丹尼尔•鲍尔(Daniel Bauer)谈到在
ZBrush ,
Toolbag和
Substance Painter中创建逼真
的牙齿和皮下着色器
模型 。
资源资源
我通过在Google,Pinterest和Youtube上收集引用来开始我的项目。
今天,您可以找到大量的资源,而问题是要过滤大量信息。 我使用PureRef整理资源。 在这样的板上,可以存储技术细节,例如解剖学尺寸或反射率值和牙齿图像。 最初,我的董事会上没有CGI,因为我试图从现实生活中汲取灵感。
提示 :
保存一些交叉极化的照片。 通过观察纯色,您可以学到很多东西。雕刻
为了雕刻主要体积,我使用了
ZBrush 。 我没有严格遵守表格,因为我希望从远处读取图像。 很多时候,我大大疏远了模型进行测试。 为了获得令人满意的结果,网格必须进行多次迭代。 顺便说一句,您可以使用ZBrush的“透视”模式,并将您的雕刻与
Sketchfab上的3D扫描进行
比较 。
确保牙齿和牙根的大小正确,因为观察者会立即注意到不遵守这些比例。 很长时间以来,我一直在进行低级细分。 我从事个人项目的时间越长,我越了解这种习惯变得多么重要。
提示 :使用轮廓着色器或黑色材质不断检查模型的轮廓。我使用转置线ZBrush来测量每个牙齿并将它们调整到合适的大小。 很多人在使用ZBrush单元时遇到困难,因此,我将为您提供建议:
- 在场景中添加单个尺寸的辅助对象,将其与GoZ一起传输到3D包中,将其缩放到10mm,然后通过GoZ返回给ZBrush。
- 现在,将“移调线”从多维数据集的一侧拖动到另一侧,并将比例设置为1单位。 因此,您可以使用移调线读取准确的值。
我分别雕刻了每颗牙齿,这使我可以完全控制在工具
袋或
物质刷中的烘烤。 如果每个工具(子工具)将分开存储,那么如果您需要修改牙齿,则可以提供灵活性。 当我意识到人的牙齿到底有多复杂时,这种方法使我能够听取其他艺术家的反馈,并消除了形式的缺点而没有任何问题。 在第一遍中,一些细节被夸大了,而其他一些则丢失了:
提示 :由于实施单元(分区,SD)的具体情况,返回级别1时,可以压缩SD网格。 这导致了不良效果,因为我的牙齿,牙龈和混合网应该完美融合。 我编写了一个宏,该宏在每个细分命令之前保存了网格的morphtarget,并恢复了其原始体积。我将此宏用作绑定到CTRL + D的主要细分命令。 脚本可以
从这里下载。
完成基础雕刻之后,我们需要考虑拓扑。 好的拓扑可以支持雕刻,闪光和动画。
牙齿和齿龈的多边形的光滑度有助于Blendesh保持所有复杂的形状。
您始终需要在低多边形和参考边数之间保持平衡。 从SD的第一个级别开始,我努力创建牙齿的清晰轮廓:
这里有一些不错的拓扑资源:
完成拓扑和雕刻后,我将抽取的网格导入Marmoset工具包。 这有助于获得在不同照明模型中模型外观的一般概念。
尽早开始使用Toolbag或Keyshot来查找在向下钻取阶段中缺少的区域。 此外,观察结果有助于朝正确的方向前进。
我想在实时环境中展示模型,所以我创建了一个过渡网格
用于与牙龈混合的牙齿。 否则,屏幕空间中的地下散射会导致突然转变。 我将讨论如何在此Blendmesh中增加细节级别。
在ZBrush中,您可以在空腔中绘制细管,以指示唾液的积累。 我们仅将它们用于烘烤。 因此,我们得到了紧密配合的凹形混合网格以及类似凸形的法线贴图。 这将在实时渲染器中派上用场,因为在波谷中,我们得到美丽的反射,如下图所示:
紫外线扫描
您可以将网格导入
3ds Max或其他类似的包中,以创建平面图案和布局纹理。 我想保留UDIM扫描,以使模型可以在不同平台上生产。 我通过GoZ转移了3ds Max工具以指示切口的接缝,然后执行了快速剥离和包装操作。 然后,他通过GoZ将所有内容返回给ZBrush,以利用其强大的“使用现有外观”工具。 如果要从ZBrush导出置换贴图,这非常重要。
提示 :您可以从Tim Bergholz了解到很多有关扫描的知识。纹理着色和偏移
创建扫描后,可以将模型加载到
Substance Painter中进行着色。
要创建反照率图,我喜欢使用程序和手绘蒙版。 投影交叉极化照片的想法似乎很吸引人,但是如果您想为另一个项目更换静脉或血管,它们会限制您的工作。 通过手动创建所有内容,您可以学到很多有关颜色值和织物层的知识。 这可能不是理想的反照率,但从长远来看,这项工作将对您有所帮助。
在早期,我经常让我的所有着色器都运行Toolbag。 由于牙龈反射大量光线,因此隐藏了反照率信息,因此我夸大了颜色:
为了在Toolbag中获得潮湿的表面感觉,我创建了一个粗糙度图。 它包括不同层上的很小的更改。 为了获得理想的结果,我多次重做了所有操作。 牙龈的外观变化很大,因此重要的是参考文献。
对于大多数蛀牙,我使用了稍强的粗糙度值,但排除了粗糙度值较低的牙齿蛀牙。 即使在撰写本文的过程中,我仍继续配置此卡,因此收到了新的评论。 我喜欢完成项目,但是要提高自己的技能,我需要对自己批评并接受新想法。
提示 :在所有纹理集中创建深灰色,并将混合模式切换为“替换”,以立即检查粗糙度图在各种光照条件下的行为。首先,为此纹理集选择一个单独的着色器。 使用“金属/带有alpha测试的粗糙”着色器可获得理想的结果。 对于其他纹理集,请应用皮肤着色器。
在“纹理集设置”中添加不透明度通道,并在层堆栈的底部创建一个填充层,该填充层具有中性法线和关于不透明度的零信息。
现在,您可以在不透明蒙版上开始绘图(为清楚起见,我使用红色)。
我必须努力工作才能获得完美的结果,但是在此阶段匆忙完成将大大降低渲染的整体质量。
提示 :您可以通过纹理设置菜单导出遮罩,或者只需右键单击遮罩堆栈并选择“将遮罩导出到文件”即可导出遮罩。我从ZBrush导出的置换贴图。
它具有方便的功能,可以分析仪器并对齐位移图以覆盖所有高值和低值。 我使用
Multi Map Exporter使用以下选项将各个工具与其UV磁贴组合在一起:
着色器
对于每个纹理集,我在Marmoset工具包中创建了着色器。 这使我可以为舌头,牙齿和牙龈使用不同的着色器选项。
在设置SSS着色器和偏移之前,正确设置场景比例很重要。 工具包具有“比例”和“比例中心”滑块,我用它们来强调偏移效果:
Toolbag具有出色的地下着色器,如果您具有高质量的贴图,则可以产生出色的效果。 为了向烘焙的法线贴图添加变化,我使用了细节法线贴图。 就其性质而言,牙齿看起来是半透明的,良好的半透明贴图有助于达到这种效果。 我在Substance Painter中烘焙了一个厚度贴图,并对其进行了更改以满足我的需要。
这是我的牙齿着色器的选项:
着色器模型
我相信在牙齿着色器中最重要的是反射模型,为此我选择了“ Refractive”参数。 折射率决定了光束路径进入材料时会变形或折射多少。 赋予材料正确的外观非常重要。 研究了这个问题后,我发现牙本质IOR等于1.540。
为了强调槽中反射率的降低,我向着色器添加了一个腔图,并将“镜腔”滑块移至0.4。 我将“漫反射腔”滑块保留为零,因为我的反照率贴图已经包含红色的腔体填充。
这是折射模型和镜面模型之间的比较:
提示 :查看Joe Wilson和Lee Denowald对镜像模型的解释:皮肤的镜面反射的物理正确值大约等于0.028。 这对我来说是一个很好的参考点。
对于口香糖,我将该数字提高到0.07。 在这里,您需要坚持低值,否则着色器会产生金属效果。 稍微加菲涅耳即可得出令人信服的结果。
请勿在潮湿的材料上使用太大的菲涅耳值,因为这样会导致表面朝向相机另一侧的问题。
提示 : 在这里您可以实时了解逼真的皮肤渲染技术。您可以使用不同的透明度模式在工具包中创建令人信服的唾液。
为了使牙齿和牙龈完美融合,我使用了“抖动折射”法。 以下是着色器选项:
使用上述技术后获得的结果:
结论
- 首先使用看起来不太明显的资源非常重要。 扫描数据对于研究解剖结构很有用。
- 留出足够的时间进行建模,并确保网格已被良好读取并在其核心处具有坚固的结构。
- 订阅有关您的专业领域的博客。 找到志趣相投的人并与他们交流!
这是一个非常令人兴奋的项目。 他仍然有一些粗糙的边缘,但是他已经成为解剖学和材料学的绝佳学习过程。
您的项目的简化模型可以在
此处下载。
感谢您的阅读! 希望本文对您有所帮助。
关于作者
我叫
Daniel Bauer ,我是3D艺术家,擅长对有机物进行建模。 我的职业生涯始于一个小型2D动画工作室,在那里我熟悉了3D建模的魔力。 职业道路使我解决了汽车行业中CGI的着色和建模等问题。 在业余时间,我喜欢从事有机物的建模工作,并一直持续到今天。
在研究解剖学时,我发现我们的牙齿会影响其他人对我们的看法。 从研究开始,逐渐使我进入了本文介绍的项目。
我写这篇文章是为了展示如何解决项目任务以及分享有用的技巧。