The Making of работы "CG пленэр"

Здравствуйте, меня зовут Вадим Валиуллин, я проживаю в г. Уфе, являюсь студентом БГПУ, обучаюсь на специальности «Дизайн». Представляю вашему вниманию статью о создании работы «CG пленэр». Хочу заметить, что все нижесказанное отражает лишь мою точку зрения и аксиомой не является.

В работе использовались программы: 3ds Max 8/2008, mental ray, Adobe Photoshop CS3.

Идея и концепция работы

Идея этой работы пришла ко мне совершенно случайно: однажды я поймал себя на мысли, что достаточно давно ничего не рисовал традиционными методами, да и изобразительное искусство, в целом, уже практически перешло в цифровой формат. Попутно я вспомнил, как несколько лет назад я с удовольствием рисовал с натуры. И тут я представил себе, что могло бы быть, если взять с собой компьютер и отправиться, скажем, на пленер. :) Идея мне показалась очень забавной, но я отбросил её как несколько бредовую. Впоследствии, эта задумка постоянно преследовала меня и не давала покоя; в конце концов, я уже представлял, как это все могло бы выглядеть визуально, и, спустя 2 месяца, решил воплотить эту идею в 3D. Я имел уже довольно четкое, вплоть до мелких деталей, представление о том, что я хочу получить в итоге, поэтому для начала работы мне не нужны были ни концепт, ни эскиз. Я делал все сразу, пользуясь только воображением. В итоге, на создание работы ушло около полутора месяцев — все делал в свободное время.

Моделирование

По большому счету, в этой работе нет ничего сложного в плане моделирования. Все модели довольно просты и сделаны из примитовов и сплайнов с помощью Editable Poly. Пользуясь богатым набором инструментов Editable Poly, я практически не встретил никаких серьезных проблем на этапе моделирования. Параллельно с моделированием, я занимался текструированием и шейдингом, но о тектруировании я расскажу чуть позже. На мой взгляд, такой подход дает возможность контролировать и корректировать многие нюансы, экономя значительное количество времени, а также исключает многие возможные проблемы, и позволяет использовать ресурсы более рационально.

Начнем с того, что на этапе моделирования нужно стараться максимально точно соблюдать форму и особенности поверхности моделируемых объектов. Если это деревянная доска, то, соответственно, надо немного искривить геометрию, так как идеально ровных досок не существует. Также стоит учитытывать, что фаски будут иметь разную толщину, местами на дереве будут заусенцы и т.п. Именно такие небольшие и, на первый взгляд, незаметные искажения геометрии придают натуральность. Ниже представлены скриншоты сетки геометрии дерева. Ничего сложного в моделировании таких предметов нет, поэтому сейчас и в дальнейшем, я на этом останавливаться не буду.

Если нужно смоделировать металл, не стоит забывать о том, что гнется он плавно, но не ломается и не трескается, как дерево; небольшие отклонения от симметрии и идеальных форм при полигональном моделировании идут только в плюс. Также необходимо снимать фаски на металлических объектах, иначе впоследствии будет трудно добиться нормальных бликов, несмотря даже на самые продвинутые шейдеры. Если нужно смоделировать какие-либо цельнолитые металлические объекты (в нашем случае крепления ножек), то, чем больше отклонений от идеальной формы (без потери самой формы) — тем лучше. Разумеется, это не относится к рекламной визуализации. :) Литые объекты более требовательны к количеству полигонов, иначе они смотрятся довольно грубо и больше похожи на кованые изделия, так что без мешсмуфа не обойтись, по-крайней мере, для крупных планов.

А вот геометрию пластика лучше оставить ровной, достаточно только снять фаски (у пластика они более округлые чем у металла), потому что пластик скорее треснет, чем будет гнуться и искажаться. К тому же, пластик, в связи с технологией изготовления, бывает достаточно ровный, и заметить на глаз какие-либо искажения практически невозможно, а царапины и потертости можно сымитировать с помощью шейдеров. Сразу оговорюсь, что сетка в некоторых местах не идельна: некоторые объекты не являются цельными и где-то можно было сэкономить на полигонах. Я ставил перед собой задачу делать все достаточно быстро и, по возможности, не перегружая сцену полигонами, но не более того. И главное — чтобы это не сказалось на финальном результате. На картинке видно, как четкие прямые линии достаточно точно передают форму пластмассовых изделий.

Первым делом я смоделировал сам этюдник, ориентируясь на фотографии. Какие-то элементы, конечно, пришлось придумать, в связи с отсутсвием референсов. Тем не менее, я старался выполнить все максимально правдоподобно: мне нужно было совместить несовместимое так, чтобы оно при просмотре не вызывало у зрителя отторжения. Потом я снабдил этюдник монитором, нарисовав предварительный эскиз для текстуры экрана.

Немного расскажу о идейной составляющей и дизайне некоторых несуществующих объектов. Разумеется, их я придумывал самостоятельно, ориентируясь на реальные объекты. С этюдником, монитором, системным блоком и т.п. все понятно — я делал их по существующим аналогам, при этом заменяя некоторые бренды, чтобы никого не рекламировать. Но о ребрендинге позже. :)

Нужно было заполнять этюдник мелочевкой. Для начала, я решил сделать палитру. Это должна была быть не обычная палитра, а CG, поэтому я решил скрестить графический планшет и палитру для традиционной живописи. За основу я взял свой "Genius", потому что всегда проще моделировать, когда образец есть под рукой и его можно пощупать, а также поразглядывать какие-либо сомнительные детали. Палитры же, в основном, бывают двух типов: прямоугольные и овальные. Разумеется, скрещивать прямоугольный планшет с овальной палитрой не стоит: все должно быть гармонично и убедительно, поэтому я взял за основу прямоугольную палитру. Тоже самое проделал с кистью.

Потом пришла очередь мастихинов. Так как мастихинами пользуются для смешивания цветов на палитре, а также для размазывания красок по холсту, то я решил за основу взять форму иконок фотошоповсих инструментов, выполняющих аналогичные функции, таких как: Sharpen Tool, Blur Tool и Smudge Tool. Параллельно я смоделировал и затекстурил набор мелочевки для последующего заполнения ею пустых пространств. Пользуясь случаем, скажу о том, что все текстуры дерева на ручках мастихинов имеют разные оттенки и мапинг, тоже самое относится и к карандашам. Это способствует лучшему восприятию работы. Мое внегласное правило: не использовать полные копии объектов в одной сцене, если их не будет видно с одного ракурса, и если того не требует поставленная задача.

Следующим этапом были краски: гуашь и масло. Как уже можно догадаться, я решил сделать их на основе цветовых моделей: CMYK (используется в полиграфии) и RGB (мониторы отображают цвета в этой модели). Делая текстуры для красок я заменил, соответсвенно, все цвета и добавил соответствующие надписи. Забегая вперед, скажу, что все фаски на корбках с красками обособлены текстурой. Где-то они были, где-то я дорисовывал их в фотошопе. Этот момент также помогает работе, в целом, выглядеть убедительнее.

Акварель я оформил, взяв за основу систему стандартизации цветов PANTONE. К сожалению, насчет растворителя ничего логичного не придумалось, а уходить в откровенную фантастику не хотелось. Поэтому я пошел по самому простому и очевидному пути: дописал снизу "For digital artworks". Конкретнее уточнять не стал — мало ли для каких цифровых работ. :)

Используя уже смоделенные кисти, краски, мелочевку и т.п., я стал заполнять ими этюдник вручную. Можно, конечно, было использовать для этого реактор или скаттер, но тогда не было бы полного контроля над положением каждого объекта, да в итоге, все равно пришлось бы все корректировать. Таким образом, я потратил большее количество времени на заполнение этюдника, но зато мог контролировать положение каждого объекта. Чтобы все выглядело более натурально, я не допускал, чтобы какие-либо копии объектов лежали под одним углом и одной и той же стороной к зрителю. Этому этапу я уделял особое внимание, ведь я знал, что от того, насколько гармонично я раскидаю все объекты, будет зависить финальный результат.

Когда этюдник был наполнен, я приступил к компоновке более крупных объектов. Также я изменил логотипы и названия на видимых объектах, чтобы не заниматься рекламой. Все логотипы и названия вымышлены, любые совпадения случайны. :)

Текструирование

Для подготовки текстур я, в основном, использовал свои фотографии и дорисовывал необходимое в фотошопе. В некоторых случаях я пользовался фотографиями из интернета и библиотек текстур. Большинство предметов должно было быть измазано краской, поэтому рисовать текстуру с краской на каждый объект отдельно было не рационально и очень трудоемко. Я создал в фотошопе, изображение пятен красок в большом разрешении с альфа-каналом. Разумеется, пришлось потрудится, чтобы оно выглядело более или менее убедительно. В дальнейшем, я мог накладывать это изображение, изменяя его прозрачность, контрастность и насыщенность, на любую текстуру: будь то текстура дерева, металла или пластика. Мне оставалось только следить за тем, чтобы не было ярко выраженного тайлинга на разных типах текстур. Я не буду останавливаться на том, как создать текстуру дерева или, скажем, пластика, потому что это достаточно серьезная тема, которую не удасться раскрыть в двух словах.

Под многие объекты (в основном те, где есть какие-либо надписи) я делал уникальные текстуры. В этой работе я не создавал разверток и не пользовался Unwrap UVW. Так как в этой сцене нет ни одного настолько сложного и хорошо просматриваемого объекта, для текструирования которого было бы недостаточно стандартных форм UVW маппинга, естественно, что я в некоторых случаях назначал разный маппинг и разные текстуры на отдельные грани объектов, но это куда быстрее чем делать полноценные развертки. Благодаря этому обстоятельству, мне удалось сэкономить значительное количество времени, а на финальном результате это практически никак не отразилось.

Обычно я просто подгонял размер тектур под размер объектов. Практически на всех одинаковых или схожих объектах текстуры имеют разные оттенки и разный мапинг. Это здорово придает живость. Рисуя текстуры, стоит учитывать тот факт, что ближе углам и выступам, объекты, как правило, более потертые, а в углублениях — более темные от скапливающейся пыли и грязи. Я высветлял потертости на текстуре и затемнял некоторые места в фотошопе, пользуясь различными кистями, в большинстве случаев, для этого достаточно стандартных кистей. Эти нюансы видно на текстурах красок, монитора, досок и т.п. Также, не стоит забывать о том, что тектура должна быть более-менее нейтральна по освещению, и на ней не должно быть ярко выраженных теней, иначе, во время рендера, несоответствие освещенности сцены и текстуры будет выдавать искуственность. На текстуре маслянной краски видно тень, которая преобразована в ржавчину, потому что непонятная тень будет только сбивать зрителя с толку, а ржавчина придаст натуральность.

Шейдинг

Это достаточно сложная тема, где есть много нюансов, но все же попробую в двух словах описать свой подход к этому занятию. Стоит начать с того, что на этапе шейдинга, нужно учитывать реальные характеристики материала. К сожалению, если при настройке вводить его действительные физические показатели, результат не всегда бывает удовлетворительным. В этом нет ничего удивительного, потому как, многое зависит от настроек освещения, расстояния от источников света до объектов, угла наклона камеры и т.п. Так что настраивать материалы приходится, по большей части, экспериментальным методом. Но при этом, желательно иметь представление о том, какие параметры за что отвечают. Я пользуюсь в основном стандартными материалами в тех случаях, где этого достачно. На мой взгляд, нет нужды использовать продвинутые шейдеры при любой возможности только из-за того, что они «продвинутые». Они потребуются только в тех случаях, когда добиться такого же эффекта стандартными материалами невозможно. Такой подход помогает сэкономить огромное количество времени как во время настройки материалов, так и во время рендера.

Как уже было сказано, я пользуюсь ментал реем в качесве рендера, и, по-большей части, стандартными шейдерами. Это удобно тем, что настроить материал можно достаточно быстро, используя сканлайн для тестовых рендеров. Как правило, потом, при рендере ментал реем, материал выглядит примерно так же и даже лучше. На мой взгляд, это удобнее, чем тестить настройки шейдеров продвинутым рендером и надолго замирать в ожидании каждого тестового рендера.

Создавая шейдеры дерева, следует учитывать, что дерево практически не бликует, за исключением лакированного. Металл же достаточно сильно бликует и отражает находящиеся вокруг объекты, так что если отражать нечего, то металл будет смотреться достаточно убого; тут либо нужно создавать окружение, либо просто применить какую-нибудь текстуру на рефлекшн или использовать HDRI. Пластик бывает двух типов: матовый и глянцевый. Матовый пластик, бумагу, резину и т.п. лучше делать с применением SSS. Для глянцевого плаcтика, как правило, SSS не требуются. Хотя бывает уйма различных вариантов. Также не стоит забывать про бамп, дисплейсмент, спекуляр и т.п. При их грамотном использовании можно добиться очень неплохих результатов, желательно, чтобы растровые карты на них отличались от диффузной карты. Для средних и дальних планов, вполне достаточно использования диффузной карты на бамп, спекуляр и т.п. Этими соображениями я руководствовался создавая шейдеры. Сейчас приводить какие-либо настройки бессмыслено, потому как материалы будут вести себя по-разному при разном освещении и в разных условиях. После финальной постановки света, мне пришлось заново корректировать все шейдеры в которых применялись SSS и рефлекшн. Ниже приведены скриншоты некоторых материалов из редактора материалов.

Освещение

Настройка освещения — один из моих самых любимых этапов. Хорошим освещением можно вытянуть даже не очень качественную сцену как в плане моделлинга, так и текстур, а плохим — можно на корню загубить шедевр, с точки зрения моделирования и текструирования. Чтобы сэкономить время, я решил настраивать освещение в сермате, т.к. для настройки хорошего света нужно сделать достаточное количество предварительных рендеров.

Мне нужно было сымитировать солнечный свет и я решил использовать Daylight System, но был вынужден сменить 3ds Max 8 на 3ds Max 2008, так как, средств 8 макса оказалось недостаточно для получения хорошего результата. Настраивая солнечный свет, следует помнить о том, что свет солнца имеет теплый оттенок, но все тени будут холодного синеватого оттенка, так как теневые области подсвечиваются небом. Стоит учитывать и то, что тени от солнца становятся более размытыми по мере удаления от объекта, отбрасывающего тень. Иными словами, нельзя использовать абсолютно четкие тени — это очень грубое подобие того, что будет в реальности. В 2008 максе достаточно хорошо реализована система дневного света, так что настройка освещения не доставила особых проблем.

Финальный этап

Теперь, когда был выбран ракурс и настроен свет, можно было приступать к заполнению сцены всякой мелочевкой и проработкой деталей окружения. С помощью графического планшета я сначала делал приблизительные набоски того, что должно было получиться, а потом уже моделил по ним. Я считаю такой подход довольно эффективным и экономящим время: на финальном этапе не надо думать и гадать чем бы заполнить пустые пространства, а можно достотачно быстро нарисовать кучу набросков и выбрать из них что-нибудь по душе. К тому же, можно параллельно решить все композиционные и цветовые задачи, а сделать это, используя только средства трехмерной графики, достаточно тяжело.

Далее, я занялся травой и задним планом. Для этого я снова перевел всю сцену в сермат, так как это занятие требует довольно много ресурсов. Траву я решил делать с помощью плагина Super Grass. Я сделал довольно большое количество заготовок травы с разной высотой, толщиной и распределенностью на квадратный метр. Потом конвертировал все в Edit Mesh, оптимизировал с помощью модификатора Optimize и вручную разложил так, как на мой взгляд должна расти на холмах местами притоптанная и невысокая трава под воздействием постоянно гуляющих ветров. Возможно, это не самый лучший способ создания травы, но он позволяет достаточно хорошо контролировать многие аспекты. К сожалению, из-за нехватки ресурсов мне пришлось экономить на среднем и заднем планах.

Как уже было сказано выше, трава и задний план съели львиную долю ресурсов, поэтому финальное изображение мне пришлось рендерить по слоям: этюдник, траву и задний план по отдельности. На рендеры всех слоев для всех ракурсов в большом разрешении ушло около пары суток. Рендерил с включенным Depth Of Field и при довольно высоких настройках, а также с включенными Global Illumination и Final Gather, т.к. вместе они дают очень неплохой результат.

Далее наступил черед постобработки. На этом этапе я использовал фотошоп. Постобработку делал не торопясь, в несколько подходов, так как на свежий взгляд сразу видны все недостатки. Перед финальным этапом постобработки я просмотрел большое количество высококлассных трехмерных и двухмерных работ, а также пару фильмов от «Пиксара», чтобы отвлечься от своей работы. На мой взгляд, такой способ позволяет временно повысить свой художественный вкус до предела, что в итоге помогает замечать нюансы, которые невозможно увидеть если, скажем, забросить компьютерную графику хотя бы на пару недель. Но особенно трудно заметить недостатки, если очень долго и без передышки работать над одним проектом.

Ниже представлены некоторые варианты первоначальных этапов постобработки и финальные изображения. Спасибо за внимание. :)