如何制作逼真的昆虫动画？从前期制作到最终渲染全分享！

在这篇文章中，

法国艺术家Marianne Autret 将一步一步地

解释是如何在使用的一些软件经验很少的情况下

实现逼真昆虫动画从前期制作到最终渲染。

该项目中使用的软件列表很短：

• 用于建模、绑定和动画的Maya 。

• Xgen Interactive Groom用于修饰。

• 用于雕刻和纹理的Mudbox 。

• 用于纹理修饰的Photoshop 。

• 用于照明和最终渲染的Renderman 。

• NukeX用于合成。

前期制作

了解你的主题

在开始一个项目之前，必须进行一些研究以了解该主题。事实上，如果我们想要一个尽可能接近现实的渲染，了解构成我们图像的所有元素是非常重要的。

就个人而言，我告诉自己有关豆娘 Calopteryx Splendens 的信息，以便制作它的 3D 版本，这将与它最相似。

我做过研究，想知道它属于哪个物种，它的历史，豆娘与蜻蜓有什么不同，雄性和雌性之间的差异，它的尺寸，它的解剖结构，它的颜色起源，它的分布，它的环境，它的生活方式，月份，季节和一天中最容易观察到的时间等......

要在您的项目中取得成功，必须了解您的主题。

芨芨草是豆娘亚目的一种齿状昆虫，在欧洲相当普遍，通常在缓慢而阳光充足的河流中观察到。

对于这个项目，我选择代表男性是因为它美丽的色彩。

收集参考

收集参考资料是创作过程中非常重要的一步。CG 艺术家需要不断地在他们面前有视觉参考，以尽可能接近所需的结果。对于创建过程的每个步骤，始终在您面前提供参考非常重要。

对于这个项目，我必须收集昆虫的照片、它的纹理、它的环境、照明参考以及昆虫在其环境中的视频，这样我就可以尽可能接近真实地表现它。我坚持这样一个事实，即对于动物或角色，有必要从所有可能的角度（360°）收集最多的照片，以便之后能够正确地进行建模。

为此，我使用了 Pureref，它非常适合收集参考资料。这是我的板子：

草图/布局

为了不盲目地开始这个项目，在开始 3D 之前，我做了一些绘图练习以了解我的昆虫的解剖结构。

然后，我做了一个尽可能接近我脑海中的彩色插图。我想尽可能地转录我的意图。所以我考虑了构图、镜头、昆虫的位置、它周围的环境、光线等等……

由于 2D 总是与 3D 大不相同，我还用非常简单的模型和照片制作了一个基本的 3D 布局，只是为了了解空间和视角。

在草图或 3D 布局中定义您的意图可以实时节省后续步骤的时间。

生产

造型

我完全在 Maya 中为我的昆虫建模。在我第二年，我对雕刻软件知之甚少，所以我只使用 Maya，从简单的形状开始。

我将正面、侧面和顶部（以相同比例）的参考图像粘贴到正交视图上，并通过在不同视图之间来回切换来模拟身体的不同部位。我的昆虫是由许多小部件组成的，这使得它更容易。

不要忘记整理大纲，删除历史并重命名每个部分，对于这样的大项目，从头开始组织是必不可少的！

在对这些小部件进行建模之后，为了让它们更加有机和活泼，我将它们细分并使用 Maya 的雕刻工具对其进行了一点变形。

在这个阶段，我对重新拓扑知之甚少，所以我保留了我的模型。它本来可以更清洁，但这起到了作用。

完成这一步后，我在 Maya 的 UV 编辑器中展开了 UV。

雕刻

当模型干净并且 UV 准备好后，我将它们组合到另一个场景中，以便将昆虫导出到 OBJ 或 FBX 中。

我在 Mudbox 中完成了所有的雕刻（还没有任何关于 Zbrush 的知识），这是一个很好的开始雕刻的程序。

首先，我在 Mudbox 上导入了我的 OBJ，然后我复制了它以保留我的 LVL 0。我在 Mudbox 中一点一点地雕刻，在其中一个 OBJ 上使用我导入的基本画笔、图章和纹理在我的昆虫上创建一点体积纹理。

最重要的是，要井井有条。在雕刻的每个阶段，我都会增加细分级别，以便雕刻的细节越来越多。我建议每次制作几层以更好地抓住它们。小心使用此软件，您只能在创建它的细分级别对图层进行操作。

完成后，我以 EXR 格式导出了 Displacement 或 Vector Displacement 的地图。记得把你的 LVL 0 放在 Target 中；地图将简单地使用 LVL0 和我们当前雕刻的 LVL 之间的差异创建。

回到 Maya，在昆虫上应用 PxrSurface 后，我在 Renderman 上连接了 Displace 贴图。

使用 Xgen 进行美容

为了给我的昆虫添加一些毛发，我使用了 Xgen Interactive Groom，它是一个直接集成到 Maya 的插件。该工具是交互式的，这意味着每个画笔移动都会实时显示。

首先，我在另一个场景中复制了我的昆虫及其置换。在开始使用 Xgen 之前，您必须考虑昆虫身上有多少种毛发，以及它们存在于哪些区域等。

对于每个头发区域（可能需要几块），我创建了一个头皮：也就是说，我复制了有问题的部分，我将它们组合在一起并细分（至少 x3）。正是在这个组合版本上，我应用了 Xgen。请注意每个头皮部分，UV 必须位于相同的 1:1 正方形中。
然后我对每个头皮应用了头发描述。

总共有 5 种描述：1 种用于背部和头部的毛发，1 种用于腿上的长毛，1 种用于羽绒（到处都是迷你毛发），2 种用于在腿和身体之间过渡的毛发。

对于每个人，我使用 Xgen 工具来调整头发的密度、长度、厚度、造型等。

纹理

对于这一步，我再次使用了 Mudbox。为了给我的昆虫贴图，我考虑了有多少部分需要不同的贴图。所以，我创建了一个不同的 PxrSurface 来分离身体、眼睛、腿、翼钩和翅膀（同时保持位移）。

在每个不同的部分，我需要 4 张贴图：1 张颜色贴图，1 张高光贴图（反射），1 张粗糙度贴图和 1 张凹凸贴图（比置换更精确）。

我在 Mudbox 上的 OBJ 中为每个部分导入了组合几何体，这次切换到绘画模式。使用不同的画笔和工具，我能够通过直接在我的昆虫上绘画来创建我的 4 张地图。反照率一个是彩色的，另一个是黑白的。然后我为昆虫的每个部分导出了 PNG 地图。

回到 Maya，进入 Renderman 的 Hypershade，我使用 Pxr Texture 将我的贴图连接到不同的 PxrSurface，链接到每个相应的通道。

例如，下面的一条腿：

颜色也可以连接到次表面，提供更逼真的渲染。随着身体和尾巴呈彩虹色，我在彩虹色中连接了颜色，而不是在漫反射颜色/次表面中。关于机翼，我不得不在某些区域混合 Diffuse 和 Glass 以创建机翼的纹理并在凹槽中添加凹凸。

从那里，我使用 Renderman 的程序节点完成了我的昆虫的纹理，直到我得到这个渲染：

环境

对于昆虫环境的创建，我重复了为昆虫所做的步骤。

首先，我借助 Maya 的 Paint Effect 中存在的植被对环境进行建模，然后我迅速将我的昆虫放入其中以开始调整框架，从而使模型的位置适应昆虫。

对于水，我只是将动画变形器应用到一个非常细分的平面上，给人一种水道的印象。

然后我对整个集合进行纹理处理，直到得到这个结果：

绑定和蒙皮

绑定步骤非常重要。这一步可以让我们创建昆虫的骨架，然后我们可以对其进行动画处理。我完全在 Maya 中制作了装备。

首先，我在 Maya 中将无纹理的昆虫带入 Rigging Mode，并用毛发隐藏了头皮。然后，我在大纲中创建了一个 RIG 组，在其中插入了 3 个组：

• Ctrl_grp（控件组）：这是控件所在的组以移动我们的昆虫

• Stuff_grp（关节组）：这是关节所在的组，允许我们将控件附加到几何体

• Geo_grp（几何组）：这是我们的几何/建模所在的组。

我将我的昆虫移入 Geo_grp。

绑定时，您必须充分考虑几何体在动画时的移动方式。

我需要一个控制

整个昆虫以使其完全移动的控件，以及一个围绕将要移动的每个关节或部分的控件。例如，在我的昆虫身上，我将它们放置在触角的底部、下颌骨、不同腿的每个关节处、尾巴的每个部分和翅膀的底部。

关节

我在昆虫的中心创建了一个关节，用于控制昆虫。对于每个控件，我需要一个将控件链接到几何图形的关节。全部创建后，我将它们约束到相应的控件。然后我将与控件链接的几何图形约束到相应的关节。

完成约束后，当我移动控件时，几何图形也会移动。然后我在 Ctl_grp 中创建了层次结构，以确保一个控件可以控制其他控件。

腿需要更复杂的骨骼，如 IK Spline 或 Ribbon，只需要抬起腿的底部就可以移动整条腿。为此，我邀请您查看其他教程以获取更多详细信息。

现在已经设置了控件和关节，我需要进入蒙皮阶段。蒙皮是允许您管理每个关节对每个模型的影响的步骤。

默认情况下，关节对几何体的影响为 100%，在蒙皮工具中，该几何体将为白色。但是例如，如果您想减少关节对几何体的一部分的影响，您可以使用该部分上的工具简单地将其涂得更黑。不要忘记设置对头皮的影响，以便 Xgen 在动画期间可以跟随。

设置好所有影响后，RIG 就完成了：

我重复了组装叶子的过程。

动画

在这一步中，我能够使用 Rig 让我的昆虫运动起来。

为此，我只需将装配好的昆虫导入另一个场景中作为参考。我首先将我的昆虫放在它的叶子上，这样我也可以为它制作动画。然后，通过在 Maya 的图形编辑器中移动控件并在它们上放置键，我终于能够让我的昆虫栩栩如生：

当我对我的动画感到满意时，我选择了昆虫的所有几何形状并导出了一个蒸馏器 (.abc)。我重复了装饰叶子的过程。我也很高兴为其他豆娘制作动画，为屏幕外区域赋予更多生命。

照明和最终渲染

对于最终渲染，我打开一个空场景并导入我的带纹理的昆虫和环境作为参考。

在纹理昆虫的几何形状上，我能够导入动画 alembic，从而使我的昆虫与它的毛发和纹理一起运动。我对动画叶子做了同样的事情。

一切就绪后，我就可以使用 Renderman 为我的场景添加背景和灯光；试图让它看起来尽可能像我在前期制作中所做的插图。

合成

为了美化我的形象并营造我从一开始就想到的日出氛围，我在 NukeX 中合成了我的动画序列。

我在 EXR 中导入了渲染图像。通过修饰色度，添加太阳、粒子、镜头效果、模糊和景深，我终于设法获得了我想要的外观。

这就是结果！

我从这个项目中走出来的经验要丰富得多。它让我获得了 3D 动画各个领域特有的所有知识。我很自豪能够从头到尾制作这个漂亮的豆娘并让她活过来！

我希望这让你也想做同样的事情，并且我与你分享的技术看起来很容易实现。我希望我已经向你展示了，即使没有什么经验，也可以做出漂亮的项目。

感谢您阅读到最后！

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