Кастомизация тела персонажа (анатомия, лицо, волосы и тд)
После изучения базовых возможностей MetaHuman в Unreal Engine 5 следующим шагом является рассмотрение методов кастомизации персонажа. Данная глава посвящена кастомизации фундаментальных аспектов цифрового двойника: тела, лица, кожи (текстур) и волос.
Логически и кратко методику работы с каждым из аспектов можно описать следующим единым пайплайном:
- Забираем из движка элемент персонажа, который необходимо модифицировать
- Проводим необходимую работу в стороннем софте
- Возвращаем модифицированный ассет в движок, проводим работу по его интеграции в систему MetaHuman
Этот цикл позволяет преодолевать ограничения стандартизированного вида персонажа, добавляя возможности кастомизации без потери преимуществ фреймворка (готовой ригговой систему и анимации MetaHuman)
В главе разобраны три вектора кастомизации:
- Работа с геометрией ассетов
- Работа с текстурами
- Работа с системой groom
Важно отметить, что представленные методы полезны не только при производстве сверхоригинальных художественных замыслов, но в случаях, когда традиционный пайплайн работы во внешнем ПО (скульптинг, текстурирование или др.) является для художника более привычным, удобным или технически оправданным, чем работа исключительно через встроенные инструменты.
Кастомизация лица
Один из самых важных аспектов дальнейшей работы заключается в том, что применяемые изменения не должны нарушать топологию объектов предусмотренную в MetaHuman.
В связи с этим немаловажным ограничением, крайне важно — как мы извлекаем ассет, с которым будет вестись работа. Допустимы варианты: забрать элемент персонажа, к которому необходимо применить изменения (чтобы продолжать работу с этапа завершения модификации внутри движка) через опцию DCC-export или проводить манипуляции, скачав оригинальные стартовые меши головы и тела с сайта Fab. Оба эти метода будут в дальнейшем интегрированы в Conform через метод From Template.
Import from Template
При реализации кастомизации через элементы, скачанные с сайта Fab, пайплайн выглядит следующим образом:
- Файлы импортируются в 3д пакет, в котором будет проводиться работа (не забывая о том, что изменять топологию сетки нельзя)
- Проводятся необходимые модификации
- Готовый ассет импортируется в движок
- Через параметр раздела Conform From Template ассет применяется к персонажу MetaHuman
Для работы с ассетом, который уже прошел первичную настройку средствами движка, используется особый пайплайн экспорта от привычного на изображении.
Работа с ассетом с отличной от предусмотренной топологией не исключена полностью, пайплайн для нее будет рассмотрен в работе, однако он не позволит применять параметры содержащие значительные изменения в базовом анатомическом строении лица.
Это связано с тем, что если после применения Assembly найти Skeletal Mesh головы и применить к нему Asset Actions -> Export, движок автоматически конвертирует топологию из квадратных полигонов в треугольные. Дальнейшая попытка использовать подобный ассет через From Template приведет к ошибке:
«Failed to import Template Mesh: Input head mesh is not consistent with MetaHuman topology».
Для реализации корректного экспорта с сохранением топологии необходимо использовать упомянутый ранее DDC Export в Assembly. Предварительно в Fab скачиваем и устанавливаем по инструкции плагин MetaHuman for Maya, подключая его в движке.
При экспорте из движка выбираем удобное расположение файла на устройстве. Создавая отдельную папку, в которую будет помещен наш персонаж. В Maya подключаем плагин и запускаем MetaHuman, выбираем иконку с папкой, а дальше находим и выбираем ту папку, в которую сохраняли персонажа. Выбор папки самого персонажа будет ошибочен.
Выделяем персонажа и соглашаемся с импортом.
Теперь ассеты доступны к работе с корректной топологической сеткой. Через экспорт в формате FBX их можно забрать в другой софт (например, Blender или Zbrush, однако важно помнить, что саму сетку изменять нельзя, работа должна вестись только с положением точек).
Настройки экспорта файла из Maya; Настройки импорта файла в Blender
Спидпейнт на скульпт в Blender
Import from Identity
Теперь рассмотрим вариант, когда творческая задача требует использования скана, с лицом конкретного актера, которому необходимо создать цифрового двойника, или заранее созданного высокодетализированного скульпта. В этом случае пайплайн работы будет следующим:
- Импортируем ассет в движок
- Добавляем в Content Browser MetaHuman Identity
- Интегрируем в нее наш ассет
- Настраиваем точки, определяющие форму лица и создаем ассет
- Помещаем его в нашего персонажа
В качестве примера реализации используется один из ассетов бесплатного пака с Fab City Sample Crowds.
При данном подходе топология объекта будет автоматически подстраиваться под стандарт MetaHuman. Посмотреть будущую сетку можно прямо в процессе работы. Данный процесс очень качественно улавливает черты лица, но как было упомянуто ранее — элементы ассетов, что выходят за рамки привычной человеческой анатомии он реализовать не может).
Однако ограничение преодолимо, если после применения желаемого лица через пайплайн Import from Identity провести DDC Export. И уже на его пайпайне реализовать дополнительные элементы ассета, нарушающие привычное строение лица.
Кастомизация тела
Import from Template
Для создания уникальных черт на теле персонажа доступны те же два варианта что и для лица. А именно работа с стартовым мешом с Fab или через DDC-экспорт уже модифицированного тела нашего персонажа.
Импорт стартового ассета
Пример модификаций и инструкции для корректного экспорта из Blender для движка
После добавление меша в Content Browser появится возможность добавить его в разделе Template. Все процессы по подстройке ассета в движок вновь происходят автоматически.
В данном видео приведен пример по созданию персонажа с нестандартной анатомией. Экспорт из Maya, скульптинг в Blender, импорт в UE.
Ключевой момент: несмотря на измененную геометрию (но сохранении сетки топологии), система MetaHuman автоматически адаптирует риг и скиннинг, сохраняя анимацию. Одежда из раздела Outfit Clothing также корректно повторяет новую форму тела.
Import from DNA
Данная опция подразумевает использование ассета, в информации которого хранится информация о топологии объекта, положение вершин, скелет, позиции костей, morph targets и нейтральную позу. Крайне важно, чтобы топология и структура рига полностью совпадали с тем, что предусмотрено в движке.
Custom Asset to Blend mode
Оригинальные авторские ассеты можно также использовать в качестве образцов для создания персонажа базовым инструментарием, например через подгрузку в Blend Mode.
После загрузки оригинальных ассетов вне зависимости от метода необходимо повторно выполнить сборку в Assembly, чтобы получить нашего персонажа со всеми изменениями.
Работа с текстурами
В движке есть минимальный инструментарий, позволяющий применить к любой текстурной карте операции по редактированию, такие как Hue, Saturation, Value и другие.
Иногда их может быть достаточно, чтобы, например, придать коже нетипичный оттенок. Однако работа с текстурами открывает возможности к добавлению узоров, традиционной росписи лица, созданию у персонажа татуировок или для реализации художественно-стилистических задумок.
Общий пайплайн схож с рассматриваемым ранее, необходимый ассет извлекается из движка, в стороннем софте модифицируется и возвращается обратно.
В Blueprint нашего персонажа, выбрав в левом меню часть персонажа, через правое меню настроек находим необходимые меш и материалы.
Из параметров материала забираем текстуру Base Color и экспортируем ее как PNG-файл.
Количество и набор карт, которые экспортируется из движка зависят сугубо от творческой потребности пользователя. В некоторых случаях можно обойтись лишь мешом, однако текстура с базовым цветом может использоваться лишь для лучшего ориентирования при дальнейшем тексутринге.
В данном примере загружается лишь базовая карта с цветом, однако для удобства использования или внесения редактирования в слой нормалей может быть проведен бейкинг (его процесс варьируется и будет зависеть от используемого софта).
Начало работы. Результат кастомизации.
Экспорт из Substance Painter в Unreal Engine и подключение в MetaHuman
При экспорте карт необходимо выбрать лишь те, что планируются к загрузке в движок. При внесении изменений лишь в текстуру цвета, без затрагивания нормалей и др., будет достаточно только ее.
Для отображение новой текстуры будет необходимо лишь вставить ее туда, где мы забрали оригинальную стартовую. Это необходимо выполнить с каждой из обновленных текстур. Внутри материала также доступен огромный перечень параметров, универсальных цифр нет. Вариативность позволит интегрировать кастомную карту с наиболее подходящими настройками для достижения задумки.
Пайплайн относительно тела полностью аналогичен. Кроме того, карта прозрачности Opacity Mask может помочь реализацию в реализации крайне интересных задумок, таких как например отсутствие отдельных сегментов конечностей, при моделировании персонажа с особенностями телосложения. Достаточно лишь закрасить черным цветом нужный к сокрытию фрагмент. Этот подход, в отличие от удаления геометрии, сохраняет исходную топологию и веса скиннинга нетронутыми, что гарантирует корректную работу анимации
Арно Делор. Аркейн. 2021-2024
Groom Assets
Для создания кастомных причесок доступны следующие варианты:
- Использование платных ассетов из маркета Fab, созданных другими пользователями
- Создание прически на базе XGen в Autodesk Maya
- Использование системы Groom в Houdini
- Создание Groom-asset в Blender (один из самых быстрых вариантов, на бесплатном ПО, рассматриваемый далее)
Общий пайплайн будет аналогичен раннему, а именно будут произведены модификации к желаемому ассету в удобном софте и выполнен его возврат в движок.
Кастомизация волос
Для работы с волосами подойдет тот же ассет, что выгружался из Unreal Engine раньше. Из настроек здесь — необходимость при импорте отключить параметр Animation.
Для более удобного редактирования необходимо треугольные полигоны превратить в квадратные. Для этого нужно перейти в Edit Mode, выделить полигоны и нажимать сочетание alt+J
Однако подобный метод конвертации полигонов не допустим при работе с кастомными ассетами лица с режимом From Template.
Для создания ассета с прической необходимо выделить будущую зону роста волос на меше, отделить ее от основного ассета, применить автоматическую UV-развертку и создать Empty Hair ассет.
С прической удобно работать послойно, разделяя зоны на нижнюю часть волос, верхнюю и те, что у лица, так что в дальнейшем таких ассетов.
В Sculpt Mode в левой панели инструментов необходим Add. Панель Tool позволяет отрегулировать длину будущих волос, количество единиц появляющихся за раз, а также количество точек на каждом волосе — вариации этих параметров помогут добиться поставленной творческой задачи. Для удобства можно включить симметрию, а также активировать параметр Use Sculpt Collision.
После этих подготовительных этапов, ассет готов к созданию прически.
После создания прически к Curve ассетам необходимо применить следующие модификации. Для переноса в движок при экспорте необходим формат Alembic (.abc), крайне важно сопоставить настройки с показанными на последнем фрагменте изображения.
При переносе в Unreal Engine статус должен отображаться зеленым цветом и значиться как Valid, к созданному ассету надо добавить Binding-ассет.
Groom объект обладает огромным количеством параметров, варьируя настройки, можно добиться желаемой визуализации.
Борода, усы и брови
По аналогичному пайплайну можно работать с любым Groom ассетом, самое главное при импорте в Unreal Engine в блюпринте разместить его в соответствующем ему слоте, чтобы было корректное отображение.Подобным образом происходит работа с Groom ассетами при помощи Blender, пайплайн при работе с другим софтом может иметь свою уникальную специфику и требовать особых конфигураций экспорта и импорта ассетов.
В этой главе были рассмотрены ключевые аспекты работы с ассетами головы, тела и волос, были изучены разные пайплайны импорта и экспорта. А также была затронута работа с элементами в блюпринте, что позволяет находить желаемый для проведения кастомизации объект и корректно извлекать его из движка.
В следующей главе будет рассмотрена работа с ассетами на персонаже: будут рассмотрены варианты использования одежды, а также добавления персонажу аксессуаров.
