Daniel Bauer a parlé de la création d'un
modèle réaliste
de dents et de shaders sous-
cutanés dans
ZBrush ,
Toolbag et
Substance Painter .
Les ressources
J'ai commencé mon projet en collectant des références sur Google, Pinterest et Youtube.
Aujourd'hui, vous pouvez trouver une énorme abondance de ressources et le problème est de filtrer cette quantité d'informations. J'utilise PureRef pour organiser mes ressources. Sur ces planches, des détails techniques peuvent être stockés, par exemple, des dimensions anatomiques ou des valeurs de réflectance et des images de dents. Au début, il n'y avait pas de CGI sur ma carte, car j'ai essayé de m'inspirer d'exemples réels.
Astuce :
enregistrez des photos à polarisation croisée. Vous pouvez apprendre beaucoup en observant la couleur pure.Sculpture
Pour sculpter les volumes principaux, j'ai utilisé
ZBrush . Je n'ai pas strictement adhéré au formulaire, car je voulais que l'image soit bien lue à distance. Très souvent, j'ai énormément aliéné le modèle pour le tester. Pour obtenir un résultat satisfaisant, le maillage a dû subir de nombreuses itérations. Soit dit en passant, vous pouvez utiliser le mode «transparent» de ZBrush et comparer votre sculpture avec des numérisations 3D sur
Sketchfab .
Assurez-vous de la bonne taille des dents et des racines, car l'observateur remarquera immédiatement que les proportions ne sont pas respectées. Je travaille avec un faible niveau de subdivision depuis très longtemps. Plus je travaille sur des projets personnels, plus je comprends l'importance de cette habitude.
Astuce : utilisez un shader de contour ou un matériau noir pour vérifier en permanence les silhouettes du modèle.J'ai utilisé la ligne de transposition ZBrush pour mesurer chaque dent et les amener toutes à la bonne taille. Beaucoup de gens ont du mal avec les unités ZBrush, donc je vais vous donner des conseils:
- Ajoutez un objet auxiliaire de taille unique à la scène, transférez-le avec GoZ dans le package 3D, mettez-le à l'échelle 10 mm et renvoyez-le à ZBrush via GoZ.
- Faites maintenant glisser la ligne de transposition d'un côté à l'autre du cube et réglez l'échelle sur 1 unité. Vous pouvez donc utiliser la ligne de transposition, qui lit les valeurs exactes.
J'ai sculpté chaque dent individuellement et cela me donne un contrôle complet sur la cuisson dans le
Toolbag ou dans le
Substance Painter . Si chaque outil (sous-outil) sera stocké séparément, cela offre une flexibilité si vous devez modifier la dent. Quand j'ai réalisé à quel point les dents humaines sont vraiment compliquées, cette méthode m'a permis d'écouter les commentaires des autres artistes et d'éliminer les défauts des formes sans aucun problème. Dans la première passe, certains détails sont exagérés, tandis que d'autres manquent:
Astuce : en raison des spécificités des unités d'implémentation (subdivisions, SD), lorsque vous revenez au niveau 1, le maillage SD peut être compressé. Cela a conduit à un effet indésirable, car mes dents, mes gencives et maillage de mélange devraient se mélanger parfaitement. J'ai écrit une macro qui a enregistré le morphtarget du maillage avant chaque commande de subdivision et restauré son volume d'origine.J'ai utilisé cette macro comme ma commande de subdivision principale, liée à CTRL + D. Le script peut être téléchargé
ici .
Après avoir terminé les bases de la sculpture, nous devons penser à la topologie. Une bonne topologie peut prendre en charge la sculpture, le scintillement et l'animation.
La douceur des polygones des dents et des gencives aide le mélange à conserver toutes les formes complexes.
Vous devez toujours maintenir un équilibre entre le poly faible et le nombre d'arêtes de référence. Dès le premier niveau de SD, je me suis efforcé de créer une silhouette claire des dents:
Voici quelques bonnes ressources topologiques:
Après avoir terminé la topologie et la sculpture, j'importe des maillages décimés dans le Marmoset Toolbag. Cela permet d'avoir une idée générale de l'apparence du modèle dans différents modèles d'éclairage.
Commencez à utiliser Toolbag ou Keyshot le plus tôt possible pour trouver les zones manquantes dans la phase d'exploration. De plus, l'observation des résultats permet d'avancer dans la bonne direction.
Je voulais présenter le modèle dans un environnement en temps réel, j'ai donc créé un maillage de transition
pour la mise en place de dents mixtes avec des gencives. Sinon, la diffusion souterraine dans l'espace d'écran entraîne des transitions brusques. Je vais parler de la façon dont j'ai augmenté le niveau de détail dans ce mélange.
Dans ZBrush, vous pouvez dessiner des tubes minces dans les cavités qui indiqueront l'accumulation de salive. Nous les utilisons uniquement pour la cuisson. Ainsi, nous obtenons un mélange concave ajusté plus une carte normale ressemblant à une forme convexe. Cela sera utile dans un rendu en temps réel, car dans les creux, nous obtenons de belles réflexions, comme le montre cette image:
Scan UV
Vous pouvez importer des maillages dans
3ds Max ou un autre package similaire pour créer un motif plat et une texture de mise en page. Je voulais garder le scan UDIM afin d'avoir un modèle prêt pour la production sur différentes plateformes. J'ai transféré mes outils 3ds Max via GoZ pour indiquer les coutures des coupes, puis j'ai effectué une opération de décollage et d'emballage rapide. Il a ensuite rendu tout via GoZ à ZBrush pour profiter de son puissant outil «utiliser les apparences existantes». Ceci est très important si vous souhaitez exporter des cartes de déplacement à partir de ZBrush.
Astuce : vous pouvez en apprendre beaucoup sur les numérisations de Tim Bergholz .Coloration de la texture et décalage
Après avoir créé un balayage, vous pouvez charger le modèle dans
Substance Painter pour le coloriser.
Pour créer des cartes d'albédo, j'aime utiliser des masques procéduraux et dessinés à la main. L'idée de projeter des photographies à polarisation croisée semble intéressante, mais elles vous limitent si vous souhaitez changer les veines ou les vaisseaux sanguins pour un autre projet. Vous pouvez en apprendre beaucoup sur les valeurs de couleur et les couches de tissu en créant tout manuellement. Ce n'est peut-être pas un albédo idéal, mais à long terme, ce travail vous sera récompensé.
À un stade précoce, je faisais constamment fonctionner Toolbag avec tous mes shaders. Étant donné que les gencives réfléchissent beaucoup de lumière, cachant ainsi les informations sur l'albédo, j'ai exagéré les couleurs:
Pour obtenir une sensation de surface humide dans le Toolbag, j'ai créé une carte de rugosité. Il comprend de très petits changements sur différentes couches. Pour obtenir le résultat souhaité, j'ai tout refait plusieurs fois. L'apparence des gencives varie considérablement, il est donc important de consulter les références.
Pour la plupart des cavités, j'ai utilisé une valeur de rugosité légèrement plus élevée, mais j'ai exclu les cavités dentaires dans lesquelles les valeurs de rugosité sont inférieures. J'ai continué à configurer cette carte même lors de la rédaction de l'article, j'ai donc reçu de nouvelles critiques. J'aime terminer des projets, mais pour améliorer mes compétences, je dois être critique envers moi-même et être ouvert à de nouvelles idées.
Astuce : créez une couleur gris foncé dans tous les jeux de textures et basculez le mode de fusion sur «Remplacer» pour vérifier immédiatement le comportement de la carte de rugosité dans diverses conditions d'éclairage.Tout d'abord, sélectionnez un shader séparé pour cet ensemble de textures. Des résultats idéaux sont obtenus avec le shader «métal / brut avec alpha-test». Pour les autres ensembles de textures, appliquez un skin-shader.
Ajoutez un canal d'opacité aux «Paramètres du jeu de textures» et créez un calque de remplissage au bas de la pile de calques avec des normales neutres et des informations nulles sur l'opacité.
Vous pouvez maintenant commencer à dessiner sur le masque d'opacité (pour plus de clarté, j'ai utilisé du rouge).
J'ai dû travailler dur pour obtenir le résultat parfait, mais le rush à ce stade réduira considérablement la qualité globale du rendu.
Astuce : vous pouvez exporter votre masque via le menu de jeu de textures ou simplement en cliquant avec le bouton droit sur la pile de masques et en sélectionnant «Exporter le masque dans un fichier»Cartes de déplacement que j'ai exportées depuis ZBrush.
Il a une fonction pratique qui analyse les instruments et aligne la carte de déplacement pour couvrir toutes les valeurs hautes et basses. J'ai utilisé
Multi Map Exporter pour combiner des outils individuels avec leurs carreaux UV, en utilisant les options suivantes:
Shader
Pour chaque jeu de textures, j'ai créé mon shader dans le Marmoset Toolbag. Cela m'a permis d'utiliser différentes options de shader pour la langue, les dents et les gencives.
Avant de configurer les shaders et les décalages SSS, il est important de régler correctement l'échelle de la scène. Le Toolbag a les curseurs "Scale" et "Scale-Center", et je les ai utilisés pour accentuer l'effet de décalage:
Toolbag a un bon shader de sous-surface qui, si vous avez des cartes de haute qualité, peut produire d'excellents résultats. Pour ajouter de la variation à la carte normale cuite, j'ai utilisé la carte normale détaillée. De par leur nature, les dents semblent translucides et une bonne carte de translucidité aide beaucoup à obtenir cet effet. J'ai préparé une carte d'épaisseur dans Substance Painter et l'ai modifiée pour l'adapter à mes besoins.
Voici les options de mon shader dentaire:
Modèle de shader
Je crois que la chose la plus importante dans le shader dentaire est le modèle de réflexion, pour lequel j'ai sélectionné le paramètre «Réfractif». L'indice de réfraction détermine dans quelle mesure le trajet du faisceau est déformé ou réfracté lorsqu'il pénètre dans le matériau. Il est très important de donner aux matériaux la bonne apparence. Après avoir étudié la question, j'ai découvert que l'IOR de dentine est égal à 1,540.
Pour souligner la réflectivité réduite dans les auges, j'ai ajouté une carte de cavité au shader et déplacé le curseur «cavité spéculaire» à 0,4. J'ai laissé le curseur Diffuse Cavity à zéro, car ma carte Albedo contenait déjà un remplissage de cavité rouge.
Voici une comparaison entre les modèles réfractés et spéculaires:
Astuce : Découvrez les explications de Joe Wilson et Lee Denowald sur le modèle d'image miroir:La valeur physiquement correcte de la réflexion spéculaire pour la peau est approximativement égale à 0,028. C'est devenu un bon point de référence pour moi.
Pour les gencives, j'ai augmenté ce chiffre à 0,07. Ici, vous devez respecter des valeurs faibles, sinon le shader peut créer un effet métallique. Un peu de Fresnel peut donner des résultats convaincants.
Ne vous laissez pas emporter par des valeurs de Fresnel trop élevées sur des matériaux humides, car cela peut entraîner des problèmes avec les surfaces tournées de l'autre côté de l'appareil photo.
Astuce : ici, vous pouvez découvrir des techniques de rendu de peau réalistes en temps réel.Vous pouvez utiliser différents modes de transparence pour créer une salive convaincante dans le Toolbag.
Pour un mélange parfait entre les dents et les gencives, j'ai utilisé la méthode de réfraction avec tramage. Voici les options de shader:
Le résultat obtenu après avoir utilisé les techniques décrites:
Conclusion
- Il est très important d'utiliser des ressources qui au premier abord ne semblent pas évidentes. Les données de numérisation sont utiles pour étudier l'anatomie.
- Prévoyez suffisamment de temps pour l'étape de modélisation et assurez-vous que le maillage est bien lu et qu'il a une structure solide à sa base.
- Abonnez-vous aux blogs sur votre domaine d'expertise. Trouvez des personnes partageant les mêmes idées et communiquez avec elles!
C'était un projet très excitant. Il a encore des bords rugueux, mais il est devenu un excellent processus d'apprentissage en anatomie et en matériaux.
Un modèle simplifié pour vos projets peut être téléchargé
ici .
Merci d'avoir lu! J'espère que cet article vous a été utile.
À propos de l'auteur
Je m'appelle
Daniel Bauer , je suis un artiste 3D et spécialisé dans la modélisation organique. J'ai commencé ma carrière dans un petit studio d'animation 2D, où je me suis familiarisé avec la magie de la modélisation 3D. Le cheminement de carrière m'a amené à résoudre des problèmes tels que l'ombrage et la modélisation pour CGI dans l'industrie automobile. Pendant mon temps libre, j'aimais m'engager dans la modélisation de produits organiques et je continue de le faire jusqu'à ce jour.
En étudiant l'anatomie, j'ai découvert que nos dents influencent la façon dont les autres nous perçoivent. Ce qui a commencé comme une étude m'a progressivement conduit au projet présenté dans l'article.
J'ai écrit cet article pour montrer comment j'ai résolu les tâches du projet, ainsi que pour partager des conseils utiles.