3D Engineering

...Лучшее из общего.

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

Двух noise_ов различающихся

KleSk



Вступление

Прежде всего, хочется отметить, что предлагаемый способ создания воды ни в коем случае не претендует на универсальность. При его использовании есть достаточно много ограничений, определяемых, в основном, используемыми материалами. В конце изложения мы остановимся на некоторых из них. Также хочется отметить, что некоторые нюансы создания материалов в данной сцене были, при написании урока, опущены в связи большим объемом получившегося материала.

1. Окружение

Так как в данном уроке мы будем рассматривать только создание воды, то будем считать, что все остальное (небо, облака, камни и пр.) мы уже сделали. Создание некоторого окружения (хотя бы частично) именно до начала работы над водной поверхностью существенно облегчит задачу, так как при работе над материалом воды мы должны видеть отражение в ней чего-либо, причем (желательно) максимально реалистичного. При желании можно даже использовать фотографию, помещенную в качестве фона (горизонт фона и нашей сцены должны, конечно, совпадать), с последующей заменой ее на что-то, сделанное собственными руками.

2. Вода у берега

Честно говоря, это оказалось самым сложным в работе. Сначала определимся с материалом отражения. Мы хотим сделать воду, набегающую на песок, на ней много маленьких волн, геометрическое задание которых (с помощью сетки) приведет к очень большому количеству полигонов в сцене. Последующее использование Raytrace в качестве отражения повергнет в глубочайшую задумчивость (переходящую в летаргический сон) самый современный процессор, поэтому от такого способа мы вынуждены отказаться, хотя он и является наиболее универсальным. Мы же изберем другой путь - представим воду в сцене как QuadPatch, а в качестве материала отражения выберем Flat Mirror. Почему именно этот материал? Благодаря его двум особенностям: возможности искажать отражение в зависимости от Bump и с помощью Blur. Но, в тоже время, это нас очень ограничивает - мы не сможем изменить геометрию воды, она останется плоской, к тому же искажения отражений при использовании Bump не совсем точны. Что ж, попробуем справиться с этим, создав для начала правильные текстуры прозрачности и bump.

Текстуры

Для создания текстур нам не понадобиться каких-либо художественных способностей, а только владение основами Photoshop и немного терпения. Все, что будет нарисовано, получено опытным путем в результате проб и ошибок, поэтому, наверняка, можно создать и более "правильные" с точки зрения реалистичности текстуры.
.
Откроем Photoshop и создадим новое изображение где-нибудь 2000х1300. Закрасим его белым и на отдельном слое нарисуем линию воды у берега. Закрасим часть, соответствующую берегу, черным. Добавим несколько серых пятен у берега для создания "отмелей". Это будет текстурой прозрачности.

В этом же проекте создадим bump карту. Для этого на новом слое проведем мягкой кистью черную линию, повторяющую береговую, но выше, там, где у нас уже будет вода. Это будем граница песка и воды. Сделаем белый noise на этой линии, который будет задавать проступающий песок или неровности воды на самой границе .

Теперь нарисуем волны. Каждая волна представляет из себя чуть искривленную линию (у нас - серую), имеющую несколько неравномерную толщину и прозрачность и плавно исчезающую к краям. Как ни странно, но добиться нужной линии (волны) достаточно сложно. Автор нарисовал огромное количество разнообразного вида червяков, прежде чем добился, наконец, приемлемого результата. Создав несколько различных волн, сдублируем их, получив:

Но волны идут не только параллельно берегу. Поэтому скопируем слой волн, повернем его на 90 градусов, увеличим примерно в 2.5 раза и сделаем его более прозрачным. Теперь опять сделаем тоже самое, но увеличим уже гораздо сильнее и повернем под углом градусов 30 к линии берега. При этом получим следующее:

Назовем это Bump_map, и, в очередной раз, убедившись, что Айвазовского из нас не получится, закрываем Photoshop и переходим в МAX.

Материал воды

И так, вода у берега будет у нас сделана из QuadPatch. Берег тоже будет QuadPatch, но совсем чуть-чуть ниже и абсолютно черный. И то, и другое наклоняем чуть-чуть в сторону моря.

Теперь начинается самое сложное. Создаем материал воды.



Начнем с прозрачности. Понятно, что мы ее уже нарисовали, но не все так просто. Во-первых, прозрачность воды зависит от угла, под которым мы на нее смотрим. Чем ближе к нам вода (начиная с некоторого угла или расстояния), тем она прозрачней. Во-вторых (здесь я немного утрирую), чем дальше от нас линия берега, тем она четче, а чем ближе - тем более размыта. Осознав весь трагизм создавшейся ситуации с прозрачностью (а ведь это далеко не самое сложное в нашем материале воды), приступим. Создадим карту прозрачности Bitmap. В качестве изображения для нее возьмем уже нарисованную нами прозрачность.
В зависимости от пропорций, которые имеет QuadPatch воды (полоска воды у берега длинная), сделаем соответствующий tiling (у меня он равен 6) по U-координате.
Зададим значение Blur = 10 (размытие линии берега вдали).

Теперь создадим Mix, взяв в качестве одной карты только что получившуюся, в качестве второй - такую же, но с Blur = 70 (размытие линии берега вблизи), а в качестве Mix Amount - карту Falloff.

Этим мы задали изменение размытия линии берега от расстояния.
Теперь полученный Mix мы берем в качестве map для карты Mask
В качестве маски берем опять карту Falloff, но с немного другими параметрами.

Таким образом, чем вода к нам ближе (начиная с некоторого расстояния), тем она прозрачней.

Теперь - Bump. Здесь все достаточно просто. В качестве Bump берем нарисованные нами в Photoshop многочисленные кривые полоски по маске noise. Tiling соответственно тоже = 6. Маска по noise делает наши волны немного "неправильными". Bump Amount = 700.

Теперь создаем карту отражений. Как уже говорилось выше, в основе ее будет Flat Mirror.

Но чем выше волна (или близость кромки берега), тем меньше (слабее) отражение. Поэтому опять делаем Mix. В качестве map1 берем Noise (как бы рябь в местах большой волны и у берега), в качестве map2 - наш Flat Mirror, в качестве Mix Amount - нарисованный нами Bump. Так как сила отражения воды противоположна ее прозрачности, то берем полученный нами материал по маске ранее сделанной нами прозрачности.
В принципе, то же самое надо сделать и с Specular Level - там, где вода прозрачней, блик волны на ней слабее, но это не имеет большого значения, потому что солнца как такового у нас нет.

Если кто-либо, кроме меня, не заснув на полпути, все же выполнил все описанное выше (а в этом я очень сомневаюсь J ), то он получил бы примерно следующее.

Поставим SuperSampling получше, нажмем Render и, в зависимости от мощности нашего компьютера, пойдем пить кофе, смотреть телевизор, или приляжем на часок поспать.
Вернувшись к компьютеру, получим:

3. Волны

Здесь все гораздо проще. Волны не могут быть плоскими, а, следовательно, Flat Mirror мы применить не можем. Значит Raytrace. Но геометрия волн может быть не очень сложной, к тому же они все-таки далеко. Для создания одной волны возьмем Box с достаточным для последующего Edit Mesh количеством точек. С помощью Edit Mesh зададим основные выпуклости и впадины волны, а потом при помощи Displace сделаем небольшие неровности. В качестве карты для Displace возьмем опять Mix из двух noise_ов, различающихся размерами зерна. Если длины волны не хватает, и мы видим ее край, то сдублируем ее и положим "сбоку" еще одну такую же.
Материал волны гораздо прозаичнее, чем у воды. В качестве отражения - Raytrace(с глубиной трассировки = 1), Bump - dent

Считаем то, что у нас получается.

Таким же образом сделаем несколько "рядов" волн, при этом каждый последующий ряд, делая больше предыдущего. Будем делать это до тех пор, пока мы не дойдем до самого "горизонта".

В качестве заключительного штриха добавим две полоски чистой воды вдали у берега. Сделаем это при помощи тех же QuadPatch. Материалом для них будет сильно упрощенный материал воды без bump и прозрачности.
Ну и, наконец, для тех, кто дочитал до конца - финальный просчет (уже с облаками).

4. Недостатки метода

1. Невозможность задания "неплоской" прибрежной воды. Все волны, неровности ее задаются при помощи Bump.
2. Не совсем корректное отражение Flat Mirror. Например, в данной сцене нельзя поставить камень близко к точке камеры - отражение его в воде будет неправильным, так как угол между направлением камеры и поверхностью воды будет достаточно большой.
3. Сложность анимации полученной воды.

 

Архив статей

 июн   Июль 2020   авг

ВПВСЧПС
   1  2  3  4
  5  6  7  8  91011
12131415161718
19202122232425
262728293031 
Julianna Walker Willis Technology

Случайная новость

Так уж совпало, но мы утратили веру в правдивость фотографии вместе с верой в истинность печатного слова. Но сегодня мы отпразднуем свободу печати только правдой, горькой и смешной.

Образ звезды сегодня – это образ, созданный, прежде всего, технологиями digital make-up. Резино-пластиковые женщины привычно сверкают с обложек журналов, теле- и киноэкранов блестящими розовыми лицами и другими похожими частями тел. Сложное профессиональное освещение, работа стилиста, парикмахера, визажиста – все это важно, но все же убрать морщины, изменить форму губ, увеличить глаза, уменьшить талию, округлить то, что должно быть круглым, и, наконец, придать картинке финальный лоск – может только retouching. Профессия retoucher-а еще только развивается в России, тогда как мировые retouch-агентства уже давно распределили позиции. Ведущих компаний этого профиля сегодня в мире около пяти.  Они оказывают услуги ретуши самым востребованным персонам мирового шоу-бизнеса и ведущим производителям косметики. Каждая картинка может обрабатываться вручную, буквально попиксельно в течении нескольких недель! Фактически изображение полностью перерисовывается поверх исходной фотографии. Высший пилотаж – сохранить фотореалистичность a-la «так и было». Ретушеры классом ниже работают в фото- студиях, в дизайнерских агентствах и на постпродакшене. И, наконец, есть в мире ретуши предприниматели, обещающие превратить обывателей в «звезд» за пару дней и 30$. Ну, а читателю наверняка приходилось улучшать внешний вид друзей и родственников совершенно бесплатно.

Основная «проблемная зона» человека – это, конечно, лицо, и прежде всего – кожа, у любимцев публики нет прыщиков и неровностей на лице, блеска жирной кожи, мешков и глубоких морщин под глазами и вокруг рта.

Blur (первое, что приходит в голову начинающим ретушерам) применяется только при fast-retouching – обработке за 2-3 часа. Как ни странно, чем выше класс ретушера, тем меньше секретов. Основные инструменты обработки -  фотошоповские dodge и burn, каждый квадратный миллиметр лица обрабатывается с помощью этих инструментов, темные участки высветляются, а светлые – напротив, затемняются. Так не теряется текстура кожи (волоски и поры). Именно этим покоряют и наводят иллюзии рекламные плакаты крупнейших производителей косметики – высокой детализацией и реалистичностью.

Конечно, используется clone stamp, patch и healing tool, удачный участок кожи или текстура копируется на место неудачных. Профи рекомендуют использовать мягкие кисти с 80% прозрачностью, дабы не допустить грубых краев и изменения цвета.  Один из любопытных приемов ретуши использование airbrush кисти с текстурой кожных пор. Кстати, против крупных пор помогает dust & scratches.

Blur в профессиональной реалистичной ретуши практически не используется, так как убивает естественную текстуру кожи, но зато он получает широкое применение в других стилях: не фотореализмом единым, как говорится. Есть стили, которым неприкрытая искусственность только на пользу, но и тут нельзя просто выделить щеки и размыть по Гауссу.

Если уж размывать, то первый кандидат – зеленый канал изображения, именно он содержит большую часть информации о неровностях кожи; поры можно найти в синем канале; а красный пригодится, если скопировать его поверх слоя с цветным изображением и поиграть с масками и параметрами смешивания слоев.

Среди инструментов размывания лидер популярности у ретушеров – удаление шума с помощью median. В чистом виде его использовать, конечно, нельзя, но в комплексных решениях, например, с history brush – весьма полезно.

Непозволительно ретушерам забывать и о таких вещах как свето- и цветокоррекция. Ретушер высшего класса творит чудеса с помощью Curves, чувствует малейшие оттенки цвета, обладает безупречной интуицией на цветовые сочетания.

В качестве бонуса – секундное решение: дублируем слой с фото, инвертируем, используем Filter=>Other=>High Pass, сдвигаем слой на один пиксель влево или вправо (в зависимости от освещения), выставляем верхнему слою прозрачность около 20-30%, и меняем режим смешения слоев с Normal на Overlay. Вуаля!

Кроме лица особого внимания заслуживают руки – вы никогда не увидите вен, шрамов и волос на звездных конечностях – максимум допустимого: нежный пушок, аккуратно пересаженный с лица )

Подмышки. Смешно, но на самом деле практически на всех качественных фотографиях, где присутствуют обнаженный сгиб руки у плеча, поработала рука CG-мастера. Если рука опущена, появляется три-четыре складки кожи, на обработанной фотографии – одна. Если рука поднята, то с подмышкой придется поступить как с лицом – сглаживать неровности, убирать морщинки и высветлять кожу.

Часто приходится менять прическу, и тут поможет только опыт, никаких автоматических решений попросту не существует. Кстати, о них: есть несколько неплохих плагинов для ретушеров, но они не могут заменить опыта и знаний, только ускоряют некоторые процессы и обеспечивают более удобную компоновку стандартных инструментов. Увы, кнопка «сделать красиво» пока лишь в мечтах...

Как я уже говорила выше, высококлассные фотографии практически перерисовываются полностью. Например, на этой отчетливо видна работа ретушера нью-йоркской студии Markus Klinko & Indrani над одеждой Mariah Carey: каждая складочка тут – дело его рук.

Как видим, гламурное фото, прежде чем попасть в журнал, проходит через руки CG-визажиста, но не только статичным картинкам уготована такая участь. Музыкальные клипы, концертные видеозаписи и рекламные ролики тоже не доходят до зрителя младенчески правдивыми. Но у композеров свой инструментарий – маски и трекинг. Набор функций для мэйкапа в AfterEffect-е не намного меньше, чем в фотошопе, но не все поющие люди могут себе позволить покадровый макияж, поэтому обычно исправляют самое заметное: дефекты кожи, форму носа или губ, убирают лишний вес – сжимают кадр, чтобы сделать поющую диву или мачо стройнее. Использование трекинга позволяет не рисовать маску для каждого кадра, но это хорошо для плавных движений, а когда вертлявая звезда в клипе резко крутит головой – композер злобно матерится.

Вообще, это очень вредная работа: перестаешь верить в человечество, становишься циником и очень устаешь, а про телевизор можно просто забыть, смотреть его невыносимо! )

Кстати, у ретушеров свои забавные средства для снятия стресса: например, detouching, тут знаменитостей не украшают, а наоборот – уродуют. Есть сообщества detouching, конкурсы по detouching и т.д.

Средства CG позволяют сделать 90-летнюю старушку 16-летней девушкой – решительно никаких технических преград к этому нет, тут только вопрос времени CG-специалиста. Но, заметьте, в наше время все звезды старше 50 выглядят на твердые 35. Это такой удобный возраст - можно в этом образе спокойно дожить и до 90, никто не удивится, мало ли, на что способна медицина и правильное питание.

Естественность всегда пыталась провозгласить себя модной тенденцией, но ей никогда не удавалось с успехом провернуть этот фокус: человек несовершенен, но не оставляет надежд хотя бы казаться совершенством. Сейчас компания Dove решила пойти ва-банк, открыв масштабную акцию против навязываемых СМИ шаблонов. Не будем вдаваться в мотивацию, но ход, безусловно, интересный. Самым эффектным шагом акции для Интернет-общественности был, конечно, ролик Ogilvy&Mather "Evolution", в утрированном виде демонстрирующий возможности digital make-up: невзрачная backstreet-girl на глазах преображается в эффектную красавицу с рекламного щита. Ловкость рук и никакого волшебства.

CG-ретушь так естественно и незаметно вползает в нашу жизнь, что большинство людей, не имеющих отношения к компьютерной графике, просто не знают, что на самом деле не бывает таких идеальных человеческих экземпляров, которые демонстрируются им в качестве эталонов. И в итоге даже самая красивая девушка рядом с тобой проигрывает экранным красоткам: она наживает комплексы, а ты ценишь ее меньше, имея вредную привычку цивилизованного человека – постоянно сравнивать.

Идеальный мир, который мы видим в журналах, рекламе и кино – вымысел, поэтический или прозаический – решает талант нескольких десятков профессионалов проекта. Такова суровая правда жизни. Оглянемся же вокруг, и может быть, увидим то неуловимо прекрасное, что есть в нежной беззащитности прыщика на лбу любимой или в бледных глазах старушки-соседки.

далее