Blender練習|Jane Doe Vol.3-骨骼·解剖·表情·資產


3樓貓 發佈時間:2024-03-19 14:33:48 作者:Demaner Language

鑑於對前幾次角色建模的練習流程有諸多不滿,如鎧甲的潦草,人體比例的失調,皮膚材質的種種瑕疵,硬表面模型的草草收場等等等等。這一次由一些有限但夠用的解剖知識開始,以相似的流程,塑造一個帶有人類角色的新場景 All in Blender,並儘可能地不使用第三方插件完成。
在此次過程中,期望能產生一些可以複用於日後工作流中的資產,如基本的人體模型,一些程序化材質,一些實用型的著色器節點組和有一定通用性的個人向合成器節點配置。
【多圖殺Modem,敬請見諒】

【1: Procedural MTLs】

在開始這稍顯漫長的旅途之前,先複習下程序化材質的構建,編制毛衣的紋理構建和磚牆紋理一樣,是程序化材質構建的必備機能了,上圖小屋場景的案例也非常實用,急於上手blender著色器的新手或是使用Blender有一段時間的用戶,都能在觀看學習操作中有所啟發!
程序化材質複習-00

程序化材質複習-00

程序化材質複習-01

程序化材質複習-01


【2: Female Body Raw & Head Final】

起初也只是想建立人體基本分塊,但在觀看了兩篇使用ZB講解人體雕塑的教學視頻(內容上,理論多於軟件技巧,雖然沒能理解透徹,但值得日後反覆觀看,同時也更普適和兼容不同的建模軟件),學習了不同體脂比下肌肉和脂肪的表現和對細節的取捨,不同性別軀幹的主要特徵及相互轉換,一些姿態下的關鍵褶皺表現要點後,還是決心構建一套“骨架+肌肉”的資產。計劃中的角色,也從1名提升到2名異性。
理論學習中構建的女性人體基本分塊,涵蓋了一些基本的肌肉骨骼特徵-00

理論學習中構建的女性人體基本分塊,涵蓋了一些基本的肌肉骨骼特徵-00

理論學習中構建的女性人體基本分塊,涵蓋了一些基本的肌肉骨骼特徵-01

理論學習中構建的女性人體基本分塊,涵蓋了一些基本的肌肉骨骼特徵-01

男性軀幹雕塑;嘗試將手臂由分塊向成品手臂和包含姿態的手臂雕刻

男性軀幹雕塑;嘗試將手臂由分塊向成品手臂和包含姿態的手臂雕刻

由此前的女性基本分塊模型開始,嘗試雕刻不同體脂比,不同性別的軀幹

由此前的女性基本分塊模型開始,嘗試雕刻不同體脂比,不同性別的軀幹

五官的簡易雕塑練習

五官的簡易雕塑練習

軀幹雕塑練習小結-00

軀幹雕塑練習小結-00

軀幹雕塑練習小結-01

軀幹雕塑練習小結-01

參考一些人體肌肉模型,對之前的女性人體基本分塊模型進一步加工,著重刻畫可見肌肉的分塊和起伏

參考一些人體肌肉模型,對之前的女性人體基本分塊模型進一步加工,著重刻畫可見肌肉的分塊和起伏

對上一個模型面部雕塑的反思,在這一次頭部雕刻中,放慢進度,反覆調節視圖的焦距,並結合足夠的真人照片,再次製作一個偏寫實向的頭部。
五官練習小結-00

五官練習小結-00

五官練習小結-01

五官練習小結-01

眉毛和睫毛並非由毛髮粒子系統構建,而是用曲線建模了單根毛髮,再通過不斷複製,調整出單側一片眉毛或睫毛集群,並結合表面形變和曲線形變,完成左右不對稱的變換。

【3: Skeleton & Muscles】

這一階段留圖不多,但參考了不少醫用或藝用的骨骼模型,從單根骨頭到完整的骨架,從書面闡述到3D展示的成品。在做了足夠的筆記和參考圖收集後,開始在Blender中雕塑人體骨架(男),骨架均為高模,未拓撲。
骨架雕塑-00-組建中......

骨架雕塑-00-組建中......

骨架雕塑-01-基本站姿

骨架雕塑-01-基本站姿

骨架雕塑-02-姿勢改變嘗試

骨架雕塑-02-姿勢改變嘗試

以與構建骨架相同的流程,尋找相關的醫用或藝用參考圖,以及關於各可見肌肉束的起止附著點必要的理論定義,並在Blender中使用曲線建模,在此前完成的骨架上,添加肌肉束,並用不同顏色加以區分。
肌肉束添加-00

肌肉束添加-00

肌肉束添加-01

肌肉束添加-01

在完成肌肉束的添加後,轉換-結合-重構所有表示肌肉的曲線為一個網格,雕塑一具類似此前女性人體模型的,包含基本肌肉分塊起伏的男性人體模型資產。並結合此前順手收集的一些頭部解剖知識,為此人體模型匹配一個具有一定通用性的基本男性頭部模型(包含一定常用的面部分塊特徵)
男性人體模型-00

男性人體模型-00

男性人體模型-01

男性人體模型-01

【4: 男性角色】

直接使用上一小節產出的男性人體模型,開始構建男性角色,高模雕塑,烘焙和皮膚材質構建均在Blender中完成。
男性角色-雕刻-拓撲-多級精度-00

男性角色-雕刻-拓撲-多級精度-00

男性角色-雕刻-拓撲-多級精度-01

男性角色-雕刻-拓撲-多級精度-01

男性角色-皮膚材質迭代-00

男性角色-皮膚材質迭代-00

男性角色-皮膚材質迭代-01

男性角色-皮膚材質迭代-01

男性角色-皮膚材質迭代-02

男性角色-皮膚材質迭代-02

男性角色-簡單綁定-姿態嘗試

男性角色-簡單綁定-姿態嘗試

關於男性角色的服裝和其他附件:服裝依然在MD中構建與模擬,並導回到Blender,進行一些必要的細節雕塑和形態調整。材質上,此次只是用簡單的沃洛諾伊紋理構建的網格紋理來構建布料法向,再結合一些著色器中物體和幾何相關節點的隨機信息完成顏色分配。服裝之外,便是一套外骨骼盔甲和一把槍械的建模。
結合很久以前的科幻頭盔建模練習,首先製作頭盔作為熱手。此後便是外骨骼與槍械的構建,同樣的從分塊開始,在漸進式地提高網格重構分辨率的過程中,雕刻出所需的大形,曲面和細節。重拓撲高模並使用多級精度和縮裹編輯器後,展UV,拼排UV,烘焙下基本的尖銳度,高模法向和AO三套貼圖後,使用這些貼圖,程序化構建外骨骼(含頭盔)和槍械的材質。
男性角色-服裝建模

男性角色-服裝建模

男性角色-頭盔建模

男性角色-頭盔建模

男性角色-外骨骼建模

男性角色-外骨骼建模

男性角色-槍械建模

男性角色-槍械建模

男性角色-裝配展示

男性角色-裝配展示

完成男性角色附件們的建模後,嘗試了新的由幾何節點構建的毛髮系統,對男性角色的鬍鬚和頭髮進行了製作,材質即簡單的原理化毛髮BSDF節點。
男性角色-無頭盔展示-00

男性角色-無頭盔展示-00

男性角色-無頭盔展示-01

男性角色-無頭盔展示-01

接下來,上手了Blender自帶的Rigify,結合形態鍵,完成了面部表情動畫的初體驗。
男性角色-面部綁定嘗試

男性角色-面部綁定嘗試

在製作男性角色的末尾,雖然對前作的部分遺憾有所彌補,但在此次烘焙中,對貼圖的色深,分辨率和格式的選擇仍然極其不合理,規格過分超過了最後渲染所需的品質,對渲染時間和硬件資源佔用都極不友好。 男性軀幹的雕塑,也對諸多肌肉細節戀戀不捨,影響成品的合理性。
男性角色展示

男性角色展示

【5: 女性角色】

回到起初構建的女性人體模型上,開始構建女性角色。這一小節高模的雕刻重點,也是上一小節男性軀幹雕塑的一大遺憾,在於對現有資產模型上肌肉細節的取捨和脂肪的添加。高模完成後,皮膚材質的構建,採用了和男性角色皮膚材質構建中涉及的同一案例的流程。毛髮選擇了發片的保守形式。眼球則使用了前幾作中反覆使用的貼圖,但在眼球建模和材質化中迭代了一些新的改善型小操作。完成人體後,便是在角色附件建模前,再一次對MD的使用進行熱手。
女性角色-雕刻-拓撲-多級精度

女性角色-雕刻-拓撲-多級精度

女性角色-皮膚材質製作-頭部

女性角色-皮膚材質製作-頭部

女性角色-皮膚材質迭代-00-平鋪紋理製作

女性角色-皮膚材質迭代-00-平鋪紋理製作

女性角色-皮膚材質迭代-01-次表面係數調整

女性角色-皮膚材質迭代-01-次表面係數調整

女性角色-眼球製作-側重於虹膜的製作:虹膜的貼圖來自搜索引擎現搜,在Photoshop中處理成黑白的高度圖,導入Blender中,在眼球模型上通過置換編輯器應用,並在多級精度高級數下,進一步雕刻以修復和增強細節的表現。同樣處理完眼球表面的血管表現後,統一烘焙Normal,Pointness和AO貼圖,並在低模上完成材質構建。

女性角色-眼球製作-側重於虹膜的製作:虹膜的貼圖來自搜索引擎現搜,在Photoshop中處理成黑白的高度圖,導入Blender中,在眼球模型上通過置換編輯器應用,並在多級精度高級數下,進一步雕刻以修復和增強細節的表現。同樣處理完眼球表面的血管表現後,統一烘焙Normal,Pointness和AO貼圖,並在低模上完成材質構建。

女性角色-Hair Cards迭代: 在進一步完善眼睛內側眼角附近的淚阜和交接眼瞼的一些Wetness後,開始處理髮卡。同過去的流程類似,使用毛髮粒子系統製作合適的,不同疏密長度發片,烘焙髮卡材質所需的發毛粒子的一些信息,如切向,長度,離散的隨機值等等。導入發片貼圖,完成髮型後,調試髮卡材質。

女性角色-Hair Cards迭代: 在進一步完善眼睛內側眼角附近的淚阜和交接眼瞼的一些Wetness後,開始處理髮卡。同過去的流程類似,使用毛髮粒子系統製作合適的,不同疏密長度發片,烘焙髮卡材質所需的發毛粒子的一些信息,如切向,長度,離散的隨機值等等。導入發片貼圖,完成髮型後,調試髮卡材質。

女性角色-多角度頭部渲染

女性角色-多角度頭部渲染

女性角色-Rigify綁定後測試-00

女性角色-Rigify綁定後測試-00

女性角色-Rigify綁定後測試-01

女性角色-Rigify綁定後測試-01

女性角色-Rigify綁定後測試-02

女性角色-Rigify綁定後測試-02

女性角色-Rigify綁定後測試-03

女性角色-Rigify綁定後測試-03

女性角色-Rigify綁定後測試-04-Zatanna造型

女性角色-Rigify綁定後測試-04-Zatanna造型

女性角色-Rigify綁定後測試-05-Zatanna造型及MD熱手

女性角色-Rigify綁定後測試-05-Zatanna造型及MD熱手

女性角色-Rigify綁定後測試-06-神奇女俠紅色之子造型及MD熱手

女性角色-Rigify綁定後測試-06-神奇女俠紅色之子造型及MD熱手

女性角色-MD製衣流程複習-00

女性角色-MD製衣流程複習-00

女性角色-MD製衣流程複習-01

女性角色-MD製衣流程複習-01

女性角色-MD製衣流程複習-02

女性角色-MD製衣流程複習-02

【6: 最終場景+女性角色造型】

將此前完成的男性角色從獨立的.blender文件中,以實例導入當前工程文件,開始構建最終場景。
最終場景構思-00-男性角色導入

最終場景構思-00-男性角色導入

最終場景構思-01-男性角色導入

最終場景構思-01-男性角色導入

為女性角色調試更多動作,並在MD中完成簡單的衣物,方便審核。
女性角色新姿態-00-在Rigify提供的基本骨架上,圍繞四肢的控制骨骼,額外添加模仿肌肉束的“起止點+肌肉束”的三段式形變骨骼:起止點使用普通骨骼;中段使用多段柔性骨骼,來模仿肢體彎曲時的肌肉形變效果,其形變由起止點骨骼控制,起止點則作為子骨骼綁定到四肢的控制骨骼

女性角色新姿態-00-在Rigify提供的基本骨架上,圍繞四肢的控制骨骼,額外添加模仿肌肉束的“起止點+肌肉束”的三段式形變骨骼:起止點使用普通骨骼;中段使用多段柔性骨骼,來模仿肢體彎曲時的肌肉形變效果,其形變由起止點骨骼控制,起止點則作為子骨骼綁定到四肢的控制骨骼

女性角色新姿態-01-新加的形變骨骼系統,在一些動作下的表現,和前作有了很大提升,但是此處膝關節附近的形變仍然不合理,不過後續在調節了相關柔性骨骼的段數,首尾淡入淡出係數以及起止控制柄相關的參數後,有所改善。對於控制肌肉形變的三段式骨骼,上述參數的調節也需要反覆嘗試,詳情參考MB-Lab插件官網的一些說明和圖示

女性角色新姿態-01-新加的形變骨骼系統,在一些動作下的表現,和前作有了很大提升,但是此處膝關節附近的形變仍然不合理,不過後續在調節了相關柔性骨骼的段數,首尾淡入淡出係數以及起止控制柄相關的參數後,有所改善。對於控制肌肉形變的三段式骨骼,上述參數的調節也需要反覆嘗試,詳情參考MB-Lab插件官網的一些說明和圖示

女性角色新姿態-02-女性角色新姿態放入場景測試

女性角色新姿態-02-女性角色新姿態放入場景測試

女性角色的最終造型仍是以“內層衣物+外層硬表面盔甲+武器的配置”進行設計和建模,這些角色附件的造型設計參考來自個人平日收集的畫師作品和真是照片。
女性角色最終造型-內層衣物

女性角色最終造型-內層衣物

女性角色最終造型-硬表面盔甲,鞋子和布料裙襬

女性角色最終造型-硬表面盔甲,鞋子和布料裙襬

女性角色最終造型-刀具與背部夾具

女性角色最終造型-刀具與背部夾具

女性角色最終造型-附件拓撲

女性角色最終造型-附件拓撲

女性角色最終造型-視圖預覽

女性角色最終造型-視圖預覽

女性角色最終造型-Preview of the Final Pose

女性角色最終造型-Preview of the Final Pose

1 / 3
女性角色最終造型-硬表面與布料的材質迭代
1 / 3
女性角色最終造型-材質化前後對比
1 / 5
女性角色最終造型-展示
完成女性角色最終造型後,導入最終場景繼續用於測試和構思。
最終場景構建-00-構思嘗試預覽

最終場景構建-00-構思嘗試預覽

最終場景構建-01-構思嘗試預覽

最終場景構建-01-構思嘗試預覽

最終場景構建-02-巨大頭骨高模雕塑

最終場景構建-02-巨大頭骨高模雕塑

最終場景構建-03-巨大頭骨拓撲+多級精度

最終場景構建-03-巨大頭骨拓撲+多級精度

最終場景構建-04-巨大手掌-雕塑-拓撲-多級精度

最終場景構建-04-巨大手掌-雕塑-拓撲-多級精度

最終場景構建-05-頭骨&手掌導入測試

最終場景構建-05-頭骨&手掌導入測試

最終場景構建-06-頭骨&手掌導入測試

最終場景構建-06-頭骨&手掌導入測試

最終場景構建-07-頭骨&手掌導入測試

最終場景構建-07-頭骨&手掌導入測試

完成了最終場景所需的角色,主要景觀物件後,開始構建環境所需的地形,植被和其他附件:
  • 樹木的製作,使用了Blender內置的Sapling Tree Gen插件。樹木在地表的散佈則使用粒子系統;
  • 樹葉由於設定為針葉,在建模完簡單的一個葉柄後,使用毛髮粒子生成針葉,並通過賦予葉柄多個形態鍵來產生多個針葉簇的變體,用於在樹木上的散佈;
  • 地形使用置換編輯器結合權重完成;
  • 地表散佈的十字架則是在建立四種基本造型的十字架後,統一使用一個具有多個形態鍵的網格,作為各十字架物體(關聯複製)上“網格形變”編輯器的形變源,來實現多樣性;
在結束了環境物體的製作後,便是材質化和渲染準備了。打光則簡化為了純粹的HDRI揀選。
最終場景構建-08-地形構建;樹木,石頭塊,十字架散佈;構建基於高度的雪土混合地形材質

最終場景構建-08-地形構建;樹木,石頭塊,十字架散佈;構建基於高度的雪土混合地形材質

最終場景構建-09-多相機角度查看,並適當添加單個樹幹,石頭,十字架於合適的地方

最終場景構建-09-多相機角度查看,並適當添加單個樹幹,石頭,十字架於合適的地方

最終場景構建-10-建模電線杆和電纜,引入針葉散佈並渲染預覽

最終場景構建-10-建模電線杆和電纜,引入針葉散佈並渲染預覽

在完成場景環境的基本設置後,開始材質化過程。呼應最初的程序化材質練習,此次場景中的物體,從巨大頭骨和手掌,到樹木,針葉,石頭,十字架與水體,均採用自己構建的程序化材質參與最後的渲染,並在程序化材質中構建了一些通用的節點組,為加速渲染貢獻一份綿薄之力。
最終場景構建-11-針葉材質基於距離相機的距離,近處使用原理化BSDF,遠處使用原理化毛髮BSDF;在地形材質中構建基於高度的雪土分佈遮罩,以及與水體相接觸區域的遮罩,為後續在一切與水體相接觸的物體上表現溼潤效果以及在石頭上分佈苔蘚材質做準備

最終場景構建-11-針葉材質基於距離相機的距離,近處使用原理化BSDF,遠處使用原理化毛髮BSDF;在地形材質中構建基於高度的雪土分佈遮罩,以及與水體相接觸區域的遮罩,為後續在一切與水體相接觸的物體上表現溼潤效果以及在石頭上分佈苔蘚材質做準備

最終場景構建-12-構建程序化的樹幹材質;繼續調整針葉的材質

最終場景構建-12-構建程序化的樹幹材質;繼續調整針葉的材質

最終場景構建-13-由此前構建的水體接觸遮罩,調整雪土混合,泥土溼潤,石塊溼潤和苔蘚分佈,樹幹溼潤等材質

最終場景構建-13-由此前構建的水體接觸遮罩,調整雪土混合,泥土溼潤,石塊溼潤和苔蘚分佈,樹幹溼潤等材質

最終場景構建-14-進一步調整程序化雪材質;調整針葉的顏色分佈

最終場景構建-14-進一步調整程序化雪材質;調整針葉的顏色分佈

最終場景構建-15-程序化材質迭代-水體材質迭代-側重於水體顏色,水下陰影和水中物體的模糊表現;頭骨和手掌的鏽蝕帶漆金屬材質,使用程序化的節點重新構建,此前使用貼圖用於預覽

最終場景構建-15-程序化材質迭代-水體材質迭代-側重於水體顏色,水下陰影和水中物體的模糊表現;頭骨和手掌的鏽蝕帶漆金屬材質,使用程序化的節點重新構建,此前使用貼圖用於預覽

最終場景構建-16-為最終渲染尋找合適的相機位和焦距

最終場景構建-16-為最終渲染尋找合適的相機位和焦距

【7: 最終渲染】

在最終渲染中,基本的設置已在前幾小節中完成,此處側重於合成器節點的設置以及一些額外細節的添加:
  • 關於合成器節點:添加輝光節點;從霧場信息出發,對渲染結果中的遠景進行模糊併疊加類似霧氣的噪波紋理(關於霧場:因為使用了包含Alpha通道的髮卡,霧廠中頭髮區域的噪點導致無法直接使用霧場信息處理渲染結果,可以讓霧場信息先通過降噪節點處理,再參與後續節點的運算)
  • 關於煙霧貼圖:煙霧貼圖來自網絡隨機搜索,只求煙霧本體足夠純粹,煙霧形態適合場景需求,煙霧背景和煙霧本體區分度足夠大,分辨率和顏色則隨意;將中意的煙霧圖片進行適當的縮放後拼接為一張灰度圖,導入Blender後,調節材質,並引入基於窗口紋理座標的噪波紋理,處理煙霧基於灰度的Alpha信息;適當排布,即可開始最後的渲染。
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原文封面候選
最終場景渲染-00

最終場景渲染-00

最終場景渲染-01

最終場景渲染-01

最終場景渲染-02

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最終場景渲染-03

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最終場景渲染-04

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最終場景渲染-05

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最終場景渲染-06

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最終場景渲染-07

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最終場景渲染-08

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最終場景渲染-09

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最終場景渲染-10

最終場景渲染-10

最終場景渲染-11

最終場景渲染-11

最終場景渲染-12

最終場景渲染-12

【8: 謝謝】

感謝您的耐心,刷到這裡。
平時接觸機核,主要在外站收聽電臺和看機核的視頻為主,收穫不少知識和建模練學中的陪伴。這是第一次投稿機核,使用編輯器中途也出現了不少插曲,但願沒有缺圖。本次練習沒能完成結合動捕數據,對角色模型的動態效果進行測試,是最大的遺憾。學習了新的解剖知識,也複習了此前的一些工作流,最終成品的質量提升,邊際效應的感受也愈發強烈,對資產的累積和對第三方資產的整合與使用也是繼續邁步的必要選擇了。Blender幾何節點開始崛起,又是新的領域亟待探索。越是學習,越發感到自己的無知,再接再勵吧!

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