Fanart em 3D: personagem Pocahontas ganha realismo ao ser feita com softwares Autodesk

Maya é um software de animação, modelagem, simulação e renderização da Autodesk – empresa de software de design e de conteúdo digital – que fornece um conjunto de ferramentas integrado e avançado para criar, entre outras coisas, personagens. Além desse software, existe o Arnold,
um avançado agente de renderização de tracejamento de raio Monte Carlo que renderiza imagens 3D de alta qualidade de forma mais rápida.

Acompanhe, na matéria a seguir, todo o processo da criação de uma fanart da Pocahontas, personagem da Disney, usando essa tecnologia.

O artista responsável por esse trabalho é Miguel Miranda (@miguelin_miguelon), que atua na área de personagens em 3D no 23lunes Studio. Segundo ele, a referência para tal resultado foi a versão original da Disney, em que o objetivo era fazer um modelo similar com alguma licença criativa.

Resumo em 3D de Miguel Miranda de Pocahontas

Escultura

Partindo de uma base muito simples previamente modelada em Maya, ZBrush foi usado para esculpir o personagem. Desde o começo eu queria fazer uma fanart aproximada do Pocahontas da Disney, mas eu decidi adicionar meus próprios toques criativos que achei que melhorariam a renderização: A ideia era deixá-la um pouco mais magra, aumentar o tamanho dos olhos para ganhar mais expressividade , afina o pescoço e enche os lábios.

A primeira escultura geralmente é feita em uma pose neutra com simetria, então fiz um pequeno teste colocando a geometria através da câmera.

Pocahontas Previs 3D Sculpt de Miguel Miranda

Fiz o primeiro render caber a câmera (100 milímetros de distância focal) para a imagem que eu escolhi como referência e continuando detalhando a partir daí. Eu sempre mantive o objeto da sub-ferramenta mais baixa do ZBrush igual ao do Maya, então, desde que não haja mudança na numeração dos vértices, eu seria capaz de mudar de Maya para ZBrush sem problemas. Se a numeração de vértices for diferente no ZBrush quando você importar um arquivo * .obj do Maya, o ZBrush projetará os detalhes no novo objeto.

Modelo 3D de Pocahontas

O modelo

Pocahontas 3D Sculpted Model

Ao iniciar um personagem, é sempre importante incluir uma escala real no programa 3D que você usa para evitar problemas futuros. Neste caso, subi os maias para 167 cm, criando uma ferramenta de medição de distância. Se você tem objetos diferentes no Maya, você só precisa agrupar todos eles (o pivô estaria na posição 0 nas coordenadas) e a escala. Lembre-se de que você precisa congelar transformações nos objetos e, em seguida, agrupá-los depois de concluído.

Você também pode criar um cubo e dar a ele uma escala Y de 167 unidades, mas primeiro, você precisa ter certeza de que sua versão do Maya tem as unidades de trabalho em centímetros nas preferências de configurações.

Eu fiz uma retopologia no Maya usando a ferramenta Make Live no objeto de alta geometria trazida do ZBrush e do Quad Draw para criar a topologia dos loops. Uma vez que o Make Live é ativado, ele irá criar um novo vértice em cada ponto que você clicar, e quando você tiver vários pontos com o Shift pressionado e clicar com o botão esquerdo entre eles, você criará um polígono. Você também tem a capacidade de criar linhas inteiras rapidamente segurando firmemente o botão e movendo o mouse na direção desejada e inserir eixos inteiros com o controle e o clique esquerdo. Você pode modificar a topologia de maneira aproximada: com o modo de vértice e a tecla B pressionada (seleção suave), você pode aumentar o alcance da influência clicando com o botão esquerdo e arrastando o mouse. Se o Make Live ainda estiver ativo, você poderá reposicionar grandes volumes para mover a topologia através da alta subdivisão sculpt. Finalmente,

Topologia Pocahontas 3D Model Quad Draw
Topologia Pocahontas 3D Quad Draw

Eu decidi fazer o colar com miçangas para tentar algo novo no Maya. Eu fiz isso atribuindo um objeto a uma curva. Primeiro, modelei uma contagem de colar com sua posição ao longo da curva. Eu usei o MASH para isso: com o objeto selecionado, selecionei “Create MASH Network” e, no editor de atributos, no mash_distribute, é possível alterar o número de duplicatas, a distância entre eles, a escala e outras propriedades. Depois disso, você seleciona o objeto e a curva que acabou de criar e aplica uma quebra de curva de deformer, com a qual você pode tocar em mais valores. Se você modificar os pontos da curva, poderá posicionar o colar e os objetos (criados com MASH) para que eles sigam a curva.

Pocahontas Colar 3D com MASH

UVs

Uma vez terminada a retopologia fiz alguns UVs com os cortes usuais para aproveitar o mapa UV e evitar alongamentos. 

Eu fiz um corte no pescoço (para separar a cabeça no caso de fazer formas de mistura para animação) e na parte de trás do pescoço. As orelhas foram feitas separadamente para garantir que elas se desdobrassem bem no rosto. O lábio interno foi cortado para removê-lo de forma independente. E os cortes usuais eram feitos: o tronco em duas metades cortadas pelos lados, as extremidades e as mãos em duas partes. 

Eu não tinha certeza de fazer uma renderização completa do corpo, e recomendo fazer UVs completos para todo o corpo para evitar possíveis problemas no futuro. Fiz uma base de cores rápida para fazer renderizações brutas e ver alguns resultados rapidamente. Quanto antes melhor. 

Pocahontas UV Maps 3D Model Torso
Pocahontas UV Maps Body

Fiz os olhos e os cristais começando com uma esfera, com a pupila sendo expulsa para dentro. Eu coloquei os dentes em posição. Eu fiz as bordas da textura cortadas na parte de trás para os olhos, para que elas não fossem vistas.

Pocahontas 3D Eye Sphere
Modelo de esfera de olhos 3D de Pocahontas

As abas foram feitas com um plano subdividido, criei um canal alfa no Adobe Photoshop e apliquei-o com transparência para que a textura pudesse ser retocada com facilidade e rapidez.

Pocahontas 3D Eyes Workflow

Pocahontas 3D Eyes Workflow

O cabelo

Para o cabelo, eu criei primeiramente uma base geométrica para que eu tivesse um volume básico. Depois, converti algumas das bordas dessa base geométrica em curvas que modifiquei para dar a forma que queria. Essas curvas seriam usadas para atribuir o cabelo. Como o problema do cabelo era tão longo, tive que usar “Curves / Rebuild” para os segmentos de cada curva em 15 ou mais para criar mais pontos. Desta forma, eu poderia modificar a curvatura facilmente.

Pocahontas 3D Hair Curves / Reconstruir

Comecei a usar o XGen para ganhar volume, mas no final, quando decidi fazer uma renderização estática, criei um sistema nHair e adaptei os valores ao que eu precisava. Depois disso, eu atribuí o sistema de cabelo para as curvas. Você tem o menu nHair no menu FX. A partir daí, você pode criar cabelo e atribuir o sistema de cabelo à seleção.

Pocahontas 3D nHair system

A partir do editor de atributos, modifiquei os atributos do sistema de cabelo como hairs per clump, os sub-segmentos, o clump e a escala, permitindo-me continuar modificando cada curva pelo controle de vértices. É uma maneira fácil de pentear o penteado.

A coisa mais complicada era dar a forma dos fios, já que o cabelo era tão comprido, e também garantir que o cabelo se parecesse com o desenho original.

Pocahontas 3D Grooming Attribute Editor

Texturas e treinadores

Para as texturas, pintei uma cor base no ZBrush, depois continuei no Photoshop. No momento em que precisou de mais trabalho foi quando eu estava terminando a pele, eu queria evitar uma textura de “branqueamento” porque Pocahontas tem uma aparência evidentemente escura. Então, depois de tentar vários tons de cores para a textura, usei uma que eu considerava a mais próxima de sua pele na renderização. Eu também adicionei algumas sardas. 

Pocahontas 3D texturas e shaders UV Maps

Eu escureci a cor difusa do olho, então o personagem parecia mais próximo do desenho original, no qual os olhos têm íris pretas.

Para a pele, usei um shader aiStandardSurface com um mapa difuso pintado à mão, um mapa especular e um espalhamento de subsuperfície. Eu também usei um mapa de deslocamento no nó sombreado para adicionar mais detalhes.

Shaders de superfície padrão 3D Pocahontas

Eu adicionei um mapa de deslocamento vetorial para alguns detalhes do ZBrush.

Existem várias combinações de configurações de exportação, mas para usar o Arnold para renderização sem problemas, o pipeline de compatibilidade foi usado para exportar o mapa com os valores no vetor Displacement Map em FlipAndSwitch e Tangent FlipAndSwitch. Você pode encontrá-lo no menu Preferências> ImportExport ZBrush. Mas isso depende da versão que você tem do Maya / Arnold e, para isso, você tem o arquivo de diagnóstico: Ele tem uma opção para criar arquivos de diagnóstico baseados em suas configurações de exportação na subpaleta Tool / Vector Displacement Map. Esses arquivos de diagnóstico são compostos de um arquivo .OBJ, um mapa difuso e o mapa de deslocamento do vetor gerado.

Atributos do grupo de sombreamento do Autodesk Maya
Atributos de deslocamento do Autodesk Maya

Para o mapa de deslocamento mostrar, eu tive que ir para a guia de forma principal e adicionar iterações à configuração do nó Subdivision (Type Catclark) e do nó do Maya: espaço de cores do nó do arquivo definido como raw.

Iluminação

Para iluminar a cena, usei uma imagem HDRi aplicada a uma luz de Arnold Ai Skydome como minha luz principal. Eu também adicionei algumas luzes direcionais para alguns efeitos que eu estava procurando, especialmente a borda do cabelo. Eu também fiz pequenas modificações com blendshapes e lattice para a pose do personagem para dar mais apelo à câmera e ser mais natural.

Pocahontas 3D HDRI image
Pocahontas 3D Illumination
Autodesk Arnold Ai Skydome Light

Render

A câmera AA 5 foi usada para renderização. Eu também fiz o fundo com uma textura pintada simulando a imagem do filme. Eu tentei com um pouco de neblina, mas não era bem o que eu esperava, então deixei tudo mais limpo.

Câmera Autodesk Arnold 3D AA5 Render
Textura de nevoeiro Pocahontas 3D Render
Pocahontas 3D Final 3D Render

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Fonte: Autodesk