Daniel Bauer habló sobre la creación de un
modelo realista
de dientes y sombreadores subdérmicos en
ZBrush ,
Toolbag y
Substance Painter .
Recursos
Comencé mi proyecto recopilando referencias en Google, Pinterest y Youtube.
Hoy puede encontrar una gran abundancia de recursos y el problema es filtrar esta cantidad de información. Yo uso PureRef para organizar mis recursos. En dichos tableros, se pueden almacenar detalles técnicos, por ejemplo, dimensiones anatómicas o valores de reflectancia e imágenes de dientes. Al principio, no había CGI en mi tablero, porque traté de inspirarme en ejemplos de la vida real.
Consejo :
guarde algunas fotos con polarización cruzada. Puedes aprender mucho observando el color puro.Esculpir
Para esculpir los volúmenes principales, usé
ZBrush . No me adhirí estrictamente al formulario, porque quería que la imagen se leyera bien desde la distancia. Muy a menudo, enajené en gran medida el modelo para probarlo. Para obtener un resultado satisfactorio, la malla tuvo que sufrir muchas iteraciones. Por cierto, puedes usar el modo "transparente" de ZBrush y comparar tu escultura con escaneos 3D en
Sketchfab .
Asegure el tamaño correcto de los dientes y las raíces, porque el observador notará de inmediato que no se respetan las proporciones. He estado trabajando con subdivisión baja durante mucho tiempo. Cuanto más trabajo en proyectos personales, más entiendo cuán importante se ha vuelto este hábito.
Consejo : Use un sombreador de contorno o material negro para verificar constantemente las siluetas del modelo.Utilicé la línea de transposición ZBrush para medir cada diente y llevarlos al tamaño correcto. Muchas personas tienen dificultades con las unidades ZBrush, así que te daré un consejo:
- Agregue un objeto auxiliar de tamaño único a la escena, transfiéralo con GoZ al paquete 3D, escale a 10 mm y devuélvalo a ZBrush a través de GoZ.
- Ahora arrastre la Línea de transposición de un lado del cubo al otro y configure la escala en 1 Unidad. Entonces puede usar la línea de transposición, que lee los valores exactos.
Esculpí cada diente individualmente y esto me da un control completo sobre el horneado en la
bolsa de herramientas o en el
pintor de sustancias . Si cada herramienta (subherramienta) se almacenará por separado, esto proporciona flexibilidad si necesita modificar el diente. Cuando me di cuenta de lo complicados que son realmente los dientes humanos, este método me permitió escuchar los comentarios de otros artistas y eliminar las deficiencias de los formularios sin ningún problema. En el primer paso, algunos detalles son exagerados, mientras que otros faltan:
Consejo : debido a las características específicas de las unidades de implementación (subdivisiones, SD), cuando regrese al nivel 1, la malla SD se puede comprimir. Esto condujo a un efecto indeseable, porque mis dientes, encías y malla de mezcla deberían combinarse perfectamente. Escribí una macro que guardaba el morphtarget de la malla antes de cada comando de subdivisión y restauraba su volumen original.Usé esta macro como mi comando principal de subdivisión, vinculado a CTRL + D. El script se puede descargar
desde aquí .
Habiendo terminado con la escultura básica, debemos pensar en la topología. Una buena topología puede admitir escultura, brillo y animación.
La suavidad de los polígonos de los dientes y las encías ayuda a la mezcla de mallas a mantener todas las formas complejas.
Siempre necesita mantener un equilibrio entre el bajo poli y el número de bordes de referencia. Desde el primer nivel de SD, me esforcé por crear una silueta clara de los dientes:
Aquí hay un par de buenos recursos de topología:
Después de terminar con la topología y la escultura, importo mallas diezmadas en la bolsa de herramientas Marmoset. Esto ayuda a tener una idea general de la apariencia del modelo en diferentes modelos de iluminación.
Comience a usar Toolbag o Keyshot lo antes posible para encontrar las áreas que faltaban en la fase de profundización. Además, observar los resultados ayuda a moverse en la dirección correcta.
Quería presentar el modelo en un entorno en tiempo real, así que creé una malla de transición
para la implementación de dientes mezclados con encías. De lo contrario, la dispersión subsuperficial en el espacio de la pantalla conduce a transiciones abruptas. Hablaré sobre cómo aumenté el nivel de detalle en este blendmesh.
En ZBrush, puede dibujar tubos delgados en las cavidades que indicarán la acumulación de saliva. Los usamos solo para hornear. Por lo tanto, obtenemos una malla cóncava ajustada más un mapa normal que se asemeja a una forma convexa. Esto será útil en un renderizador en tiempo real, porque en los canales obtenemos hermosos reflejos, como se muestra en esta imagen:
Escaneo UV
Puede importar mallas en
3ds Max u otro paquete similar para crear un patrón plano y una textura de diseño. Quería mantener el escaneo UDIM para tener un modelo listo para producción en diferentes plataformas. Transferí mis herramientas 3ds Max a través de GoZ para indicar las costuras de los cortes, y luego realicé una operación de pelado rápido y empaque. Luego devolvió todo a través de GoZ a ZBrush para aprovechar su poderosa herramienta de "uso de apariencia existente". Esto es muy importante si desea exportar mapas de desplazamiento desde ZBrush.
Consejo : puede aprender mucho sobre los escaneos de Tim Bergholz .Coloración y compensación de texturas
Después de crear un barrido, puede cargar el modelo en
Substance Painter para colorearlo.
Para crear mapas de albedo, me gusta usar máscaras de procedimiento y dibujadas a mano. La idea de proyectar fotografías con polarización cruzada parece atractiva, pero lo limitan si desea cambiar las venas o los vasos sanguíneos para otro proyecto. Puede aprender mucho sobre valores de color y capas de tela creando todo manualmente. Puede que este no sea un albedo ideal, pero a la larga este trabajo será recompensado.
En una etapa temprana, constantemente tenía Toolbag funcionando con todos mis sombreadores. Como las encías reflejan mucha luz, ocultando así la información del albedo, exageré los colores:
Para obtener una sensación de superficie húmeda en la bolsa de herramientas, creé un mapa de rugosidad. Incluye cambios muy pequeños en diferentes capas. Para lograr el resultado deseado, rehice todo muchas veces. La apariencia de las encías varía mucho, por lo que es importante consultar las referencias.
Para la mayoría de las caries, utilicé un valor de rugosidad ligeramente más fuerte, pero excluí las caries dentales en las que los valores de rugosidad son más bajos. Continué configurando esta tarjeta incluso en el proceso de redacción del artículo, por lo que recibí nuevas revisiones. Me gusta completar proyectos, pero para mejorar mis habilidades necesito ser crítico conmigo mismo y estar abierto a nuevas ideas.
Consejo : Cree un color gris oscuro en todos los conjuntos de texturas y cambie el modo de fusión a "reemplazar" para verificar de inmediato el comportamiento del mapa de rugosidad bajo diversas condiciones de iluminación.Primero, seleccione un sombreador separado para este conjunto de texturas. Los resultados ideales se obtienen con el sombreador "metal / rugoso con prueba alfa". Para otros conjuntos de texturas, aplique un sombreador de piel.
Agregue un canal de opacidad a la "Configuración del conjunto de texturas" y cree una capa de relleno en la parte inferior de la pila de capas con normales neutrales e información puesta a cero sobre la opacidad.
Ahora puede comenzar a dibujar sobre la máscara de opacidad (para mayor claridad, usé rojo).
Tuve que trabajar duro para obtener el resultado perfecto, pero la prisa en esta etapa reducirá en gran medida la calidad general del renderizado.
Consejo : puede exportar su máscara a través del menú de conjunto de texturas o simplemente haciendo clic derecho en la pila de máscara y seleccionando "Exportar máscara a archivo".Mapas de desplazamiento que exporté de ZBrush.
Tiene una función conveniente que analiza los instrumentos y alinea el mapa de desplazamiento para cubrir todos los valores altos y bajos. Utilicé
Multi Map Exporter para combinar herramientas individuales con sus mosaicos UV, usando las siguientes opciones:
Shader
Para cada conjunto de texturas, creé mi sombreador en la bolsa de herramientas Marmoset. Esto me permitió usar diferentes opciones de sombreado para la lengua, los dientes y las encías.
Antes de configurar los sombreadores y compensaciones SSS, es importante configurar la escala de la escena correctamente. La bolsa de herramientas tiene los controles deslizantes “Escala” y “Centro de escala”, y los usé para enfatizar el efecto de compensación:
Toolbag tiene un buen sombreador subsuperficial que, si tiene mapas de alta calidad, puede producir excelentes resultados. Para agregar variación al mapa normal horneado, utilicé el mapa normal detallado. Por su naturaleza, los dientes parecen ser translúcidos, y un buen mapa de translucidez ayuda mucho a lograr este efecto. Hice un mapa de espesores en Substance Painter y lo cambié para adaptarlo a mis necesidades.
Estas son las opciones para mi sombreador de dientes:
Modelo de sombreador
Creo que lo más importante en el sombreador de dientes es el modelo de reflexión, para el cual seleccioné el parámetro "Refractivo". El índice de refracción determina cuánto se distorsiona o refracta la trayectoria del haz cuando ingresa al material. Es muy importante dar a los materiales la apariencia correcta. Después de estudiar la pregunta, descubrí que la dentina IOR es igual a 1.540.
Para enfatizar la reducida reflectividad en los canales, agregué un mapa de cavidades al sombreador y moví el control deslizante de "cavidad especular" a 0.4. Dejé el control deslizante Diffuse Cavity en cero, porque mi mapa Albedo ya contenía un relleno rojo de la cavidad.
Aquí hay una comparación entre los modelos refractados y especulares:
Consejo : Vea las explicaciones de Joe Wilson y Lee Denowald sobre el modelo de imagen espejo:El valor físicamente correcto de la reflexión especular para la piel es aproximadamente igual a 0.028. Esto se ha convertido en un buen punto de referencia para mí.
Para las encías, aumenté esta cifra a 0.07. Aquí debe cumplir con valores bajos, de lo contrario, el sombreador puede crear un efecto metálico. Un poco de Fresnel puede dar resultados convincentes.
No se deje llevar por valores Fresnel demasiado altos en materiales húmedos, ya que esto puede ocasionar problemas con las superficies volteadas hacia el otro lado de la cámara.
Consejo : aquí puede aprender sobre técnicas realistas de representación de la piel en tiempo real.Puede usar diferentes modos de transparencia para crear saliva convincente en la bolsa de herramientas.
Para una combinación perfecta entre dientes y encías, utilicé el método de Refracción con Dithering. Estas son las opciones de sombreador:
El resultado obtenido después de usar las técnicas descritas:
Conclusión
- Es muy importante utilizar recursos que al principio no parecen obvios. El escaneo de datos es útil para estudiar anatomía.
- Deje suficiente tiempo para el paso de modelado y asegúrese de que la malla esté bien leída y tenga una estructura sólida en su núcleo.
- Suscríbase a blogs sobre su área de especialización. ¡Encuentra personas de ideas afines y comunícate con ellos!
Fue un proyecto muy emocionante. Todavía tiene algunas asperezas, pero se ha convertido en un excelente proceso de aprendizaje en anatomía y materiales.
Puede descargar un modelo simplificado para sus proyectos
aquí .
Gracias por leer! Espero que este artículo te haya sido útil.
Sobre el autor
Mi nombre es
Daniel Bauer , soy artista 3D y me especializo en modelado orgánico. Comencé mi carrera en un pequeño estudio de animación 2D, donde conocí la magia del modelado 3D. La carrera profesional me ha llevado a resolver problemas como el sombreado y el modelado para CGI en la industria automotriz. En mi tiempo libre, me gustaba participar en modelos orgánicos y seguir haciéndolo hasta el día de hoy.
Mientras estudiaba anatomía, descubrí que nuestros dientes influyen en cómo nos perciben otras personas. Lo que comenzó como un estudio me llevó gradualmente al proyecto presentado en el artículo.
Escribí este artículo para mostrar cómo resolví las tareas del proyecto, así como para compartir consejos útiles.