Фотореалистичная 3D-модель в RenderMan

Опубликовано by AJIEHA . Размещено в Разное, Софт, Статьи, Уроки

Harsh Agrawal, интерн студии Pixar, рассказывает, как в режиме RIS в RenderMan добиться фотореалистичного рендера головы человека.

3D_papa_renderman_01

В этом туториале я постараюсь наглядно показать, как с помощью RenderMan 19 версии создавать фотореалистичные рендеры. В этой версии рендерера представлена новая архитектура под названием RIS, созданная для быстрого и легкого использования визуализатора, а также создания рендеров продакшен-качества.

RenderMan, если вы еще не слышали, стал бесплатным для некоммерческого использования.

На сайте RenderMan’а можно скачать установочный файл, а также базовый шейдер кожи и скан головы. Далее вы можете начинать использовать RenderMan 19 версии, чтобы осветить и зашейдить голову человека с помощью техник, которые я покажу в этом уроке. Скан головы предоставлен Ten24.

Шаг №01: Работа с отсканированными данными

3D_papa_renderman_02

После получения отсканированных данных я очистил меш и добавил коже детализации с помощью альф в ZBrush. При этом я также удалил у меша, полученного после сканирования, глаза, поскольку планировал использовать различные шейдера.

Для разработки и поиска образа персонажа мы обычно берем полученную высокополигональную модель и экспортируем ее из ZBrush в формате .obj, но для серьезного продакшена обычно тратится немало времени на создание топологии под анимацию и генерацию карт Displacement.

Шаг №02: Настройка сцены

3D_papa_renderman_03

В основе концепта лежит стилизованная версия классического трюка со стрелой Стива Мартина, поэтому мне необходимо было создать видимость того, что модель стоит на сцене. Этого эффекта я добивался уже в Maya, а также замоделил персонажу костюм.

Затем я перенес запеченную детализацию из ZBrush, создав автоматическую UV-развертку на основе полипейнта. В Maya я создал микрофон и занавеску-окружение, засимулив ее с помощью nCloth.

Шаг №03: Выбор линзы камеры

3D_papa_renderman_04

Камера была размещена таким образом, чтобы смотреть на объект. Для ее настроек я использовал характеристики своего объектива Canon EF 70-200mm f/2.8 L IS II USM. Благодаря зуму объектива я мог не бояться оптических искажений.

В результате я решил использовать в Maya фокусное расстояние в 170mm и широко раскрытую диафрагму, чтобы размыть задний фон изображения. Кроме того, в RenderMan есть настройки для стилизации эффекта боке, которые я использовал в финале.

Шаг №04: Физически корректное освещение или PBR

3D_papa_renderman_05

Я хотел создать современное постановочное освещение с характерными насыщенными цветами, поэтому использовал точечные PBR-светильники RenderMan, настроив их температуру, чтобы получить контрастирующие теплые и холодные тона.

Теплый ключевой свет я разместил за головой персонажа, также добавил для контраста холодный заполняющий свет. Контровый светильник я использовал, чтобы подчеркнуть выражение лица персонажа.

Шаг №05: Шейдинг кожи

3D_papa_renderman_06

В шейдере кожи используется трехслойная модель подповерхностного рассеивания, которая предоставляет достаточно гибкий контроль над длиной проникновения лучей и степенью рассеивания в каждой точке.

Шейдер кожи RenderMan использует собственный метод расчета точного усреднения физически корректного подповерхностного рассеивания. А поскольку это решение полностью отслеживает траекторию луча, то поиск и разработка образа персонажа значительно ускоряются благодаря интерактивности. Я начал с того, что нарисовал эпидермальную и субдермальную карты цвета, а также карту обратного рассеивания.

Шаг №06: Шейдинг отражений на коже

3D_papa_renderman_07

Для создания более реалистично выглядящей кожи, я нарисовал карту Specular, с учетом рельефа кожи, и удалил блики в углублениях.

Кроме того, я нарисовал карту Roughness (справа), основанную на значениях серого цвета, чтобы контролировать влажность и жирность кожи. Корректные отражения являются ключевым элементом создания фотореалистичной кожи.

Шаг №07: Настройка параметров

3D_papa_renderman_08

Шейдер кожи позволяет присоединить карты Weight для контроля проникновения лучей в каждой точке. Я нарисовал карту длины лучей, чтобы контролировать размер подповерхностного рассеивания на различных участках лица.

Показатели подповерхностного рассеивания таких частей головы, как уши и тонкие хрящи, обладают самыми высокими значениями, а поскольку они тонкие, то можно также контролировать силу и длину проникновения, чтобы усилить подповерхностное рассеивание.

Шаг №08: Шейдинг галстука

3D_papa_renderman_09

Для галстука я использовал такой шейдер RenderMan, как General Purpose (PxrGPSurface) шейдер. Высокие значения отражений и неровностей отлично подходят для диффузного канала шейдера одежды.

Для Displacement шейдера я использовал паттерн ткани. Паттерн с ходящим чайником, символом RenderMan, был создан в Photoshop и использован в качестве тайловой текстуры для канала Diffuse Color.

Шаг №09: Настройка волос

3D_papa_renderman_10

В RenderMan есть два режима рендера: современный метод трассировки лучей или RIS, а также традиционный алгоритм REYES.

В режиме REYES я отрендерил кривые для волос, поскольку шейдер волос на основании REYES позволяет быстро добиваться желаемых результатов. Использование обоих режимов REYES и RIS позволяет рендерить отдельные элементы в сочетании с различными режимами и в любом случае оставаться в выигрыше.

Шаг №10: Рендер

3D_papa_renderman_11

Режим RIS предоставляет различные интеграторы для рендера изображений. Изображение выше было отрендерено с помощью интегратора Path Tracer. Вместе с этим интегратором доступны различные варианты сэмплинга, с помощью которых можно получать высококачественный рендер и производить его оптимизации.

С помощью BxDF и настроек сэмплинга света можно избавиться от шума. Если вы видите шум на определенных участках рендера, то можете переключиться в режим Manual Sampling, чтобы повысить значения Samples подповерхностного рассеивания.

Читайте в нашей предыдущей статье о том, как сделать CG-рендер более реалистичным.

Хотите знать больше? Приходите на наши курсы 3D-моделирования, скульптинга, композитинга, анимации и VFX.

Журналист: Алена

Источник

 

Вас могут также заинтересовать:

Тэги: , , , , , , ,


Присоединяйтесь к нашему сообществу вКонтакте и читайте свежие новости и статьи о мире 3D