Создание концепта самолета. Часть вторая

Вторая часть этой статьи посвящена построению и отрисовке общего вида самолета, а также проработке дополнительных видов.

Перед отрисовкой общего вида самолета необходимо подобрать ракурс, который наиболее полно раскроет его конструкцию. То есть нужно, чтобы максимально были показаны все три измерения и максимально возможная площадь объекта. Обычно для концепт-арта подбираются один-два ракурса: вид 3/4 спереди-сверху и вид из диаметрально противоположной точки, 3/4 сзади-снизу. Основная проблема состоит в выборе углов, под которыми будет виден объект, и в выборе угла обзора камеры. Для подбора ракурса я сделал несколько набросков и сгруппировал их:

Техника выполнения набросков весьма проста: от руки рисуем из двух точек схода линии перспективы, после чего по наитию схематично изображаем объект. Особая точность тут не требуется

После чего я провел небольшой анализ всех набросков. Для моих целей лучше всего подойдут ракурсы 6 и 19, так как они наиболее полно отвечают вышеописанным требованиям. Ракурсы 5, 9, 14, 16 хорошо смотрятся, но их информативность оставляет желать лучшего. Однако, они будут весьма кстати не на концепт-арте, а на иллюстрации. Ракурсы 8 и 9 различаются углом обзора камеры -- на ракурсе 9 угол обзора больше. Ракурс 13 хорошо раскрывает форму крыла в плане и хвостовую часть. Его можно скомбинировать с ракурсом 15, который хорошо показывает днище и воздухозаборник. Но эта связка не раскроет геометрию носовой части (которая весьма сложная, взгляните на сечения). Ракурсы 17 и 10 не раскрывают одно из измерений: профиль и план соответственно. Таким образом, прихожу к выводу, что ракурсы 6 и 19 именно то, что нам требуется.

Теперь стоит задача точного построения объекта в заданном ракурсе по имеющимся чертежам. Первым делом, следует подготовить проекции, по которым я собираюсь расчерчивать общий вид. Вот тут и пригождается чертеж. Так как общим видом у меня будет вид 3/4 сверху-спереди, значит мне понадобится проекция вида сверху, проекция вида сбоку и сечения. Я скопировал и отразил проекцию вида сверху, так чтобы было симметрично (можно этого не делать, но данная процедура упрощает процесс -- вторая половинка нам все равно понадобится, так как на общем виде у нас будет целый самолет и трюк с отзеркаливанием тут не удастся). Ту же самую процедуру я повторил и с каждым сечением. Затем, исходя из масштаба двигателя (а он определен точно, это был один из первых шагов), я наложил на проекции сетку с шагом основных линий в 1 метр и вспомогательных -- в 0,1 метр:

О создании этой сетки и ее корректном масштабировании подробно описано в первой части статьи

С помощью этой сетки потом определю габаритные размеры самолета - длину, высоту и размах крыла.

Следующее усилие -- размещение проекций в пространстве. По большому счету, нужно расположить в пространстве габаритную коробку для объекта. Следует отметить, что это один из самых ответственных моментов: ошибки на этом этапе могут погубить всю последующую работу. Для решения данной задачи необходимо прибегнуть к помощи начертательной геометрии. Сначала горизонтальной направляющей обозначаю положение картинной плоскости, поворачиваю и перемещаю план так, чтобы один из углов лежал на картинной плоскости (1). Затем я выбираю положение и угол обзора камеры (2). То есть, я фактически задаю положение объекта на будущем рисунке и углы, под которыми он будет виден. Все это выглядит так:

Угол обзора камеры выбран в 35 градусов (если измерять по крайним точкам плана). Отмечу, что выбор угла обзора -- тоже вопрос нелегкий, так как слишком маленький угол обзора даст невыразительную плоскопараллельную проекцию, а слишком большой -- исказит объект. Моя задача -- добиться выразительного ракурса без больших искажений.
Также, чтобы облегчить себе задачу, я сделал допущение что тип линз камеры прямоугольный (небольшой угол обзора камеры позволяет перенебречь сферическими искажениями, иными словами -- я сэкономлю кучу времени и сил).

Затем из точки обзора (там, где расположена камера), строю прямой угол, лучи которого параллельны соответствующим сторонам плана. Вертикальные линии, проходящие через точки пересечения этих лучей с картинной плоскостью являются прямыми, на которых лежат точки схода. Все построения выполняю с помощью направляющих и векторных отрезков (то есть контуров, созданных при помощи Pen Tool'а):

Теперь следует обратиться к проекции сечений. На ней так же отмечаю положение камеры (1), через самую нижнюю точку сечений провожу прямую, перпендикулярную оси симметрии сечений, и прямую, проходяющую через точку обзора, параллельную оси симметрии сечений. Отрезок, отсеченный на прямой, проходящей через точку обзора является натуральной величиной подъема линии горизонта (2). Из точки обзора строю вертикальный угол обзора, затем строю биссектриссу этого угла, и к ней строю перпендикуляр из центра сечений. Перпендикуляр отсечет на прямой, проходящей через точку обзора отрезок, с помощью которого можно определить расстояние от линии горизонта до третьей точки схода (3):

После чего определяю положение всех трех точек схода. На схеме это будет выглядеть вот так:

Конечно, третьей точкой схода теоретически можно пренебречь, но я не стал этого делать, так как целью является получение математически точного построения.

Для точного переноса величины подъема линии горизонта и расстояния до третьей точки схода я использую инструмент Линия: сначала провожу векторную линию поверх отрезка, с которого нужно снять размер, а затем с помощью инструмента трансформации переношу векторную линию на требуемое место:

Определив точки схода, из точки обзора строю лучи, проходящие через углы плана:

Точки пересечения этих лучей с картинной плоскостью обозначаю направляющими:

Затем на направляющей, пересекающей угол плана, лежащий на картинной плоскости, от линии горизонта откладываю отрезок, равный величине подъема линии горизонта. Через полученную точку провожу прямые, уходящие в три точки схода (то есть линии перспективы).

Я создаю с помощью Pen Tool'a несколько отрезков (1) и помещаю одну из точек каждого в точку схода(2). Таким образом я получаю около 4-5 линий, исходящих из каждой точки схода, положение которых можно менять, то есть своеобразные направляющие перспективы(3).

Это очень удобно, хотя и тут может быть подвох: если при перемещении ухватиться не за точку отрезка, а за сам отрезок, то мы переместим его полностью, вместе с начальной точкой (которая, напомню, должна лежать только в своей точке схода). Это смещение может привести к досадным ошибкам, поэтому, необходимо время от времени проверять положение отрезков.

Точки пересечения линий перспективы с направляющими, обозначающими точки пересечения лучей, связывающих углы плана с точкой обзора, являются углами плана в перспективе. Провожу через них линии перспективы и получаю расположение плана в перспективе:

Затем через угол плана в перспективе, соответствующий углу, лежащему на картинной плоскости, провожу линию перспективы в нижнюю точку схода. На этой линии откладываю натуральную величину боковой проекции (профиля) и через полученную точку провожу линии перспективы (1). Так я определил вертикальный масштаб.

При выборе масштаба тоже нужен тщательный контроль. Первым признаком того, что вертикальный масштаб выбран неправильно является то, что все эллипсы поперечных сечений "съезжают" (изменятся угол малой оси), то есть по сути окружности превращаются в овалы (чуть ниже эта ошибка будет проиллюстирована).

Теперь не составит труда завершить габаритную коробку (2):

В принципе на этом можно завершить построение сетки. Но я облегчу себе работу, если обозначу место для размещения в пространстве профиля на плоскости симметрии объекта, и опущу план на "землю" (так как самолет будет изображен стоящим на земле, а текущее положение плоскости плана находится несколько выше, это видно из иллюстрации). Выглядеть это будет так:

Повторюсь, данные построения необязательны, но здорово облегчают работу.

После чего можно разместить план и профиль на их законные места с помощью инструмента Трансформация:

Отмечу, что профиль лучше объединить в группу и трансформировать ее. Это позволит обойтись без склейки слоев с различными элементами (такими как поднятые пушки, открытая кабина экипажа и так далее), которые могут быть включены/отключены в любой момент. Данная возможность пригодится при отрисовке различных дополнительных видов.

Для искажения проекции нужно удерживать нажатой клавишу Ctrl и перемещать соответствующие углы ограничивающего прямоугольника

Следующий шаг -- расстановка сечений. Принцип работы такой: сначала двумя прямыми обозначаю плоскость, в которой будет находится сечение, затем по чертежам проекции обознаю габариты сечения, после чего в получившийся четырехугольник вписываю сечение при помощи инструмента трансформации. Данную процедуру повторяю для всех пятнадцати сечений. Время от времени проверяю, что все начальные точки отрезков лежат в соответствующих точках схода (об этом я упомянул ранее):

Проверкой правильности расположения сечения тут могут служить выступающие точки сечения, расположенные на оси симметрии -- они должны лежать на проекции бокового вида. Сечения я расставляю в следующем порядке: сначала первое и последнее, затем делю расстояние между ними пополам и ставлю сечение, ближайшее к середине, затем полученные отрезки делю еще надвое и так далее (то есть сначала ставлю сечения 1 и 14, затем сечение 7, затем 4 и 10 и так далее. Почему в первую очередь ставлю сечение 14 а не 15? Тут все тоже просто: сечение 14 содержит целых три окружности, которые после установки сечения станут эллипсами. По этим эллипсам я и проверяю правильность выбора вертикального масштаба. При ошибке это здорово экономит время, так как результат виден сразу). Такой замысловатый порядок расстановки тоже выбран не случайно. Используя принцип "от общего к частному", я могу непрерывно контроллировать получающийся вид, проверить правильность выбора масштабов и угла обзора камеры. Вот пример неправильно выбранного вертикального масштаба, ошибка показала себя только при расположении сечения 14:

Работа довольно кропотливая и требует точности. В результате получаю вот такую сетку с каркасом из сечений:

Полученный каркас из сечений в дальнейшем очень пригодится: буквально все операции по переносу элементов детализации и окраски с проекций на общий вид будут проводиться с их помощью.

Далее я таким же образом построил несколько сеток, чтобы выбрать наилучшую:

Сетка ракурса 3/4 снизу-сзади. Три точки схода, план пришлось приподнять, так как иначе он бы "смялся": то есть попросту занимал бы малую площадь и детали на нем были бы плохо различимы:

Этот вид я решил сделать дополнительным к общему виду. Более того, он весьма хорошо покажет сопла (конструкция которых весьма хорошо проработана).

Сетка для общего вида (3/4 сверху-спереди). По сравнению с сеткой, полученной в первый раз, эта лучше на мой взгляд -- она хорошо раскрывает все три измерения объекта, при этом не искажая его:

Эту сетку я решил сделать основным видом.

Сетка одноточечной перспективы для вида строго сбоку самолета. Особых целей в данном случае я не преследовал, просто экспериментировал:

И то же самое, но с увеличенным углом обзора камеры:

Как видно, увеличение угла камеры увеличивает и искажения обьекта.

Таким образом, я выбрал две сетки для проработки общего и дополнительного вида. Об отрисовке общего вида я напишу подробнее.
Первым делом с помощью линий перспективы переношу недостающие точки, для того чтобы можно было построить очертания самолета. Для переноса скругленных углов, проекции достраиваю так, чтоб была видна вершина угла, затем определяю ее положение в пространстве(позже мы ее опять скруглим вручную). На схеме это будет выглядеть так:

Все точки отмечаю на отдельном слое. После переноса всех интересующих точек (краевые точки, точки излома кривой и точки для уточнения формы кривой, если таковые необходимы) получаю примерно такую картину:

Теперь при помощи Pen Tool'а очертания можно обвести (обводка производилась круглой жесткой кисточкой величиной 2 пиксела). Обвожу все на отдельном слое. Если линии пересекаются, то одну из них обвожу на другом слое, затем подтираю лишнее ластиком и склеиваю слои:

Хвостовое оперение, сопла, подвижной конус и шасси отрисую позже.

Принцип обводки очертаний на более простом примере:

Затем переношу линии стыка панелей обшивки (пока что именно линии стыка больших панелей, лючки и прочие детальки перенесу потом). Для этого на каждое сечение переношу точки швов, проходящих по сечению и отмечаю их штрихами. Принцип выглядит так:

Данная операция была проделана для всего самолета (1) и соответствующие линии расшивки были обведены (2):

Как правило, это продольные линии расшивки. Поперечные линии переношу подобным образом: на полученных продольных линиях расшивки отмечаю штрихами точки их пересечения с поперечными линиями расшивки. Затем строю кривую с помощью Pen Tool'а (или при возможности обвожу от руки), кривизну подбираю, ориентируясь на соответствующие сечения: Результат переноса всех линий стыка панелей:

Результат переноса всех линий стыка панелей:

Далее я по тем же принципам построил вертикальное оперение и перенес на него детали:

После чего набираюсь терпения и переношу самые мелкие детали, такие как лючки, створки, заливные горловины и прочие.

Технология переноса деталей, не пересекающих сечения и линии расшивки такова:
Продолжаем какие-либо характерные линии детали до пересечения с линиями расшивки и переносим их на общий вид (1).Затем из этих точек проводим линии, повторяющие линии расшивки (либо вырезаем нужные участки со слоя с лайнартом и перемещаем/деформируем их), и определяем размеры детали (2). После этого стираем лишнее, добавляем скругления (3):

Отмечу, что работа довольно скучная и кропотливая, но на выходе получаю математически точный результат:

Общий вид почти готов, осталось только достроить подвижной конус воздухозаборника, сопла, шасси, видимую часть кабины экипажа и оптико-локационную станцию. Также я решил показать некоторые подвижные элементы конструкции, такие как пушечная установка, воздухозаборник вспомогательного двигателя и другие.

Первые на очереди -- начинка оптико-локационной станции (ОЛС) и штанга дозаправки. В первом случае -- рисую нехитрый отсек под стеклом и сам объектив ОЛС. Во втором -- копирую на новый слой и переношу обтекатель штанги выше (ориентируясь по чертежу), немного его подправляю (так как обычный параллельный перенос сработал бы на плоскопараллельной проекции, но не работает в трехточечной перспективе), при необходимости на отдельном слое выполняю дополнительные построения тонкими линиями, после чего достраиваю саму штангу:

Затем переключаюсь на отрисовку кокпита. Тут тоже все просто: пользуясь сеткой, сечениями и линиями перспективы, на новом слое "открываю" створки фонаря, после чего прорабатываю сам кокпит: приборная панель спереди, катапультное кресло и приборные панели по бокам.

Для возможности отключения данного вида, он прорабатывается на отдельном слое. Нижележащие линии можно скрыть маской, но я предпочитаю создать новый слой и зарисовать лишнее белым цветом (это более гибкое решение, позволяющее включать и отключать дополнительные виды независимо друг от друга; подробнее я его описал в первой части статьи)

Технология определения точек подвижных элементов такова: нахожу начальную точку (достраиваю скругления); затем из нижней точки схода ставлю две линии перспективы, одна проходит через начальную точку (1), другая через ее проекцию на профиле в прежнем положении (1'); далее через точку на профиле в новом положении из правой точки схода провожу линию перспективы (2) до пересечения с линией (1'); после чего через точку на профиле в новом положении и точку пересечения линий (1') и (2) провожу две линии перспективы (3) и (3') из левой точки схода; и, наконец, из точки пересечения (3') и (1) провожу линию преспективы (4) в правую точку схода, которая пересекаясь с линией (3) даст искомую точку:

Полностью отрисованный кокпит выглядит так:

Как видно из рисунка, приборные панели пилота и штурмана-оператора различны (у пилота она пониже, на ней установлен складывающийся индикатор лобового стекла (эллипсы под ним -- проектор, который проецирует изображение на стекло ИЛС), у штурмана панель по высоте занимает максимально возможное положение).

Далее отрисовываю конус основного воздухозаборника в двух положениях -- максимально выдвинутом и максимально втянутом:

И пушку в максимально поднятом положении.

Хорошо видна система вентиляции отсека пушки, открытые створки обтекателя и дульные тормоза стволов пушек.

Рядом с пушкой воздухозаборник вспомогательного двигателя. Его я тоже открываю:

После этого приступаю к хвостовой части. Открываю створки реверса и обслуживания гидроцилиндров привода сопла, достраиваю выдвинутые для обслуживания гидроцилиндры:

И завершаю хвостовую часть соплами (ничего сложного -- одни эллипсы и прямые):

Хвостовой конус выполнен на отдельном слое, его можно отключить (т.е. в убранном состоянии он не виден с этого ракурса)

Под конец отрисовываю видимые части опор шасси. От носовой опоры остается видимой небольшая часть пневматика (остальное закрывается воздухозаборником). От основной опоры видно только тележку, стойку и гидроцилиндр опрокидывания тележки. Пневматики рисую в нагруженном состоянии. Сначала рисую центральный пневматик, затем копирую и переношу его с небольшими деформациями:

Как я уже говорил, все дополнительные виды выполнены на отдельных слоях, что позволяет мне с легкостью их включать и выключать, создавая различные конфигурации самолета.
Например, полностью распотрошенный самолет:

Или самолет в стояночном состоянии:

Может возникнуть резонный вопрос: "зачем отрисовывать такую мелочь, если на общем плане ее не видно?". Ответ прост -- на концепт арте сделаю несколько выносок крупным планом с дополнительными видами, где и покажу эту красоту.

Завершающим штрихом к лайнарту общего вида будет нанесение заклепок.
Первым делом обозначаю функциональные винты, которые держат лючки, створки и прочие элементы (пусть даже те, которые не видны). Разумеется, ориентируюсь по чертежам:

Затем наношу заклепочным инструментом (жесткая круглая кисточка с параметром "интервал" (spacing) 281%) заклепки, скрепляющие панели обшивки между собой (виды соединений панелей, влияющие на расположение заклепок около шва рассмотрены в первой части статьи):

Эффективней всего наносить заклепки вышеописанной кисточкой с нажатой клавишей Shift: в этом случае достаточно сделать несколько щелчков около шва чтобы получить приемлемый результат. Главное -- правильно подобрать шаг:

Закончив с этим, размечаю линии, вдоль которых будут идти заклепки, прикрепляющие панели обшивки к каркасу. Они должны повторять форму объекта, поэтому при их переносе с чертежа ориентируюсь по сечениям и уже существующим линиям расшивки:

После чего тем же заклепочным инструментом наношу заклепки по намеченным линиям:

В итоге получаю полностью завершенный лайнарт общего вида машины:

По этой же технологии отрисовал дополнительный вид 3/4 сзади-снизу:

Заклепки я переносить не стал, так как этот вид будет на концепт-арте в маленьком масштабе, что сделает их почти невидимыми. Сопла отрисованы в нескольких положениях на отдельных слоях:

При построении сопла я использовал элементы чертежа, приготовленные в первой части статьи:

Оба данных вида совсем не показывают конструкцию опор шасси и пушки. Чтобы исправить это, я отрисовал общие виды этих элементов. Так как это -- дополнительные виды, и сами элементы довольно простой формы, то для экономии времени можно воспользоваться только одной проекцией для построений, и масштаб глубины выбрать "на глазок". В остальном -- та же самая методика построений, что и при проработке общего вида. Вот что у меня получилось (на врезках некоторые этапы построений):

Пушка:

Основная опора шасси:

Основная опора показана со внутренней стороны, для того чтобы показать конструкцию тележки.

Носовая опора шасси:

Замечу, что работа над каждым дополнительным видом производилась в отдельном документе. Это несколько разгружает оперативную память, так как все чертится в высоком разрешении (общий вид -- примерно 7 000 пикселей по большей стороне) и на большом количестве слоев, для возможности внесения поправок без больших потерь.
В третьей, заключительной части я произведу визуализацию общего вида и скомпоную все на один концепт-арт.

Создание концепта самолета. Часть вторая

Третья часть>>