从插画到3D模型:棒棒糖女孩角色制作流程解析

引言
大家好!我是 Katja Diaz-Granados,目前正在 Think Tank Training Centre 学习 3D 角色艺术。我最初接触 3D 建模是在材料科学实验室担任研究科学家时,那时我开始尝试创建简单的 3D 插图,用于出版物和会议演示。
我特别喜欢看到 3D 建模流程如何融合技术和艺术知识的复杂组合。过去几年里,我逐渐从复制实验装置扩展到重现 2D 插图。我尤其喜欢从具有儿童故事书感觉的插图中汲取灵感。
作为一个探索创建高度风格化毛发(groom)的个人项目,我选择了 Uowls Jinan Studio 概念艺术家创作的一幅可爱女孩拿着棒棒糖的插图。我一直想尝试从多边形几何体开始创建毛发,而不是直接进入引导线(guide)工作,而这个棒棒糖女孩发型的清晰形状感觉非常适合这个尝试。

建模
我知道我想使用 Texturing XYZ 的 VFace 中的一些微皮肤细节,所以尽管我正在处理一个非常风格化的角色,我还是选择了使用 Texturing XYZ 提供的头部基础网格(base mesh)。首先在 ZBrush 中使用对称模式,我雕刻了头部的主要形状,以匹配概念艺术的一般感觉。由于我的目标不是完美的一对一复制,我允许自己在必要时偏离概念设计。

服装工作流程
为了创建服装的基础,我使用 Maya 中的 Quad Draw 和其他简单建模工具,围绕身体构建每个单独的服装部件。一旦我布置了一些简单的拓扑结构,我就将服装模型带回 ZBrush。

在 ZBrush 中,我总是在薄网格上雕刻时遇到几何体剪切(clipping)问题,所以我选择在服装还是单个平面时进行雕刻。当我对所有雕刻的褶皱感到满意后,我删除了较低的子细分级别,并使用 Panel Loops 来添加厚度。由于我的最终目标是拥有一个低多边形服装网格,以便进行 UV 展开并最终使用置换贴图(Displacement map)渲染,我继续重建了一些较低的子细分级别。
ZBrush 通过将每条边一分为二来划分几何体,因此计算需要包含多少 Panel Loop 边意味着取 2 的所需子分级别的幂次方。实际的 Panel Loop 工具设置了 25 条边的上限,所以要创建具有 4 个或更多子分级别的网格,你需要使用 16 条 Panel Loop 边。
纹理
这个项目的所有纹理都是在 Substance 3D Painter 中完成的,我利用了路径工具(path tool)。这是我最喜欢的纹理软件功能之一。使用路径工具,你可以绘制一条可编辑的贝塞尔曲线,它可以携带关于你想要颜色或叠加浮雕(relief)位置的信息。这被证明在绘制女孩工装裤上的缝线以及映射她衬衫上的条纹时非常有用。

毛发工作流程
虽然我通常通过手工雕刻引导线(guides)来处理毛发,但我看到 Chloe Worthy 的一篇关于从管状网格创建 Xgen 引导线的帖子。鉴于概念艺术中头发束的清晰区分,这项技术似乎非常适合这个项目。前提是你可以使用 Xgen Core 中的 Surface-to-Curves 工具,沿着 NURBS 表面自动生成曲线。
为了实现这一点,你可以直接在 Maya 中创建 NURBS 表面,或者如果你有一个现有的多边形网格,你可以使用 Modify 菜单下的转换功能将你的网格转换为 NURBS 表面。由于没有直接的 Polygon-to-NURBS 选项,你需要先将你的网格转换为细分表面(Subdiv surface)。然后直接回到转换下拉菜单并选择 Subdiv-to-NURBS。
之后,你可以进入你的 Xgen Core 描述,在 Utilities 下选择 Surface-to-Curves。根据你希望曲线如何遍历表面(横向或纵向),你可以将曲线设置为从 V=0 或 U=0 开始,因为 NURBS 表面定义了 u 和 v 方向。最后,你可以调整 NumCurves 滑块来控制引导线的密度。

顺便提一下,使用 NURBS 表面创建符合风格化形状的毛发引导线的想法也是毛发插件 Ahoge 的基础,这是一个非常艺术家友好的工具,将这个理念进一步推进。虽然基本的 NURBS 工作流程在创建通向角色马尾辫的头发帽部分非常有效,但 Xgen 中的 Surface-to-Curves 工具只沿着形状外部创建引导线。对于马尾辫和刘海,我想创建能够填充形状内部的引导线。
我遇到过 Rebelway 的 Isaac Ramirez 的一个教程,讨论了使用 Houdini 来解决这个问题。完整教程更加深入(非常值得一看),但基本思路是沿着单个毛发管的长度定期创建横截面切片,用具有独立 ID 的点填充这些切片,最后连接具有相同 ID 的点,以创建跨越毛发管长度并捕捉其形状的曲线。然后你可以直接在 Houdini 中使用这些曲线,或者将它们导入 Maya 作为 Xgen 引导线。

鉴于我的目标只是创建少量曲线,以便从Houdini导出并带回Maya,我使用了教程中构建的节点树的简化版本。



我非常享受这个过程的实验乐趣,这得益于Houdini程序化本质固有的灵活性。我能够从概念艺术中创建出多种不同的发型迭代,并轻松控制曲线的数量和分辨率。

Look-Development与渲染
这个项目的大部分着色器和灯光设置相对直接。然而,为了达到风格化的外观,我在几个点上偏离了物理准确性。特别是对于头发,我仅通过黑色素和黑色素红色滑块得到的红发效果并不完全满意,所以我最终在基础颜色和漫反射(我将其保持在非常低的值)中都插入了红色。我还希望她的眼睛能真正突出,所以我创建了区域光,并特别进行了“灯光链接”,只照亮她虹膜的下半部分。我认为这产生了非常棒的夸张效果。

结论
CG流程可能非常令人望而生畏,尤其是因为任何一项任务都可以通过多种方式处理。帮助我在学习过程中保持投入的一件事是,在每个个人项目中挑选一个我想理解的新事物。深入使用多边形几何创建风格化头发,让我有机会尝试实现这种外观的不同方法,在这个过程中,我对Maya和Houdini的功能有了更多的熟悉。我对最终结果非常满意,并期待将从这个项目中学到的一切应用到我的下一个作品中。感谢阅读!
相关链接
原文链接:https://80.lv/articles/turning-an-illustration-of-a-cute-girl-with-a-lollipop-into-a-3d-model
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