Autodesk:Meet Siren带你走近虚拟数字人

国际金属加工网 2018年12月18日

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不知道大家是否听过在电影技术中有一个著名的“恐怖谷理论”。那么何谓“恐怖谷理论”呢?简单来说就是当机器人或虚拟人在达到一定的拟人效果的时候,大家会始终觉得不像,从而心生抗拒。因为我们每个人对于人脸部的表情以及脸部的渲染效果都是非常敏感的,我们从一出生就会看到人脸,一旦有一点点瑕疵大家就会觉得特别假、特别僵硬。

虚拟数字人项目就是为了拓展高保真数字人的技术边界,将电影技术应用于游戏开发而寻求新的商业机遇。

主要应用的技术包括:照相建模、实时动捕、表情捕捉

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下图是整个虚拟数字人项目的一个流水线,3D扫描和建模技术会对一个真人演员进行真实的扫描以得到她脸部的基本模型,然后将这个基本模型在MAYA中进行骨骼绑定,然后再进行贴图,以为后面的动画做准备。

在拿到这些基本模型和骨骼绑定之后,我们会在引擎中做一些渲染技术的开发。

真人演员会穿戴实时动捕的头盔和设备去实时的驱动虚拟的角色,然后在引擎中进行各种效果的技术整合。

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这是做3D扫描的一套设备,图中右侧就是通过扫描生成的人脸的高模的模型。

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渲染部分采用在电影行业用的非常多的Look Dev,Look Dev的意思就是在电脑里做出的效果必须要和照片拍出来的效果是一样的,这样是为了保证项目所有的开发都是基于物理真实的。

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我们在引擎里做了一些渲染技术的增强性开发,比如说毛发的渲染模型、眼睛部分的渲染技术、皮肤上的最新模型技术等等。

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总的来说,整个制作的具体流程包括几个部分:模型、渲染、身体和脸部的动画。

模型方面:扫描-模型清理-blendshape(基础表情)-贴图-头发

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例如这个是扫描真人演员得到的40个表情,我们会根据这些表情去把它拆分成不同的blendshape。

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渲染过程的开发,主要是从皮肤、牙齿、眼睛、毛发等等方面入手。

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我们用两层的Specular,一层高频一层低频来做效果,两层混在一起效果就非常逼真。

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眼睛是晶状体,所以为了增加透射的效果,我们加了一层Normal,叫做Iris Normal。

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头发制作和渲染包括:毛发的分层渲染、毛发渲染数据烘焙、毛发的光照模型、双散射模型、绒毛的渲染。

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一开始我们做毛发的时候用了电影里的效果,用到了MAYA的很多Polygon,我们要考虑画头发时不同的UV set,在MAYA里分成三个UV set。

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我们用Arnold在MAYA里烘焙一些贴图,包括头发颜色贴图、高亮随机颜色贴图和环境遮挡贴图等等。

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