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如何在Marmoset Toolbag 3中製作逼真皮膚

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今天給大家帶來的，是一篇關於Marmoset Toolbag 3（8猴）是怎樣製作真實皮膚的長篇教程。感謝天匠動畫的林曉彬翻譯了此篇文章，也感謝原作者Saurabh Jethani分享出這麼有用的文章。本文最終由「天匠映像」審核校對。

以下為翻譯正文：

角色美術師Saurabh Jethani分享了他在製作《質量效應》探路者半身像作品時，創建和設置皮膚材質的處理方法。

大家好！這篇文章會向你介紹，我是如何為實時渲染角色創建臉部，以及如何用八猴3來展示的。希望這篇文章會幫助你學到怎樣在八猴中創建皮膚材質。

塑 造

雖然文章的重點在於製作貼圖和設置shader，但在此之前我想先講一些東西，這些東西應該能對最終效果起到很大提升。

我使用了一個基礎角色頭部進行雕刻，該模型具有正確的拓撲布線和拆分好的UV。這樣的話就節省了很多時間。雕刻過程是比較簡單明了的：找好了參考圖，並具備堅實的解剖基礎知識，然後一直做到好看為止。

最近，我一直在使用了texturing.xyz網站的高清圖像來製作毛孔細節。手工雕刻毛孔（拖動Alpha）會更簡單，而且在遊戲/實時角色創作中，除非拉的很近觀察，否則並不會有太大差別。如何選擇就看你自己了。

小竅門：在皮膚上增加微妙的噪點，會幫助打破那種「完美」的感覺，使其看起來更像皮膚組織。

貼 圖

我所使用的貼圖有：

Normal、Detail Normal、Detail Weight、Roughness (inverted Gloss)、Albedo、Translucency、 AO、Cavity、Noise、Specular (Optional) 、 Scatter (Optional)。

Albedo: Albedo是顏色信息。此項目中，我是將texturing.xyz網站下載的圖像映射上去的。下面是我如何映射我albedo貼圖的過程。另一個能達到相似效果的方法是，將貼圖手繪出來（Magdalena Dadela的GDC教程非常好的演示了此方法）。然而雖然手繪很有意思，但相對於掃描數據，它更費時間。

對於在albedo貼圖中增次表面散射（SSS）的效果，一個比較有用的小竅門是，在血液流動高的地方，比如鼻子、耳朵和臉頰周圍，畫出血管和紅暈。請確保巧妙的將顏色過渡過去。將cavity貼圖作為紅顏色正片疊底過去，會幫助偽造出皮下組織的效果，同時可以使normal和albedo貼圖的毛孔一致。

Cavity：Cavity 貼圖會在多個貼圖中被使用到，比如Albedo, Specular和Roughness。它是一張黑白相間的貼圖，其中毛孔完全是黑的。八猴在Toolbag 3’s baker中增加了Cavity 貼圖的烘焙選項，其效果真的很好。我個人喜歡的方法是在ZBrush中提取出cavity細節，因為他比烘焙更快。然而如果使用這種方法的話，高低模需要有相同的UV。

在ZBrush中，將你的模型填充為純白色，然後選擇Tools > Masking > Mask by Cavity來烘焙貼圖。默認值應該就行。如果不行，請調整Curve來得到更好結果。將blur值調低一些，因為ZBrush的默認值太強了。你可以在Preference > Transpose > Mask Preference > Transpose > Mask下更改設置。反轉蒙版並用黑色填充，創建貼圖後輸出。

Normal：將高模烘焙到低模上。

Translucency：這個規定多少光線散射在表面上。在貼圖上更亮的值會規定出，比如鼻尖，鼻孔，眼皮和嘴唇這種更薄的區域。此貼圖可以通過將高模烘焙出的thickness貼圖進行反轉得到。我在貼圖上調整了鼻子區域，來讓其變得更強烈，同時使外觀更鮮活。

Roughness:個人來說的話，我覺得就製作而言，這個是最考驗藝術感的貼圖。每個美術師都有他們自己的方法，但基礎原理是一樣的。

1. 設定一個基礎灰度值，來規定整體的粗糙度/光滑度。

2. 在臉部特定的區域畫上不同的值，來表現更粗糙或更光滑。

3. 毛孔細節要更粗糙，在引擎中它們不能顯得光亮。

4. 將值差的大一些是一種巧妙的方法。這不符合實際，但在光線移動時會看起來很好。

5. 將傷疤、傷口、灰塵、汗水等畫上不同的粗糙度值。

1和2是重點。我見過別人只用1來製作傳統風格的面部。1、2和3效果很好，4是一個實驗性的方法，我見過別人用過，但確實光線動起來看起來不錯。5是根據進行的項目來選擇的。這就是我所說的Roughness是最考驗藝術感的原因，即你要通過你創造性的判斷來使其看起來漂亮。

下面是一個我平時怎樣製作Roughness貼圖的範例。這個貼圖使用了上面所用的方法，新的面部是用A和B創建的。Roughness貼圖的製作根據項目的不同而不同。在八猴中，建議一開始將Roughness值設為0.45。

Scatter: Scatter貼圖是控制物體表面下散射的光的顏色和強度的紋理貼圖。控制著光在物質中散射的波長。對於寫實皮膚，一個平坦的桃色效果會很好，而且它可以完全通過albedo貼圖來得到。我所使用的texturing.xyz網站貼圖的數據是從次表面中所提取的，因此這種半透讓我得到了很真實的效果。

Detail Normal: 這個微小、重複的normal貼圖可以使你的貼圖看起來，比其實際的樣子更具細節。Substance Painter的圖庫有一些細節貼圖，可以導入進八猴。此項目中，我使用了Skin_bumpy。如果你不知道Substance Painter，你可以在八猴的角色設置頁面，下載到Yuri Alexander的一張不錯的細節貼圖。

Detail Weight:這是一張黑白貼圖，規定了detail normal貼圖會被應用在哪裡。黑色是沒有效果的部分。嘴唇因為存在特定的毛孔信息，所以不能將重複的毛孔放在這裡。你可以將一部分應用在鼻尖和眼皮下面。

Noise:這個貼圖會使絨毛看起來更好。

皮膚材質

八猴3對皮膚shading的處理比較簡單。材質創建比較容易同時看起來非常棒。並沒有確切的數值可以使皮膚看起來真實，這是因為它會根據項目不同而不同。雖說如此，但還是有一些值適合作為起始設定。

1.Specular: 0.027

2.Roughness: 0.45

在八猴中開始進行任何操作之前，請保證場景尺寸設置的合適。使用Show Scale Reference來匹配上場景尺寸。下面使一個我怎樣在八猴中設置皮膚材質的演示。

在皮膚shading中有三個重要的方面：

• Specular（高光）

• Subsurface Scattering（次表面散射）

• Global Illumination（全局光）

這些要素在設置一個好的皮膚shader中起到了至關重要的作用。CG皮膚的一個普遍的問題是，皮膚的不同部位缺少恢復原有光照的功能。GI會幫助達成該效果，同時去除引擎在鼻子角、嘴唇、眼皮上脂肪中產生的AO。它同時也會對translucency起到幫助。

AO會幫助將眼球放在臉上。一個高強度設置和小尺寸就能起到效果。對於GI，以低的光照值開始，向上調整。同時你應該會想要去除眼睛，鼻子角，嘴唇貼合處的多餘的AO暗角。請確保不要將GI做的太強烈，因為它會使皮膚看起來發光。

八猴中的SSS由Scatter Depth和Translucency所組成。Scatter Depth表現表面是多具有肉感或多偏向蠟感。對於寫實皮膚，一個平色的桃色比較不錯。 你應該尋找從陰影區域到皮膚的微妙過渡。 Translucency表現光線在表面散射的程度。在耳朵後面和鼻子旁邊放上燈光，同時調整為適合的數值。隨著光線穿過皮膚，效果則會很巧妙的體現出來。

0.027的specular值對於皮膚來說是一個不錯的初始值。皮膚有兩個specular圖層而非一個，這使其能更好的渲染。第二個反射能幫助達到額外的樣式和高光旁的光澤感，以便模仿出皮膚的油質表面（Image 01）。

增加一個cavity 貼圖會幫助移除毛孔中的高光反射，且該方法不是破壞性的。其可以烘焙到高光貼圖上，但同時還具有一個便於靈活調整的滑塊。它同時又能幫助回收被SSS弄髒的毛孔細節（Image 02）。

皮膚都在於細節的微妙之處。請找到好的參考，盡力匹配上，同時保證其在所有光照條件下都看起來很好。

眼 睛

心靈的窗戶。

我所極其關心並且一直持續改善的東西就是眼睛，以及眼皮和眼球是如何相互作用的。請確保將它們的厚度，並且在高低模上眼皮都包裹著眼球。這會幫助眼球感覺更一體化。

八猴最近新增了Refraction功能，但它不時會死機，而且並不像Unreal（虛幻引擎）那樣複雜。（虛幻引擎有我所見到的最漂亮的CG眼睛）。但不要虛，有我罩你。有一些簡單有效的方法可以在八猴中做出寫實的眼睛。這個方法是由Peter Zoppi 在他的眼睛製作教程中原創發展的，如果你想看到更詳細的指示說明，我強烈推薦你去看一下。

幾何和烘焙

偽造折射最好的方法是烘焙眼球的幾何。要做的話，保證你的低模有一個眼角膜突起，同時它還要被複製，向裡凸起來形成瞳孔。將高模平滑、烘焙到低模。該眼角膜和眼球是相同低模的一部分，有相同的UV，但它們用不同的貼圖。

貼 圖

在烘焙後，流程會變得直截了當，你可以隨心所欲的製作眼睛貼圖。有一個能幫助你將折射做的更好的是增加一個parallax貼圖。他是一個平色的白底黑色的，具有變化率的眼瞳。

1.Eyeball Normal 眼球法線

2.Eyeball Gloss 眼球光澤度

3.Parallax 視差

4.Eyeball Albedo 眼球固有色

5.Eyeball Spec 眼球高光

6.Cornea Normal 眼角膜法線

眼球的normal貼圖要有虹膜細節，albedo要有虹膜、眼球和血管的顏色。血管的法線信息需要從眼角膜的normal貼圖中得來，同時要加上噪點，使其外觀更溼潤。然而，請確保在眼角膜凸起的部分沒有任何噪點。Specular和Gloss貼圖根據項目不同而不同。

眼睛材質

小竅門：我見過別人用Photoshop來增強眼睛背光側部分的對比度。通過第二反射可以達到同樣效果。它可以使眼睛更具吸引力，但也會看起來太過風格化。請自己判斷根據項目是否使用。

眼睫毛和溼線

眼睫毛是手工擺放的毛髮片，溼線是一個摻雜到眼皮的mesh，眼球整體是加上附加的透明度。將反射設置為Anisotropic而不是GGX，會幫助體現效果。請改變方向，使高光在燈光變化時沿著幾何方向走。溼線是一個我仍在實驗的東西，我還沒找到一個在各種情況下都能使用好的媒介。

睫毛遮擋

在寫這篇文章時，我意識到我的眼睛設置中缺少了一些東西。他是一個能造成很大差別的小變化：眼睫毛和眼皮結合處眼睛中的spec。這是一個實時渲染的普遍問題，因為眼睫毛是由片組成，所以GI和AO都無法達到該效果。還是不要虛，有我罩你。在眼睛動起來時，它確實感覺像會要碎掉，但對於靜止圖像來說是沒問題的。

光照和展示

光 照

這是一個我所忽視的技能，而且現在我很後悔忽視它。你能創作出一個很棒的雕塑，完美的貼圖，但如果你不能恰當的展示出你的模型的話，這些東西就都不算數了。雖然我在這方面訓練自己，但光照仍然時我的弱項。如果你和我一樣在光照處理上有空白，我有一個給你的光照設置，它在肖像展示上表現很好。

展 示

現實生活中沒有什麼是完美的。加入瑕疵會增加你角色的可信度。對於此項目來說，我想要一個插圖效果，於是在Z軸上旋轉鏡頭2-3度，用手動移動來使其看起來是正的。

增加Bloom（光暈）和Depth of Field（景深）也會在你的場景中增加現實感，同時Chromatic Aberration（色差）會模仿出鏡頭拍攝的效果。可以加入Fog（霧效），會給視窗帶來一種深度感。無論怎麼做，請保證做的有品位，而不是去掉它。

小竅門：渲染器在不同的屏幕上會看起來不同。我的顯示器顏色各不同，渲染器在每個屏幕上看起來都不一樣。將Tone Mapping的設置變為Filmic，並將Exposrue值調為2.2，則我的渲染器會在各種顯示器上都看起來比較正常。

感謝八猴的製作人員給我機會來寫這篇文章。

感謝閱讀此文章並看完的人，因為該文章比我想寫的長了很多。我希望它會有用。

Toolbag源文件下載

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源文件下載：https://pan.baidu.com/s/1aDnLT2HvABHPVRwBkIPGpg 

密碼：fmk6

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