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最终幻想15王国之剑制作分析

高级客厅效果图制作教程 观看预览

高级客厅效果图制作教程

包含5节视频教程
关注4.2万

本套教程极为精炼的制作一个完整的客厅效果图,老师使用了目前最快的制作方法,也是老师制作效果图的每日工作的总结,课程非常实用,没有多余的拖累,非常适合有一些基础然后想提高的会员。

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感谢原作者cg烽火连城对最终幻想15电影王国之剑的制作视频进行了分析。这是目前日本史克威尔艾尼克斯的最高端技术。也是整个行业的最高端技术之一。这是写实真人cg的高级模拟技术总结。这段视频非常珍贵,大家不妨好好学习下。






由于我个人很喜欢《最终幻想15:王者之剑》这部全CG动画电影,因此我找到了一段关于这部电影的Autodesk用户案例的主体讲座,全长近1小时,虽然全程都是日语,但里面讲了很多干货!还好我在懂CG的同时还懂一点日语,于是把这段视频消化一遍,提炼精髓,然后做成博文分享给大家。



本次演讲的主题:

讲的是《最终幻想15:王者之剑》这部电影使用Maya作为主要生产平台下的幕后技术解析。

本次演讲的议事日程(点击链接可直达该篇博文):

一、角色建模工作流程(Character Modeling workflow)

二、角色装配与肌肉系统设定(Character Setup & Muscle)

三、头发与布料解算工作流程(Hair&cloth Simulation workflow)

四、动作捕捉动画(Facial&Body Motion Capture)

五、难点特效制作解析(Effect breakdown)

六、灯光工作流程(Lighting workflow)

以下是第一部分:角色建模工作流程


一、角色建模工作流程(Character Modeling workflow)




1 脸部皮肤(Face Skin):

1.1 真人扫描:



1.2 使用基础模型(标准男人头)(Base Model)调点匹配上扫描的模型(3D Scan Model),用到了Maya软件自带的lattice deformer以及model toolkit进行操作(注意贴图尺寸达到了15K)





1.3 烘焙贴图(Bake Texture)


1.4 皮肤效果开发(lookDev),看起来好像没有用到UDIM贴图技术,估计是因为贴图精度本身已经够高了的缘故。

应“面包麦片”网友的需求,上图清晰度不够,故增加1920*1080大图一张,见下图




2.发型(Hairstyle)


2.1 化妆与造型部门完成发型真实参考的制作,相当于给三维艺术家制造出一个可用于参考制作三维头发的现实模型。因为真实头发的造型交互效率要高于在三维软件中进行头发造型。



2.2 进三维的第一步骤,建立头发造型用的管状头发模型



2.3 进三维的第二步骤,根据管状头发模型建立头发造型曲线以及可渲染的Maya hair



3.服装的制作(costume)

3.1 三维布料裁剪,用到了Marvelouse Designer进行裁剪及褶皱模拟(文字已更新,图片内的文字为老版本)


3.2 第二步:进入Maya进行remesh(重新建模或者重新拓扑),用于建立衣服简模(LowModel)

3.3 第三步:通过细化简模来建立中模(MidModel),也就是中等精细度的衣服模型,注意看增加了一些褶皱细节,这些褶皱细节应该是根据Marvelous Designer中解算的布料模型细节而调整而来。

这里面有个疑问:如果已经进入Marvelous Designer(MD)里获取到了精细布料模型的褶皱细节,为何还要在Maya里做一遍detail up(细化)加褶皱细节的操作?我的理解是MD输出的mesh是三角面结构,并不适合进行在maya中进行UV、shading以及二次细分再渲染,所以最终渲染的布料模型是要重新拓扑的,并且重新拓扑后的模型再去匹配MD输出的布料模型,是需要额外的工作量的,而这个部分演示的就是这些操作。

而且这个细化模型并不是用于最终布料解算的模型,在幕后解析的第三部分我们会看到。

3.4 第四步:继续加细节(detail up),形成最终模型(高模)(FinalModel),,思路与第三步是一样的,注意:这个最终高模并不直接用于布料解算。



4 面具(Visor)的制作



5.模型效果演示(Gallery),这部电影的三维角色看起来真的很舒服(单指静帧),角色方面真的是超强,无论是角色设计还是建模。(以下连续几张图片,使用鼠标左键按住图片然后拖动再放开可以强行看大图)








第二部分:绑定与肌肉设置

Character Setup(角色绑定,也叫做角色装配、角色设置)在主人公Nyx身上共分为四个类别,分别是身体、布料、面部以及头发,见下图:



四个类别的装配设置结合到一起,构成了整个角色的装配(可是。。。视频里这他喵的到底讲了个啥?好像确实没讲啥啊!)


左侧为角色高模,右侧为角色低模,统称为"Cage"(中文意思是:包裹模型、驱动模型、碰撞模型),所谓包裹模型,指的是用这套低面数的模型来进行绑定与布料模拟,然后用这套包裹模型来驱动角色高模进行运动。

这一段似乎有点意思,但视频并没有透露的很详细这个Cage模型的详细用法举例。如果有人知晓,不妨给我留言或者微博私信我。我会补充更正。

肌肉系统使用的是Maya Muscle,就是大家都觉得超级慢的Maya内置的肌肉系统。燃鹅在本项目中作为标准技术被应用到重要角色身上。

开了肌肉系统和没开肌肉系统对动画造成的影响,注意看脖子处的肌肉,在动画的时候,肌肉在表皮下滑动的效果能看得到。


另外模拟肌肉的效果还用到了ncloth,也是Maya自带的模块,用ncloth来模拟脚底踩地面,导致的脚步肌肉挤压变形的效果(虽然实际并不是很明显)




三:头发与布料解算


1、解算模型的构成

2、nHair碰撞效果测试以及在本项目中的表现。效果确实是可以,只是感觉碰撞解算会很慢。。。

具体动态效果见原视频

具体动态效果见原视频

3、布料解算:Cage模型包裹大法

注意看Cage模型(解算模型)的布线,那叫一个赏心悦目。


其实Cage模型是要用到之前制作好的FinalModel(最终高模,见幕后解析之一)进行优化以及重新布线而来。比如FinalModel存在的问题有:接缝处的布线过于密集、袖口有折返面,布线疏密不均等,见下图

注意看uv的变化,包裹模型(Cage model)的uv分布是转变成了横平竖直的


这个布线的更改,视频中并未提到具体方法,但我相信这个做一些流程测试就能找到,关键是这个理念和逻辑相当有生产指导价值。

20160922补充:我无意中看到一种根据UV进行重新拓扑的技术讲解视频,大家可以看下,应该有用到类似的技术:



具体动态效果见原视频

具体动态效果见原视频

4、分段进行布料解算

第一步:先解算裤子

第二步:裤子解算完后,固化缓存,把裤子加入碰撞模型,然后开始解算背心

第三步,背心解算完事后,把背心加入碰撞模型,然后开始解算外套

第四步,最后解算头发


最终效果棒棒的,可是这tm得多慢啊,我只能猜测,人家的熟练度已经高到了比较惊人的程度,才能够在合理的时间周期内完成这种级别的解算任务。

具体动态见原视频


原视频没有提到修穿插的相关技巧,不过我估计他们修穿插的经验技巧也多了去了。




四:面部捕捉动画与身体捕捉动画


第一部分:面部捕捉动画

1、面部捕捉方面,为什么要与海外的工作室进行合作?


原因有4点:

①台词是英语;

②在伦敦居住的演员居多(方便当地的动捕工作室进行管理沟通)

③需要能够准备大量“头戴式相机系统(HMC)”的工作室(暗示拥有这套系统的动捕工作室在日本国内应该不多)

④(我们有这个能力)可以远程实时地向动捕工作室发出工作指示

以上日语文本翻译由NEO(QQ:619817902)友情提供。

科普:什么是HMC?

HMC全称叫做“Head Mounted Camera System”,直译过来叫做“头戴式相机系统”,是由di4d公司开发出的一套高精度面部动画捕捉设备,大致长这样~:


HMC设备官网链接:http://www.di4d.com/systems/di4d-hmc-system/

2、实际收录制作时的样子



画面中左侧是动捕工作室发来的画面(参考画面),右侧是头戴式相机系统(HMC)的画面
3、面部绑定设置的说明

面部表情控制器的示意

4、动捕数据检查的外部合作伙伴




5、时间码的格式说明1


6、时间码的格式说明2


第二部分:身体捕捉动画


1、上游环节部分







2、中游环节部分



3.下游环节部分


主题内容:雷电系列特效、液体金属特效

1、雷电系列特效


1.1 史克威尔艾尼克斯第二事业部自行开发的噪波变形器(向法线方向或者世界坐标方向施加噪波处理的变形器)

1.2 闪电控制系统

1.2.1 建立基于locator的头尾控制


1.2.2 低频闪电形态的控制

1.2.3 高频闪电形态的控制,注意看曲线的小细节部分

1.2.4 闪电曲线基础模型,以及细节参数示意



1.2.5 闪电频率、速度以及闪电粗细的控制示意,大图送给想看控制器参数的朋友

大图送给想看控制器参数的朋友

这套闪电系统看他们演示的效果,应该是国内公司完全可实现的,个人感觉就是Maya内置的闪电命令的强化版本




1.2.6 结合Maya PaintEffect模块来制作闪电的分叉设置,大图送给想看控制器参数的朋友

大图送给想看控制器参数的朋友

大图送给想看控制器参数的朋友

大图送给想看控制器参数的朋友

大图送给想看控制器参数的朋友

1.3 闪电的渲染与合成演示







2、液体金属特效(这实现方法算是把maya玩出花来了)

详细动态效果建议看原视频

2.1 Maya setup(Maya软件内的特效预处理设置)


详细动态效果建议看原视频


2.2 Particle setup(粒子的设置),接下来请仔细看每张图片里的文字,都是思路





rgbPP传递给mesh后,单独渲染一层炽热通道aov


2.3 UV传递


2.4 渲染与合成解析




下图为电影中的实际帧


特效解析完毕。

本篇分为6个小节:

1、电影灯光分解;

2、场景明度的定义;

3、室内曝光以及内部灯光预设工具;

4、HDR的生成;

5、渲染效率优化;

6、灯光渲染合成刷屏展示;

1、电影灯光分解

IBL(Image Based Lighting)分量,也就是模拟外界自然天气(太阳、云层、周边环境)的灯光效果,一般会使用HDR贴图来进行照明


环境光照明分量(enviroment light)

演出灯光照明(舞台气氛照明、戏剧化照明)

三类光源按照各自的光强度对场景进行混合照明

最终灯光效果如下图所示

以下是他们内部所做的照明测试,方式和上面讲的分光法是一样的:



三类灯光的合成照明效果

2、场景明度的定义,个人更愿意理解为场景曝光的定义

下面几张图里的参数,涉及到一点点的摄影知识



灯光曝光定义

对上图我需要强行科普一下:

上图讲解的是在感光度=200,F-stop(光圈档位)=11,快门速度=1/8000的相机参数设定下,不同类型物理光源的亮度表现效果。

Diffuser是什么?

diffuser在光学中的解释是能够对光线起到散射或者扩散作用的设备,目的是用于产生软光源,柔光灯箱、反光板都属于diffuser,大家可以配合着下图理解下:

Kinoflo是什么?

kinoflo本来是日本一个造荧光灯的厂(http://www.kinoflo.com/)的名字,后来被代指为“荧光灯”

FDL又是个什么玩意儿?

FDL也是个灯光的厂(http://fdl.li/),主要生产花式灯光,例如圣诞用的灯光


3、室内曝光以及内部灯光预设工具(这个看起来好眼馋!)

夜晚环境照明效果

下午环境照明效果

傍晚照明效果


magic hour照明效果

什么是magic hour?

简单的说,就是一天两次阳光斜照时候灯光最戏剧化的时候,称为“魔幻时刻”。

详细的说,见下方:

①喜欢摄影的人,尤其是喜爱风光摄影的人重视的Magic Hour简单的说就是日出或日落的时候,因摄影是光影的艺术,日出日落阶段太阳光线是斜照的,对摄影捕捉、展示非常有利,这阶段出的好片,甚至非常珍贵不可能再逢的机遇神奇的一摄都很可能获得;

 ②摄影界虽然重视,但对Magic Hour其实没有正式定义,但大致可以分为Golden Hour与Blue Hour两种拍摄时间段。Golden Hour阳光照射角度很低,冷色光因为光线偏折而不能被眼球所见,剩下红红橙橙的柔和光线,也就是我们常见的日落照。Blue Hour时候太阳已经落下水平线,但余光还未消失,天空呈现冷暖过渡的色调,也十分合适拍摄月亮。两者出现的时间会因位置和季变化,所以也有摄影师喜欢较准确的做法是计算太阳与水平线的相对度数,然后再换算时间(日出和日落的计算相同)来参考掌握。(可参考简图说明)

③运用好Magic Hour就可以有机会拍出不错的照片,但是否能够确保成功拍摄亦要视当天天气情况而定。云多的话,当然难以拍摄纯透天空,可太阳光可能投射在云上,拍摄出来也有机会别有特色;天朗气清的话,不会有空气污染物阻隔阳光,适合拍出画面纯净通透的美照。

正午时光照明效果


4、HDR的生成(我理解是用于进行角色照明简化所用的HDRI图片的生成)

仔细看下下方几张图片,我的理解是:下面所说的HDRI图片的制作,说的是为了给角色打光所用的带有虚拟CG环境的HDRI图片的生成,我不太确定我理解的的不是很确切,如果有其他理解欢迎补充。

下图上方文字翻译为:可以给最终画面使用的hdri(高动态范围图像,high-dynamic-range imaging)






下面的图片对比,注意看噪点,我觉得这噪点的样式,很像VRAY渲染器中Brute Force+Light Cache组合的全局照明设置。

可以配合原始讲座视频观看,讲座视频在本文末尾。

灯光模拟阶段(粗糙渲染)


灯光Final阶段(最终渲染)


灯光模拟阶段

最终渲染阶段

灯光模拟阶段,注意看背景的噪点闪动

最终渲染阶段

5、渲染效率优化环节






6、灯光渲染合成刷屏展示















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未知用户

未知用户

MTliy

MTliy

普通会员

除了画面好。这电影还有什么。注定是一个垃圾电影
我是艾 -MTliy

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16年10月31日

ralf0009

ralf0009

普通会员

世界第一还有谁

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16年10月31日

2290427644@qq.com

2290427644@qq.com

老vip

回复:(艾 时间:2016-10-31 22:24:33)
除了画面好。这电影还有什么。注定是一个垃圾电影
2290427644@qq.com:商业电影大抵如此,何况这还是个预告片。
3D初学者 专业抱大腿 -2290427644@qq.com

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16年11月1日

MTliy

MTliy

普通会员

除了画面好。这电影还有什么。注定是一个垃圾电影
我是艾 -MTliy

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16年10月31日

bluemoonc

bluemoonc

VIP4年

完美 非常好

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16年10月31日

623740883

623740883

普通会员

都是欧洲人啊

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16年10月31日

曼德

曼德

普通会员

这套造型怎么这么丑

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16年10月31日

wmsscit2

wmsscit2

老vip

杀马特洗剪吹公司的吗?

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16年10月31日

a5419604

a5419604

普通会员

回复:(ralf0009 时间:2016-10-31 14:29:41)
世界第一还有谁
a5419604:靠技术吃饭容易吗

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16年10月31日

ralf0009

ralf0009

普通会员

世界第一还有谁

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16年10月31日

lumanmiya

lumanmiya

普通会员

这技术!!服了

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16年10月31日

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