用Maya制作完美老虎

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一、介绍
　　照片永远是我的灵感来源，我尤其喜欢杂志上拍摄的关于自然界和野生动物的照片，比如国家地理。在最近的一次旅行中我去过亚洲的东南地区，在那里我参观了泰国的Sriracha老虎动物园，我拍了大量生活在这里的动物，在个人作品创作中这些参考素材极其有用。（图01、02）



　　图01
　　

图02
　　这里有超过100.000头鳄鱼的鳄鱼养殖场，有大象，当然还有老虎，我以前从没有在同一个地方见过这么多的孟加拉老虎（超过200头），真是让我大开眼界。
　　在我以前的所有的3D模型中，我从没有试图创作出一个非常写实的作品。同时我还打算为将来的动画作品做准备，这就是我为什么要制作基本的低模和渲染用的高模的目的。
　　我用maya8.5建模，MentalRay渲染，贴图使用photoshop创建，老虎头上的毛发是使用Shave and HairCut这个插件完成的。

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二、建模

　　使用一个简单的多边形平面开始模型的制作，在这个平面上挤压出大体形态结构，我首先制作的是头部模型，接着制作身体的其他部分，在即将连接腿的部位留下孔洞。（图03）


　　图03

　　这是我首选的建模技巧，因为我可以不断在四个视图中切换，这样可以让我在一步步的建模过程中更好的全局掌控，当我对结果满意时，我使用同样的方法建造腿的模型…从挤压身体上留下的孔挤压出腿部的模型，最后挤压出脚掌和爪子。

　　当到了这一步时，我开始检查模型的拓扑结构，主要是为了保持四边面和线条的loop。最后制作的是牙龈、舌头和牙齿，除了使用在动物园拍摄的照片外，我还使用了一些在网络收集的医学用的骨骼作为参考。（图04）


　　图04

　　我使用一个多边形的正方体建造每一颗牙齿，不断的调整顶点，最后老虎的身体使用了4030个面，眼球、牙齿、牙龈和舌头共使用了3166个面。（图05）

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接下来在添加更多细节之前我开始编辑模型的UV，我需要镜像模型的UV，所以好、首先我编辑好一半的模型的UVs，复制出另外一半模型，再翻转一下这一半的UV就完成了镜像。
　　

我通过多次使用平面投影和圆柱投影工具来编辑UVs，如耳朵和胸腔部分，为了避免出现太多的UV拉伸，我把UVS的部分给分开了。（图06）


　　图06


我使用一张简单的棋盘格纹理赋予给一个Lambert的材质球，这样可以检查UV是否有扭曲和拉伸。编辑好UVS后，我把模型光滑然后使用Maya的雕刻工具雕刻出一些细节，主要用到雕刻工具的punch, pull, smooth和relax tool(Maya 8.5新增功能)命令。（图07）


　　图07


三、纹理
　　

我认为纹理制作部分是决定最终效果的极其重要的部分，我使用了4K大小的纹理这样就足够让我表现更多的细节，如毛发的条纹。
　　

在Photoshop里面我使用Wacom数位板通过混合前面在动物园拍摄的照片素材以及绘画来绘制纹理，主要用到了克隆工具和自定义的笔刷。并且不断在Maya和Photoshop之间切换，检查纹理赋予模型后的效果。（图08）



图08
　　

一旦我对Photoshop的纹理绘制结果满意后。我开始着手处理纹理接缝，纹理的接缝是由UVs的边界产生的，我使用Maya的3D绘画工具来去掉这些接缝，主要使用的使用克隆工具。最后回到 Photoshop创建出其他的纹理类型：specular, bump 和diffuse三种。并且为老虎的身体部分使用Blinn材质球，眼球使用Phong材质，牙齿使用Blinn材质。（图09）


　　图09

四、摆姿势
　　

我准备制作一个老虎躺在石头上的典型姿势，为了实现这个效果，首先我使用一个多边形的平面然后增加它的密度来创建出一个石块，接着使用雕刻工具雕刻出大形，然后使用UV映射编辑UVs并且赋予一张我自己拍摄的纹理。背景我通过用同一张纹理赋予给一个简单平面来创建。（图10）


　　图10

　　我为这个模型制作了简单的绑定，接着调整模型的各个部分的肌肉结构来匹配姿势。（图11）


图11

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这是我第一次使用Shave and a Haircut创作，但我立刻认识到这是一款强大的工具。我打算只为老虎的头部和部分腿和脚掌制作毛发效果，因为我认为身体的其他部分我仅仅使用纹理就可以获得很好的效果了。
　　

我总共创建了6个毛发系统，现在我的重点是制作头部的毛发效果，其他的部分我会使用我即将介绍的同一个制作流程。
　　

首先选择除了鼻子、口腔内部和眼睛周围以外的头部模型，然后执行Shave —> Created New Hair.我第一次使用的时候，我发现毛发是朝向模型内部的，所以我翻转了法线的方向然后重新创建毛发系统，这次一切正常了。
　　

使用刷子工具，参考着纹理缩放毛发的长短，当我对毛发的长短调节满意后，我开始“梳理毛发”。这个命令可以很好的梳理头部上的毛发。最后一件需要做的事情是使用Translate和Puff tool调节毛发的样式。（图12）


　　图12
　　

接着在毛发系统的材质属性编辑器里面，我为老虎的Tip 和Root Colors通道赋予前面制作的颜色贴图，高光贴图赋予个毛发系统的高光通道，在截图里面你可以看到我的毛发系统的设置。
　　

为了在MentalRay里面渲染出这些 毛发，我在’Shave Globals’里面选择’Hair Primitives’作为毛发渲染模式。同时开启ShaveGlobals—> MentalRay tab的Irradiance，这样毛发就可以在Final Gather参与计算了。（图13）

图13
　　

我创建了一展摄像机并且开启了景深来设置 场景，下面详细解释一下景深的设置：使用“Distance tool”把一个locator point创建在模型的画面中心，（在这个例子里面是处于老虎的鼻子）。另外一个locator point放置在相机的镜头位置上。接下来我把这个locator作为摄像机的子物体，这样每次移动摄像机的时候，两个locator之间的距离值也会随之改变，而我就可以准确的输入’Focus Distance的数值了。接下来调节F-Stop和Focus Region Scale直到我满意了DOF结果为之。（图14）


　　图14
　　

为了照亮场景，我使用了HDRI和三个点光，对其中一展灯使用光线追踪阴影，增加’Light Radius’的值为3000，为了软化阴影把’Shadows Ray’的参数改为5。
　　

五、渲染
　　

在Mental Ray的渲染设置里面，使用Gauss filter，采样值为Min =1 Max =3。（图15）


　　图15
　　

最终的渲染大小是3636 x 2772，用四块Pentium的CPU花了共15个小时来渲染，接着创建了AmbIEnt Occlusion通道，把这个结果导入到Photoshop，复制这个图层，分别设置图层混合模式为正片叠底和叠加，调节这些图层的不透明度、对比度还有颜色伽马直至满意为止。（图16、17）


　　图16


　　图17
　　

接着为了获得不同的感觉我试着换个视角来观看老虎，我改变摄像机的视角，对准老虎的头部，几乎和前一个姿势非常类似，仅仅对头部和脖子的位置做了调整。（图18）


　　图18
　　

在制作这个作品的过程当中我学到了很多东西，并且喜欢上了使用Maya、Photoshop和 Shave and Haircut来创作我喜欢的东西，希望在制作这个动物园的小老虎的过程中获得一些启发，同时希望能够为创作其他作品时提供一些有用的参考。