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Hinter den Kulissen

Fotorealistische CG-Charaktere mit Arnold und Maya

Aviral Agarwal

Der schwierigste Aspekt der Arbeit eines Digital Artist besteht wohl darin, aus einer abstrakten Idee ein konkretes Bild auf dem Bildschirm zu machen. Dazu braucht es Software, die den Gedanken, Visionen und Emotionen des Künstlers eine präzise Form verleihen kann. Es braucht geeignete Tools und effektive Arbeitsabläufe, die den Prozess vereinfachen. Schließlich wollen sich Artists auf ihre Kunst konzentrieren – und nicht auf die Software.

Für meinen kreativen Prozess ist Arnold als Renderer unverzichtbar. Ich begann bereits als Student an der Gnomon School of Visual Effects in Los Angeles mit Maya und Arnold zu arbeiten. Die Erfahrungen dort und die Hilfestellung, die ich von einigen der besten VFX-Experten erhalten habe, haben mir geholfen, den Übergang von der traditionellen Kunst zur Computergrafik zu schaffen. Ich hole mir meine Inspiration bei den alten Meistern der Renaissance, bei den großen Künstlern des Klassizismus und auch bei einigen Illustratoren des 20. Jahrhunderts. Ich habe immer schon versucht, deren besondere Gabe aufzugreifen und unabhängig vom Medium die gleiche Intensität, Atmosphäre und erzählerische Dichte zu erzielen. Ich befasse mich ständig mit Anatomie, um die Nuancen und Feinheiten von Formen und ihrer verschiedenen Umsetzungen zu verstehen und so möglichst realistische Ergebnisse zu erzielen. Und dieser Realismus dient dazu, beim Betrachter Gefühle zu wecken.

Mit Arnold kann ich meine Kreativität vom Kopf auf den Bildschirm übertragen. Und weil ich meine Bilder andauernd in unterschiedlichen Modellierungslösungen ausprobieren kann, kommt der kreative Prozess auch nie zum Erliegen. Mit Arnold kann ich umfangreiche plastische Änderungen vornehmen, verschiedene Textur-Maps ausprobieren und meine Medien ganz nach Belieben anpassen, um reibungslos und mit minimalem Aufwand den gewünschten Effekt zu erzielen. So wird die Umsetzung meiner Visionen zur reinen Freude.

Die kreativen Prozesse einzelner Artists können nicht einfach heruntergeladen und angewendet werden. Jeder Artist verfolgt einen anderen Ansatz, um das gewünschte Ergebnis zu erzielen. Ich möchte Ihnen dennoch gern den Arbeitsablauf vorstellen, mit dem ich mit Maya und Arnold dieses Porträt geschaffen habe. Ich hoffe, Sie motivieren zu können, damit Sie selbst kreativ werden und Ihre eigenen fotorealistischen CG-Charaktere erschaffen.

Als Referenz verwendete Zeichnungen und Fotografien.

Grundform

Mein Prozess für fotorealistische Formen ist im Wesentlichen eine Fallstudie zur Verwendung verschiedener Modellierungswerkzeuge mit dem Ziel, die menschliche Gestalt authentisch einzufangen. Dabei bearbeite ich mein Bild immer wieder abwechselnd in meinem Digital-Sculpting-Tool und in Maya. So kann ich jedes Element in dem einen Tool formen und ihm anschließend im anderen mit Texturen, Beleuchtungen und Schattierungen die endgültige Form verleihen.

Ich verwende zwar mehrere Sculpting-Werkzeuge in Maya, beginne aber immer mit ZBrush. Zuerst gestalte ich alle primären Formen aus, die die wesentlichen Gesichtszüge festlegen. Danach widme ich mich den sekundären Formen – den Details und Feinheiten, die die Einzigartigkeit der Gesichtsanatomie einer Person ausmachen. Zum Schluss kommen dann noch die tertiären Formen wie schlaffe Haut, Falten usw. Sofort nachdem ich die primären Formen geschaffen habe, importiere ich sie in Maya und arbeitete mithilfe der Modellierungstools eine ansprechende Topologie aus. Ich wechsle also andauernd hin und her, erstelle die Elemente und erwecke sie sofort danach mit Texturen und Schattierungen in Arnold zum Leben.

Ich versuche, die Topologie der primären Formen aus ZBrush möglichst intakt beizubehalten, wenn ich die Geometrie wieder in Maya öffne. Das erlaubt mir, einen guten Teil des Entwicklungsprozesses zu vereinfachen und mich in Maya um die Detailausarbeitung zu kümmern. Die Bearbeitungen und Anpassungen aus Maya kann ich sofort in Arnold testen und erkennen, ob die Detailgenauigkeit für jedes Element meinen Vorstellungen entspricht. Dieser integrierte Arbeitsablauf ermöglicht es mir, nach Bedarf zwischen Programmen hin- und herzuwechseln, bis ich mit dem Ergebnis zufrieden bin.

Haut

Ich verwende hauptsächlich den Standard Shader in Arnold, da er so vielseitig einsetzbar und im Prinzip für die Erstellung aller Materialien geeignet ist. Der neue Random Walk SSS Shader in Arnold 5.0.2 hebt die Details etwas stärker hervor, insbesondere in vertieften Bereichen um die Nase, den Mund und die Augen. Das wirkt natürlich und verhindert, dass das Gesicht wächsern oder plastisch wirkt, was für fotorealistische Arbeiten natürlich sehr wichtig ist.

Ein nützlicher Tipp: Achten Sie besonders auf den Reflexionsgrad der Haut. Die genaue Wiedergabe von Reflexion und Glanz ist unglaublich wichtig. Die tertiären Formen spielen da natürlich eine Rolle, aber sie allein reichen nicht: Um die Struktur der Haut wirklich genau einzufangen, brauchen wir noch zusätzliche mikroskopisch kleine Details.

Dass ich in Arnold verschiedenste Einstellungen beliebig oft durchspielen kann, macht hier den Erfolg aus.

Haar

Es gibt nur eine Ausnahme, für die ich den Standard Shader nicht verwende: Wenn ich Haar haben will, das absolut realistisch aussehen soll. Arnold hat dafür einen eigenen Standard Hair Shader, der einfach großartig ist. Zuerst durchkämme (ha ha) ich meine Referenzbibliothek, um ein Beispiel zu finden, das ich nachahmen will. Danach widme ich mich mit XGen in Maya sozusagen der Haarpflege, indem ich interaktive Splines für das Sculpting und die Erstellung der Führungskurven verwende. Mit den integrierten Sculpting-Werkzeugen und Modifikatoren wie Strähnen, Rauschen, Schneiden usw. forme ich schließlich den endgültigen Look.

Augen

Für die Augen verwende ich zwei übereinanderliegende Geometrielayer. Der erste besteht aus Lederhaut und Regenbogenhaut, der zweite enthält die Hornhaut und die Bindehaut. Die gesamte Schattierung erfolgt dann auf der AI Standard Surface. Ich verwende keine Streuung und stelle das SSS-Gewicht auf den Höchstwert ein, wobei die gemalte Albedo-Textur die Teiloberflächenfarbe bestimmt. Die SSS-Radiusfarbe ist ein helles Blau, das die Eigenschaften des Glaskörpers im Inneren des Augapfels imitiert. Der Shader für die Außenschicht der Hornhaut und Bindehaut ist ein transparentes Material mit einem Reflexionsindex von 1,336. Ich wende zudem eine sehr feine Relief-Map an, die sich auf den Bereich der Bindehaut in der Geometrie auswirkt, um den Glanz von der Hornhaut abzuheben.

Farbe und Beleuchtung

Ich habe eine besondere Vorliebe für Porträts und neige daher zu unterschiedlichen Formen der Studioausleuchtung, mit vielen Flächenlichtern zur Simulierung von Lichtwannen und Blitzlichtern. In diesem Bild habe ich für die Brennlinien in den Augen Mesh-Lichtquellen verwendet, denn für das Raytracing mit Arnold muss ein Objekt vorhanden sein. Die Mesh-Lichtquellen in Arnold 5 lassen sich erheblich schneller anwenden als in Vorgängerversionen, und sie anzuwenden macht wirklich Spaß. Im Grunde genommen habe ich eine einfache Ausleuchtung mit drei Lichtquellen verwendet: Randlicht, das die Lichtstreuung an den Haaren und Ohren hervorhebt, sowie ein Hauptlicht rechts neben der Kamera und ein Fülllicht links neben der Kamera.

Der Blick hinter die Kulissen

Sie sehen, dass ich sehr gern zwischen verschiedenen Modellierungstools hin- und herwechsle, und die neuen integrierten Arbeitsabläufe in Maya und Arnold gestatten mir diese kreative Freiheit. Ich kann Modelle aktualisieren oder ein Beleuchtungselement hinzufügen und sofort sehen, wie sich das auf das Bild auswirkt. Das passt perfekt in den kreativen Prozess, den ich als Artist verfolge.

Mit den Techniken und Ansätzen, die ich Ihnen hier vorgestellt habe, können Sie ganz leicht selbst beginnen, mit fotorealistischen CG-Charakteren in Maya und Arnold zu experimentieren. Sie brauchen dazu Sie lediglich die aktuelle Version von Maya und mein kostenloses 3D-Augen-Modell. Wenn Sie Maya bereits abonniert haben, können Sie sofort loslegen. Wenn Sie Maya hingegen kostenlos testen möchten, klicken Sie hier.