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制作心得之(二)

2018-01-18 18:44:49

KATANA
KATANA是一个整合了灯光Lighting、着色shading、贴图Texture、算图Render的节点式框架软体 (framework),同时也包含了3D场景的管理与流程工具的再研发,最早是由Sony Imageworks给内部做Lighting的工具,后来CG软体大厂The Foundry开发为套装软体对外公开贩售。
Katana 用到现在,我发现我很少用到Node Graph(节点区),大部份的设定在Template (页面)都设定好了,除了最终端Output (输出)需要手工设定外,剩下的只需要好好在Shading (材质)这块努力就好了。不过,还是趁着空闲之余去把整个系统的架构了解一下,基本上就是Input (输入)一堆该有的元件:模型、摄影机、材质系统,然后调材质、打灯,最后Output (输出) 。

不同物件 Assign 同一材质
在 MAYA 中 assign (指定) 一个材质球到物件上,最简单的方法就是用滑鼠中键拖过去,然后,要看物件的 Shading Group,就把它放到 Hypershade 中。但是,如果今天要在不同物件上 assign 同一材质,物件可以一个一个选取,也可以建立一个方便选取的 Object Set。在 KATANA 中,要把材质球 assign 到物件上必须要有两个元素:物件与材质。要在不同物件上 assign 同一材质,跟 MAYA 一样,就是选取与置放,而 KATANA 有个比较特别的做法叫 Collection。我们可以透过手动的选取或者经由物件ID Tokens 加上一条简单的Expression (连我都会就知道多简单了),就可以轻松地把要选取的物件搜集起来,然后assign 材质上去,因此我们只要把材质的路径填上去,再把Collection 的路径也放上去,这样就完成assign 材质的动作了。
那,什么是 ID Tokens?
ID Tokens 是一种标记,是物件命名的记号,例如: IDMetal、IDWood、或是IDCloth 之类的,大公司会把物件的材质属性作一个粗分,这样就可以在Collection 上面做到最基础的选取条件,剩下的再藉由物件各自的名称来做其它的Collection 条件设定。这种做法的好处,就是无论这物件的层级跑到哪里去或者物件改了名字,只要ID 还在,基本上都还会在Collection 中,这对于Pipeline 也是相对的弹性。
一个物件有两种 Look
针对一个物件,却要有两种质感的 Look (样貌),大公司提供了一个非常原始的做法,但也是满有效的啦,只是我认为很没效率。那就是运用 Mix Node 加上无止境的 ISO 来做二分法的区别。 ISO 在大公司里面是 Isolate (隔离) 的简写,其实就是 Mask (遮罩) 的意思。假如我今天要在一棵石头上做出干湿两种不同的 Look,最基本的 Specular (高光) 与 Reflection (反射) 就会有所差别。以前我的做法就是用 Layered Shader 分别做出两种不同属性的材质球,再用 Mask 来定义两区的范围。但KATANA 目前没有这东西(听说是换了RIS 后暂时没有Layered Shader,所以每个Channel 就要用无止境的ISO 来分离两种属性该有的颜色与各项资讯。材质球里的数字,最常见的就是浮点数 (Float Value) 与颜色 (R、G、B)。Specular Intensity 就是浮点,除了数字外也可以用Texture Map 来表现区域的变化值,而Specular Color 很明显的就是颜色 (但也可能只有黑白),因此针对不同浮点的大小就会用Remap 来做些小小修正,做出不同数字的范围。但也因为要用一大堆的Remap、一大堆的Mix、跟一大堆的ISO,所以KATANA 里的Shading Network 常常都比东京地铁还要复杂。基本上在Texture Map 上动手脚不外乎就是加减乘除,分离要用的区块,最后,就会得到想要的数字与颜色了。
Reference Photo (参考图)
现在电影里面有数不清的 VFX,相对的,就会有数不清的 Digital Double (动画假人 / 数位替身)。要拍 Digital Double 的 Reference Photo 时,大公司通常都会在摄影棚内,单独拍摄这些物件的细节。角色物件的部分,会特别处理,棚拍的光源会接近 Look Dev 里 Template Texture Shot 的 HDRI 设定,这样就可以用很类似、且统一的光源环境来调整质感。而拍摄这种照片通常会有两种模式: Polarized (偏振) 跟Un-Polarized (非偏振),一张是用PL 把反光滤掉,呈现接近Diffuse (漫射) 的状态,另一个就是完全保留物件上的Highlight (高光)。接着,回到公司后把两张照片用 Difference (一种混色模式) 叠在一起,就会看到很像 Spec Pass (高光图层) 的图像了。这种作法可以比较清楚的观察到物体针对反光与亮度的表现和分布。虽然 Specular 是不存在于光学当中的,但在 CG 里面我们必须要去定义这个高光的范围、受光状况、反光...等等的表现。以前在画贴图时,绝大多数都是用经验去指定亮度跟质感,但要接近实际物体真实的状况反而要多多参考实体的一些质感反应。

PBR Physically Based Render
这个概念其实满早以前就有听说了,但也还没真的看人用过,大公司自己的 Library 感觉起来,有在建立这类模型的资料库。 PBR (物理基础算图) 的材质球属性分为AMR 三类: A = Albedo 就是Diffuse (sRGB), M = Microsurface 也可以叫Roughness (Linear) ,R = Reflectivity 其实就是Specular (sRGB) 啦! 现在已经有越来越多物件的AMR 被定义出来,这样在画贴图、或者调材质时,就可以当作参考的依据,至于详细的部分可以参考这个网址。这个规则在以前不是那么好实现,现在因为 3D Texture Paint 软体越来越多了,我们就可以针对不同 Channel 的 Color Space 来各自设定。
其实在这里有很多步骤跟观念都是跟着许多理论在走,虽然有时候很啰唆,不过,要做出真实质感的物件,就要尽量照着理论来走,只是真的照着物理特性下去做会很丑,所以也要稍微斟酌一下,还是以好看为主啦。

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