So erstellen Sie realistische 3D-Haare und Fell

So erstellen Sie realistische 3D-Haare und Fell

Das Erstellen realistischer und ansprechender Haare und Pelze ist künstlerisch und technisch eine der größten Herausforderungen in CG. Der Künstler versucht, eine glaubwürdige Frisur oder ein glaubwürdiges Fell zu kreieren, das auf Konzepten oder den Referenzen basiert, die er zur Hand hat.

Ich möchte ein Haarsystem erstellen, das leicht in verschiedenen Animationsszenen verwendet werden kann und dessen Integrität mit dem Charakter erhalten bleibt. Es muss auch die Anforderungen des Projekts erfüllen, wenn es um Dynamik und Kollisionen geht.



In diesem Tutorial werde ich Yeti verwenden, ein Haar-Plug-In für Maya, aber
Die Principals gelten für jede Software und Pipeline. Ich werde Haare und Fell für ein süßes Monster kreieren, das ich selbst entworfen, modelliert und strukturiert habe. Ich werde es als Charakter für ein Animationsprojekt und nicht nur als Standbild behandeln, also werde ich versuchen, alle technischen Probleme zu berücksichtigen, die bei einem Projekt auftreten können.

Erste Schritte

Wenn ich ein reales Phänomen wie Haare in CG reproduzieren möchte, besteht der erste Schritt darin, es zu untersuchen: Wie hoch ist die durchschnittliche Haarzahl eines echten Menschen (oder Tieres), die meinem CG-Charakter ähnelt? Wie interagieren Haarsträhnen unter verschiedenen Bedingungen miteinander - nass, ölig oder trocken?

Der nächste Schritt besteht darin, den Charakter zu analysieren und die beste Haarlösung auszuwählen, eine Segmentierung basierend auf Haarlänge und -dichte anzuwenden und den Haarfluss zu definieren. Diese beiden Schritte sind die häufigsten und wichtigsten Schritte in allen Pipelines.

Zum Schluss eine Faustregel: Alles ist relativ - es gibt keine absoluten Werte und es gibt immer einen gewissen Grad an Randomisierung. Abwechslung ist der Schlüssel zu natürlich aussehendem Haar.

01. Haare studieren

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Dieses Diagramm zeigt, warum und wie Klumpen und Unterklumpen wichtig sind, um eine realistische Frisur zu erstellen

Normalerweise steckt hinter dem organischen Aussehen natürlicher Objekte eine Logik. Wenn Sie die Natur neu erstellen möchten, müssen Sie zunächst diese Logik suchen und dann kopieren. Studieren Sie das Notizbuch und die Zeichnungen von Leonardo da Vinci: Seine Fähigkeit, Diagramme von dem zu theoretisieren und zu zeichnen, was er in der Natur beobachtet hat, ist inspirierend.

Hier habe ich ein Diagramm erstellt, wie man Haare in 3D neu erstellt. Es zeigt, warum und wie Klumpen und Unterklumpen wichtig sind, um eine realistische Frisur zu erstellen.

02. Haarfluss und Segmentierung

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Das Teilen von Haaren in separate Teile ist in der Pipeline unerlässlich

Das Teilen von Haaren in separate Teile ist in meiner Pipeline unerlässlich. Dieser Ansatz bietet Vorteile: Er hilft Ihnen beispielsweise, besser organisiert zu sein und sich auf jeden Teil zu konzentrieren. Außerdem können Sie die Dynamik nur für die Bereiche auswählen, in denen sie benötigt werden.

Da kurze Haare eine höhere Anzahl benötigen, um eine Oberfläche zu bedecken, ist es sinnvoll, sie in separate Teile zu unterteilen und die Anzahl der Haare unabhängig zu verwalten. Ich definiere auch den Haarfluss innerhalb einer Übermalungsskizze.

03. Kurze Haare pflegen

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Bei der Pflege werden Anleitungen an den erforderlichen Positionen erstellt

Bei der Pflege werden Führungen an den erforderlichen Positionen und in die richtige Richtung erstellt. Standardmäßig führen Yeti-Pflanzen an Scheitelpunkten, aber ich kann sie auch überall auf der Oberfläche platzieren. Ich pflanze Führungen dort, wo sie gebraucht werden, und nicht an jedem Scheitelpunkt.

Während ich meine Guides und ihren Ablauf erstelle, gebe ich ihnen auch eine gewisse Biegung. Die Länge der Führung bestimmt auch die Länge der Haarsträhnen, daher mache ich einige Variationen in der Länge, um bessere Ergebnisse zu erzielen.

04. Lange Haare pflegen

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Langes Haar braucht mehr Variation in Form und Krümmung

Die Pflege langer Haare ist hinsichtlich der Position und des Flusses der Führungen dieselbe wie bei kurzen Haaren. Langes Haar braucht jedoch mehr Variation in Form und Krümmung. Biegerichtung und Strömungsrichtung
sind zwei verschiedene Dinge.

Führungen mit derselben Strömungsrichtung können unterschiedliche und sogar entgegengesetzte Biegerichtungen haben. Ich verwende die verschiedenen Werkzeuge, die im Groom Node-Attribut bereitgestellt werden, um Fluss- und Biegerichtungen anzuwenden.

05. Kurze Haare aufstellen

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Malen Sie eine Dichtekarte basierend auf der Haarsegmentierung für kurze Haare

Ich male eine Dichtekarte basierend auf meiner Haarsegmentierung für kurze Haare über Gesicht und Hände. Ich denke, Yetis knotenbasierter Ansatz ist eines der besten Dinge daran. Ich benutze die kurzen Haare, die ich bereits erstellt und gepflegt habe, um die Haarlänge und das Kämmen zu definieren. Ich wende eine Randomisierung auf das Gewicht der Kamm- und Klumpenknoten an und füge einen Wert für wegfliegende Haare im Klumpenknoten hinzu.

06. Lange Haare aufstellen

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Das letzte Haarset wird mit Groom gekämmt und in das zweite Haarset geklumpt

Hier können Sie in Aktion sehen, was ich zuvor erklärt habe. Ich benutze das Langhaar-Bräutigam-Setup, um die Haarlänge zu bestimmen, kämme und klumpe dann den ersten Satz Haare. Das zweite Haar-Set wird mit Groom gekämmt und in das erste Haar-Set verklumpt.

Schließlich wird das letzte Haar-Set mit dem Bräutigam gekämmt und in das zweite Haar-Set verklumpt. Ich wende eine Randomisierung der Kamm- und Klumpengewichte an und füge einige Ausreißer hinzu, um mehr Abwechslung und ein natürliches Aussehen zu erzielen.

07. Malattribute

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Yeti hat eine großartige Option zum Malen von Gewichtskarten in Maya, die Attributfarbe genannt wird

Yeti hat eine großartige Option zum Malen von Gewichtskarten in Maya, die Attributfarbe genannt wird. Ich verwende diese Option, um Gewichtskarten zu malen und Klumpengewichte im Haar-Setup zu kontrollieren, was dazu beiträgt, die Vielfalt zu erhöhen und ein natürlicheres Haar zu schaffen.

Der Bräutigamknoten enthält Werkzeuge und Optionen zum Malen eines Attributs über die weißen Kreise am unteren Rand jeder Hilfslinie. Durch das Malen eines Werts ändert sich die Farbe des Kreises in das entsprechende Grau.

08. Korrektive Pflege

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Jetzt ist es Zeit, einige Test-Renderings durchzuführen

Wenn ich mit dem Pflegen und Einrichten der Haare in Yetis Grafikeditor fertig bin, ist es Zeit, einige Testrender durchzuführen. Ich probiere gerne andere Posen aus und überprüfe, wie mein Haaraufbau aussieht, wenn sich das Modell verformt.

Meine Pflege und Frisur in der T-Posed-Figur scheinen gut auszusehen, aber es gibt keine Garantie, dass sie für verschiedene Posen funktionieren. Mit Yeti kann ich den Hauptbräutigam korrigieren, um in jeder Pose den besten Stil zu erzielen.

09. Haarfarbe

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Berücksichtigen Sie beim Malen immer die Haarlänge

Ich versuche immer, mutig Farben für meine Farbpalette auszuwählen. Ich verwende gerne Komplementärfarben in hohen Sättigungen in einer ausgewogenen Komposition. Bevor ich mit dem Malen von Texturen beginne, male ich in Photoshop viele Übermalungen und probiere verschiedene Farbkombinationen, Farbtöne und Muster aus. Ich berücksichtige immer die Haarlänge, denn wenn ich für lange Haare sehr feine Details male, besteht die Möglichkeit, dass sie vollständig fehlen oder beim Rendern ein seltsam aussehendes Bild entsteht.

10. Schattierung und Rendering

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Arnolds Haar-Shader bietet Optionen für die Wurzel- und Spitzenfarbe

Ich benutze Arnold zum Rendern wegen seines physikalisch genauen Algorithmus und des schnellen Renderns für Haare und Fell. Arnolds Haar-Shader hat, wie die meisten seiner Entsprechungen, Optionen für die Wurzel- und Spitzenfarbe, und ich weise ihnen die Farbkarte zu, die ich gemalt habe.

Für Primärspiegeln verwende ich eine Farbe mit geringem Gewicht und Glanz, um die Lichtstreuung in jedem Strang zu reproduzieren. Das sekundäre Spiegelbild hat eine weiße Farbe mit mehr Gewicht und Glanz, um Lichtreflexionen zu erzeugen

Wörter :: Rouhollah Toghyani

Rouhollah Toghyani ist ein CG-Künstler aus dem Iran. Mit einem Hintergrund in traditioneller Kunst arbeitet er derzeit in der Videospiel- und Animationsbranche als 3D-Charakter- und Konzeptkünstler. Dieser Artikel erschien ursprünglich in 3D Welt Ausgabe 181.