3D Engineering

...Лучшее из общего.

  • Увеличить размер шрифта
  • Размер шрифта по умолчанию
  • Уменьшить размер шрифта

Новые возможности работы с 3D объектами в Adobe Photoshop CS4

Как вы уже знаете из анонсов и других источников – в Adobe Photoshop CS4 Extended полностью доработали и даже переработали возможности работы с трехмерными объектами и моделями. Вот несколько новых возможностей:

  • Переработаны инструменты работы с трехмерными объектами и создания 3D слоев.
  • Поддержка рисования ретуширования непосредственно на трехмерных объектах.
  • Создание карт Color, Reflections, Bump и других.
  • Поддержка новых режимов визуализации.

В данном разделе рассмотрены самые интересные возможности новой версии Photoshop, а именно – инструменты создания и управления 3D слоями, рисование на трехмерных поверхностях, новые возможности визуализации трехмерных моделей.

Пример созданной модели в Autodesk Maya 2009 и импортированная с помощью *.obj формата в рабочее пространство Adobe Photoshop CS4.

Итак, что нового в области работы с 3D объектами?

Первое что бросается в глаза – наличие нового меню «3D» в нем представлены все инструменты Photoshop для работы с трехмерными объектами, для создания текстурных карт и их редактирования.

Второе – наличие новых инструментов редактирования и управления 3D объектами и слоями на панели инструментов (Tools Panel).

Третье – новые манипуляторы для работы с перемещением, вращением и масштабированием объектов.

Четвертое – панель 3D позволяющая работать с источниками света и другими объектами трехмерной сцены в Photoshop.

Замечу, если вы знакомы с таким приложением как Pixologic ZBrush, то небольшое, но сходство есть – работа с холстом. Когда вы создаете проект в ZBrush, то вы используете Tools для создания и редактирования трехмерных объектов, при этом, ограничиваясь пространством холста, которое имеет свое разрешение. Вы можете сохранять созданную вами новую модель как инструмент и далее применять его вновь, а сам холст будет двумерным, поэтому иногда новички бывает, путаются в том, как же сохранять трехмерную модель для последующей обработки.

В Photoshop реализация сохранения проекта и управления им сделана намного лучше – за счет формата *.psd, благо в Photoshop пока создавать можно только текстуры, а не изменять геометрию. Кстати, можно из того же ZBrush экспортировать модель и затем применить её в Adobe Photoshop. Только один минус – огромный объем файла и очень сложная для обработки модель получается на выходе из ZBrush.

Но принцип холста остается – вы можете создавать любого разрешения холст и далее импортировать на него трехмерный слой с объектом, для последующего редактирования и ретуширования.

Инструменты для работы с 3D объектами в Photoshop CS4. Слева на право: панель 3D, инструменты манипуляции объектами (в центре вверху) и габаритный контейнер, инструменты навигации в трехмерном пространстве (в центре внизу), меню 3D.

Как было сказано выше, инструменты для работы с трехмерными объектами в Photoshop CS4 были кардинально переработаны. Организация проекта теперь напоминает трехмерную сцену, как и во всех приложениях трехмерной графики и анимации. Для настройки сцены используется панель 3D, которая доступна из меню Window > 3D.

Панель 3D.

В данной панели вся сцена представлена в виде иерархии. В самом верху её находится модель, ниже уровнем идет шейдер, далее находятся источники света, по умолчанию их 3 именуются как Infinite Light.

Нижняя часть панели предусмотрена для настройки параметров выделенного объекта или элемента сцены.

Благодаря сосредоточению инструментов в одном окне не надо бегать по меню и другим инструментам программы для настройки.

Инструменты навигации и манипулирования объектами.

В Photoshop CS4 существенно переработаны инструменты навигации не только с двумерными изображениями, но также и трехмерными объектами и пространством.

На панели инструментов появились новые инструменты для манипулирования и навигации в 3D пространстве.

  • Первая группа инструментов – группа манипулирования объектами в неё входят следующие инструменты: 3D Rotate Tool, 3D Roll Tool, 3D Pan Tool, 3D Slide Tool и 3D Scale Tool. Данные инструменты вызываются нажатием клавиши “K”.
  • Вторая группа инструментов – группа навигации в 3D пространстве, в нее входят следующие инструменты: 3D Orbit Tool, 3D Roll Tool, 3D Pan Tool, 3D Walk Tool, 3D Zoom Tool. Данные инструменты вызываются нажатием клавиши “N”.

Главное достоинство новых инструментов навигации как для манипуляции холстом, так и манипуляции трехмерным пространством и объектами – они полностью взаимно дополняемые и могут быть использованы совместно. К примеру, вы хотите повернуть холст с 3D моделью для удобства редактирования, на другой угол не трогая модель, просто переключитесь на инструмент Rotate View Tool и вращайте холст. Как было описано ранее об этом инструменте, вы затем можете также и вращать и перемещаться в трехмерном пространстве, даже если холст будет повернут.

Пример работы с трехмерным объектом на холсте, повернутом на 45 градусов.

Также очень удобным нововведением является новый манипулятор для перемещения, вращения и масштабирования. Он выполнен в традиционном для программ трехмерной графики стиле с тремя осями и специальными элементами, при наведении на которые, активируется тот или иной инструмент трансформации модели.

Вид манипулятора трансформации объектов при перемещении, вращении и масштабировании.

Также на манипуляторе расположен инструмент, позволяющий управлять самим манипулятором – верхняя серая полоса. Если щелкнуть на самой полоске и перемещать мышь или перо планшета манипулятор можно переместить на другую область холста. По краям полосы расположены инструменты, позволяющие менять размер манипулятора, и скрывать его.

Чтобы скрыть манипулятор (свернуть) нужно щелкнуть на иконке расположенной слева на серой полосе. Чтобы изменить размер манипулятора необходимо щелкнуть на значке увеличительного стекла справой стороны серой полоски и при нажатой кнопке мыши перемещать мышь влево или вправо. В левую сторону манипулятор будет уменьшаться в размере, в правую сторону манипулятор будет увеличиваться в размере.

Настройка визуализации.

В Photoshop CS4 изменения в 3D были доведены до максимума с помощью внедрения возможностей визуализации трехмерных объектов, визуализатор в Photoshop CS4 поддерживает не просто затенение, но и Ray Tracing, Volume Rendering, Stereo Render и многое другое. При этом все параметры визуализации, настраиваемые и полностью поддающиеся контролю пользователя. Трассировка лучей позволяет визуализировать модели с отражениями, преломлениями и трассированными тенями. Нету только GI, но я думаю что этот вопрос в следующих релизах будет также решен.

Чтобы получить доступ к параметрам визуализации необходимо открыть диалоговое окно Render Settings, в котором сосредоточены все инструменты и параметры рендерера Photoshop. Используя меню 3D > Render Settings, откроется диалоговое окно 3D Render Settings.

Диалоговое окно 3D Render Settings.

В данном окне можно включить сразу несколько режимов визуализации, начиная от визуализации полигонов (face stile) заканчивая визуализацией стерео изображения (полезно использовать при создании стерео изображений для современных 3D кинотеатров или для придания стиля вашему изображению).

Каждый из режимов содержит параметры для затенения объектов и их визуализации. Выбрав один из типов визуализации, или сразу несколько, вы можете настроить их для достижения нужного вам результата.

Для примера, представленная ниже картинка визуализирована со следующими задействованными режимами визуализации – Face, Edge и Stereo.

Ниже будут описаны параметры и настройки визуализации режима Face Style.

Иллюстрация созданная с помощью настроенного визуализатора Photoshop CS4.

Итак, настройки рендеринга в режиме Face Type представлены следующими инструментами:

Face Style – позволяет выбрать один из 9-ти методов визуализации, а именно: Solid, Ray Traced, Unit Texture, Flat, Constant, Bounding Box, Normals, Depth Map и Paint Mask.

В раскрывающемся списке Texture вы можете выбрать тип текстуры, который будет визуализироваться при применении режима Unit Texture.

Параметр Color позволяет выбрать, какой цвет будет применен к модели. По умолчанию белый.

Параметры Reflections, Refractions, Shadows активны только при применении алгоритма Ray Traced.

Флажок Remove Backfaces отключает визуализацию двусторонних материалов и невидимых граней.

Флажок Render For Final Output активирует более точные расчеты и позволяет более качество визуализировать модель и все в ней изменения, но из-за этого он очень требователен к производительности вашего компьютера.

Режимы визуализации Solid и Ray Traced.

Вообще чем хорош визуализатор Photoshop CS4, он позволяет несколько типов затенения объединять для достижения разных результатов, можно включать одновременно практически все режимы, и при этом работать с моделью, вращая её, и рисуя на ней.

Да конечно тут не хватает новомодных алгоритмов, которые уже не один год используют дизайнеры трехмерной графики – GI и т.п., но и это можно решить, например запеканием текстур на модель с последующим импортом их в Photoshop.

А как же рисовать текстуры?

Рисование на трехмерных объектах непосредственно в Photoshop.

Как вы помните, в Photoshop CS3 интеграция и работа с 3D моделями выглядела, мягко говоря, бледненько, J но в версии CS4 она существенно упрощена и намного продуманней.

С появлением удобных в использовании инструментов навигации и более качественным рендерингом стало возможным создание практически любой визуализации непосредственно в Photoshop. Но самое важное – возможность рисования непосредственно на самих трехмерных объектах и создания отдельных карт текстур.

Конечно, могу сказать, что рисовать на трехмерных объектах в Photoshop – не так удобно как в том же ZBrush или Mudbox, можно было бы сделать и лучше, но что имеем то и имеем.

Принцип работы с рисованием текстур в новом Photoshop сначала может вогнать в легкое расстройство, но с ним быстро можно разобраться и начать работу, как и в обычном двумерном режиме работы.

Текстуры Diffuse, Bump, Glossiness и другие отображаются в панели Layers в виде пункта Textures. По умолчанию создается одна текстура – Diffuse. Остальные необходимо создавать из меню 3D > 3D Paint Mode > (выбор типа текстуры), когда при выбранном инструменте Brush вы выбираете текстуру и начинаете рисовать, то при её отсутствии Photoshop предложит создать её, где вы создаете новый холст с выбранными вами размерами.

Пример рисования на 3D модели ландшафта. Слева модель, справа открытая текстура карты Diffuse. В панели Layers видно как связаны текстуры с трехмерным слоем. Рядом на панели 3D открыта структура сцены с параметрами материала.

Важно помнить, что при рисовании текстур должен быть выбран их тип, к примеру, рисуя карту Diffuse, выберите в меню 3D > 3D Paint Mode > Diffuse, если выбран другой тип, к примеру, Bump и вы не смените его, то будет создаваться текстура для Bump Map.

При рисовании на трехмерных моделях все параметры кисти работают, при применении графического планшета также работают все возможности, которые позволяют делать более аккуратные и мягкие мазки кистью.

При рисовании карт рельефности (Bump) Photoshop рисует их не в градациях серого, а текущим цветом, но на самой модели это проявляется в более или менее ярко выраженном эффекте.

Текстура Bump созданная разными кистями.

Цвет вы можете менять самостоятельно в панели инструментов, или просто конвертируйте текстуру в Bump в формат Grayscale и рисуйте в градациях серого.

Пример модели ландшафта с текстурой Bump.

А что делать, если необходимо рисовать более сложные текстуры, к примеру, состоящие из нескольких слоев и при этом применять к ним типы смешивания?

Все также достаточно просто для начала необходимо открыть трехмерную модель, затем отдельно кликнув два раза мышкой по текстуре открыть ее. Чтобы увидеть UV координаты выберите в меню 3D > Create UV overlays, и выберите способ отображения UV координат – Wireframe, Shaded или Normal Map.

После открытия отдельного окна с именем текстуры и отображения UV координат, вы можете рисовать её как обычно в Photoshop, с применением всех его возможностей.

Для того чтобы текстура сразу отобразилась на модели, просто выберите File > Save… и изменения сразу же проявятся на модели.

К сожалению, создавать несколько текстур Diffuse или Bump и др. в одном материале нельзя но, используя такой подход, вы можете без проблем создавать разного уровня сложности текстурные карты.

К сожалению Photoshop CS4 не может выводить текстурные карты типа Normal Maps, неизвестно конечно, почему не сделали эту функцию, она была бы очень полезной. Но сами карты нормалей Photoshop может использовать. В свойствах материала есть специальный канал для текстур – Normal. В него вы можете поместить карту нормалей созданную, к примеру, в ZBrush или том же 3ds Max.

Пример визуализации в режиме Normals.

В заключение обзора возможностей работы с 3D моделями в Photoshop CS4 уделим немного внимания новой панели 3D.

Панель 3D.

Данная панель как было сказано выше, является браузером вашего «трехмерного холста». В ней сосредоточены все параметры объектов, материалов и источников света сделанные разработчиками Photoshop.

Панель 3D.

Вся трехмерная сцена представлена в виде иерархии распределенных по категориям элементов сцены – сама сцена, геометрия сцены, материалы и источники света.

Внизу панели расположена секция, где при выделении того или иного элемента отображаются его параметры. Все достаточно просто, просто также как и сами настройки J. В нижней части панели расположены кнопки для отображения плоскости поверхности и источников света в виде иконок в самом окне с холстом, также расположены кнопки создания новых источников света и удаления их из сцены.

При выборе верхнего уровня иерархии – Scene. Отобразятся следующие параметры:

Preset – здесь вы можете выбрать какой из заготовленных типов визуализации вы хотите использовать, или открыть диалоговое окно Render Settings с помощью одноименной кнопки для создания и применения своих настроек визуализации.

Anti-Alias – режим сглаживания по умолчанию стоит Draft вы можете также выбрать из раскрывающегося списков один из других уровней качества – Better, Best.

Global Ambient Color – параметр указывает какого цвета и как сильно будет проявляться окружающее освещение, чем светлее оттенок тем более ярким будет цвет окружения и его сила, вы можете задать любой цвет для достижения желаемого результата.

Paint on: - этот параметр позволяет не используя меню 3D выбирать какой тип текстуры вы будете создавать.

Cross Section – эта группа содержит инструменты для создания плоскостей сечения. Это особенно полезно при использовании Adobe Photoshop CS4 для машиностроения и подготовки демонстрационных материалов с 3D моделями из CAD приложений.

Plane – задает цвет и прозрачность плоскости сечения.

Intersection – задает контур разреза он помечается черным цветом по умолчанию, но лучше его делать красным так будет лучше заметны кромки геометрии.

  • Offset – задет положение секущей плоскости.
  • Tilt A, Tilt B – параметры задающие угол поворота плоскости сечения.
  • X-Axis, Y-axis, Z-axis – задают ось на которой будет расположена плоскость сечения.

Остальные параметры материалов и источников света также просты и быстро изучаются. Просто самостоятельно посидите и «методом тыка» вы быстро с ними разберетесь, ведь визуализация трехмерных моделей в Adobe Photoshop значительно проще, нежели чем в профессиональных редакторах трехмерной графики и анимации – таких как Maya, 3ds Max, Softimage | XSI и др.

Свойства для геометрии, материалов и источников света.

Архив с материалами для пользователей (65 Мб)

 

Архив статей

 авг   Сентябрь 2019   окт

ВПВСЧПС
  1  2  3  4  5  6  7
  8  91011121314
15161718192021
22232425262728
2930 
Julianna Walker Willis Technology

Случайная новость

Денис Фомин

Многие 3D дизайнеры в своих работах используют предметы из стекла, но добиться по настоящему реалистично выглядящего стекла удается не многим.
Это связанно, прежде всего, с тем, что изделия из стекла настолько часто попадаются нам на глаза, что не составляет большого труда определить компьютерную подделку. В этой статье я расскажу вам, как сделать "стеклянное" стекло в программе 3D Studio MAX. Изложение материала ориентированно на средний уровень знания пакета, т.е. я не буду подробно рассказывать где найти то или иное меню. Если же у вас возникли затруднения, то обратитесь к справочной системе и посмотрите сцену.
Не торопитесь запускать любимую программу, в самом начале немного теории и пока я тут строю графики и рисую диаграммы вы, пожалуйста сходите на кухню и принесите стакан а еще лучше предварительно вымойте его с мылом т.к. чтобы запачкать виртуальный мир нужно очень сил и ресурсов, и я расскажу об этом как ни будь в другой раз. Когда вспоминают свойства стекла первое что приходит на ум это прозрачность и преломление, к сожалению многие этим и ограничиваются. Для того чтобы реализовать эти простые свойста в МАХе предусмотренно несколько способов. Вот они:
* Карта Refract/Reflect
* Карта рефракции в тонкой пластине
* Карта Raytrace
* Материал Raytrace

Первые две карты мы отметаем сразу, так как в этих случаях качество принесено в жертву скорости. Карта Raytrace и материал Raytrace по многим параметрам схожи, в частности для расчета отражения и приломления они моделируют реальное поведение световых лучей и изображения полученное с их помощью, при умелой настройке, фантастически реально. Мы будем использовать материал Raytrace так как в отличии от карты у него есть несколько дополнительных параметров без которых нам не удаться добиться реализма. Посмотрите внимательно на характер изменения прозрачности, вы заметили, что к краям она спадает? Это потому, что лучам света приходится проходить сквозь большое количество стекла. Теперь рассмотрим, как распределяется отражение по поверхности стакана, если вы внимательны, то должны заметить усиление отражения от центра к краям. Если не догадываетесь, почему так происходит, то обратитесь к учебнику физики. Следует также упомянуть о таком чисто компьютерном параметре как количество переотражений / приломлений, в реальной жизни они стремятся к бесконечности, но так как скорость компьютеров не бесконечна, то все программы ограничивают этот параметр очень не большим числом, в МАХе например по умолчанию стоит 9. Для моей сцены вполне хватило и 5, а вот установив меньшее значение, вы значительно проиграете в реализме т.к. именно 5 переотражений позволяют нам увидеть, что отражается на задней стенке стакана. Реально это выражается в виде цветовых пятен на поверхности стекла, которые и придают ей "живой вид". Из основных параметров хотелось бы также упомянуть о бликах, они у стекла жесткие и обусловненно свойствами материала, яркие, что сравните для примера блики на металлической поверхности и резиновом мячике.
Если вы еще не уснули, спешу вас обрадовать, мы приступаем к практике.
"Джентльмены заводите моторы", ну в смысле пора включать комп и запускать 3D MAX.
Приступим, сначала нам нужно создать стакан, проще всего это сделать так, нарисуйте профиль стакана, только учтите у него должно быть две стороны и примените к нему модификатор Lathe, только не скупитесь на количество фейсов.Я в своей сцене использовал NURBS так как он даёт более качественый результат.



Вот у вас и получился простой стакан, можете поработать над ним еще немного добавляя детали, а затем нужно создать ему окружающую среду. Создайте небольшой BOX и поместите его под стакан, пусть это будет стол. Также установите на стол еще несколько простых примитивов, у меня это: сфера, пирамида и непонятная загогулина для общего разнообразия. Разместите эти объекты спереди и сзади стакана, что бы было видно, как он умеет отражать и преломлять. Еще следует создать один большой BOX такого размера, чтобы в него поместилась все ваша сцена, это будет комната, примените к нему модификатор NORMAL и устоновите галочку FLIP. Осталось настроить камеру и расставить свет, я думаю трех точечной схемы освещения будет достаточно.



Пора приступить к материалам, для начала назначьте всем вспомогательным объектам несложные текстуры.
А теперь займемся нашим главным героем.
Создадим Double Sided материал, на роль facing материала назначим Raytrace материал, и перенесем его на Back выбрав при этом способ копирования как образец.



Использование Double Sided материала необходимо потому что переключатель 2-Sided в материале Raytrace неработает,для справки смотри readme.rtf который находится в катологе с МАХом, а без этого вы потеряете часть деталей, хотя сильно выиграете во времени.
Щелкнув на facing материале, вы окажитесь в настройках котырые и определяют внешний вид вашего стекла.



Начнем сверху вниз. В качестве алгоритма тонирования выберите Fong, он дает более жесткие блики. Справа поставьте галочку Super Sampling, она помогает избежать визуальных артефактов, но так как сильно замедляет расчет сцены, то на этапе тестирования, ее можно отключить. В качестве цвета диффузии выберите серый с интенсивностью 127. В строчке Reflect, выберите небольшое значение интенсивности, 45 вполне хватит, это будет минимальный уровень отражения. Щелкните на пустующей кнопке справа, что бы назначить на канал отражения карту Falloff, важно чтобы Front Colour был черный, а Back белый, в качестве алгоритма смешивания выберите Fresnel. это и обеспечит усиление отражения к краям стакана.



Поднимитесь на уровень вверх и скопируйте только что созданную карту на канал Transparency. Выберите в качестве базового цвета для прозрачности белый, с интенсивностью 250. Теперь подстройте карту Falloff для канала прозрачности таким образом чтобы Front Colour был белый, а Back черный, это обеспечит спад прозрачности к краям стакана.
Установите IOR равным 1.5, и перенесите карту прозрачности на карту IOR, указав при этом способ копирования как Copy. В настройках этого канала поставьте галочку Overdrive IOR и установите значение равным 1.6 или чуть больше, это обеспечит более сильное преломление света на краях стакана.
Теперь настроим блики. Выставите значения параметров Shinimess и Shinimess Strength как 80 и 180 соответственно. Раскройте свиток Extended Parameters и найдите параметр Translucency, установите значение цвета, Value не более 40. Этот параметр отвечает за рассевание света в стекле и позволяет реализовать такие материалы как: замерзшее стекло, рисовая бумага или свечной воск. Далее наш путь лежит в Raytracer Control, щелкните на Global Parameters и установите количество переотражений равным 5, впрочем, если у вас очень мощный компьютер то можете оставить 9, и пойти спать.
Поставе галочку в разделе Global Ray AntiAliaser и нажмите Close. Позже в этом разделе поиграйте с параметрами размытия. Раскройте свиток Maps, и в цифровых полях на против каналов отражения и преломления введите значение 50, это позволит ослабить влияние карты Falloff.
Все что теперь нужно это поставить сцену на просчет и в зависимости от мощности компьютера пойти выпить чашечку кофе или уехать с друзьями на рыбалку. Для более тонкой настройки вам следует подобрать параметры карты Falloff в частности Mix Curve, а также степень ее влияния на отражения и преломления.



Эти параметры зависят от толщены стекла вашего стакана, нужно добиться такого эффекта, чтобы стенки стакана были слегка темные. Чтобы ускорить процесс настройки я рекомендую назначить карту Falloff не на канал прозрачности, а в качестве диффузного цвета стандартного материала это позволит значительно ускорить процесс настройки Mix Curve и за тем скопируйте карту в канал отражения или преломления. Впрочем, предварительных расчетов для тонкой настройке не избежать, поэтому на это время отключите AntiAliaser, что значительно ускорит процесс. Не пере усердствуйте с параметром Translucency так как он слишком размывает изображение и для обычного стекла его значение не должно превышать 95. Если в результате рендеринга на изображении видны черные точки размером с 1 пиксель, то либо уменьшите параметр размытия в настройках AntiAliaser, либо измените фильтр с Fast на MultiResolution и в настройках аккуратно увеличьте начальное и максимальное количество лучей. Будьте аккуратны с этими настройками, так как они катастрофически влияют на время расчета. Если у вас в запасе нет свободной вечности, то закрасьте в ручную эти пиксели в программе Adobe PhotoShop или аналогичной, впрочем если вы настолько безумны что создаете с Raytrace эффектами анимацию, то этот путь не для вас. Как видно создание реалистичного стекла не такая уж трудная задача.



P.S.: Настала пора внести пару бочек дектя в ложку мёда.

Присмотритесь внимательно к изображению. Что то не так, верно? Это "не так", называется тень, к большому сожалению стандартный рендер МАХа до сих пор имеет большие проблемы с тенями. Тут и отсутствие Soft Ray Traced Shadow, и что более всего раздражает так это отсутствие влияния на тень оптических свойств материала, в данном случаи стакан работает как линза и тень должна была это учесть.Поэтому пока без Plugins не обойтись, впрочем не давно состоявшийся релиз Мental ray 2.1 для работы совместно с МАХом вселяет оптимизм и надежду на получение действительно на 100% фотореалистичных изображений.

далее