當(dāng)前位置：主頁(yè) > 3D教程 > 圖文教程

表情、蒙皮和燈光篇之Maya卡通角色制作

來(lái)源：火星時(shí)代 | 責(zé)任編輯：傳說(shuō)中的落葉 | 發(fā)布時(shí)間： 2017-09-05 16:23 | 瀏覽量：

本節(jié)匯寶盆為大家?guī)?lái)的是：表情、蒙皮和燈光篇之Maya卡通角色制作
下面我們接著上一篇繼續(xù)講解表情、蒙皮和燈光篇。

Maya卡通角色制作

教程思路

表情與骨骼綁定：

1.表情綁定。

2.表情控制器。

3.角色蒙皮。

4.分配權(quán)重。

5.動(dòng)畫(huà)調(diào)節(jié)。

角色燈光與渲染：

1.分層渲染。

2.用于頭發(fā)照明的燈光。

3.獲取頭發(fā)在其他物體上投影。

4.用于卡通材質(zhì)的燈光。

5.卡通線框的選擇。

【表情與骨骼綁定】

Maya2011雖然沒(méi)用提供像3dsMax那樣的CharacterStudio骨骼系統(tǒng)，但是它所能完成的效果遠(yuǎn)比CS系統(tǒng)強(qiáng)大。較為專業(yè)的骨骼綁定師都會(huì)采用自定義的骨骼系統(tǒng)來(lái)完成各種復(fù)雜的動(dòng)作要求，例如IK/FK的切換，關(guān)節(jié)的聯(lián)動(dòng)等。當(dāng)然，maya也有一些實(shí)用的骨骼插件可以選擇，如AdvancedSkeleton，TheSetupMachine。
我選擇的是Maya內(nèi)置的FBIK系統(tǒng)。盡管這套來(lái)源于MotionBuilder的骨骼系統(tǒng)簡(jiǎn)化了很多功能，但是保留了精華的部分，足以完成大多數(shù)的動(dòng)畫(huà)要求。

表情、蒙皮和燈光篇之Maya卡通角色制作1

由于FBIK會(huì)另外創(chuàng)建一套FK骨架，用來(lái)進(jìn)行IK/FK的切換，因此在進(jìn)行蒙皮時(shí)我們要注意所選的根骨骼應(yīng)為角色的源骨架（也就是在生成FBIK系統(tǒng)之前的骨架）。有關(guān)FBIK系統(tǒng)我已經(jīng)在之前的博文中有詳細(xì)說(shuō)明，這里不再重復(fù)。順便提一點(diǎn)個(gè)人對(duì)綁定姿勢(shì)的看法：

通常的T字形模型姿勢(shì)，對(duì)于建模和骨架搭建都是很有利的，但是動(dòng)畫(huà)中角色會(huì)將手臂抬到這個(gè)極限姿態(tài)的情況并不多，因此，我選擇比較折中的手臂45度下垂的綁定姿勢(shì)。

現(xiàn)實(shí)中，人的肩關(guān)節(jié)上臂是不能外展超過(guò)90度的；當(dāng)我們將手臂高高舉起的時(shí)候，由于鎖骨和肩胛骨的限制，這時(shí)是肩肱關(guān)節(jié)發(fā)生了扭轉(zhuǎn)，而不是其在原旋轉(zhuǎn)軸基礎(chǔ)上繼續(xù)發(fā)生動(dòng)作。雖然三維動(dòng)畫(huà)中，我們經(jīng)常會(huì)忽略這個(gè)骨骼運(yùn)動(dòng)限制而進(jìn)行蒙皮動(dòng)畫(huà)，但如果要進(jìn)行嚴(yán)格的寫(xiě)實(shí)動(dòng)畫(huà)，我們應(yīng)該注意這個(gè)生物進(jìn)化上的須知。

表情、蒙皮和燈光篇之Maya卡通角色制作2

1.表情綁定

表情我僅使用BlendShape來(lái)完成，包括眨眼動(dòng)畫(huà)；而眼球轉(zhuǎn)動(dòng)使用了目標(biāo)約束。

表情、蒙皮和燈光篇之Maya卡通角色制作3

2.表情控制器

根據(jù)需要，創(chuàng)建了一套簡(jiǎn)單的表情控制器，使用驅(qū)動(dòng)關(guān)鍵幀來(lái)控制BlendShape的權(quán)重。
為了便于表情控制，可創(chuàng)建一個(gè)正對(duì)表情控制器的攝像機(jī)，然后將攝像機(jī)的窗口“撕下（tearOff）”即可--浮動(dòng)窗口正是maya的一大特色。

表情、蒙皮和燈光篇之Maya卡通角色制作4

表情、蒙皮和燈光篇之Maya卡通角色制作5

3.角色蒙皮

FBIK系統(tǒng)在動(dòng)作的調(diào)節(jié)上幾乎是完美的，但為了能更好的進(jìn)行關(guān)節(jié)控制，則需要在綁定角色的情況下來(lái)測(cè)試。蒙皮的初始設(shè)置也很重要，SkinningMethod為WeightBlended，MaxInfluences為3；去掉勾選MaintainMaxInfluences；DropoffRate設(shè)置為3。

表情、蒙皮和燈光篇之Maya卡通角色制作6

4.分配權(quán)重

Maya2011雖然新增了交互式的權(quán)重繪制方式，不過(guò)效果上并不比手動(dòng)繪制強(qiáng)多少，所以我不打算使用交互式的膠囊包裹進(jìn)行。這里我選擇混合權(quán)重的方式進(jìn)行繪制。這是Maya2011在蒙皮上較為先進(jìn)的新功能，可以將傳統(tǒng)蒙皮和雙重四元蒙皮結(jié)合。如在關(guān)節(jié)的地方使用雙重蒙皮權(quán)重（DQBlendWeight），這樣可以在不使用“影響物體”或肌肉系統(tǒng)的情況下解決關(guān)節(jié)彎曲時(shí)的皮膚擠壓穿插問(wèn)題（盡管細(xì)節(jié)上能處理的不多，但也可應(yīng)用于多數(shù)情況）。注意，DQ融合權(quán)重與關(guān)節(jié)無(wú)關(guān)，它是直接對(duì)模型點(diǎn)進(jìn)行新權(quán)重的增加。
歐美的3D卡通角色都采用細(xì)小的關(guān)節(jié)，除了風(fēng)格上，在骨骼綁定的時(shí)候也可省下不少工作。

表情、蒙皮和燈光篇之Maya卡通角色制作7

5.動(dòng)畫(huà)調(diào)節(jié)

FBIK的好處是可靈活的對(duì)關(guān)節(jié)進(jìn)行IK/FK和pin狀態(tài)的切換，但不足的是它用于控制動(dòng)畫(huà)的效應(yīng)器被賦予了很多連接，初始的位移和旋轉(zhuǎn)數(shù)值并不為零，甚至左右的效應(yīng)器數(shù)值還不對(duì)稱。如果對(duì)效應(yīng)器使用各種約束控制器，將會(huì)出現(xiàn)動(dòng)畫(huà)異常的現(xiàn)象。

表情、蒙皮和燈光篇之Maya卡通角色制作8

【角色燈光與渲染】

1.分層渲染

新建渲染層，將pfx頭發(fā)和角色加入到層中。Maya中還無(wú)法對(duì)筆刷特效設(shè)置燈光鏈接，因此需要在渲染層中操作。頭發(fā)渲染層中的角色模型使用useBackground材質(zhì)，用于模型和頭發(fā)的相互遮擋。

表情、蒙皮和燈光篇之Maya卡通角色制作9

2.用于頭發(fā)照明的燈光

使用多個(gè)聚光燈，在不同的空間方位照亮頭發(fā)細(xì)節(jié)（如果使用平行光，可集中在一個(gè)位置，但需要的數(shù)量比聚光燈多），模擬全局光。注意要關(guān)閉輔助燈光的高光照明功能，也就是去掉EmitSpecular的勾選。

表情、蒙皮和燈光篇之Maya卡通角色制作10

3.獲取頭發(fā)在其他物體上投影

使用一個(gè)主燈照亮頭發(fā)的高光區(qū)域，并開(kāi)啟深度陰影。使用MayaSoftware渲染時(shí)，Pfx頭發(fā)的陰影渲染不支持光線追蹤陰影，因此為了得到好的效果，深度陰影的分辨率采用4096，F(xiàn)ilterSize使用較高數(shù)值5，Bias設(shè)置為0.001-0.005之間。FilterSize用于模糊陰影得到柔和效果，而B(niǎo)ias是偏移陰影像素，數(shù)值增大會(huì)逐漸減少陰影的區(qū)域，直到消失。

如果關(guān)閉深度陰影中的UseMidDist，會(huì)造成物體上的投影產(chǎn)生斑點(diǎn)；這是因?yàn)橥渡潢幱暗奈矬w距離燈光太遠(yuǎn)，超過(guò)陰影的深度值，即使提高深度陰影貼圖的分辨率，也無(wú)法避免這種情況，因此通常使用深度陰影都需要開(kāi)啟該項(xiàng)。開(kāi)啟后，maya只計(jì)算臨近的投影物體到燈光的距離，然后對(duì)距離值進(jìn)行平均，得到合適的陰影效果。

表情、蒙皮和燈光篇之Maya卡通角色制作11

注意：渲染頭發(fā)自身陰影時(shí)一定要關(guān)閉UseMidDist選項(xiàng)，因?yàn)檫@是根據(jù)距離來(lái)平滑陰影的算法，對(duì)于頭發(fā)這樣細(xì)小的物體，成影效果反而不好。不過(guò)pfxHair沒(méi)有分離castShadows和ReceiveShadows的功能，頭發(fā)自身投影和對(duì)物體投影是同時(shí)進(jìn)行的（使用mentalRay渲染器則可支持兩者的分離），在渲染陰影時(shí)，燈光UseMidDist的設(shè)置就產(chǎn)生了沖突；因此，如果需要頭發(fā)自身投影和對(duì)其他物體的投影，應(yīng)將頭發(fā)與自身投影作為一個(gè)渲染層，而其他物體和頭發(fā)對(duì)它們的投影作為另一個(gè)渲染層。

4.用于卡通材質(zhì)的燈光

卡通材質(zhì)只需要一個(gè)主光源即可（rampShader不接受任何輔光的色彩影響），這里我使用的是和頭發(fā)主光源一樣的燈光。當(dāng)然，可以根據(jù)需要在聚光燈和平行光之間選擇。

表情、蒙皮和燈光篇之Maya卡通角色制作12

5.卡通線框的選擇

雖然增加卡通線框效果，會(huì)讓模型的輪廓更清晰，但卡通線也存在一些較難解決的畫(huà)面問(wèn)題：在鏡頭的遠(yuǎn)近效果上。例如，人物手指的卡通線，當(dāng)鏡頭較近的時(shí)候，效果還算不錯(cuò)；但稍遠(yuǎn)距離時(shí)，一些細(xì)節(jié)上的過(guò)于突出反而會(huì)影響整體效果。

表情、蒙皮和燈光篇之Maya卡通角色制作13

表情、蒙皮和燈光篇之Maya卡通角色制作14

解決方法：

1.根據(jù)鏡頭遠(yuǎn)近效果，決定是否渲染卡通線。
2.將卡通線分層渲染，在后期調(diào)節(jié)透明度。
3.關(guān)閉原pfxToon卡通線的CreaseLines，然后再對(duì)模型增加一個(gè)新的pfxToon卡通線節(jié)點(diǎn)，只開(kāi)啟該節(jié)點(diǎn)的CreaseLines，關(guān)閉其他線條功能。通過(guò)新的pfxToon節(jié)點(diǎn)的CreaseLines下的HardCreasesOnly選項(xiàng)，對(duì)模型的局部轉(zhuǎn)折進(jìn)行硬邊操作，相當(dāng)于手動(dòng)繪制卡通線。于是可以根據(jù)鏡頭來(lái)調(diào)節(jié)局部線條的粗細(xì)以及不透明度。

下一篇將介紹布料綁定篇之Maya卡通角色制作，敬請(qǐng)期待……

相關(guān)教程：

Maya卡通角色制作教程

模型材質(zhì)篇之Maya卡通角色制作

頭發(fā)綁定篇之Maya卡通角色制作

布料綁定篇之Maya卡通角色制作

場(chǎng)景渲染合成篇之Maya卡通角色制作