第十一章课程-PBR流程游戏模型男头像模制作

三维软件课程本章内容：PBR流程游戏模型制作3DSoftwareFoundationMAYA

案例分析

PBR即PhysicallyBasedRendering，意思为基于物理属性的渲染。这是一种被电影和游戏业界广泛使用的着色和渲染技术，PBR流程下的模型视觉表现更加符合物理规律，光照表现也更逼真。

传统手绘的游戏模型把阴影和高光信息画在漫反射贴图上，这些光影位置是固定的，没法跟随物体运动而改变，因此显得真实性不足。使用PBR流程制作的游戏模型一般包含漫反射、法线、金属度、光滑度、粗糙度、环境光遮蔽等贴图，这些贴图提供了如凹凸结构、遮蔽阴影、环境反射等物理信息，让模型质感更真实，而且在不同的光照环境下都可得到比较合理的光照表现。

使用PBR流程制作的游戏模型在业界也常被称为“次时代模型”，意思是采用下一代建模标准制作的精良模型。这种模型具备两个特征：有更高的模型精度和有基于物理渲染的贴图质量。但高精度模型所需的性能开销大，容易卡滞游戏引擎，并不符合游戏建模中节省资源的原则。因此，需要采用低模配高品质贴图的办法来平衡精度和流畅度。

案例分析

使用PBR流程制作模型的步骤为：制作高模→拓扑低模→拆分低模UV→将高模的细节烘焙贴图给低模→绘制修改贴图→完成制作。高模的产生可以先在Maya、3dsMax中制作中模后再导入ZBrush雕刻而成，也可以在ZBrush中直接制作出来，或者通过一些3D扫描软件获取。由于高模的面数可达数千万，无法在游戏引擎里流畅运行，所以需要重新拓扑为大众计算机或手机配置能运行的低模。高模的意义在于提供烘焙贴图，让低模通过贴图在视觉上也能获得高模的细节效果。烘焙通常在SubstancePainter中完成，通过计算生成基础颜色、法线凹凸、环境光遮蔽、高度、金属度、粗糙度等贴图。

本章讲解使用PBR流程制作男性头像游戏模型。先用Maya将高模拓扑为低模，再在SubstancePainter中烘焙贴图和完成皮肤、眉毛、眼球等部位的绘制。通过对本案例的学习，读者可以理解低模人物角色的头部布线规则，掌握利用SubstancePainter烘焙贴图和绘制材质的技巧.本章要点•人物角色头部的布线规律。•利用Maya将高模拓扑为低模。•利用SubstancePainter烘焙贴图和绘制材质。

案例分析

制作思路为高低模烘焙→制作皮肤高度肌理→制作皮肤亮暗部对比→制作皮肤基础纹理和粗糙度→添加皮肤的红蓝绿杂点→制作胡茬、眉毛、嘴唇等→调整皮肤透光度→制作眼球。利用Maya把高模拓扑为低模，利用SubstancePainter进行写实皮肤绘制。课程目标：（1）学习将高模拓扑为低模的技巧；（2）理解头部模型的布线原理；（3）掌握用SubstancePainter进行头像贴图的流程，以及图层遮罩的应用技巧；（4）理解各图层在写实皮肤绘制中的主要作用，构建逻辑思维。主要命令：Maya的四边形绘制、UV编辑器、SubstancePainter的图层和遮罩应用。主要知识点：ZBrush高模的减面和导出、Maya利用四边形绘制工具拓扑的思路、头部模型的布线规律、SubstancePainter的高低模烘焙和贴图绘制等。

PBR流程游戏模型制作

头部布线主要由人体结构和动画制作便利性来决定，通常两个眼睛各形成一个椭圆，嘴唇周围形成一个椭圆，从鼻梁、法令纹到下巴处形成一个大圆圈。

在建模工具包中激活“四边形绘制”工具，拓扑对称方式为“对象X”轴，如图11-12所示。在激活的模型上单击4个点，形成一个区域，在区域内按“Shift+鼠标左键”可确定画出一个四边形，在相邻位置加两个点后再次按“Shift+鼠标左键”可以形成一个相邻的四边形。Maya拓扑低模

PBR流程游戏模型制作

头部布线主要由人体结构和动画制作便利性来决定，通常两个眼睛各形成一个椭圆，嘴唇周围形成一个椭圆，从鼻梁、法令纹到下巴处形成一个大圆圈。

Maya拓扑低模

PBR流程游戏模型制作

创建一个基于摄像机的UV，把从耳朵上方到头顶的UV线剪开，把后脑到脖子的中轴UV线剪开。单击“UV工具包”窗口中的“展开”按钮，把UV展开。单击数次“UV工具包”中的“优化”按钮，优化UV。

UV拆分

PBR流程游戏模型制作

SubstancePainter软件进行烘焙和贴图。先新建项目导入低模，

再在烘焙界面导入高模进行烘焙。

SubstancePainter烘焙

PBR流程游戏模型制作

逐步绘制皮肤质感。（具体操作请看教材和视频）

皮肤质感

PBR流程游戏模型制作

逐步绘制胡茬和眉毛。（具体操作请看教材和视频）

皮肤质感

PBR流程游戏模型制作

逐步制作嘴唇、眼睛。（具体操作请看教材和视频）

皮肤质感

PBR流程游戏模型制作

细节调整。（具体操作请看教材和视频