maya：創(chuàng)建卡通模型材質(zhì)

教程思路

1.原畫設(shè)定。

2.三維建模。

3.比例設(shè)定。

4.模型完成。

5.貼圖烘焙。

6.貼圖繪制。

7.視圖觀察。

8.卡通材質(zhì)。

9.卡通線條。

10.渲染器使用。

11.hair的渲染。

12.最終效果。

1.原畫設(shè)定

有朋友說過，一看我的設(shè)定就覺得是中國風格的，這多少帶有一點貶義：中國風格，其實也就是沒有風格（當然這不是說傳統(tǒng)的水墨畫和剪紙）。因為我不是很喜歡歐美的小關(guān)節(jié)肌肉男或者裸女野獸派，也不太熱衷于日式的“萌系”造型，所以會按自己的一種審美角度來創(chuàng)作。

        3.比例設(shè)定

盡管已經(jīng)熟透maya的建模命令，但很久沒接觸角色建模，花了兩天的時間才完成卡通角色的基本造型。我通常都是按模型：實物=1：10進行，也就是現(xiàn)實1.7米高的角色，在maya中模型高度是17厘米。

4.模型完成

角色模型完成后，平展uv，然后是給人物穿衣服—在人體模型的基礎(chǔ)上建模。人物發(fā)型的制作我一直猶豫不定，考慮到使用模型塊來制作面片頭發(fā)很難表現(xiàn)發(fā)絲細節(jié)，因此最后采用的是maya的hair動力學系統(tǒng)。

5.貼圖烘焙

盡管是卡通角色，但也不能隨便用個ramp材質(zhì)填充純色來湊數(shù)，認真的繪制一些細節(jié)還是很有必要的。我首先將模型進行二級圓滑，將環(huán)境閉塞occ貼圖烘焙出來。
        選擇模型，按鍵盤上的3鍵，然后執(zhí)行modify->convert->smoothmeshpreview to polygons。這個結(jié)果就相當于通常smooth的二級細分，只是它會自動關(guān)閉保持邊界邊（keepborder為off），盡量使模型所有部分得到圓滑。

其實不單是occ貼圖，很多燈光貼圖都可以通過mentalray渲染器進行烘焙，maya自己的software烘焙方式已近乎淘汰了，因為它實在存在太多問題。烘焙好的occ因為計算了物體間的影響，一些容易暴露在光線照明中的部位會顯得很奇怪，尤其是會發(fā)生動畫的部分，因此往往都需要對烘焙的貼圖進行一些修改，除非你只是制作靜幀效果或者用于游戲。
        如果不在貼圖中使用occ效果，也可以通過分層渲染而在后期合成中使用。當然，后期的方法效果更好，但花費的渲染時間也就更多。

6.貼圖繪制

將二次圓滑后的模型導出為fbx格式，然后使用c4d打開。之前烘焙好的occ貼圖，經(jīng)過photoshop的修改后（濾鏡模糊化），導入到c4d材質(zhì)中作為貼圖參考。c4d繪制模型貼圖很方便，它的即時顯示速度也很快。c4d繪制貼圖的功能集中于bodypaint模塊中，它的一些軟件操作和maya很像，不過由于有類似photoshop那樣的圖層管理，所以常作為繪制貼圖的工具來使用。

7.視圖觀察

在maya中，使用surfaceshader材質(zhì)即可看到不含燈光和材質(zhì)的純貼圖效果（c4d中只要在視圖的“顯示”菜單中選擇“常量著色”即可）。

8.卡通材質(zhì)

卡通材質(zhì)有很多種制作方法，但為了避免各種麻煩，我直接使用maya的rampshader（漸變材質(zhì)或稱梯度材質(zhì)）。使用ramp材質(zhì)，選擇brightness的colorinput模式即可，某些情況下可能會用到normalizedbrightness，它和brightness的區(qū)別在于當場景所有燈光同時增強時，明暗過渡不會發(fā)生改變（也就是不會因為燈光過強而產(chǎn)生生硬的明暗過渡，明暗之間依舊是柔和的過渡），只有個別燈光發(fā)生相對強度變化時，采用normalizedbrightness的方式，才產(chǎn)生明暗偏移。將貼圖直接連到ramp材質(zhì)的color通道上，作為材質(zhì)的基本色。使用兩個remapcolor（色彩重繪）工具節(jié)點，用于對貼圖進行色相，明度的控制，用于卡通材質(zhì)的暗部或者過渡區(qū)域。remapcolor節(jié)點的功能也就相當于photoshop中的“色階”和“曲線”，雖然控制起來有點麻煩。
        卡通角色的眼睛較為簡單，我就不打算按真實眼睛那樣劃分晶狀體，虹膜之類的結(jié)構(gòu)，因此我使用一個稍大的球體包住眼球，貼圖使用帶透明通道的白色圓點作為眼球上的高光。

通過效果對比，最終我并沒有使用occ貼圖，而是以卡通材質(zhì)+純色貼圖，配合多通道進行。畢竟動畫合成中，后期的作用也是很大的。

9.卡通線條

選擇模型，執(zhí)行toon->assignoutline->addnewtoonoutline，加入筆刷特效。將profilelines設(shè)置為offsetmesh，可以得到更細膩的卡通輪廓線，缺點就是會產(chǎn)生多個復制的模型，增加場景計算量，尤其是使用mentalray進行渲染時。

10.渲染器使用

通�？ㄍú馁|(zhì)使用mayasoftware進行渲染，因為無論是速度還是質(zhì)量上，它都優(yōu)于mentalray。不過，mayasoftware也存在一個很嚴重的不足，那就是當距離攝像機較遠時，模型相互貼近的地方會發(fā)生穿透現(xiàn)象，即使提高渲染采樣，也很難解決這個問題；如果發(fā)生這種情況，那我們就只能通過mentalray來解決這些鏡頭渲染的問題。

        11.hair的渲染

由于使用了帶pe（筆刷特效）的hair系統(tǒng)，那么如何對它進行渲染則是一個很值得研究的問題。對于mayasoftware，hair是作為后期渲染加入的，就和輝光、筆刷特效一樣，因此只支持燈光的深度貼圖陰影，無法渲染頭發(fā)的反射；而mentalray渲染pe，可支持反射和光線追蹤成影，并且在使用光線追蹤時效率很高，不過在頭發(fā)細節(jié)上稍遜于mayasoftware。我們可以在渲染設(shè)置中，選擇mentalray針對hair渲染的預(yù)設(shè)，速度會相當快（通常是mayasoftware的兩倍上）。不過，如果頭發(fā)數(shù)量過多，mentalray會占用大量內(nèi)存，導致渲染速度大幅度降低，因為它是將頭發(fā)絲當作模型個體來計算的。根據(jù)效果和時間，來選擇合適的渲染器進行。
        此工程中，mayasoftware渲染頭發(fā)是每幀5分鐘，mentalray是每幀3分鐘 ；但如果執(zhí)行單幀渲染，mentalray渲染則會因為內(nèi)存不足而中斷。

 

12.最終效果

通過分層渲染設(shè)置，將卡通角色模型和被遮罩的頭發(fā)分別渲染，進行后期合成。

卡通角色的頭部，往往因為強調(diào)可愛的五官，尤其是眼睛，會極大的影響到整個頭部的形體輪廓。大眼睛的卡通人物造型，在處理眼眶和面部的關(guān)系時，一般有三種制作方法：

1.使用圖片序列的形式將眼睛動畫作為面部的材質(zhì)貼圖使用；

2.使用扁球體制作眼球；

3.使用大球體的一部分制作眼球。
        前兩種在制作眼球轉(zhuǎn)動時會較為困難，因此我選擇后者。