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干貨 | 如何打造CG擬真光照效果?國外3D藝術家神分享!必碼

發(fā)布時間:2024-04-13 15:31:51 瀏覽量:212次

在創(chuàng)作作品前,靈感構思及參考資料是非常重要的一環(huán),若不合適,呈現(xiàn)出來的作品也會連帶出現(xiàn)瑕疵;另外,燈光也占有相當重要的位置,它決定了最后視覺感及物件的呈現(xiàn),可以說是創(chuàng)作者與觀眾間交流的橋梁。

此次專訪邀請到來自印尼的3D藝術家Ryuga Tjew,分享他是如何尋找最佳參考資料,運用Maya、Mari、Marvelous Designer、V-Ray及Nuke等多種軟件,并配合良好的光照效果,打造出擬真的CG短片。

人物介紹 PROFILE

Ryuga Tjew

3D藝術家

涉足視覺特效行業(yè)

來自印尼巨港,現(xiàn)居加拿大溫哥華。畢業(yè)于建筑學系,在過去的5年里擔任過室內設計公司、展覽及社區(qū)教堂的平面設計師,現(xiàn)任職于知名影視特效公司數(shù)字王國3.0的溫哥華工作室。

從小就對3D、擬真、圖形處理、繪畫及著色等元素情有獨鐘,最近則轉移到視覺特效行業(yè)任職,作為過往學習技能的延伸。

聊聊制作緣起?最大的挑戰(zhàn)?

Ryuga:起初,我想成為一個具備某種專業(yè)技能的CG通才,尤其是環(huán)境紋理與燈光領域。于是我希望這件作品能充分展現(xiàn)出良好的室內設計與充足的光源,呈現(xiàn)出擬真感。老實說,以2D圖像為概念來想非常難,因為它純粹只是一張圖畫,換句話說只是將個人的想法具象化。

若將以上元素轉換成全CG環(huán)境是行不通的,這也是為何我在思考創(chuàng)作概念時,我都會以真實的圖片去做參考。此外,我的導師Adren Vallecilla(數(shù)字王國CG 總監(jiān))總是給我很棒的建議,鼓勵我用真實資料做參考,別太依靠雙眼;只要參考真實資料創(chuàng)作,絕對不會出錯。

這件作品約莫從2021年10月底開始制作,整體制程耗時為9.5個月,過程中雖然犯了一些錯誤,但同時也在學習。前3個月非常艱難,因為我需要改變一些物件外觀并尋找及確定其他參考資料。

我意識到自己所選的概念圖有一些問題,盡管構圖和燈光都非常棒,做成3D也很容易;但色彩呈現(xiàn)非常少,整件作品中沒有任何有趣的特點。因此,我找了其他擁有類似環(huán)境和燈光條件的圖片,其中包含有趣的特點或顏色,以應用在CG環(huán)境中。

分享一下你的工作流程?

Ryuga:我把整體制程分成8個步驟。

第一步搜集參考資料:試著思考呈現(xiàn)出什么特點或顏色對作品來說最好,將參考資料轉移到3D場景時,一致性非常重要,千萬別全部挪用。

第二步Blocking:此步驟的目的是確認物件的比例大小。此外,我還會遮擋住一些燈光,以獲得一些概略的想法,像物件在灰色光源下會如何呈現(xiàn);接著我會決定哪個區(qū)塊要亮/暗一點,并確認主光源、次光源及補充光源等等。

第三步建模:這是目前為止重復性最高的步驟(處理拓撲),自上一個步驟開始,我就會將所有建模拋光,而這件作品大部分都是硬表面建模。島嶼的話,我是在Gaea里建模的,而以布料來說,我先在Marvelous Designer里進行布料模擬,再將網(wǎng)格以OBJ檔導入Maya中,最后再重新拓撲。

第四步鏡頭拍攝:鏡頭拍攝有助于我規(guī)畫紋理細節(jié),我會在此步驟將3D素材分成3類:主要素材(特寫鏡頭)、次要素材及背景素材。如此一來,我就能知道在后續(xù)制程中,哪個紋理需要額外耗費精力制作。

建模

第五步UV貼圖:

在制作主要素材時,我會調整鏡頭距離以適當呈現(xiàn)該物件。此外,我會將最終解析度的紋理畫質加倍,比如螢幕輸出為2K,UV tiles就會是4K,大約為兩倍。

我喜歡讓UV貼圖保持一致的比例,并透過檢查紋素(Texel)密度參數(shù)以避免任何出入;不必將每一處都調整為同樣數(shù)值,但絕對要擁有相似密度。

UV貼圖

最后,我透過物件、材質與特定軟件將UV tiles拆解。對我來說,知道哪個素材需要在Mari及Substance Painter(簡稱SP)中繪制,或靠Maya進行快速程序紋理等,會讓我的生活更簡單。

第六步紋理:

其中最有趣的是繪制所有的顏色、細節(jié)與layer。以主要素材為例,我先使用SP獲得一些紋理貼圖,例如環(huán)境光遮蔽及曲率貼圖,再將其導入Mari制作layer,接著是增加細節(jié)。

紋理

紋理是種故事敘述,不能看起來過于程序化或是有瑕疵。因為場景中有非常多主要素材,也間接有許多的UV tiles,我主要用Mari以高解析度圖像的方式繪制,但若用SP制作的話難度會高很多;至于次要素材,我只用SP制作,它比Mari更快、更簡單。

此外,有一些較小的物件,像電線、相框及背景的塑膠物件等等,只要知道數(shù)值參數(shù),我就能用V-Ray進行程序建模。最后,我會加入灰塵及臟污等layer使其更細致。

紋理

第七步燈光和渲染:

燈光是非常技術性的事,在燈光階段,我有90%的時間都在解決問題。而它們都得靠有效的渲染技巧解決,像管理每個渲染通道、如何處理元素、或如何在不用犧牲最終輸出的條件下獲得高品質的渲染等等。其中最困難的是縮時攝影,我需要制作場景燈光并放置在開口或窗戶正前方。

首先,我用V-Ray海洋把天空渲染成HD畫質的素材,接著導入動畫光源紋理與HDRI圓頂來照亮周圍,主要目的是讓船艙內部呈現(xiàn)出正確的環(huán)境光反射,就像云朵移動會反映出時間軸,所以兩者之間必須緊密地連結。

燈光渲染

其次,我需要弄清楚每幀最亮的點在哪,才能將太陽放在最佳位置,包括從最高到最低角度(日出日落)。最后,我渲染了每個獨立通道的光源,以便在合成時能有更多控制權;我還復制了Maya場景并將所有幾何圖形換上黑色的材質,分別呈現(xiàn)白天與黑夜的視覺效果。

第八步合成:

首先,我用3D掃描渲染節(jié)點將天空、水面及內部空間結合,以呈現(xiàn)出良好3D環(huán)境。再來調整光源來控制對比度、強度及顏色;接著在空氣中加入漂浮的灰塵顆粒。之后調整渲染通道,尤其是折射與強光看起來會更漂亮且更具戲劇張力。

合成

接著修正顏色平衡,我不想要一切看起來都那么飽和,所以遵循一些電影截圖做參考,讓整體圖像看起來更逼真。主要的參考來源是一個叫Film-Grab的網(wǎng)站,我使用參考資料來控制內外部的白平衡,以呈現(xiàn)出正確的曝光范圍,最后再加入小插圖使其更真實。

加入音軌

使用的軟件?如何流暢運用?

Ryuga:3D建模的話幾乎都用Maya,布料模擬用Marvelous Designer完成,島嶼則是用Gaea制作。主要素材和船內結構紋理都是用Mari制作的,次要素材用SP,只有椅子的皺褶表面是用ZBrush,并在必要時用Photoshop做修改。

燈光、渲染及合成是用V-Ray與Nuke;最后的影片剪輯是用Adobe Premiere Pro。老實說,了解每款軟件的適用檔案格式很重要,要學會靈活轉換事物并區(qū)分具體細節(jié)差異。例如PNG、JPG、EXR 和OBJ、FBX各自的差別等等,檔案大小并不代表其實用性。

分享夜晚場景與燈光的制作細節(jié)?

Ryuga:大部分的制作細節(jié)上述都有提到,但還有一點可以再分享。我認為組織和解決問題的能力在燈光制作里非常重要,營造光照的專業(yè)技巧絕對是最困難的一點;換句話說,我需要找出最棒的方法以簡化合成的過程。

同樣地,渲染引擎的能力也是關鍵之一,所以重點不在白天或夜晚,因為它們只是復合渲染后的最終成品。至于燈光,我將內部CG及外部動畫縮時攝影「連接」起來,內部必須比外面再暗一點,這點要非常注意。最重要的是,在Nuke中使用Light Wrap的技巧會使畫面自然很多。

夜晚場景

光照

在建模與材質方面有遇到任何困難?

Ryuga:因為大部分都是硬表面建模,所以沒有遇到任何問題。其中只有椅子表面是用ZBrush雕塑,主要是我想學習如何將貼圖從ZBrush導入到Maya,因為自己平時很少用ZBrush。藉由這個機會,我學習到ZBrush的重點功能,尤其從建模到紋理,也因這是我第一次完整使用體驗,所以有遇到一些難題。

金屬紋理的部分相當困難,因為我需要找到正確的IOR值和鏡面反射量。另一點是玻璃上的小臟污,玻璃會產(chǎn)生折射,加上臟污較不明顯,在V-Ray設定相關參數(shù)時得非常小心。也因折射非常不穩(wěn)定,所以需要花很長時間渲染,而臟污為此發(fā)揮了很大的作用。

最難渲染的物件?

Ryuga:這個問題我被問到很多次,尤其是水面的部分;但令人驚訝的是,水面其實是最簡單的。我先前也認為那是最難的部分,所以我跟著網(wǎng)上的V-Ray教學,營造出動畫水面。但其實整體最困難的不是物件,而是在Maya中管理渲染圖層。

今天的專訪分享到這里就結束啦!如上面受訪的3D藝術家Ryuga Tjew所述,一些金屬紋理、鏡面材質在渲染過程中需要花費較長時間,類似這類CG短片動輒大幾個小時的渲染時長是很正常的。

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