如果你在圖片中也給了一些線條，跟蹤軟件可以為你計算一個預測。

對于鏡頭，我知道他們大多使用幕后電影中的100毫米以上的鏡頭。因此，我猜想該鏡頭為100毫米，可能是2.0-2.8 F檔。F檔越低，景深越大。

我最終在照片上使用了2.0 F-stop，這使你的對焦區(qū)域非常狹窄。事后看來，我認為該鏡頭使用的是2.8，但我弄錯了相機/對焦點或姿勢角度，所以在2.8時他的耳朵仍在聚焦，所以這就是為什么我需要使用2.0

要將真實感添加到cg相機中，你需要添加景深，還需要添加散景圖。

這有助于為最終渲染帶來真實感，為此，你需要附加VrayPhysicalCamera并添加光圈貼圖。它們通常看起來像這樣：

對于我的鏡頭，使用的相機是變形的，但是我實際上使用了正常的圓形光圈圖，然后在VrayPhysicalCamera設置中將“bokeh anisotropy”設置為-0.353。這也將為你提供變形的孔徑圖。我也取消選中“Affects exposure”，因此你不必根據(jù)相機設置補償光強度。

姿勢角度

開始場景時，重要的是要考慮比例。大多數(shù)高端生產渲染器使用真實世界的單位進行著色器/光照計算。因此，我們場景中的所有事物都需要使用正確的大小，或者盡可能地使用最接近的大小。1個Maya單位應為1厘米。

我試圖使掃描模型盡可能地接近參考。你應該意識到，角色與參考之間的微小角度差異會導致網(wǎng)格移動到皮膚表面的其他位置。同樣，如果你的3D模型與參考圖片中的actor不匹配，那也會導致這種效果。因此，盡可能準確地擺姿勢角度將使你以后的照明過程更加順暢。

資產著色

3D掃描商店提供了非常干凈的掃描和良好的漫反射紋理，因此該部件運行非常平穩(wěn)。我使用linux，所以我不得不將模型帶到mudbox才能輸出位移圖，因為資產沒有提供它。對于漫反射紋理，我只從紋理中去除了眉毛，以便后續(xù)添加cg頭發(fā)。

刪除紋理貼圖上的所有SSS效果，因為這可能會導致渲染中的紅色區(qū)域發(fā)亮。VrayAlSurface非常適合計算準確的SSS。如果要繪制自己的紋理，也不需要將SSS效果繪制到紋理中。一個簡單的帶遮罩的紅色漸變節(jié)點可以解決此問題。

在skinshader 中，我只使用了一點normal map來為網(wǎng)格帶來更多細節(jié)。

對于 specular color的顏色，我使用了具有一定等級的cavity map，以獲取規(guī)格圖的某些變化。

我使用了glossiness maps，但實際上在我的 spec setup.中它們所做的工作很少。它們可能一起被移除。spec shader 由兩個blinn specular shaders組成，glossiness的sharper shader 為1， diffuse spec shader 約為0.6-0.7。相反，鏡面頂層的粗糙度由微位移控制，這可以使鏡面更精確地散射在皮膚上。

（這段翻譯總有點奇怪，原文在這里：The roughness of the top layer of specular is instead controlled by the microdisplacement, this gives more accurate scattering of the specular on the skin. ）

為了控制specular的粗糙度，我對microdisplacement 進行了分級以獲得我想要的結果，類似于對glossiness /roughness map.進行分級的方式。

我將microdisplacement 添加到normal displacement map的頂部。layeredTexture控制著整體的specular，為此圖像我使用了0.04的加法。如果我使用0.02，他看起來會比參考文獻更出汗。但我不想他看起來也滿頭大汗。

下面是沒有microdisplacement 的渲染圖，因此你可以了解microdisplacement 在分散規(guī)格方面所做的工作。

整理資產

為了修飾，我使用了Peregrine Labs Yeti。對于睫毛，我使用了另一項資產中的curve setup。因此，我只是對曲線進行了調整并將其擬合到該模型中，然后讓其沿著曲線生長毛發(fā)。

桃色絨毛有助于分解 specular產生更多真實感，當以5k分辨率進行渲染時，它們實際上會進行一些非常準確的修飾，因此最后我做了一些重新渲染，發(fā)現(xiàn)桃色絨毛錯了方向。

眉毛有點特殊。我知道制作眉毛很糟糕，所以我想出了制作眉毛的新思路。我知道我具有真實的眉毛紋理，所以我的想法是，如果可以在真實的眉毛上繪制曲線，我將獲得非常準確的眉毛引導曲線。因此，我只裁剪了帶有眉毛的多邊形的一部分網(wǎng)格。

然后，我將所有垂直邊緣轉換為曲線，并在其中放出一個曲面曲面。

maya具有此功能，可以在曲面上繪制曲線，但是該曲面必須是小塊。因此，在制作了nurbs表面之后，我在其上放置了一個透明著色器，以便可以看到后面帶有紋理的多邊形網(wǎng)格。而且我將多邊形網(wǎng)格鎖定在顯示層中，因此無法選擇它?，F(xiàn)在，我可以使用“Pencil Curve Tool”查看紋理時在nurbs曲面上繪制曲線。

之后，需要將曲線從表面曲線轉換為法線。然后，重建它們以減少曲線上的點。在那之后，很容易就可以從非常精確的引導曲線上畫出眉毛。我確保在眉毛的邊緣上保留了所有精確的曲線，但并沒有使每根頭發(fā)都位于較厚的區(qū)域。我每個眉毛使用了大約200條曲線。

對于眉毛較厚的部分，我使用了density map來生成更多的頭發(fā)。您還需要注意繪制曲線的方向，您需要從發(fā)束的底部開始，否則將改變頭發(fā)的方向

由于曲線正好在曲面上，希望它們略微突出，可以將引導節(jié)點設置為小于100％來在Yeti圖形中進行控制。還要記住將位移添加到網(wǎng)絡中，這樣就不會在網(wǎng)格后面留下毛發(fā)。這也適用于桃子毛。對于頭發(fā)來說，它通常不那么重要。

對于胡須，我剛剛繪制了density map，并添加了一個groom來控制頭發(fā)的方向。

對于hair shaders ，我使用了VrayHairNext，這是一個非常好的頭發(fā)著色器。我沒有使用任何貼圖，只是玩了“Melanin”設置，并調整了隨機設置，直到在vrayRT中獲得所需的設置為止。

燈光照明

對于照明，需要重新考慮比例。場景中的燈光放置在哪里，距離角色有多遠？它們在哪里與相機有關？這將影響到圖像的真實感。

在實際工作中，可以使用原始素材板，當使用漸變板時，可能會有些棘手。需要注意，平地機可以使用按鍵和遮罩來控制圖片不同區(qū)域的照明。

因此，也許并非在圖片中看到的所有光線實際上都與原始素材中的光線相同。

我首先選擇了HDR，然后對HDR進行分級以匹配參考。需要從HDR中移除所有光源。這樣做是為了可以完全控制渲染中的所有燈光。因此，請在任何照片編輯軟件中將其刪除，然后保存一個僅包含設置而沒有燈光的版本。

在實際的制作中，可能需要裁剪出HDR中的每盞燈，并將它們作為圖像添加到照明場景中的燈中。這樣，將從照明中獲得最真實的結果。但是由于我現(xiàn)在要制作完全不同的照明，所以我不需要使用此HDR中的任何照明。

3D場景中的所有燈光都需要對其應用HDR燈光圖像，這為燈光的反射和照明行為增加了很多真實感。HDR的裁剪方式也會影響光的行為。

可以在光源的邊界處進行裁切，也可以在光源之外進行裁切以捕捉光源的耀斑效果。還需要使用方向屬性，以使燈光在場景中正確起作用。是側邊有襟翼的聚焦燈還是柔和的燈？

例如，這種張開效果在眼反射中看起來非常好，并增加了很多真實感。另一種方法是關閉燈的反射，并添加帶有喇叭口的反射卡。也可以使用坡道遮擋燈光的一部分。

根據(jù)環(huán)境，可以選擇對其建模或僅使用HDR domelight。選擇哪種，取決于環(huán)境對被攝對象的照明強度。

我選擇不為該項目的環(huán)境建模，主要是因為我知道環(huán)境在該場景中將投射很少的光/反射。但是將HDR映射到環(huán)境模型是一件好事，因此渲染器知道到對象的距離。

這樣，將在表面上獲得正確的反射。domelighting具有極小的距離，因此渲染器如何知道HDR中的白色墻距離角色是100米還是10厘米？即使是帶有平面和長方體的非常簡單的模型也會對最終渲染質量產生很大影響。

我在他身后用一架黑色飛機擋住了HDR中來自他身后的光線。關于遮光，你可以嘗試了解真實照明，再來處理燈光和遮擋。在場景中使用黑色的窗簾或黑色的物體來擋光。

只需考慮將阻止器放置在什么位置，使它們在相機中不可見，這對于照明也同樣適用。

除非在圖像中，否則在相機中不應看到燈光。當然，燈光可以在渲染中，然后在實際制作中后期刪除。但是請注意，這可能導致不切實際的效果。

因此，讓我們分析一下這張照片的照明。要尋找的是光線照射到皮膚表面的位置，陰影如何掉落以及皮膚上的高光在哪里。

眼睛也非常好看，您可以看到反射在眼睛上的是哪種光。

主要照明來自窗戶。如果研究電影中的鏡頭，你會感覺到它們所處的距離和高度。

照明時，最好實時查看一次實時渲染中的一個光源。Vray為此提供了vrayRT，因此我可以移動燈光并實時查看只有燈光照射到表面的方式。

如果查看補光燈，皮膚和眼睛會有非常強烈的反射，但同時此部分臉也處于陰影中。他們可能為此使用了非常強烈但很小的光線。但是我選擇刪除它，因為我不希望他看起來像滿頭大汗，所以我選擇了更大的柔和光線。

我實際上誤會了反射光，并認為這是他下面的光源。我想了很長時間才找到一個亮點，所以我會在他的鼻子和下巴下得到與圖片相同的反射。最后，我意識到這實際上是他的白襯衫在皮膚上反射出來。

由于我的角色沒有白襯衫，因此無法獲得這種效果。我保持了光線，但使用了非常低的強度，因此在渲染中幾乎看不到它。由于我從補光燈中去除了強烈的反射，因此我在場景中添加了一些頂光，以對他臉部較暗的部分進行一些反射，因此該區(qū)域看起來并不那么平坦。

你應該嘗試盡可能模仿渲染與參考的光對比度。這將減少你的后期工作。

合成

該過程的這一部分可能是最重要的部分。在這里，可以修復很多錯誤，也可以進行較大的更改，然后將其重新傳輸?shù)劫Y產中，以使工作流程更流暢。

渲染時，請確保使用AOV，以便可以分別調整reflections/specular/sss/etc separetely。

我將渲染圖與參考并排放置?，F(xiàn)在，我可以看到渲染得到的接近程度以及為獲得相同等級需要進行哪些更改。

首先，我對整體對比度進行評定。使用Nuke時，我使用“ colorLookup”節(jié)點，該節(jié)點提供曲線以控制整個和每個RGB通道。

一個小技巧：將圖像轉換為帶有“l(fā)og2lin”節(jié)點的grade節(jié)點之前的log colorspace。這樣可以更好地控制顏色曲線。然后將其轉換回linear colorspace ，之后將“ log2lin”節(jié)點反轉。

總體成績良好后，我將分別分析每個顏色通道。

通過分別查看每個通道，我可以調整每個通道的顏色曲線，直到獲得盡可能接近的匹配為止。首先，我主要是看皮膚的對比度和光值。

對于電影膠片，通常會進行一些軟剪切，使高光降低，同時仍保持與圖片其他部分相同的強度。在nuke中，你可以執(zhí)行“ softClip”節(jié)點。你也可以使用曲線手動進行。

在分級過程中，你會注意到照明是否需要調整。顏色或強度可能需要調整。如果你對分級進行的更改過于劇烈，可能需要先在照明上進行一些平衡工作。

分級之后，得到與我們的參考非常相似的圖像。

我還添加了一些顆粒和鏡頭失真，我只是向紅色通道添加了一些隨機的低值，然后為綠色添加了更多，對藍色通道添加了更多。足夠低，因此它不會在最終圖像中彈出。

最后，我添加了一點點細膩感，這種效果實際上發(fā)生在相機中。在某些方面比其他方面更多。但是通常需要在變暗的膠片邊緣周圍使用遮罩。

我決定最終裁剪圖像，以使其更好地進行查看。所以現(xiàn)在它更像是人像而不是膠卷畫面。

這是圖像的最終版本。