Holle，最近学了些新玩意，并用它们完成了上面这位伤心的公主，接下来我将分享制作这位美人所用到的软件与技术# 使用软件介绍
Maya
Maya是一个三维动画软件，它可以进行复杂三维场景的有效管理，也就是说你可以将该软件制作的、或者是其他软件制作的各种内容在这个软件中高效地组织起来，实现建模、动画、特效到渲染的完整流程，最终输出完整的模型、高质量的静帧渲染图或是动画 与我之前使用的Blender不同的是，Maya并不希望成为一个全能王，它不断提升自己的优势领域以保持其在生产过程中不可替代的地位，Maya的核心功能为多边形建模、动画、特效、渲染，而其他领域则与其他软件有着成熟的对接管线，如使用对接zbrush雕刻，使用Substance Painter或是Mari纹理绘制以及使用nuke进行合成，同时Maya也是与虚幻引擎对接最密切的建模与动画软件
总之，这是一个成熟与强大的工具，你几乎找不到哪个三维动画或是电影特效没有它的参与，而它在游戏领域的普及程度则与3Dmax不相上下
我在使用maya制作这个作品时两个显示器上的大致内容（当然远远不止这些窗口）
不要伤心，老朋友，你在某些方面仍然是很棒的~
Maya下署的两个插件
Arnold
Arnold是Maya中内置的渲染器，同时它也有对接其他软件的版本，它的名字源自于阿诺德·施瓦辛格，开发者认为与人一样，它简单粗暴，强大无比，与Maya一样参与了无数的电影特效与三维动画
与Blender的Clcyes一样，Arnold是一个基于物理的渲染器，他的优点是非常稳定，操作简单，很好的优化，速度很快（当然这是与其他物理渲染器作比较时），很强的交互性和其他更加方便的功能（比如能够方便地查看各个通道，或者存储渲染结果进行对比等等）
屏幕左侧为Arnold渲染窗口
Xgen 绝大部分的写实毛发都由Maya中的Xgen制作Xgen是Maya中用于制作毛发与粒子散布的强大工具Xgen与blender的毛发系统在某些方面比较像，都是使用样条线来控制更多的子曲线，但在实际操作中由于下面几个优势，它比blender的毛发系统更受欢迎：
Blender是基于样条线生成子曲线，因此毛发密度由样条线数量与子集数量共同决定，有时比较难以控制，而maya的引导线只会作为一个整体控制毛发的造型，毛发数量由密度统一控制，毛发的造型过渡也会更加自然
要想实现精确的控制，我们便必须借助绘制贴图或顶点组，由于blender粒子系统的操作逻辑，不断地在多个贴图或顶点组之间切换是一个让人痛苦的过程，而在maya中，这一过程被极大简化，你所做的只是为贴图命名，软件会自动做好一切准备
Blender对于毛发的操作是线性的，所有的参数都是平行的属性，而maya则可以使用修改器堆栈与表达式，这具备更高的上限
Xgen中每一个引导线都独立地存在于场景大纲中，这意味着你可以进行精确控制，比如将复制与移动引导线，或是进行曲线与引导线之间的自由切换
在maya视图预览中的Xgen效果（黄色线条为引导线）
Mari
Mari是专为了影视级纹理绘制而诞生的软件，最开始开发它是为了完成《阿凡达》中的所有虚拟物体的纹理工作
Mari的强大之处在于使用缓存绘制（buffer painter），能极大减少超大贴图对电脑的负担，使得绘制工作并不占用过多显存（但会占用更多内存），因此可以绘制超过32K的贴图（SP最大才4K…），与此同时这种绘制方式非常适合搭配投射进行工作
但是也有很多不便的地方，比如绘制完全基于屏幕角度，烘焙之后便无法撤销
Mari的操作界面
开始介绍制作过程~
Sansa是我很喜欢的权游中的角色（实际上我喜欢权游所有的角色）
年幼时的她真的非常漂亮，同时在这一幕中原本生活在童话中的公主被逼着看向挂在城墙上的死于政治斗争的父亲的头，这种强烈的情感冲突感染着我，我希望能从对角色面部的刻画中展现这一点和往常一样，第一步是使用参考图软件PureRef组织我们的参考图
大型阶段
直接把之前CIRI的模型拿来改了，因为人体并不会有太大的不同，没必要花时间重拓扑，在blender中调了型后放zbrush里加了4级细分雕刻出了一点细节，还是很快的，因为年轻姑娘的脸上并没有太多细节，主要考验对大型的把握
其他模型是在blender中创建的，比如衣服与项链（可惜在之后的渲染中并没有用上）头发的大型是曲线制作的
这些大型做好后用Clcyes简单渲了下，还挺像哈~
基础色贴图
Mari的投射是很好用的，搭配texturingxyz网站中的人脸无光贴图，很快便能绘制出基础色细节，这没什么难度，主要是要选择和人物相似的人脸贴图，同时要反复修改细节，确保纹理以正确的位置与尺寸进行映射，同时要消除贴图的接缝与拉伸
很关键的一点是一定要分层绘制，制作这种写实的人物皮肤是不可能在绘制软件中做出所有效果的，因为你看不到最终渲染效果，应该分层绘制之后分层导出在最终渲染软件中进行合成（本次使用的是Maya）
置换贴图
置换贴图绘制的原理是一样的，选择合适的xyz贴图映射在模型表面上
这里的置换贴图是彩色的，三个通道分别对应三个不同贴图，将它们合成一张相当于一次绘制完成三张贴图的映射，之后将在Maya的材质节点中进行分离，后面会介绍
粗糙度/遮罩贴图****粗糙度贴图本质上就是遮罩（也就是灰度图），它们不仅可以控制粗糙度的分布也可以用来调整特定区域的颜色
我选择在Substance Painter中绘制因为更方便一些，遮罩也不需要多大分辨率，2K或者4K差别不大，同样应该每个部位分别导出，在Maya中合成，每个区域只需要在意它们分布的形状，具体的灰度值并不重要，因为可以在Maya中调整
看着还挺吓人的哈
在Maya中建立材质节点（hypershade）
Maya的材质网络与blender没有本质的区别，很快便能熟悉了，虽然学的还不深，但好在我想要的效果基本都实现了
基础色是典型的色彩调节的流程，利用在Substance Painter中绘制出的遮罩，我可以调节特定区域的颜色，在这个项目中，我首先调节了整体的皮肤颜色，使其更加接近我们的主角，然后单独调节了嘴唇、鼻子与面部中心的颜色：我们的公主由于内心的痛苦整个面部尤其是眼眶与鼻子发红，同时嘴唇略显苍白
颜色调节前
颜色调节后值得说一下的是为了实现人体的次表面散射的效果，基础色贴图应接入Subsurface color通道，同时根据现实中不同颜色的光射入人体皮肤的深度 ，我们应将基础色贴图的R/G/B三个通道分别乘以0.37/0.14/0.07接入Subsurface Radius通道以实现真实的次表面散射效果，然后通过Scale整体控制散射深度，我同样通过蒙版调整了不同区域的散射深度，比如让嘴唇散射深度提高以显得更加通透
通透的嘴唇
彩色的置换贴图在Maya中被拆分成三个通道，代表三个不同等级的细节，我们将分别控制这三张灰度图的强度之后将其合成为最终的置换贴图让模型表面产生真实的细节（这里没有在视图中将模型细分，而是打开了模型的Arnold面板下的细分选项，意味着仅在渲染时细分，保证了视图窗口的流畅，这也是Arnold的优势之一）
以眼睛周围的置换贴图为例：
R通道，这是最大尺寸的起伏
G通道，中等尺寸的起伏
B通道，最小尺寸的细节
通过节点合成最终的置换贴图，使皮肤表面产生真实的凹凸粗糙度贴图的制作与上面所说的是一样的原理，将各遮罩调整合成后实现了对皮肤粗糙度的控制，可以看出整个面部反光都比较强烈，因为我希望制作出在阳光下因为过于激动面部出汗的感觉
最终的粗糙度贴图（黑色为最光滑，白色为最粗糙）
眼睛
**
**眼球由巩膜、虹膜、晶状体三部分组成，也是用到了texturingxyz网站的贴图
巩膜为眼球最外层，中心区域为透明效果显示出下面的虹膜，由于其中充满着水因此折射率应设置为1.33，其他区域则为不透明的眼白，在边缘有着血丝与相应的起伏，同时具有次表面散射效果
虹膜应该有真实的纹理起伏，我通过置换与凹凸贴图共同实现了这一点，同时不仅每个人的虹膜颜色与形状不同，就连左右眼也会有差别。也具有次表面散射效果
晶状体则是瞳孔后面的透明结构，说实话我不知道有没有制作它的必要性，因为在渲染中几乎看不到它（除非强光照射眼球）
使用xgen制作毛发
Xgen的逻辑为创建一个Xgen集合，集合下可以创建多个Xgen描述，分别由不同的贴图、修改器、表达式所控制，而Xgen描述则有不同的模式，制作人物毛发我们一般选择spline样条线模型
首先每个Xgen描述下都可以创建多个样条线，通过其形状来整体定义毛发
每个描述都有独立的参数可供调节，比如毛发的密度或是粗细
当然仅仅修改数值是不够的，我们将创建贴图控制区域的具体参数
利用修改器堆栈进一步增加毛发的细节与表现效果
使用各类表达式实现特定功能
最左侧的大纲面板包含创建的所有Xgen集合、描述与引导线：中间为具体的参数调节面板，右边可以实时预览效果还有其他的小技巧，比如辫子的引导线是从多边形的边转换为曲线再转换为引导线实现的
听着很简单吧，我头发快没了！
最终渲染
其实渲染效果我们在材质编辑的时候就做了很多的工作，但还需要付出最后的努力
得益于Arnold操作简单的优点，渲染参数的调节非常容易
Arnold唯一的品质调节面板，就是这么简单粗暴
通过Maya的灯光编辑器我们可以有效地组织场景中的灯光，常规的三点打光就不多赘述了，对于毛发来说，从侧后方打光可以使发丝被照亮形成透射，这能很好地提升质感
我们还可以断开某些物体与指定灯光的链接，当我希望加强眼球的高光又不想面部被照得太亮时用到了这个方法
灯光编辑器挺好用的专业的作品展示不仅有最终效果图，还需要渲染其他通道以展示模型更多信息，得益于Arnold的强大，这些工作可以被很快完成
线框展示
环境光遮蔽（AO）层展示
光照层展示
最终我们的珊莎就完成啦~
感谢你能看到这里，对视频展示感兴趣可以访问这里：
https://www.bilibili.com/video/BV1WY4y1H7mv
再见~