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Modélisation d'un portrait

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- TUTORIEL MODELISATION ORGANIQUE -
PORTRAIT REALISTE

Niveau :


Introduction

Nous allons dans ce tutoriel proposer un compte rendu, étapes par étapes de la modélisation d'un visage réaliste.

1- Bases de la construction du modèle


Pour commencer, il faut quelques vues du sujet qui serviront de référence pour la construction du modèle, à savoir au minimum :
- une vue globale ou de 3/4 qui servira de modèle approximatif à l'image finale

- deux vue de références de côté et de face qui serviront de gabarit pour la modélisation (à noter pour ces deux dernières, qu'il vaut mieux à la prise, placer l'appareil photo le plus loin possible du sujet et si possible se servir d'un zoom ou mieux d'un téléobjectif, le but étant de se rapprocher le plus possible d'une vue orthonormée) .

Un petit mot au passage sur l'utilisation d'une image de référence dans la vue 3D.
Il est possible de positionner une image ou un blueprint à l'aide du background image directement dans la vue 3D La fonction blend sert à régler la transparence de l'image et Size/XYOffset la taille et la position de l'image dans la vue. (A noter que l'image utilisée n' apparaîtra bien évidement pas au rendu)

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Pour commencer nous allons faire un gabarit approximatif à partir des vues coté/face à l'aide de courbes de bezier.
Ce gabarit est loin d' être indispensable à la modélisation en elle même, mais nous servira à placer les contours et traits principaux du visage avant la modélisation elle même, comme une espèce de "croquis" en 3D (c'est un petit truc qui permet quand même de gagner énormément de temps pour la mod elle même ) .

Pour les courbes de bezier:
- touche E (Extruder) pour dupliquer un point
- touche S et R (Scale, Rotation) pour l'ajustement
(pensez a cocher l'option "3D" pour avoir une courbe en 3D)

Un aperçu du croquis final :


2 - Modélisation

Nous allons maintenant attaquer la modélisation elle même.
Donc là encore, je tiens à préciser qu'il n'y a bien évidement pas qu'une seule façon de procéder, et ce qui va suivre tient plus d'un compte rendu de travail que d'une technique universelle. A chacun de faire en fonction de ses préférences et de sa sensibilité.

Pour cette modélisation, nous allons commencer par faire la moitié droite du visage, en effet il suffira ensuite de dupliquer cette moitié par symétrie puis de raccorder les deux pour obtenir la tête complète.
Donc, en l' occurrence on part d'un vertice (une maille plan dont on a supprimé 3 vertices par ex.) que l'on extrude en suivant le contour (curve) de l'oeil en vue de face/coté. On ferme en sélectionnant les deux vertices de jonctions (Alt+M) (merge).
On obtiendra ainsi un premier edgeloop pour l'oeil.

Ensuite, on sélectionne le mode Edge (Ctrl+Tab) puis on sélectionne l'edgeloop (boucle) complet a l'aide de (Alt+Clic Droit) et on extrude (E) vers l' extérieur, on a ainsi le début de notre maille.

Pour la suite on fera deux opérations :
- appliquer un modificateur subsurf sur le modèle

- recalculer les normales de la maille vers l' extérieur (Ctrl+N) si nécessaire (repasser pour cela en mode "faces" Ctrl+tab et sélectionner Draw VNormals)

Le modificateur déformera obligatoirement le positionnement de départ des vertices , donc là encore c'est un choix de modélisation que de partir d'une maille avec un modificateur.
Bien penser que toute la modélisation se fera en fonction de ce paramètre et sera indissociable de celui-ci. A savoir que chaque vertice déplacé aura obligatoirement une action sur ses voisins immédiats. Il faudra donc sans cesse repositionner les vertices pour coller au plus près à la référence (gabarit et/ou background image).

On répétera l'opération (Extrusion + Ajustement) autant de fois que nécessaire notamment pour obtenir le contour des yeux et de la bouche.
La technique des edgeloop's concentriques, nettement pour la plupart des orifices du visage, permet d'obtenir une modélisation à peu près propre et ne contenant aucun triangle, ce qui élimine d'entrée les problèmes de distorsion ou d'irrégularité du maillage au rendu, notamment en vue d'un travail sur les expressions, et/ou d'une éventuelle animation future du modèle.

On continuera la modélisation de la base du front du nez et des pommettes en suivant le gabarit .Pour ces opérations on utilisera entre autres les outils :
- make face (F) pour faire une face pleine à partir d'une sélection de (4) vertices
- rip vertices (V) pour détacher les surfaces entres elles
- extrude (E) pour extruder indifféremment edges, faces et vertices.

Le but étant de s'approcher au plus près de la forme générale du visage en utilisant le moins possible de faces et uniquement à quatre cotés.

Vient ensuite la modélisation du nez (en partant d'un edgeloop pour la narine).

Et enfin le raccordement de la lèvre supérieure au haut du visage.

Une petite précision en aparté sur le nombre de vertices utilisés pour chaque edges loop sur ce type de modèle, notamment pour éviter de se retrouver avec des trous ou des incohérences lors du raccordement des différentes parties du maillage.

Vient ensuite la modélisation de l'arrière du crâne.

Puis des oreilles, toujours sur le principe des edges loop, mais cette fois en partant de l' extérieur des oreilles vers l' intérieur du conduit auditif. (A noter que pour suivre la forme des cartilages il peut être utile de rajouter des surfaces ou d'en enlever, mais toujours en évitant au maximum d'utiliser des triangles ) .

Nous avons donc maintenant une moitié de visage complète.

Il faut maintenant (en mode Édition/Vertex (Tab)/(Ctrl+Tab)) dupliquer cette moitié de visage :
- tout sélectionner (Ctrl+A), dupliquer (Shift+D) puis faire une inversion miroir de la sélection sur l'axe des X (Ctrl+M, choix1)

On rapproche ensuite la partie dupliquée du visage jusqu'a la jointure interne de la première moitié (G+X) puis on sélectionne les vertices de jointure des deux parties (Alt+Shift+Clic droit) et on se sert de l'outil scaleX (S+X) de l' exterieur vers la jonction, de manière à superposer exactement les vertices de jonction des deux parties entre eux.
Il ne reste plus ensuite qu'a coller physiquement les deux parties ensembles à l'aide de la commande Remove double :

La duplication par miroir ayant inversée les normales de la deuxième moitié du visage (apparition d'un liseré noir lors de l'opération rem double), il faut donc recalculer les normales vers l' exterieur de l'ensemble du modèle à l'aide de la commande (Ctrl+N) .

Voici donc le visage complètement modélisé.


3 - Textures

Nous allons maintenant passer à la partie texture du modèle :
En vue de l'UVmapping nous allons effectuer une prédécoupe virtuelle du maillage a l'aide de la commande MarkSeam (Ctrl+E) choix 1 .

Une fois cette opération effectuée on passe dans l'UVmapper et on déplie les UV a l'aide de la commande Unwrap (U) .

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On repartit ensuite l'ensembles des UV's de manière à couvrir une surface qui corresponde à peu près à la texture de base que nous utiliserons par la suite.

Quelques outils couramment utilisés pour le travail des UV's :
- (V) joindre les points contigus
- (Shift+V) relaxer la sélection
- (O) Déformer les UV's de manière élastique
- (P) pin, permet de fixer et de déformer l'ensemble des UV's de manière proportionnelles (Cocher live Unwrap Transform)

Une fois cette opération effectuée, faire une capture d'écran de la fenêtre UV/Image Editor ou se servir d'un script pour sauvegarder le dépliage sous forme d'image. Cette image nous servira de base pour fabriquer la texture de couleur.

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On peut donc passer directement à la fabrication de la texture (color map) elle-même.
Pour ça il faut un éditeur d'image type Photoshop (ou Gimp) et une succession de prises de vue détaillées du modèle à représenter sous le plus d'angles possibles, notamment pour obtenir un maximum de détails au niveau du grain de la peau.

On assemblera ensuite les vues avec l'éditeur d'image en se servant de l'UV map comme base de positionnement.
Donc pour cette opération, pas vraiment de recette miracle : découper, assembler, tamponner et reconstituer les parties manquantes, gommer les ombres, atténuer les poils et ce, jusqu'a obtention d'une texture à peu près potable.

On repasse ensuite sous Blender, et on charge notre texture sur le modèle avec les coordonnées de mapping appropriées .

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Reste ensuite à modifier les UV pour faire "coller" exactement la texture au maillage.

Une fois la map de couleur en place, on s'en servira comme base pour créer la texture de relief (Nor) et celle des brillances (Spec).
Là encore, pas de recette miracle, il est indispensable de bien observer le modèle de base, de faire un maximum d'essais et de voir ce qui "passe" le mieux au rendu.

Un petit aperçu des réglages :

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En ce qui concerne la simulation du subsurface-scattering SSS pour les zones semi transparentes comme le cartilage des oreilles on utilisera la fonction vertexpaint en base rouge très foncé (presque noire en fait) avec une très légère touche de rouge un peu plus vif sur les zones concernées.

NE PAS OUBLIER de cocher l'option VCol Light dans l' éditeur de matériaux (et XML dans la partie rendu si utilisation du moteur Yafray )


4 - Eclairage, ombres et reflets

Pour l' éclairage de la scène, on utilisera une base deux lampes, un spot directionnel + GI skydome.
Un petit truc pour obtenir une caméra à cible fixe et un éclairage constant quelque soit l'angle de vue de la caméra :
On crée un empty au centre des objets de la scène (Caméra_target ) et on attribue une valeur Track To Caméra_target -Z; Y à la caméra.
Ainsi la caméra pointera toujours vers le centre de la scène quelque soit sa position.
Ensuite on crée un autre empty (Lamp_target ) a qui on attribue une valeur Track To Caméra -Z; Y. Il ne reste plus ensuite qu'a lier les trois sources d'éclairage à Lamp_target et la disposition de l'éclairage accompagnera la position de la caméra lors de ses déplacements.

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Est également utilisée une map HDRI pour les reflets : beach_probe.hdr

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5 - Cheveux et poils

Pour les cheveux et la barbe, nous utiliserons un système de particules statiques directement émise par le maillage.Pour cela nous créerons un deuxième shader semi transparent destiné uniquement au cheveux et poils (cheveux) qui sera attribué au particules.

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Après avoir sélectionné grossièrement et nommé (chev) en mode Edit, la partie du maillage (group) destinée à émettre les particules , on passe en mode weight paint afin de préciser la densité et la localisation de l'émission de particules.

Reste ensuite a diriger l'émission à l'aide de curves guides pour obtenir la direction voulue du système de particule et ainsi déterminer la direction et la longueur des cheveux en fonction des différentes zones du crâne.

Un screenshot de l'implantation des poils.
Il est conseillé au vue de l' énorme quantité de ressource consommée par le système de particules de faire les essais avec une valeur Disp (% de particules visibles a l'écran) la plus basse possible.


6 - Habillage et finalisation

Nous allons maintenant apporter quelques précisions sur la finalisation du modèle, à savoir l'ajout des yeux, des lunettes et des vêtements.

En ce qui concerne la modélisation des globes oculaires, on partira d'une UV sphère comprenant le globe et la cornée et à l'interieur de laquelle sera exrudé l'iris et la pupille le tout séparé en groupes de vertices distincts afin d'appliquer les shaders globe, iris, cornée.

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En ce qui concerne la modélisation des lunettes, on se servira de la modelisation du crâne comme gabarit. Après rien de bien sorcier au niveau de la modélisation, quelques photos face/coté feront office de blueprint et éventuellement de textures (ne pas hésiter à utiliser des textures procedurales pour les branches et le cerclage, le shader utilisé précédemment pour la cornée des yeux devrait en principe faire office pour les verres)

En ce qui concerne les vêtements, les techniques de modélisation s'apparentent beaucoup à celle du visage, hormis le fait que la modélisation de ceux ci étant secondaire, elle peut parfaitement se faire à main levée, le but étant de ne modéliser que ce qui est visible (inutile donc de s'acharner sur la texture des boutons de manchettes si on ne voit que le col ). Ici ils on été modelisé à part, mais rien n'interdit de les modéliser directement dans le modèle de base. Pour les textures on utilisera l'UV mapping et un shader color+relief (vos pull et chemises préférées passé au scanner ou photographié à plat feront parfaitement l'affaire)


7 - Rendu

En ce qui concerne le rendu de la scène, on utilisera le moteur de rendu Yafray .
Un petit aperçu des réglages utilisés :

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A noter que pour un rendu haute def au format 1280/1024 il faudra compter de quatre à une vingtaine d'heure selon la puissance de votre machine (environ 15 heures avec un pentium IV1Ghz, 250 Mo de ram ce qui en l'occurence est bien loin d'être le top) .

format haute def .jpg 1280/1024

Conclusion

Ca y est, le tutoriel est terminé...
Bien qu'étant plus un compte rendu de travail qu'un réel tutoriel, j'espère que nombre d'entre vous pourront y trouver quelques trucs pour avancer dans leur travail.

tutoriel rédigé pour le Blender Clan par Alt-ligury, 11-2006

    


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