为了逼真地渲染人体皮肤，我们需要仔细观察皮肤着色器使用的纹理。在本教程中，高级3D艺术家JēkabsJaunarājs分享了他创作这些纹理的方法。



013D模型皮肤‍
逼真的皮肤渲染主要依赖于你的着色器，而着色器又在很大程度上依赖于纹理。在这种情况下，参考自然（真人皮肤）是最好的方法。
3D艺术家可以使用的最接近的方法是真实人物的摄影测量扫描。然而，它确实伴随着许多挫折。在从摄影测量图像中投射到模型上的漫反射纹理中，你会看到很多问题：
• 自阴影和环境光遮挡；• 光滑表面（即眼睛）上的反射；• 头发、眉毛和睫毛投射在皮肤上；• 投射错误（即将耳朵的一部分投射到脖子上）。


皮肤的测试渲染
尽管存在这些问题，但这是作者进行纹理工作的起点，因为这里的所有特征都是真实的，没有什么是想象出来的或不真实的。作者遵循参考资料，并手动绘制有问题的区域，使它们成为应有的样子。
但作者稍后会回到纹理创作，因为第一步毕竟是制作UV，并且有一些重要的要点需要涵盖。
02利用纹理密度的优势
纹理密度表示在你的3D模型中有多少纹理像素被分配到单位长度上，这是必不可少的，因为纹理大小是一种有限的资源。
网格的不同部分可以有不同的纹素密度。最好将较高的纹素密度分配给网格中影响较大的部分，而在没有影响的部分分配较低的纹素密度。
在实践中，为面部分配更多的纹素密度：鼻子、眉毛和嘴唇，为颈部和耳朵分配更少的纹理密度，如果被头发覆盖，则为头皮区域分配更少的纹理密度。换句话说，在展开网格时，放大重要区域，并缩小不重要区域。
03UDIM技术‍
如果你想突破此纹理大小限制，请考虑使用UDIM，这是一种用于在纹理空间中打包UV岛的更高级技术。

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UDIMs技术：单个模型有几个单独的纹理集
先说一点技术术语：“纹理集”指的是在着色器中协同工作的纹理列表（即漫反射、法线和粗糙度纹理）。使用UDIM时，单个纹理集被分成几个单独的集，这也是作者的模型的情况。
在为UDIM准备UV空间时，要记住的主要一点是，我们的UV空间被分成离散的单元（每个单元成为自己的纹理集），每个单元都有自己的地址，就像现实生活中的棋盘一样。不能有任何负的U或V坐标值，因此只能将UV岛放在UV空间的右上象限中。
作为对更高级用户的技术说明，同一网格可以有多个UV集和UDIM集。单个网格可以具有不同布局的集合以及这些布局的各种纹理集。
04位移贴图

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嘴唇的位移贴图片段
位移贴图是一种修改几何体本身的贴图。本质上，在细分之后，位移贴图会移动（或置换）网格表面上点的实际几何位置。
通过将网格表面向外或向内推，网格可以沿多边形法线方向移动。这样，可以在3D软件中使用简化版本，同时在渲染时仍具有所有高多边形雕刻细节。
位移贴图从不被绘制。它们从最高雕刻细分级别烘焙到最低雕刻细分级别。最好将它们另存为16位或32位的.exr，因为与标准8位图像相比，它可以保存更多的高度信息。
05皮肤的漫反射贴图

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最终的漫反射纹理分布在4个UDIM平铺上
皮肤的漫反射贴图应考虑到人体皮肤看起来非常不同，这取决于身体的特定部位。作者知道其中一些差异是事实，有些只是他从参考文献中观察到的，可能并不适用于所有情况：
1.朱红色边界将嘴唇的薄皮肤与相邻的正常皮肤区分开来；2.上唇朱红边缘上方较浅的皮肤条纹使角色看起来年轻；3.鼻子周围的皮肤通常呈红色；4.眼睛周围的区域看起来更暗。
漫反射贴图根本不应该有任何阴影。它只包含表面颜色信息，没有其他信息。
06皮肤反射
人体皮肤会产生各种反射。创作它们的最佳方式是同时绘制粗糙度贴图和高光贴图。这两者之间的区别可能有点令人困惑，所以作者解释了一下：
•材质的粗糙度决定了其反射的尖锐程度或漫反射程度。低粗糙度的例子有镜子、抛光金属和玻璃。高粗糙度材料包括混凝土、橡胶和纺织品。
•材质的镜面反射（高光）决定了表面的反射程度。高反射表面是抛光或粗糙的金属、塑料和雪。低反射表面是木炭、织物和木材。

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粗糙度贴图分布在4个UDIM平铺上
对于Alina模型，作者为嘴唇和眼睑指定了最低的粗糙度。在作者的黑白粗糙纹理中，他将这些区域涂成黑色，而最粗糙的区域保持在白色附近。作者在中间区域使用了所有灰色阴影。

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高光贴图分布在4个UDIM平铺上
然后作者绘制了高光贴图，并不断调整它，直到测试渲染看起来对他来说是正确的。
07涂层或清漆层

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清漆层是对真实感的另一种补充。自然的皮肤上有一层油，这会改变视觉外观，因此将其添加到你的模型中。作者为此制作了一个单独的纹理贴图，因为与许多现实事物一样，效果并不统一，并且会根据身体的位置而变化。
08法线贴图
除了烘焙法线贴图之外，使用平铺法线贴图在模型上获得高频细节也是一个好主意。当然，缺点是UV接缝，因为它不是烘焙纹理。
对此，作者有时会使用一种变通方法，即添加一个单独的alpha贴图，以隐藏有接缝的区域上的平铺贴图。在计算机图形学中，没有严格的规定。无论如何，这都是欺骗，所以只要做你必须做的事情，以获得正确的外观。
今天的分享就到这里啦，未来的日子里让我们共同努力！希望这次的学习分享能对大家有所帮助。有疑问的小伙伴们可以留言告诉锤锤，欢迎来撩~
声明：文中所有图片版权归原作者所有，仅供分享交流，不作商业用途，侵删。

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为了逼真地渲染人体皮肤，我们需要仔细观察皮肤着色器使用的纹理。在本教程中，高级3D艺术家JēkabsJaunarājs分享了他创作这些纹理的方法。



013D模型皮肤‍
逼真的皮肤渲染主要依赖于你的着色器，而着色器又在很大程度上依赖于纹理。在这种情况下，参考自然（真人皮肤）是最好的方法。
3D艺术家可以使用的最接近的方法是真实人物的摄影测量扫描。然而，它确实伴随着许多挫折。在从摄影测量图像中投射到模型上的漫反射纹理中，你会看到很多问题：
• 自阴影和环境光遮挡；• 光滑表面（即眼睛）上的反射；• 头发、眉毛和睫毛投射在皮肤上；• 投射错误（即将耳朵的一部分投射到脖子上）。


皮肤的测试渲染
尽管存在这些问题，但这是作者进行纹理工作的起点，因为这里的所有特征都是真实的，没有什么是想象出来的或不真实的。作者遵循参考资料，并手动绘制有问题的区域，使它们成为应有的样子。
但作者稍后会回到纹理创作，因为第一步毕竟是制作UV，并且有一些重要的要点需要涵盖。
02利用纹理密度的优势
纹理密度表示在你的3D模型中有多少纹理像素被分配到单位长度上，这是必不可少的，因为纹理大小是一种有限的资源。
网格的不同部分可以有不同的纹素密度。最好将较高的纹素密度分配给网格中影响较大的部分，而在没有影响的部分分配较低的纹素密度。
在实践中，为面部分配更多的纹素密度：鼻子、眉毛和嘴唇，为颈部和耳朵分配更少的纹理密度，如果被头发覆盖，则为头皮区域分配更少的纹理密度。换句话说，在展开网格时，放大重要区域，并缩小不重要区域。
03UDIM技术‍
如果你想突破此纹理大小限制，请考虑使用UDIM，这是一种用于在纹理空间中打包UV岛的更高级技术。

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UDIMs技术：单个模型有几个单独的纹理集
先说一点技术术语：“纹理集”指的是在着色器中协同工作的纹理列表（即漫反射、法线和粗糙度纹理）。使用UDIM时，单个纹理集被分成几个单独的集，这也是作者的模型的情况。
在为UDIM准备UV空间时，要记住的主要一点是，我们的UV空间被分成离散的单元（每个单元成为自己的纹理集），每个单元都有自己的地址，就像现实生活中的棋盘一样。不能有任何负的U或V坐标值，因此只能将UV岛放在UV空间的右上象限中。
作为对更高级用户的技术说明，同一网格可以有多个UV集和UDIM集。单个网格可以具有不同布局的集合以及这些布局的各种纹理集。
04位移贴图

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嘴唇的位移贴图片段
位移贴图是一种修改几何体本身的贴图。本质上，在细分之后，位移贴图会移动（或置换）网格表面上点的实际几何位置。
通过将网格表面向外或向内推，网格可以沿多边形法线方向移动。这样，可以在3D软件中使用简化版本，同时在渲染时仍具有所有高多边形雕刻细节。
位移贴图从不被绘制。它们从最高雕刻细分级别烘焙到最低雕刻细分级别。最好将它们另存为16位或32位的.exr，因为与标准8位图像相比，它可以保存更多的高度信息。
05皮肤的漫反射贴图

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最终的漫反射纹理分布在4个UDIM平铺上
皮肤的漫反射贴图应考虑到人体皮肤看起来非常不同，这取决于身体的特定部位。作者知道其中一些差异是事实，有些只是他从参考文献中观察到的，可能并不适用于所有情况：
1.朱红色边界将嘴唇的薄皮肤与相邻的正常皮肤区分开来；2.上唇朱红边缘上方较浅的皮肤条纹使角色看起来年轻；3.鼻子周围的皮肤通常呈红色；4.眼睛周围的区域看起来更暗。
漫反射贴图根本不应该有任何阴影。它只包含表面颜色信息，没有其他信息。
06皮肤反射
人体皮肤会产生各种反射。创作它们的最佳方式是同时绘制粗糙度贴图和高光贴图。这两者之间的区别可能有点令人困惑，所以作者解释了一下：
•材质的粗糙度决定了其反射的尖锐程度或漫反射程度。低粗糙度的例子有镜子、抛光金属和玻璃。高粗糙度材料包括混凝土、橡胶和纺织品。
•材质的镜面反射（高光）决定了表面的反射程度。高反射表面是抛光或粗糙的金属、塑料和雪。低反射表面是木炭、织物和木材。

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粗糙度贴图分布在4个UDIM平铺上
对于Alina模型，作者为嘴唇和眼睑指定了最低的粗糙度。在作者的黑白粗糙纹理中，他将这些区域涂成黑色，而最粗糙的区域保持在白色附近。作者在中间区域使用了所有灰色阴影。

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高光贴图分布在4个UDIM平铺上
然后作者绘制了高光贴图，并不断调整它，直到测试渲染看起来对他来说是正确的。
07涂层或清漆层

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清漆层是对真实感的另一种补充。自然的皮肤上有一层油，这会改变视觉外观，因此将其添加到你的模型中。作者为此制作了一个单独的纹理贴图，因为与许多现实事物一样，效果并不统一，并且会根据身体的位置而变化。
08法线贴图
除了烘焙法线贴图之外，使用平铺法线贴图在模型上获得高频细节也是一个好主意。当然，缺点是UV接缝，因为它不是烘焙纹理。
对此，作者有时会使用一种变通方法，即添加一个单独的alpha贴图，以隐藏有接缝的区域上的平铺贴图。在计算机图形学中，没有严格的规定。无论如何，这都是欺骗，所以只要做你必须做的事情，以获得正确的外观。
今天的分享就到这里啦，未来的日子里让我们共同努力！希望这次的学习分享能对大家有所帮助。有疑问的小伙伴们可以留言告诉锤锤，欢迎来撩~
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