Создание реалистичного портрета в 3D

Перевод статьи художника Arti Sergeev (Kubisi).

Лицо — одна из самых интересных и самых сложных для освоения частей человеческого тела. Харизматичное лицо оживляет работу, ведь именно черты лица в основном передают характер человека. Трудно слепить правдоподобный портрет, потому что мы, люди, являемся своего рода экспертами в области лиц. Мы видим лица повсюду, всегда и везде, поэтому очень чётко замечаем неточности и неестественность в работах. С другой стороны, эта дополнительная сложность только интригует и делает тему портретов ещё более интересной для художника.

«Всякий портрет, написанный с чувством, — это портрет самого художника, а не того, кто ему позировал», — Оскар Уайльд.

Анатомия — твой лучший друг

Первое правило создания успешных портретов — изучение анатомии. Второе правило создания успешных портретов — изучение анатомии.

Мышечный корсет, расположение подкожного жира и натянутая поверх этого кожа отвечают за узнаваемые черты лица. Но я советую начинать изучение анатомии лица со строения черепа. Если вы будете использовать кости черепа как отправную точку в процессе лепки, ваши работы в итоге будут выглядеть более реалистично.

Просто поверьте мне и начните с изучения черепа, затем освойте расположение мышц и жировых отложений и только потом, последние 5% работы отводите на прорисовку пор на коже и другие прекрасные мелкие 3D-детали.

Ресурсы по анатомии:

— Portraiture and Facial Anatomy for Artists от Scott Eaton — этот курс просто сокровище, я сам прохожу его ежегодно. В нем содержится вся необходимая информация об анатомии и строении головы, и даже немного затрагиваются темы эмоций и синхронизации лицевых движений для анимации.

— Anatomy of Facial Expression от Anatomy Next — очень доступная визуальная составляющая, прекрасные наглядные схемы.

— Facial Action Coding System Manual от Paul Ekerman — лучший материал по Системе Кодирования Лицевых Движений, крупнейшие VFX компании используют этот курс как методичку при создании персонажей для киноиндустрии.

Как сделать портрет похожим на оригинал

В первую очередь нужно изучить лицо, которое вы собираетесь лепить. Постарайтесь собрать как можно больше референсов со всех возможных ракурсов — анфас, профиль, вид снизу, вид сверху — всё, что сможете найти. Я использую Pureref, чтобы организовать референсы в удобную систему.

Я стараюсь не использовать фотографии, снятые на объективы со слишком большим или слишком маленьким фокусным расстоянием — они выдают совершенно сумасшедшие искажения. Посмотрите на фото ниже, и вы поймете, что я имею ввиду.

Я всегда работаю в Maya с камерой, у которой фокусное расстояние варьируется от 75 до 100, а угол обзора варьируется от 20 до 25 (и я использую один и тот же угол обзора в Zbrush).

Та же модель, та же камера, тот же свет, разные объективы и фокусное расстояние

Ещё один хороший совет для увеличения сходства — это померить пропорции и расстояния между впадинками на лице человека и между выступающими чертами лица и сравнить это с вашим референсом. Например, попробуйте проверить расстояние между подглазничной впадинкой и впадинкой нижнего века, расстояние между подглазничной и носогубной впадинами.

Кроме того, проверьте расстояние между внутренними уголками глаз. Помните, что в норме это ширина самого глаза.

На этой схеме из Руководства FACS Пола Экмана указаны ориентиры, которые вы можете использовать для проверки пропорций лица.

Ещё одна ошибка, которую делают многие художники (да и я сам) — это представлять голову человека как прямоугольную коробку, на одну из сторон которой пришлепнуто лицо. Поверхность черепа более сложная — посмотрите на эту фотографию черепа сверху и постарайтесь оценить и отразить в работе округлость и разнообразие плоскостей на всех поверхностях головы.

Ресурсы для изучения портретного сходства

— Likeness Sculpting от Frank Tzeng (Лично я считаю этот урок очень полезным, и именно с него я начал изучать тему портретного сходства).

К сожалению, мне попадалось не так много уроков, посвященных именно этой теме. Поэтому привожу список художников, работы которых можно изучать и использовать как основу для своих стадиков. Первыми мне приходят в голову:

— Vimal Kerketta
— Hussein Diba
— Kris Costa
— Ian Spriggs

Иерархия форм в скульптуре

Во время скульптинга представьте, что вы простраиваете голову изнутри, начиная с первичных крупных форм черепа и мышц, затем добавляя средние формы и складки кожи, постепенно продвигаясь к более мелким третичным формам — морщинкам и порам. Добавляйте микродетали в самом конце.

Для достижения реалистичного рендера тех самых микродеталей великолепно подходят карты с сайта Texturing.xyz, они как раз добавят те финальные 5% реалистичности и привлекательности.

Вы можете получить отличный результат, если правильно изобразите крупные и средние формы и основные детали. Но если вы проигнорируете базовую анатомию, и сконцентрируетесь только на порах и морщинках, то результат будет плачевный.

Посмотрите на эти портреты Микеланджело и Бернини и отметьте, как они достигли этих естественных лиц, просто используя первичные и вторичные формы (и никакой проработки мелких пор!)

Ресурсы для изучения иерархии форм

— Конечно, начните с изучения старых мастеров, таких как мастера эпохи Возрождения (Микеланджело, Бернини и Да Винчи).

— Visualarium Master Class от Kris Costa — очень ценный материал для понимания иерархии форм. Крис последовательно проведет ваз через все этапы построения, начиная от крупных обобщенных форм и постепенно переходя к более мелкой проработке.

— ЛЮБОЙ туториал или видео от Steve Lord — Стив настоящий мастер анатомии, и, что важно для нас, в своей скульптуре он использует только первичные и вторичные формы.

— ЛЮБОЙ туториал или видео от Jose Perciles — на самом деле, просто посмотреть на его работу достаточно, чтобы вы поняли, как добиться отличных результатов.

Детализация кожи (Лепим поры! Ура!)

Поры и морщинки — это весело! Но только когда они добавляются в самом конце процесса лепки.

Есть несколько способов добавить поры к коже, которую вы создаёте:

1. Сделайте альфа-кисти (или скачайте их) и добавляйте рельеф кожи вручную. Это способ, который мне нравится больше всего, так как он дает больше всего контроля над процессом, а также позволяет добиться большего портретного сходства — вы можете разместить родинки и несовершенства кожи именно там, где они должны быть.

2. Нарисуйте карты Displacement в Mari, используя ресурсы с Texturing.xyz. Таким способом можно быстро получить реалистичный результат. Но при этом теряется часть контроля над процессом - вы не сможете сымитировать рисунок пор вашего портретируемого, что, конечно, повлияет на сходство. Обычно я комбинирую эти два метода, чтобы добиться оптимального сочетания скорости и качества работы.

3. Используйте цветовую карту, чтобы получить информацию о коже. Не самый лучший способ, но он тоже работает. В Zbrush импортируйте вашу цветовую карту и перейдите к Masking — Mask By Intensity, это создаст маску на основе самых темных участков цветовой карты. А тёмные участки, в основном, как раз и создаются за счет пор и морщин.

Ресурсы для детализации кожи

— Texturing.xyz на их веб-сайте есть множество учебных пособий о том, как использовать их displacement maps, наборы альфа-кистей и множество другой полезной информации.

— Realistic Poertraiture with Kris Costa от Zbrush summit 2018

— Likeness Sculpting от Frank Tzeng

— Creating Hyper Realistic Character in ZBrush от Hossein Diba

Текстурирование лица

Существует также несколько способов текстурирования реалистичных лиц:

1. Используйте кросс-поляризованные фотографии и спроецируйте их в Mari на вашей модели. Такие фото можно найти все там же на Texturing.xyz

2. Нарисуйте цветовую карту вручную в Mari или Substance Painter, как вручную, так и с использованием процедурного генерирования текстур.

3. Нарисуйте цветовую карту вручную в Zbrush в режиме HD.

Ресурсы по текстурированию

— Painting Realistic Skin in Mari от Justin Holt, The Gnomon Workshop

— Realistic Poertraiture with Kris Costa от Zbrush Summit 2018. - Крис показывает, как он использует режим HD в Zbrush.

— GDC 2017 Face Texturing in Substance Painter от Magdalena Dadela

— CGMA Texturing for Film от Chris Nichols

— CGMA Head Texturing in Mari от Nicolas Collings

Затенение кожи

Мой метод шейдинга не самый технологичный, он больше похож на рисование. Я просто внимательно смотрю на материалы в реальности и пытаюсь достичь тех же результатов, используя мои настройки шейдера.

Не могу не отметить важность чтения и изучения проекта Digital Emily Института креативных технологий USC.

На их сайте есть всё — изображения, статьи, бесплатные файлы проектов. Обязательно скачайте эти файлы и попытайтесь добиться таких же реалистичных результатов, разобраться, как организован проект, как должны выглядеть карты и модели.

Сначала я поделюсь ресурсами для создания реалистичных шейдеров для кожи и глаз, а затем поделюсь некоторыми советами и настройками шейдеров.

Ресурсы для шейдеров кожи и глаз:

— Arvid Schneider: просто смотрите видео на его канале на YouTube, там полно информации. Способ, которым я делаю свои шейдеры, в основном является комбинацией его метода и методов Digital Emily

— The Digital Emily Project от USC Institute of Creative Tecnologies

ПОДСКАЗКА

Всегда начинайте с создания реалистичных отражений кожи, прежде чем углубляться в области SSS. Лучший способ понять зеркальный свет на коже человека — снова взглянуть на проект Digital Emily.

Обычно используется два зеркальных отражения. ВArnold 5 я использую вкладку Specular и вкладку Coat в шейдере AiStandardSurface. Попробуйте достичь результата, который выглядит так же, прежде чем переходить в цвет и SSS:

А вот как выглядят настройки Specular и Coat, которые я использую для своего портретного шейдера Mike Portrait:

Обратите внимание, что я использую IOR 1,38 для реалистичной кожи, те же значения я использую для глаз и других плотных структур.

Если у вас есть карта смещения хорошего качества с хорошими деталями Micro Displacement, вам не нужно создавать карты для Specular и Coat, или даже шероховатости. Достаточно будет просто подвигать ползунки для наилучшего результата.

Подповерхностное рассеивание

Это мои настройки Subsurface Scattering в шейдере Mike Portrait, а затем я объясню больше:

Вы видите, как просто! Вот несколько советов по SSS.

1. Попробуйте масштабировать модель головы в соответствии с масштабом в реальном мире, взгляните на эту удивительную таблицу измерений и ориентируйтесь на неё:

2. Я всегда держу Weight на 1 и использую свою Color Map в окошке Subsurface Color.

3. Поскольку мне было лениво, я использовал сплошной красноватый цвет в окошке Radius, но вы всегда можете нарисовать отдельную карту для этой части и добавить больше разнообразия цветов, которое сделает кожу более реалистичной.

4. Я использую тип рассеивания Randomwalk, он сразу выдает более реалистичный результат.

5. Для шейдеров глаз я просто сопоставляю настройку c модели Digital Emily Eye, следуя видео Arvid Schneider для затенения белка и использую цветовые карты Texturing.xyz для радужки.

Груминг

Я не слишком силен в этой теме, поэтому упомяну только некоторые основы, которые помогут вам начать добавлять волосы своим персонажам.

Я буду говорить о работе в Xgen, так как я всегда пользовался только этим приложением.

Полезные ресурсы:

— Tarkan Sarim — на его Патреоне вы можете найти множество учебных пособий по работе в Xgen и в целом про весь процесс.

— Jesus Fernandez — у него так же есть Патреон и ютуб канал, полный бесплатных видео.

— Beginners guide to xgen от Michael Cauchi — отличная статья для начинающих.

Советы

Если вы используете Xgen, то убедитесь, что для меша вы используете стандартные материалы Maya (Lambert, Blinn итд). Не используйте материалы из Arnold — это не сработает.

Убедитесь, что имя сетки уникально в сцене и правильно написано без пробелов, например: CharacterHead_scalp, убедитесь, что вы удалили историю, заморозили преобразования, сетка имеет UV, и все UV находятся на первом udim на сетке.

Начните с наименьшего количества направляющих, чтобы придать форму стрижки, которая вам нужна, а затем постепенно начинайте добавлять дополнительные направляющие.

На этом все!

Я надеюсь, что эта статья была полезной, спасибо за прочтение.

Напоследок я оставлю здесь вдохновляющее изображение «до и после». Это же всем нравится, не так ли? Здесь показана моя работа трёхлетней давности и более свежая, сделанная после того, как я начал изучать те материалы, о которых упоминал в этой статье.

* * *

Спасибо за внимание!

Перевод подготовила Костина Арина и Мария Попова специально для школы CG LAB, редактор — Лина Сидорова.

Оригинал статьи: https://www.artstation.com/artwork/GXXNqz