MAYA燈光渲染與材質(zhì)制作 第6章

1、第六章第六章Maya 2008與與ZBrush本章導(dǎo)讀：本章介紹了ZBrush 軟件的特點(diǎn)及ZBrush 與Maya結(jié)合使用的方法。Maya 燈光渲染與材質(zhì)制作第六章第六章Maya 2008與與ZBrush 第一節(jié)ZBrush介紹 第二節(jié)ZBrush與aya結(jié)合的實(shí)例 第三節(jié)第三節(jié)V-Ray渲染器渲染器Maya 燈光渲染與材質(zhì)制作第一節(jié)第一節(jié)ZBrush介紹介紹 ZBrush是一款強(qiáng)有力的數(shù)字藝術(shù)創(chuàng)造軟件，它的出現(xiàn)完全顛覆了過(guò)去傳統(tǒng)三維設(shè)計(jì)軟件的工作模式，告別了過(guò)去那種依靠鼠標(biāo)和參數(shù)笨拙的創(chuàng)作模式，從而完全尊重設(shè)計(jì)師的創(chuàng)作靈感和傳統(tǒng)工作習(xí)慣。它將三維動(dòng)畫中最復(fù)雜、最耗費(fèi)精力的角色建模和貼圖工作

2、變得簡(jiǎn)單有趣。設(shè)計(jì)師可以通過(guò)手寫板或者鼠標(biāo)來(lái)控制ZBrush的立體筆刷工具，隨意刻畫自己頭腦中的形象，以至于拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、網(wǎng)格分布類的繁瑣問(wèn)題都交給了ZBrush在后臺(tái)自動(dòng)完成。它細(xì)膩的筆刷可以輕易塑造出皺紋、發(fā)絲、青春痘、雀斑之類的皮膚細(xì)節(jié)，包括這些微小細(xì)節(jié)的凹凸模型和材質(zhì)。更令專業(yè)設(shè)計(jì)師興奮的是，ZBrush不但可以輕松塑造出各種數(shù)字生物的造型和肌理，還可以把這些復(fù)雜的細(xì)節(jié)導(dǎo)成法線貼圖和UV的低分辨率模型。這些法線貼圖和低?？梢员凰械拇笮腿S軟件如Maya、3ds Max、Softimage|XSI、Lightwave等識(shí)別和應(yīng)用，成為專業(yè)動(dòng)畫制作領(lǐng)域里面最重要的建模材質(zhì)的輔助工具。Maya

3、 燈光渲染與材質(zhì)制作第一節(jié)第一節(jié)ZBrush介紹介紹 在建模方面，ZBrush可以說(shuō)是一個(gè)極其高效的建模器。它進(jìn)行了相當(dāng)大的優(yōu)化編碼改革，并與一套獨(dú)特的建模流程相結(jié)合，可以制作出復(fù)雜模型。它還可以實(shí)時(shí)地進(jìn)行不斷地渲染和著色。對(duì)于繪制操作，ZBrush增加了新的范圍尺度，可以給基于像素的作品增加深度、材質(zhì)、光照和復(fù)雜精密的渲染特效，真正實(shí)現(xiàn)2D與3D的結(jié)合，模糊了多邊形與像素之間的界限。Zbrush是一款新型的CG軟件，它的優(yōu)秀的Z球建模方式，不但可以做出優(yōu)秀的靜幀，而且也參與了很多電影特效、游戲的制作過(guò)程(圖6-1至圖6-3)。Maya 燈光渲染與材質(zhì)制作第二節(jié)第二節(jié)ZBrush與與aya結(jié)合

4、的實(shí)例結(jié)合的實(shí)例 由于ZBrush的雕刻功能十分強(qiáng)大，所以ZBrush在處理肌理上十分得心應(yīng)手。在實(shí)際制作中ZBrush經(jīng)常用來(lái)處理生物模型上的細(xì)節(jié)紋理以及建筑環(huán)境中的不規(guī)則紋理。在ZBrush中進(jìn)行雕刻后，我們將其細(xì)節(jié)紋理輸出成NormalMap(法線貼圖)以及DisplacementMap(置換貼圖)，然后在Maya中進(jìn)行燈光渲染，以此來(lái)突出模型和材質(zhì)細(xì)節(jié)。同時(shí)，在模型已帶好UV的前提下，在ZBrush中也可以為其進(jìn)行顏色繪制，為進(jìn)一步細(xì)化材質(zhì)進(jìn)行初期鋪墊。下面我們通過(guò)一組實(shí)例來(lái)具體講解一下ZBrush與Maya的結(jié)合使用。一、一、ZBrush的基本操作及界面元素的基本操作及界面元素 首先

5、我們打開ZBrush來(lái)熟悉一下界面元素(圖6-4)。我們也可以將經(jīng)常使用的工具放置在工作面板左右以方便選取，具體操作如下(圖6-5)。Maya 燈光渲染與材質(zhì)制作第二節(jié)第二節(jié)ZBrush與與aya結(jié)合的實(shí)例結(jié)合的實(shí)例Maya 燈光渲染與材質(zhì)制作第二節(jié)第二節(jié)ZBrush與與aya結(jié)合的實(shí)例結(jié)合的實(shí)例Maya 燈光渲染與材質(zhì)制作第二節(jié)第二節(jié)ZBrush與與aya結(jié)合的實(shí)例結(jié)合的實(shí)例 點(diǎn)擊上圖紅框部分,工作區(qū)會(huì)向左移動(dòng)，留出一格空白區(qū)域；點(diǎn)選需要加載的工具，使用鼠標(biāo)左鍵拖動(dòng)工具卷展欄左上角圖標(biāo)至第二步驟留出的空白區(qū)域，工具加載完成。在工作區(qū)域左邊也可以加載需要的工具卷展欄(圖6-6)。Maya 燈光

6、渲染與材質(zhì)制作第二節(jié)第二節(jié)ZBrush與與aya結(jié)合的實(shí)例結(jié)合的實(shí)例 接下來(lái)我們來(lái)熟悉一下ZBrush的操作方式：(1)旋轉(zhuǎn)視角：鼠標(biāo)左鍵。(注意院在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中加按Shift鍵可以使模型強(qiáng)制旋轉(zhuǎn)成正交視圖狀態(tài)遙)(2)平移視角：鼠標(biāo)左鍵+Alt鍵。(3)縮放視角：在位移基礎(chǔ)上松開Alt鍵。(4)模型居中：使用F鍵。(5)在使用筆刷時(shí)，鼠標(biāo)左鍵為隆起效果，Alt鍵+鼠標(biāo)左鍵為凹下效果，Shift鍵為平滑效果，Ctrl為Mask加選取模式，Ctrl+Alt為Mask減選取模式。接下來(lái)我們通過(guò)制作一則實(shí)例來(lái)進(jìn)一步熟悉ZBrush的工作方式。Maya 燈光渲染與材質(zhì)制作第二節(jié)第二節(jié)ZBrush與與ay

7、a結(jié)合的實(shí)例結(jié)合的實(shí)例二、二、Venom毒液實(shí)例毒液實(shí)例 漫畫英雄電影蜘蛛俠3上映后，反面角色毒液給觀眾留下很深刻的印象，在找了相關(guān)參考素材后(圖6-7至圖6-9)，我們?cè)贛aya中建立了初期的多邊形模型。由于大部分細(xì)節(jié)需要在ZBrush中完成，所以在Maya中并沒(méi)有進(jìn)行仔細(xì)的模型細(xì)化(圖6-10)。Maya 燈光渲染與材質(zhì)制作第二節(jié)第二節(jié)ZBrush與與aya結(jié)合的實(shí)例結(jié)合的實(shí)例Maya 燈光渲染與材質(zhì)制作第二節(jié)第二節(jié)ZBrush與與aya結(jié)合的實(shí)例結(jié)合的實(shí)例 由于ZBrush只識(shí)別.obj格式，因此需要在Maya中將模型轉(zhuǎn)換一下。我們先在Maya的Plug-in Manager中激活obj

8、格式(圖6-11)。Maya 燈光渲染與材質(zhì)制作第二節(jié)第二節(jié)ZBrush與與aya結(jié)合的實(shí)例結(jié)合的實(shí)例 這樣我們就可以導(dǎo)出obj格式的模型了，選擇多邊形，然后選擇FileExport Selection，填入文件命名后選擇obj格式輸出(圖6-12)。Maya 燈光渲染與材質(zhì)制作第二節(jié)第二節(jié)ZBrush與與aya結(jié)合的實(shí)例結(jié)合的實(shí)例 接下來(lái)將obj格式模型置入ZBrush中，首先打開ZBrush3.1(圖6-13)。Maya 燈光渲染與材質(zhì)制作第二節(jié)第二節(jié)ZBrush與與aya結(jié)合的實(shí)例結(jié)合的實(shí)例 在打開的界面中選擇Import，選取剛剛從Maya中導(dǎo)出的obj模型(圖6-14)。Maya 燈

9、光渲染與材質(zhì)制作第二節(jié)第二節(jié)ZBrush與與aya結(jié)合的實(shí)例結(jié)合的實(shí)例 然后激活左上角的Edit Object，快捷鍵為T (圖6-15)。(注意院Zbrush不同于其他三維軟件袁需要在編輯物體的時(shí)候激活Edit Object)，在ToolGeometry中可以增加模型面數(shù)等級(jí)來(lái)方便強(qiáng)化細(xì)節(jié)(圖6-15)。Maya 燈光渲染與材質(zhì)制作第二節(jié)第二節(jié)ZBrush與與aya結(jié)合的實(shí)例結(jié)合的實(shí)例 下面來(lái)看一下，模型在不同細(xì)分等級(jí)下表現(xiàn)的細(xì)節(jié)有何不同(圖6-16)。Maya 燈光渲染與材質(zhì)制作第二節(jié)第二節(jié)ZBrush與與aya結(jié)合的實(shí)例結(jié)合的實(shí)例 模型經(jīng)過(guò)細(xì)分之后，多邊形面數(shù)達(dá)到了一百萬(wàn)左右。在同等硬件

10、配置下，Maya雖可以實(shí)現(xiàn)同樣面數(shù)的場(chǎng)景，但卻會(huì)犧牲操作的順暢性，但在Zbrush中卻仍可以流暢地進(jìn)行編輯工作，這也是ZBrush的優(yōu)勢(shì)所在(圖6-17)。Maya 燈光渲染與材質(zhì)制作第二節(jié)第二節(jié)ZBrush與與aya結(jié)合的實(shí)例結(jié)合的實(shí)例 接下來(lái)我們看一下在ZBrush中如何進(jìn)行模型細(xì)化操作。在ZBrush中經(jīng)常使用的筆刷有Clay、Clay Tubes、Flatten、Move等等(圖6-18)。Maya 燈光渲染與材質(zhì)制作第二節(jié)第二節(jié)ZBrush與與aya結(jié)合的實(shí)例結(jié)合的實(shí)例 首先將模型細(xì)化到等級(jí)3，在此基礎(chǔ)上使用Clay筆刷進(jìn)行細(xì)節(jié)雕刻。當(dāng)?shù)窨踢M(jìn)行到一定程度時(shí)，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)模型面數(shù)不能滿足

11、細(xì)節(jié)表現(xiàn)(圖6-19)。Maya 燈光渲染與材質(zhì)制作第二節(jié)第二節(jié)ZBrush與與aya結(jié)合的實(shí)例結(jié)合的實(shí)例 將模型細(xì)化到等級(jí)5并雕刻，現(xiàn)在細(xì)節(jié)效果好些了(圖6-20)。Maya 燈光渲染與材質(zhì)制作第二節(jié)第二節(jié)ZBrush與與aya結(jié)合的實(shí)例結(jié)合的實(shí)例 目前我們只制作了毒液頭部的主體部分，ZBrush3.1支持將不同的obj模型置入同一編輯層面，具體操作如下：在SubTool中分為不同的顯示層(類似Photoshop中層的概念)。在同一編輯層中，可以點(diǎn)擊圖標(biāo)來(lái)顯示不同的層，這樣便于在雕刻時(shí)觀察整體效果(圖6-21)。Maya 燈光渲染與材質(zhì)制作第二節(jié)第二節(jié)ZBrush與與aya結(jié)合的實(shí)例結(jié)合的實(shí)

12、例 在細(xì)節(jié)雕刻效果完成后，需要將剛剛制作的模型細(xì)節(jié)轉(zhuǎn)換成貼圖形式，以方便在Maya中制作，也就是上面提到過(guò)的NormalMap(法線貼圖)及Displacement Map(置換貼圖)。接下來(lái)我們說(shuō)一下生成法線貼圖和置換貼圖的過(guò)程。NormalMap為法線貼圖。首先選擇需要轉(zhuǎn)換的模型部分，在ToolGeometry中將其細(xì)分級(jí)別降到等級(jí)1(圖6-22)。Maya 燈光渲染與材質(zhì)制作第二節(jié)第二節(jié)ZBrush與與aya結(jié)合的實(shí)例結(jié)合的實(shí)例 然后在ToolNormalMap中激活Tangent模式，調(diào)整輸出NormalMap的分辨率后點(diǎn)擊Create NormalMap生成法線貼圖(圖6-23)。M

13、aya 燈光渲染與材質(zhì)制作第二節(jié)第二節(jié)ZBrush與與aya結(jié)合的實(shí)例結(jié)合的實(shí)例 稍等片刻后，生成的法線貼圖就會(huì)顯示在模型上面了，我們可以換一種材質(zhì)形式來(lái)更清楚地察看模型上的法線貼圖(圖6-24)。Maya 燈光渲染與材質(zhì)制作第二節(jié)第二節(jié)ZBrush與與aya結(jié)合的實(shí)例結(jié)合的實(shí)例 在導(dǎo)出法線貼圖前，我們需要把法線貼圖的UV方向上下顛倒一下，執(zhí)行TextureFilp V可以很方便地實(shí)現(xiàn)反轉(zhuǎn)效果(圖6-25)。Maya 燈光渲染與材質(zhì)制作第二節(jié)第二節(jié)ZBrush與與aya結(jié)合的實(shí)例結(jié)合的實(shí)例 然后我們?cè)谧筮吙旖輽赥exture中將法線貼圖導(dǎo)出備用(圖6-26)。Maya 燈光渲染與材質(zhì)制作第二節(jié)

14、第二節(jié)ZBrush與與aya結(jié)合的實(shí)例結(jié)合的實(shí)例 法線貼圖效果如下(圖6-27)。 接著導(dǎo)出Displacement Map(置換貼圖)，在這里我們使用Zmapper插件來(lái)輸出置換貼圖，首先設(shè)置參數(shù)如下(圖6-28操作)。Maya 燈光渲染與材質(zhì)制作第二節(jié)第二節(jié)ZBrush與與aya結(jié)合的實(shí)例結(jié)合的實(shí)例 修改貼圖尺寸后，點(diǎn)擊Create all，輸出置換貼圖并保存(圖6-29)。置換貼圖效果如下(圖6-30)。Maya 燈光渲染與材質(zhì)制作第二節(jié)第二節(jié)ZBrush與與aya結(jié)合的實(shí)例結(jié)合的實(shí)例 這樣，我們?cè)赯Brush中的環(huán)節(jié)就基本結(jié)束了，下面我們來(lái)看看在Maya中如何將剛剛制作的法線貼圖和置換

15、貼圖賦予給模型。在Maya中打開模型，首先在場(chǎng)景中設(shè)置燈光，燈光布置如下(圖6-31)。Maya 燈光渲染與材質(zhì)制作第二節(jié)第二節(jié)ZBrush與與aya結(jié)合的實(shí)例結(jié)合的實(shí)例 渲染效果如下(圖6-32)。 此案例使用的燈光類型主要是平行光和面積光，要突出逆光的光照效果，適當(dāng)表現(xiàn)一些冷暖對(duì)比。燈光布局以及具體參數(shù)在此不作詳細(xì)闡述，下面來(lái)看一下材質(zhì)制作的具體過(guò)程。Maya 燈光渲染與材質(zhì)制作第二節(jié)第二節(jié)ZBrush與與aya結(jié)合的實(shí)例結(jié)合的實(shí)例 由圖6-32可以看出，模型在默認(rèn)Lambert材質(zhì)下，只有較大的起伏變化， 接下來(lái)我們將在ZBrush中處理好的法線貼圖及置換貼圖賦予給模型。首先創(chuàng)建Blin

16、n材質(zhì)球，將它賦予給名為head的Polygon物體(圖6-33)。Maya 燈光渲染與材質(zhì)制作第二節(jié)第二節(jié)ZBrush與與aya結(jié)合的實(shí)例結(jié)合的實(shí)例 把已經(jīng)在Photoshop中處理好的顏色貼圖和高光貼圖分別連接在Blinn的Color節(jié)點(diǎn)上和Specular Color節(jié)點(diǎn)上(圖6-34至圖6-36)。Maya 燈光渲染與材質(zhì)制作第二節(jié)第二節(jié)ZBrush與與aya結(jié)合的實(shí)例結(jié)合的實(shí)例 Maya 燈光渲染與材質(zhì)制作第二節(jié)第二節(jié)ZBrush與與aya結(jié)合的實(shí)例結(jié)合的實(shí)例 渲染結(jié)果如下(圖6-37)。創(chuàng)建File節(jié)點(diǎn)，選取在ZBrush中制作的置換貼圖，連接到Blinn材質(zhì)球上的Displace

17、ment節(jié)點(diǎn)上(圖6-38)。Maya 燈光渲染與材質(zhì)制作第二節(jié)第二節(jié)ZBrush與與aya結(jié)合的實(shí)例結(jié)合的實(shí)例 在mental ray中渲染結(jié)果如下(圖6-39)。Maya 燈光渲染與材質(zhì)制作第二節(jié)第二節(jié)ZBrush與與aya結(jié)合的實(shí)例結(jié)合的實(shí)例 可以看到置換貼圖有效果了，但是模型好像氣球一樣膨脹了起來(lái)，這是因?yàn)槲覀冊(cè)趍ental ray中使用置換貼圖時(shí)，必須要先進(jìn)行一些設(shè)置才能得到正確的結(jié)果：Ctrl+A打開調(diào)取置換貼圖的File節(jié)點(diǎn)，在Color Balance中對(duì)Alpha Gain和Alpha Offset進(jìn)行調(diào)整。Alpha Gain可以控制置換貼圖的強(qiáng)度，同時(shí)，Alpha Off

18、set=-1/2(Alpha Gain)。舉例來(lái)說(shuō)，當(dāng)Alpha Gain=0.5時(shí)，AlphaOffset=-0.25(圖6-40)。Maya 燈光渲染與材質(zhì)制作第二節(jié)第二節(jié)ZBrush與與aya結(jié)合的實(shí)例結(jié)合的實(shí)例 渲染結(jié)果如下(圖6-41)。置換貼圖到這里就連接完成了，接下來(lái)連接法線貼圖，創(chuàng)建一個(gè)File節(jié)點(diǎn)，拾取法線貼圖并連接到Blinn材質(zhì)球的Bump節(jié)點(diǎn)上，并把Bump節(jié)點(diǎn)的使用方式改為Tangent Space Normals(圖6-42)。（注意：Bump節(jié)點(diǎn)在連接法線貼圖的時(shí)候袁Bump Depth的強(qiáng)度值就不起作用了。)Maya 燈光渲染與材質(zhì)制作第二節(jié)第二節(jié)ZBrush與與aya結(jié)合的實(shí)例結(jié)合的實(shí)例 渲染一下看看結(jié)果，并和之前沒(méi)有添加置換貼圖和法線貼圖的效果做一下比較(圖6-43、6-44)。Maya 燈光渲染與材質(zhì)制作第二節(jié)第二節(jié)ZBrus