Alex Trevino 制作激光牛仔 CG 静帧

2022-05-08 21:36 作者:CGStaion 0人读过 | 我要投稿

该项目基于艺术家 Gaspard Sumeire 的概念之一。这是该系列的第三个项目。要学习的主题是烟雾模拟和纹素密度。

文章结尾可以获取素材文件

概念

找到让我兴奋的图像，这样我就可以详细地开发它。

我从第一眼看到《激光牛仔》的插图就爱上了它，幽默和严肃的混合让我选择了这个项目。目标是使用 Laika Studio、Wes Anderson 和 Tim Burton 等参考资料，让场景感觉像是定格动画。大部分阶段我使用的是Blender 2.79版本，实验版使用了新材料；用于头发Principled Hair BSDF和Principled Volume BSDF用于烟雾。它使用CPU + GPU进行渲染，最后将工作流程转换为Blender 2.80，为最终版本的发布做好准备。

项目文件夹结构

在你的文件夹结构中有顺序并不能保证你的项目成功，但它确实使它更容易

我将资产分为六个主要文件夹，2D文件夹包含 SVG 中的 alpha、草图、最终纹理和矢量图像。3D文件夹包含 Blender 场景、FBX 文件和 Substance Painter 项目。品牌文件夹包含社交网络的字体、徽标和创意。概念文件夹包含原始概念图像。音乐文件夹包含视频的音乐。带有阻塞的渲染文件夹，用于社交媒体和打印的图像。

相机

场景中需要有一个相机来放置背景图像。

首先放置一个与我要建模的概念图像比例相同的相机。我用Shift + A添加一个摄像头并选择Camera，我将它安排到位并单击Numpad 0，从摄像头内部查看。使用N查看视口的属性菜单。在View中使用Lock Camera to View，并轻松移动相机，当到达正确的位置时，将其移除，以便不再移动。这使得在建模时很容易知道镜头内部和外部的内容。

背景图片

放置背景图像有助于与概念插图具有相同的比例。

要添加背景图像，我使用N转到视口的属性菜单，然后转到背景图像并单击添加图像并打开以选择图像。如果图像的比例不正确，则需要转到“尺寸”中的“渲染”菜单并更改图像的X和Y分辨率。

要添加背景图像，请在属性菜单中选择相机，选择相机图标，激活背景图像并单击添加图像，然后打开以选择图像。如果图像比例不正确，则需要进入输出菜单并单击打印机图标。在Dimensions中，更改X和Y中的分辨率

多边形建模和雕刻

有时需要将poligonal建模和雕刻结合起来

当对象很简单时，多边形建模就足够了，您可以在最后雕刻细节。如果形式很复杂，首先制作一个非常基本的Sculpture，然后是Retopology，最后雕刻最终的细节。在这部分过程中，我只使用了 3 个修改器，Solidify为平面赋予厚度，Subdivision Surface用于细分模型，Multiresolution用于在Sculpt Mode中添加细节。

胡须

从一些球体开始，在雕刻模式下激活Dyntopo为其赋予胡须的一般形状并添加一些细节，然后重新拓扑为网格赋予形状，最后添加修改器多分辨率，再次在雕刻模式下提供一些最后的细节。

身体

用圆柱体和盒子制作底座，在雕刻模式下详细说明一般形式，制作重新拓扑并细化形式，最后我添加了修改器多分辨率并在雕刻模式下雕刻了一些细节。

帽子

底座是一个圆柱体和一个平面，我使用Solidify修改器和Grid Fill工具，然后使用Multiresolution修改器在Sculpt Mode中添加最后的细节。

背包

用立方体和一些平面制作底座，用Solidify给出厚度，然后进行细分，添加Edge Loops。最后是Multiresolution修改器并在Sculpt Mode中添加细节。

排气管

添加了一个圆柱体，在之字形上打了孔，然后添加了修改器细分，然后是实体化并应用它。

电缆

添加曲线，用斜角深度给它厚度，然后把它变成网格。

重新拓扑

干净的拓扑使我们的工作更容易，使用更少的内存，并且是正确动画模型所必需的

首先在雕刻模式下用粗糙的形状雕刻面部，然后使用油性铅笔工具为我想要实现的拓扑绘制一些指南，然后我进行重新拓扑，最后添加修改器多分辨率并雕刻一些最后的细节。使用附加组件“F2”，它可以通过“F”键创建面孔的选项大大加快了这个阶段。

UV 贴图

UV 是在 Substance Painter 中绘制模型所必需的。

准备模型

在这个模型中，我有一个带有 5 个细分的Multiresolution修改器的HighPoly包，我将副本缩小到 1 个细分，然后应用修改器。这个新的就是LowPoly。

标记接缝

对于LowPoly，我用Mark Seams 标记了接缝并尽可能地隐藏它们，在进行Unwrap时需要进行多次测试以获得良好的结果。

展开

选择所有面，然后使用U> Unwrap 展开，有两种方法，我总是尝试两种方法来查看哪个具有最佳结果Angle based 或 Conformal。用Pack Island打包所有东西。最后，TexTools Add-On可以在UV / Image Editor中对齐并直接制作一些岛屿。

纹理密度

纹理的分辨率是用纹素密度来衡量的，目标是所有物体都具有相同的纹素密度，但有时这是不可能的。在这种情况下，我制作了两类，一类是纹理密度为2048 px / mts的一般对象，另一类是具有双4096 px / mts的牛仔，以便能够拍摄特写镜头，为此我使用了添加- 在 Texel 密度检查器上。

ID map

拥有 ID 贴图有助于在 Substance Painter 中选择区域

进入Vertex Paint Mode，点击Face Selection，创建一系列颜色，选择将使用相同材质的区域，然后按Shift + K应用所需颜色。

导出到 Substance Painter

为了能够在 Substance Painter 中绘制模型，我们必须正确导出它。

选择所有LowPoly对象，并将场景导出为FBX。然后在HighPoly中单独导出选择的对象，为此需要在导出时激活“选定对象”。HighPolys将用于在Substance Painter中烘焙有关LowPoly的细节。

从 Blender 导入

Substance Painter 是最直观的纹理化方式

选择模板PBR – Metallic Roughness (Allegorithmic) ，在FBX LowPoly中选择场景。选择法线贴图格式的OpenGL非常重要。对于文档的分辨率，我使用了4096。

纹理的烘焙

必须生成贴图才能在 Substance Painter 中工作

选择4096的输出大小并烘焙除法线贴图之外的所有贴图，对于那些我为每个网格制作另一个烘焙的贴图，在High Definition Meshes区域中选择网格HighPoly。

参考图片

没有比清楚地了解我们想要实现的目标更好的方法来制作纹理

纹理中细节的质量随着更多更好的参考而增加，为了实现这一点，我为每个对象制作了一个拼贴

PBR 基于物理的渲染

了解 PBR 的理论是创建更好纹理的基础。

PBR是一种物理上正确的纹理和渲染方法，它比以前的方法（镜面反射/光泽度）更容易实现更真实的效果，因为它的局限性在于它总是看起来很逼真，而且光线在任何环境中都表现良好。在Substance Painter中，我使用了Workflow Metal / Roughness，其中使用了不同类型的贴图。

Base Color(SRGB – RGB)

此贴图由漫反射颜色(Albedo)和金属反射率值组成。

Metallic（灰度 - 线性）

这是一个白色是金属黑色是非金属的面具

Roughness（灰度 - 线性）

它代表微表面，用黑色表示柔软的区域，用白色表示粗糙的区域

Height（灰度 - 线性）

该地图增加了表面的明显厚度。

Ambient Occlusion（灰度 - 线性）

它定义了有多少来自环境的光可以进入表面。

Normal(RGB)

通过基于 RGB 映射将它们投影到表面上来模拟细节，其中 R（红色）是 X 轴，G（绿色）是 Y 轴，B（蓝色）是 Z 轴。

Emissive(RGB)

选择发射材料的位置和颜色。

Scattering（灰度 - 线性）

它是白色半透明而黑色区域不透明的面具。

基础材料

我使用的最基本材质的结构只有三张图

Base Color、Roughness 和 Height是基础材质 (3.5.1) 的基础。有了这个基本的组合，我解决了非金属材料。我为每种类型的地图使用三个级别的详细信息，并将它们分组到文件夹中。(3.5.2) 一般细节、小细节和遮挡细节。

Mask

生成器用于设计影响材质的遮罩

此方法用于应用蒙版：

1. 添加填充层。

2. 添加蒙版。

3. 蒙版位于填充层的右侧。

4. 将生成器添加到蒙版。

5.生成器位于Mask下方。

6. 选择蒙版编辑器。

Generator – Mask Editor 中有几个参数，每个参数都有不同的效果。最常用的是Ambient Occlusion 和 Curvature，您可以在图像中看到不同的参数。此外，您最多可以添加 2 个纹理，并且可以组合参数。

您可以根据需要使蒙版变得复杂，只需使用不同的混合模式将效果叠加在一起

1. 将生成器添加到蒙版并选择蒙版编辑器。

2. 添加填充并选择灰度地图。

3. 再次添加填充并在灰度中选择不同的地图。

4. 重复上一步，但在灰度图上使用较小的比例。

5. 添加色阶效果。

6. 最后添加一个填充并在灰度中选择一个地图。

隐藏接缝

使用三平面投影选项，我可以轻松隐藏接缝

您不能总是使用此选项来解决接缝的所有问题，但在许多情况下是可能的。只需将UV Projection更改为Tri-planar Projection并进行测试。

绘制场景

当它是中型或大型场景时，以最高分辨率绘制所有内容会由于内存不足而产生问题。

为了解决这个问题，我使用了相同的 .FBX 文件，并制作了不同的 Substance Painter .SPP 文件，对于这个项目，我将场景分为六个 Substance Painter 文件：

文件 1：包、腰带和其他物品。

文件 2：服装、眼镜、帽子、手套和手臂。

文件 3：主要武器。

文件 4：小孩。

文件 5：火车。

文件 6：地板、钱和袋子。

将贴图导出到 Blender

我为Blender准备了一个可以正确导出地图的预设

要导出纹理，请转到File > Export Textures，创建一个新预设并将其命名为 Blender Cycles 。

有原则的 BSDF

通过在包中添加 PBR 贴图来节省时间

激活Add-On Node Wrangler后，我使用了Control + Shift + T快捷键并加载了基本的PBR贴图。选择BaseColor、Metalness、Roughness 和 Normal Map 贴图，它们会自动连接。您必须手动添加诸如Ambient Occlusion、Emissive 或 Scattering之类的贴图。

头发粒子系统

胡须是主角最重要的部位之一

参考

至于纹理，我为每个角色（在本例中为牛仔）制作了我的参考资料。定义头发的类型，然后决定哪个部分是光滑的，哪个部分是粗糙的。

分区

将头发分为三个区域：绿色为胡须，蓝色为头发，黄色为小胡子。每个区域有 2 个粒子系统。

头发类型

胡须（绿色）更粗糙，头发（蓝色）光滑，胡须（黄色）介于光滑和粗糙之间。

要生成头发，我们需要三样东西；头发出来的发射器，我们决定如何表现的粒子系统，最后是定义它外观的材质。

发射器

任何类型的网格都可以是发射器，它可以是可见的或不可见的。

粒子

这里决定了粒子的长度和数量，还有粗糙度和样式。

材料

使用新的 Principled Hair BSDF 材质，更容易变得更逼真。

对于这个工作流程，首先选择发射器并添加头发材质，然后添加头发粒子系统，选择头发的长度和样式，最后在粒子编辑模式下将每根头发一根一根地排列

2.79 版本：

材料：

1.激活头发的使用。

2.使用有原则的头发 BSDF。

（原则性头发着色器仅在 Blender 2.79 Experimental 及更高版本中发现）

粒子系统：

3.进入粒子并选择头发类型。

4.选择材料，在B样条和显示步骤中留下相同的数量。

5.选中Interpolated，并匹配Display 和 Render。最后使用团块和粗糙度曲线。

6.在Kink中选择样式。

7.确定长度并将数字保留为零。

粒子版：

8.激活Particle Edit，打开Selection by Points，然后在工具中选择Add。

9.选择Count定义每次点击的头发数，Keys是每根头发的顶点数。我将Draw匹配到最后的Path Steps (8) 并标记Children。

10.使用Add可以插入头发并使用Comb移动它，最后使用Clump Curve决定头发的粗细。

2.80 版本：

材料：

1.使用有原则的头发 BSDF。

（原则性头发着色器仅适用于循环）

粒子系统：

2.进入粒子并选择头发类型。

3.选择材料，在B样条和显示步骤中留下相同的数量。

4.选中Interpolated，匹配Display和Render。

5.使用的团块和粗糙度曲线。

6.在Kink中选择样式。

7.确定长度并将数字保留为零。

粒子版：

8.激活粒子编辑，打开点选，在工具中我选择添加。

9.选中Count来定义每次点击的头发数，Keys是每根头发的顶点数。我将Draw匹配到最后的Path Steps (8) 并标记Children。

10.使用Add插入头发并使用Comb移动它，最后使用Clump Curve确定头发的粗细。

烟雾模拟

以蒸汽火车为背景，烟雾模拟是不可避免的

烟雾模拟是流体系统的一部分，它以体素动画表示流体的密度、热量和速度。要进行模拟，我们需要四个元素。

领域：模拟所在的区域，烟雾不能离开这个区域。
流动：它是产生烟雾、火或两者的网格。
材料：Principled Volume BSDF材质是用于制作烟雾的 PBR 材质。
风：这只会在一个方向上产生恒定的力。

1. 领域：选择烟雾，然后选择域。我从 64 个部门开始。自适应域使模拟更快。高分辨率提高了细节的分辨率。我以 OpenVDB 格式制作 Bake。

2.流量：选择 Smoke，然后选择 Flow，上传 Surface 以使场景中有更多烟雾。

3. 材质：Material Principled Volume 将 Volume 的所有组件组合在一个节点中。在这种情况下，我只增加密度，使烟雾更浓。

4.风：它仅在一个方向上产生一个力场，功率以强度表示，并以每个圆之间的距离表示。

照明

照明的目标是以最好的方式解释深度、形状和情感

我们有五种类型的灯光：Key Light、Fill Light、Rim Light、Kick Light 和 Bounce Light。Key Light 和 Fill Light 是最重要的，属于“Master Lights”的范畴，其他属于“Shot Lights”的范畴。此外，我们必须记住，当我们谈论颜色时，我们必须考虑温度，无论是温暖还是寒冷。

KEY LIGHT：这是最重要的光，你可以用它解释场景的形状，用阴影给出维度。这是带有硬阴影的灯。

FILL LIGHT：它为阴影增加光线并降低对比度，照亮大部分场景并使用柔和的阴影。

RIM LIGHT：帮助对象与背景分离，边缘上的线条使用硬阴影，这是通过将光线定位在对象后面来实现的。

KICK LIGHT：帮助填充光到达更多的地方，它有一个柔和的阴影，并使用与填充光相同的颜色。

BOUNCE LIGHT：为场景添加额外的反弹，夸大它们或只是添加一点光，它的阴影是柔和的。

景深

有了这个相机效果，我在场景的其余部分强调了主角

要在 Blender 中使用景深，需要有一个Camera和一个Empty Object，这是用来聚焦的。Blender 2.79 使用大小来聚焦，但在 Blender 2.80 中模拟相机并使用F-Stop。在决定使用哪一个之前，我对 Size 进行了几次测试。

全局配置

在进行最终渲染之前，有必要检查配置是否适合场景。

确保分辨率正确并达到100%，最少需要Samples，如果使用Hair已选择该选项，如果模拟烟雾，则必须在Volume中有一个数字。最适合您的通行证选项。最后，去噪去噪。

2.79 版本

2.80 版本

内存管理

现在可以使用 GPU + CPU 进行渲染

通常我使用GPU进行渲染，但是当场景通过该数量的内存时，我有 8 GB 的 VRAM 内存的限制，它会给我一个内存错误。通过 Blender User Preferences 中的新选项，我们可以使用GPU + CPU，内存限制由CPU决定。在这个新项目中，我将 PC 的内存升级到64 Gigs 的 RAM以利用这个特定选项。

2.79 版本