利用 Arnold for maya 優化創作流程

Zeno Pelgrims 探討了他在使用 Arnold for Maya 製作動畫場景時喜歡使用的技巧。

Zeno 是一位年輕的 CG 天才，酷愛研究動畫視覺開發和燈光設 計。他不是在電腦前獃獃地等著渲染格子出現，就是痴痴地盯著這 個神奇而紛繁的世界。

本教程介紹了筆者在創作這幅非寫實自畫像時採用的技巧。筆者想給自己創作一 幅自畫像已經有段時間了，然而這並不容 易，因為對自己太熟悉了，所以會很挑剔， 不得不費盡心思去設計平面和立體形狀，只 要有一點不對，馬上就會發現。不過，筆者 認為這是一項很好的練習，每一位電腦繪圖 者都應該經歷這個過程。對於構圖，筆者希 望圖像達到賞心悅目的效果。最近筆者發現 自己對這樣的圖片情有獨鍾。

人的眼睛需要有空間休息，也需要有 框架來引導目光移動，本練習就可以實現這樣的目的。觀者的目光首先會停留在人物的臉上，但隨後就會被精妙的細節所吸 引：窗戶上畫女孩的名字、報紙的頭條、 熒光筆、鉛筆和稿紙。

在本教程中，筆者將主要介紹與著色 和渲染相關的內容，因為這些是筆者最感 興趣的方面。Arnold 是筆者選擇的渲染 引擎，由於它背後的原理非常完善，所以 筆者學習得越深入，就越對它愛不釋手。 筆者先介紹臉部的雕刻，然後探討如 何使用 Marvelous Designer 製作襯衣，接著講解如何渲染場景中的某些有趣對象，包括人物的帽子、襯衣、窗戶和眼睛。

筆者還會介紹本人在渲染器中喜歡使用的一些程序化噪點技巧，包括窗戶上 的水滴和基於遮蔽的灰塵著色器。

最後 一點 ，筆 者知道 已經 說過 很多遍了，但這一點實在太重要了，再說一遍 也無妨：看一看主要參照物，然後再看一 遍。根據筆者的經驗，要成為一名優秀的 CG 藝術家，最好的方法就是多觀察周圍 的世界。

色差效果

比大多數人想得更複雜

色差是一種很酷的鏡頭缺陷，可以讓渲染器的效果更加真實。產生色 差的原因是不同波長的光線以不同速 度通過鏡頭，並在離開鏡頭時產生不同的出射角。也就是說，它的效果取決於鏡頭的景深，所以不要只調整圖 像上鏡頭的通道。實際上，景深越大，色差效果越明顯。另一個有趣的發現 是焦點前後圖像點的色差不同。

顏色轉換

如果使用多級漸遠紋理後應用一個0.4545伽馬變換，產生的結果可能 略有瑕疵，特別是從遠處看時。

1 雕刻人物

所有初步雕刻都是在 Z Brush 中完成

的，並結合使用了 3D-Coat 中的重新拓撲 技術。在設計好人物的姿勢後，筆者使用 Maya 的雕刻工具進行了簡單的調整，讓形狀與筆者在渲染時要採用的相機角度完美契合。筆者通常會擠壓三層皮膚細節的強度。根據經驗，筆者發現使用 Mat Cap 時， 判斷會失真。一定要用真正的 SSS 著色器進行測試。

2 模擬襯衣

一個常見的問題是增加服裝的厚度，

同時保持 UV 不失真。筆者複製了單面幾 何體，將 UV 移到一個新分塊中，然後在 法線方向上移動頂點，就像擠壓一樣，然 後把它們拼接起來。這讓筆者可以自由控 制 UV 的操作方式，筆者可以保證它們在 這個過程中絕不會搞砸。

3 線性工作流

在 Maya 中，必須將所有 Arnold 伽馬值設置為 1。這就是說，所有紋理都應該 是線性的。一種確定是不是線性貼圖的方 法是，看它們是否包含與顏色完全不同的 值。對於置換貼圖、凹凸貼圖和法線貼圖 等，不需要設置其他旗幟。但是，對於顏 色貼圖（如反射貼圖或高光貼圖），則需要添加 maketx 旗幟「colorconvert sRGB linear」，在使用多級漸遠紋理之前必須進 行這種轉換。

4 渲染襯衣

對於顏色貼圖，筆者拍攝了自己的襯衣，並且找到了一塊可無縫拼接的補丁。 筆者根據幾何體法線與相機之間的角度， 利用了重貼畫漫反射通道的經典技巧。雖然這可能有點兒投機取巧，但是它可以模擬出細膩而雜散的纖維材質，逼真地呈現 真實纖維上的燈光效果。

5 渲染帽子

帽子是燈芯絨材質的，製作起來也很棘手。首先，筆者製作了一張置換貼圖， 因為筆者不想被其他屬性（如SSW）誤導。 筆者使用alRemapFloat和alCombineFloat節點將幾張置換貼圖分層疊放。筆者使用 了在 Photoshop 中製作的嵴線貼圖，層疊 一張從一件 T 恤衫提取的置換貼圖，最後放上一張高頻噪波貼圖來模擬薄纖維的突 出效果。在 Maya 中，對這些元素分層的 反饋周期非常短。

6 製作眼睛

製作逼真的眼睛有幾個要點：鞏膜必須是乳白色的；虹膜與鞏膜之間的過渡要 平滑，還要有一些滲色和漂亮的陰影；高 光必須位於虹膜範圍內。為了在虹膜上添加高光，筆者為眼睛的這一個部分雕刻了一張置換貼圖。通過結合利用陰影/高光 比，可以讓眼睛達到需要的視覺深度

7 程序化雨滴效果

筆者使用了四張玻璃幾何體，這是達 到漂亮效果的關鍵，因為可以在玻璃中實現雙重反射。通過置換幾何體在外層玻璃上製作雨滴：筆者使用 alLayerColor節點合併了多個噪點著色器，然後使用alRemapFloat節 點進行裁剪。為了達到逼真的雨滴和水痕效 果，筆者調整了幾條軸線上的噪點比例，並 且改變了整體頻率。

8 窗戶水汽效果

筆者測試了幾個設置，發現通過調整 最近的玻璃分層的粗糙度可以達到最佳效 果。筆者使用了多張貼圖，包括乾燥、擦痕和劃痕。與 Mari 不同，不是使用平鋪紋理， 然後將其拷到新紋理貼圖上，筆者使用的 是著色器設置中的噴繪遮罩。這樣，筆者就 可以充分利用平鋪紋理的強大功能，使用 更少的資源就可以實現更高的解析度。

9 程序化灰塵效果

在 CG 中，數學噪點非常有趣，應用廣 泛。為了在模型中添加漂亮的灰塵效果， 一個簡單的辦法是使用分形節點重貼畫遮 擋著色器，結合利用遮擋著色器和噪點著色器的功能。如果希望噪點分布更散，可 以將另一個噪點模式添加到兩種顏色之 一。通過修改頻率和軸線比例，可以實現 非常逼真的效果。

10 XGen 睫毛

對於所有毛髮設計，筆者都會選擇 XGen。在製作這幅作品時，筆者也是第一 次使用它來處理睫毛。筆者沒有隨機放置 曲線，然後繪製遮罩，筆者採用的方法是手動添加毛髮。這很簡單，只需要把它們刷上去就行。完成後，利用 XGen 的聚集和噪點 修改器功能，把睫毛調整得更加生動自然。

11 圖層中渲染

圖像分為前景和背景，所以有必要作 兩個圖層進行渲染。筆者創建了一整套背 景元素，並且指定了 AiMatte 覆蓋。這可以將對象渲染成黑色，就像使用了黑色表 面著色器一樣，但是可以保留著色器的陰影屬性和燈光交互。燈光仍然可以從背景中的對象上反射，有利於讓燈光信息到達 要合成到一起的對象。

12 使用燈光組

al Shader 資源庫中提供的燈光組是一 個神奇的功能，可以將所選燈光的光線貢 獻存儲到不同的 AOV 中。這意味著筆者在合成時不能只調整光線強度和顏色，還要 根據每一種燈光精確調整其他 AOV。在合成圖像時，這些功能可以讓製作者獲得更多控制能力。

發揮創意 啟用燈光組

一、設置屬性

燈光組可以提供更強大的合成控 制能力。在一個 AOV 中選定需要的燈 光，然後按向下鍵選定這些燈光的所 有形狀節點。下一步，在屬性編輯器 中添加屬性，選擇整數選項並命為「mtoa_ constant_light Group」，設置一個介於1到8之間的整數值。

二、燈光組 AOVs

現在只需要在 Arnold 渲染器設置中啟用相應的燈光組 AOVs，製作者就會在 al Surface AOV 列表中找到它們。

翻譯及整理: 陳婧雅

數字編輯: 桂禕韡

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！