Leonardo Amico 从现实生活对象开始对照片级资产进行建模和纹理化
Leonardo Amico 刚从智库培训中心毕业，是专门从事纹理和建模的 3D 艺术家。莱昂纳多目前住在温哥华，希望在加拿大各地探索机会。
他最近的2022 年新秀奖参赛作品引起了我们的注意，我们请他分享他是如何根据现实生活中的物体创作出这种照片般真实的玩具火车的。
该项目的目标是使用现实生活中存在的概念创建照片真实资产。选择这个概念的时间比我预期的要长，因为我想要一个具有有趣特征、形状和材料的物体，但成本也很合理。
物理拥有该对象的主要好处是：
我可以从任何可能的角度观察它；
我不必花时间考虑设计。很多时候，在概念中，很多部分和细节都被隐藏或定义不明确；
我可以拍多少我需要的照片；
我可以对物体进行 3D 扫描以获得正确的比例。
用于创建我的玩具火车的软件列表非常简单：
用于摄影测量的 Reality Capture；
用于建模的 Maya；
ZBrush用于雕刻；
用于烘培贴图的 Substance Designer；
Mari 用于纹理；
用于渲染的 V-ray；
用于合成的 Nuke；
用于视频编辑的 Premiere Pro；
收集参考资料
在这种特殊情况下，用于摄影测量的参考收集和拍摄照片的过程是一致的。
我们和另一位学生一起拍摄了近百张 8K 照片，涵盖了资产的各个角度；将相机放在三脚架上并旋转火车本身。
在拍摄过程中，我们确保花费所有必要的时间来获得非常好的效果，因为正如您稍后将看到的，这些照片是项目成果的救星。
拍摄完参考照片后，我们还拍摄了我们正在拍摄的房间的 HDRI，此外，我们测量了相机的距离和物体的灯光，以便能够在 Maya 中重新创建环境并进行准确的 模型上的lookdev。
如您所见，甚至在打开 Maya 之前，我就已经在考虑 lookdev。
良好的计划非常重要，可以在此过程中为您节省大量时间和精力。
摄影测量
摄影测量部分非常简单。我将照片导入到软件中，软件从中生成了对象的点云。
在花了一些时间清理之后，我得到了一个 3D 扫描的火车，它足够干净，可以让我开始使用它作为比例和比例的参考。
建模和雕刻
首先，我将 3D 扫描网格导入到 Maya 中，然后我开始在其上用火车构建块，将多边形数保持在非常低的水平，这样我就可以快速进行重大更改。
当我在建模中添加更多细节时，我不断地查看照片，以更好地了解扫描中未明确定义的形状。
Maya 中的图层组织以实现更快的选择：
与为细分而构建的所有模型一样，均匀且干净的拓扑将使 UV 展开更容易，并且对于雕刻阶段至关重要。
一旦你在 ZBrush 中细分，它将避免边缘重叠、置换贴图中的伪影，并且它将保证在整个网格中雕刻细节的分辨率相同。
实际上，我有一些拓扑不准确的地方。这让我花了一些时间回到 Maya 调整它，然后在 Zbrush 中更新它。尽量提前思考，你未来的自己会感谢你！
在 ZBrush 中，我分别导入每个对象，使用适当的命名约定并按区域对它们进行分组，以便能够更快地隐藏零件并在雕刻过程中拥有更动态的工作流程。
再一次，计划永远不够：我决定了我要雕刻哪些特征以及我要纹理哪些特征。完成后，我从较大的形状开始向较小的形状。
此时，我在 Maya 中设置了一个非常简单的场景来运行一些应用了置换的测试渲染。
为了使置换更好地工作并获得所需的所有支持几何体，我在 Maya 中更新了我的渲染网格，将每个对象替换为来自 ZBrush 的自己的 1 级（或用于更重的雕刻件的 2 级）。
对于屋顶的细节，我决定导出一个单独的置换贴图，因为我想让它们隔离，以防发生特定的变化。
这些是将新细节与先前雕刻的细节隔离开来的步骤：
从 Maya 导入渲染网格；
细分一次或多次；
雕刻细节；
在级别 1 上存储一个变形目标；
使用 Maya 的渲染网格更新级别 1；
切换变形目标；
在 Switch MT 选项 ON 的情况下导出置换贴图。
当我对第一遍细节感到满意时，我开始着手纹理处理，因为我知道在完成之前需要进行一些细化。
纹理
打开 Mari 后我做的第一件事就是想出一种有效的方式来组织我的项目，这种方式将是非破坏性的，并且允许我应用更改，即使在项目的后期阶段，也不必重做所有事情。
一开始，每个通道的节点树由不同的部分组成，每种材料一个。我将材料尽可能分开，以便我可以单独操作它们而不会影响其他材料。
一旦我有了每种材质的基本值，我就开始创建 ISO 蒙版：灰度层，用于驱动每个通道的每种材质的显示位置。
在面具中绘制广泛的范围将在外观开发阶段为您提供很多帮助。
正如我所说，我在纹理中使用的一个重要资源是为摄影测量拍摄的参考照片。从这些开始，我将它们设置为黑白，在 Photoshop 和 Nuke 中对它们进行分级，并获得对象上各种细节的更多蒙版。这让我有机会在 3D 中重新创建完全相同的形状，使资产看起来更像真实的。
当然，这些图像不足以达到最终外观，但它们是一个惊人的起点，表明它们对于以后绘制资产的其他区域非常有用。
对于凹凸贴图的创建，我以一种非常程序化的方式进行处理，使用一些自定义的平铺来创建凹凸的基础层，每种材质都不同。
为了开始这个工作流程，我带来了一些我在 Nuke 中喜欢的形状的通用图块，我对它们进行了模糊和分级，将它们相互合并。
该软件非常适合这个过程，因为我可以准确地看到每个像素的值并获得在网格上创建我想要的效果所需的范围。
第二步当然是在程序之上的手绘通道，在其中我添加了更多独特的细节和形状，这使凹凸具有我想要的表面复杂性。
因为玩具尺寸不是很大，所以它上面的细节往往非常小而微妙。出于这个原因，我不得不在 Nuke、Mari 和 Maya 之间来回做很多事情，因为即使是最小的值调整也会在渲染中产生相当大的差异。
让我更头疼的材料是黄金。这不是一种简单的油漆，它有某种金属薄片和凹凸，这让物体看起来有颗粒感，我花了一段时间才弄明白。
最后，我使用称为 V-Ray Car Paint 材质的特定着色器实现了外观，除了基本参数之外，它还允许您在材质中引入一些薄片以及第二级镜面反射和凹凸。基本上，我花了很多时间调整着色器中的值以了解它们的效果，不断比较渲染和参考，直到得到我想要的外观。
如您所见，着色器有一个凹凸贴图插槽，但因为我需要控制贴图的强度，所以我使用了 V-Ray 凹凸材质，我在其中添加了来自 Mari 的凹凸贴图。
LookDev
Lookdev 过程的第一步是在 Maya 中重新创建我拍摄参考照片的环境。首先，我将房间的 HDRI 应用到场景中的 V-Ray 穹顶，并将灯光放置在与参考灯光相同的位置。将真实灯光的纹理应用到 3D 灯光后，第二步是在灯光正确的情况下设置强度。
为了做到这一点，我在帧缓冲区中导入了我在拍摄照片时拍摄的颜色图表的图像，并选择了中间灰色的值，作为参考。
现在，我在我的场景中放置了一个 3D 彩色图表，与真实的位置大致相同，并调整了灯光的强度，直到渲染中的中间灰色值与照片中的相同。
当这两个值匹配时，我知道场景中的照明信息是正确的，因此外观上的任何差异都来自纹理。
作为最后一步，我不断调整纹理，直到渲染和参考看起来尽可能相似。现在材料正确，我相信它们可以在各种照明环境中工作。
照明和渲染
对于照明，我使用了非常简单的设置。对于它们中的每一个，我开始在 V-Ray 圆顶上放置一个 HDRI，检查 IPR 渲染中的不同旋转角度，直到找到能够提供更有趣反射的那个。我从 HDRI Haven 下载了我的 HDRI。
设置 HDRI 后，我放置了一些额外的灯光以创造更多的平衡，在一些物体上创建一些漂亮的边缘光效果和更多的反射，以更好地展示我在凹凸中添加的工作。
最后，我将对象放在一个小基座上以捕捉地面阴影，并创建了一个边缘形状放置在对象后面，在此屏幕截图中不可见。
对于转盘的照明，我重新创建了拍摄参考的环境，以便与原始对象创建更好的对比照片。
您在视口中看到的曲线是我用来旋转灯光的曲线。
渲染方面，我以标准 FHD 分辨率渲染，使用渲染层将背景和金色材质与对象分开。此外，我使用了多遮罩渲染通道，以便在镜头中获得金色物体的黑白图像。我需要这个蒙版，以便在合成过程中合并 Nuke 中的渲染。
对于转盘，我设置了渲染通道以显示漫反射、凹凸、粗糙度、线框和粘土，这样我就可以在 Nuke 中创建分解镜头。
正确设置渲染通道可以为您节省大量合成时间，而不会增加渲染时间。
合成
完成所有渲染后，我将它们全部导入 Nuke，然后简单地将黄金与资产的其余部分合并。因为合并节点使用 alpha 通道将图像放在一起，所以我首先必须使用 Copy 节点将 multimatte 通道传输到我的黄金渲染的 alpha 中。
然后我模糊了 HDRI 并将其合并到背景中，以便将焦点放在资产上。最后，我添加了柔和的晕影效果，以更加集中观众的注意力。我在 Premiere Pro 中进行了最终视频编辑，以实现演示卷轴的最终外观。
我在制作这项资产方面学到了很多东西，特别是我尝试以在管道中工作的心态做所有事情，做出可以让我的生活在接下来的步骤中更轻松的决定，并且我相信它确实有所作为。
