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

 май   Июнь 2019   июл

ВПВСЧПС
   1
  2  3  4  5  6  7  8
  9101112131415
16171819202122
23242526272829
30 
Julianna Willis Technology

Случайная новость

Еще один достойный сюрприз готовит отечественная анимация к концу 2007 года – полнометражный трехмерный мультфильм «Лягушачий рай». Работа над ним сейчас в самом разгаре, но нам удалось заглянуть в студию BS Graphics и побеседовать о новом проекте с режиссером Борисом Чертковым.

3dgo.ru: Борис, мы очень рады, что у Вас нашлось время рассказать 3D-сообществу о проекте. Кстати, для Вас быть режиссером анимации – не впервой?

Борис Чертков: Я человек киношный, никогда не выступал в качестве режиссера анимации. Меня пригласили как раз для того, чтобы я реализовал этот проект как кинопроект.

3dgo.ru: По Вашим ощущениям, разница велика?

Борис Чертков: Режиссер анимации и режиссер кино – это все то же самое. Но анимация – это кино, умноженное на 10. Анимационный продукт для меня оказался настолько сложен в технологии, так как я ничего об этом не знал.

3dgo.ru: А сейчас, спустя время, техническая сторона дела Вам уже ближе?

Борис Чертков: Хоть и прошло время я не считаю себя докой, но я и не стремлюсь, мне нравится, что я некоторые вещи недопонимаю, это позволяет сохранять какой-то восторг. У Маршака однажды спросили, сложно ли написать стишок. Он ответил – это то же самое, что сделать маленькие часики. Равно сложно, маленькие часики или кремлевские куранты. Я абсолютно уверен, что когда я выйду на обычную съемочную площадку, мне покажется, что я то же самое сделаю за 5 секунд. Потому что в анимации есть человеческий фактор, технологичность… это как фабрика. Причем, ладно бы фабрика была пиксаровская, диснеевская, дримворковская и т.д. Это фабрика наша, у них там муравьиная ситуация, а у нас тут муравьино-личностная ситуация, причем муравьев в разы больше, чем в кинопроизводстве. И ты, как основной муравей, с каждым муравьем должен найти личный контакт. Если ты дашь им понять, что ничего не понимаешь, это означает, что тебя не будут слушать. Здесь нужно завоевать очень много людей, а очень часто это люди совершенно не творческие. Это технические специалисты, но без них творчество не реализуемо. Нужно  завоевать людей, с которыми ты в принципе никогда не общался, они, что называется, из другого профсоюза. Здесь работа режиссера опирается не просто на профессиональную упертость, она ориентирована на то, что ты должен удержать в голове в 10 раз больше, чем в стандартной киношной ситуации.

3dgo.ru: Кому принадлежит идея мультфильма и кто писал сценарий?

Борис Чертков: Автор идеи создания фильма про лягушек – Сергей Баженов. Мы рассказываем про лягушачий мир, планируются еще две части «лягушек». Сценарий замечательного новосибирского автора Юрия Патренина.

3dgo.ru: Сценарий изначально писался под анимацию?

Борис Чертков: Нет, он не был адаптирован под анимацию. Многие люди, которые изначально затевали этот проект, были чистыми энтузиастами, нельзя сказать, что они были тесно связаны с анимацией. Это сейчас у нас очень мощная команда профи, о которой можно было только мечтать. Полгода назад, когда я пришел на проект, еще в помине ничего не было, но нам удалось создать каким–то чудом замечательную команду. Причем все это в условиях жесткой конкуренции, ведь сейчас, если не ошибаюсь, параллельно идет работа над восемью проектами. Нам повезло.

3dgo.ru: Только повезло или все-таки были какие-то объективные причины и факторы?

Борис Чертков: Я думаю, что тут много причин. Личностный фактор имеет значение, потому что я очень хорошо знаю, что не деньги решают все. Я не очень верю в конкуренцию в анимации – это скорее наши коллеги. Среди них есть те, кто скупает CG-специалистов, но все-таки это не панацея. Можно собрать лучших из лучших, и они будут что-то делать. Но, на мой взгляд, дело в структуре, в технологии, к которой мы шли много лет, чтобы студия BS Graphics возрождалась. «Лягушачий рай» - это во многом возрождение. После сиквела и триквела мы рассчитываем выйти на новый уровень.
В дополнение могу сказать, что люди собрались во многом благодаря истории, которую рассказывает «Лягушачий рай». И благодаря нашему задору. Шлиман нашел Трою, потому что он нарушал все законы археологии, он был хулиганом, а хулиганам везет. Как и тем, кто осмеливается на то, на что никто не осмеливается.

3dgo.ru: Имея перед собой неанимационный сценарий, какие шишки были набиты в процессе его оптимизации?

Борис Чертков: Со сценарием мы решали вопрос на уровне режиссерского сценария. Если по сценарию надо отмоделить 50 объектов, это можно моделить полгода. У нас был хороший литературный сценарий. Мы оптимизировали его под анимацию, например, делали так, чтобы большее количество сцен происходило в одних и тех же окружениях. Я абсолютно уверен, что это нисколько не ухудшит фильм с точки зрения разнообразия местоположений, наоборот. Эта оптимизация фокусирует нас: натура, как известно, делается сложнее всего, интерьерная сцена проще, но зато натура, как любое ограничение, способствует фантазии. И я лично считаю, что нам это пойдет на пользу.

Надо стараться оптимизировать пространство, чтобы не было огромного количества локейшнов. Но с другой стороны есть такое чудо, как крупный план и восхитительная анимация, которая заставляет на 100% следить за персонажем. Если отвлечь зрителя на эмоцию, то становится неважным, где он в этот момент находится.. Крупный план является решением огромного количества проблем. Если вы посмотрите внимательно на все известные западные мультфильмы, они очень выборочно делают общий план. Тогда этот общий план продуман, просчитан, и выверен весь, потому что это очень долгий рендер и композ.  Это шишки и есть.

Когда я только начинал фантазировать на тему этого фильма, у меня в голове все выглядело в разы больше. И только потом при погружении в материал и общении с профессионалами, которые мне говорили: старик, мы сделаем это, но только не тогда когда ты хочешь, я понимал: что-то надо сократить.

3dgo.ru: Сколько времени ушло на все про все?

Борис Чертков: Это один из самых длительных проектов, задумывался около 6-7 лет назад. Но реальное производство началось около года назад. Мы должны выйти под Новый год. Есть deadline, и мы не должны опоздать.

3dgo.ru: Одной из главных фич проекта является участие в нем российских звезд. У Вас были какие-то четкие требования при выборе актеров озвучания?

Борис Чертков: Мы очень горды, что у нас такие актеры на озвучке. Требования при выборе актеров заключались в какой-то схожести характеров актера и главного героя. Не скрою от вас, что велась доработка сценария буквально до последних дней, и писана на конкретных актеров. Мы реально понимали, какой текст кто может произнести, а кто не может. Все гэги и байки ориентированы на тот голос, который их будет произносить.

3dgo.ru: Кстати о гэгах: они изначально присутствовали в готовом сценарии, или приходилось его как-то расшучивать?

Борис Чертков: Мы сценарий перчили и солили. Я считаю, что практика, когда есть сценарист сюжетник и есть сценарист диаложник, который сдабривает и хохмит, работает всегда. Тоска на диалоговом уровне неприемлема. Я лично считаю, что в анимации это особенно важно, ее смотрят дети. Здесь нюни и невнятица не пройдут. Когда я пришел на проект, то первое, чему уделил внимание, были диалоги. Мы их улучшили в разы.

3dgo.ru: А кто придумывал концепты персонажей?

Борис Чертков: Александр Храмцов, наш замечательный художник-постановщик, он полностью сам создал концепты всех персонажей. Он придумал и весь ландшафтный концепт. Наша большая удача, что он с нами работает. Мы его идеи дорабатывали, но в любом случае посыл вытянул он. У нас есть много художников, которые отвечают за очень ответственные отрезки отрисовки, но идея, образы – это целиком заслуга Саши. Он один из самых востребованных людей в анимации, с массой проектов и временем, расписанным под завязку.

3dgo.ru: Много ли у вас таких уникальных сотрудников, которыми можно гордиться?

Борис Чертков: Многими нашими людьми можно гордится, боюсь называть фамилии, чтобы не вызвать зависть. У нас работают диснеевские аниматоры, это единственное, что я могу сказать.

На западе о проекте знают больше, чем в России. Мы возили трейлеры на фестиваль в Берлин, на Каннский фестиваль, в Лос-Анджелес на Кинорынок. У всех проект вызывает неслыханное недоумение и очень большой продюсерский интерес. Всех очень удивляют и радуют экономические моменты, то есть уровень нашей анимации за такие деньги. Все заинтересованные лица, компании, которые видели наши материалы и готовы к сотрудничеству, видят в этом перспективы для вложений. Поэтому я рассчитываю, что с выходом мультфильма у нас появится огромное количество новых партнеров, и это будет большой бум.

По мировым стандартам нужно 100 аниматоров, чтобы поднять такой проект, как наш. Но мы умудряемся обойтись меньшими силами, именно этим и ценен проект.

3dgo.ru: Сколько планируется минут анимации и будут ли вноситься элементы 2D?

Борис Чертков: Естественно мы сделаем чуть больше, чем запланировано, больше полутора часов. Что касается 2D, использовались фоны, будет двухмерный эпизод, и это связано с эстетикой, мы делаем воспоминания героев в такой перекладке. Только «честное 3D» говорит о непрофессионализме, это просто неграмотно с точки зрения сроков.

3dgo.ru: Еще несколько технических вопросов мы задали разработчикам BS Graphics. Начнем, по традиции, с пайплайна: какие программные пакеты и плагины в него вошли, на чем и чем рендерили?

BS Graphics: Мы не можем основывать весь конвейер (pipeline) только на одной платформе. У каждого софта есть свои приятные моменты, но ни один пакет не охватывает всего разнообразия ситуаций, которые возникают при реализации подобных проектов.

Основой для создания персонажей и анимации служит пакет Maya 7.0. В рамках наших задач данный пакет абсолютно самодостаточен и не требует большого числа плагинов. Скажу только, что MEL – скрипт, используемый в Maya, позволяет нам создавать собственные инструменты, ориентированные на наш проект, облегчающие работу художникам.

Часть моделей создавалась в программе Softimage/XSI. Для окончательной визуализации на 70% использовался Pixar Renderman. Остальное рендерилось с использованием рендера Mental Ray. В зависимости от задачи визуализации, сложности сцены, времени на рендер, мы выбираем оптимальное решение.

Художники и текстуровщики работают в Photoshop. Для композитинга и спецэффектов используется ПО компании “Discreet” Flame на платформе SGI и Combustion на платформе PC.

3dgo.ru: Если анализировать техническую подготовку к созданию мультфильма, ощущалась ли нехватка возможностей софта? Вносились ли изменения в сценарий из-за невозможности технической реализации того или иного эффекта или сцены?

BS Graphics: Изменения в сценарий вносились скорее из-за ограничений по времени.

Сценарий действительно имеет достаточно много сложных в плане технического воплощения сцен. Сегодняшние технологии позволяют реализовать любой сценарий, но не всегда есть необходимое количество времени для проведения исследований в области реализации сложных сцен. Поэтому некоторые упрощения сценария, безусловно, имели место.

3dgo.ru: Расскажите, пожалуйста, о 3D-команде: в нее попали только профи, или вы набирали людей с готовностью их чему-то научить при необходимости?

BS Graphics: Основной коллектив составляют профессионалы. Но из-за огромного количества CG-материалов, возникала необходимость в дополнительном обучении специалистов для выполнения специфических задач.

Мы постарались выстроить очень четкую организацию производственных процессов внутри комплекса, основанную на длительном изучении аналогичных передовых компаний США и базируясь на собственном опыте. Это дало нам возможность сократить до минимума затраты времени и средств на производство, не в ущерб качеству конечного результата.

Конечно же, коллектив состоит из профессионалов своего дела. Не только профессионалов, а людей, не представляющих себя без 3д графики и анимации.

Руководители проекта – это не просто управленцы, определяющие стратегию и тактику развития проекта. Это, прежде всего, мастера 3D графики, анимации, изобразительного искусства, которые способны продемонстрировать сотрудникам пример профессионального владения инструментом.

3dgo.ru: Привлекались ли к работе сторонние postproduction-компании и студии? Если да, то какие функции и задачи они выполняли?

BS Graphics: Для производства анимационного фильма «Лягушачий рай» привлечено несколько лучших анимационных команд Москвы и Санкт-Петербурга. Их названия не разглашаются до премьеры.

3dgo.ru: Сколько человек работало в каждом отделе (аниматоры, визуализаторы, моделеры, композеры)?

BS Graphics: На данном проекте было задействовано в общей сложности около 20 моделеров, 10 художников по текстурам, 30 аниматоров. Рендер и постпродакшн это то, что нам еще предстоит пройти, но на этом направлении будет задействовано не менее 10 человек. Плюс административная группа в общей сложности тоже составляет около 10 человек. Команда была собрана под проект. Мы надеемся сохранить и преумножить коллектив для будущих проектов.

3dgo.ru: Хотелось бы узнать, как структурировалась работа: было ли привязано несколько аниматоров к каждому персонажу или, например, определенная группа делала отдельные 5 минут?

BS Graphics: Конечно привязка конкретного аниматора к конкретному персонажу это правильная диснеевская схема. Но мы пошли по другому пути. На начальном этапе производства анимации, действительно было выбрано несколько лучших аниматоров, которые начали задавать характер главным персонажам. Каждый специалист взял на себя именно того персонажа, который подходил ему эмоционально. Внешнего сходства мы не требовали :-) например один худой аниматор анимировал толстого персонажа, просто понравился он ему очень. Раскрыв характер главных героев, определившись с тем, как они ходят, бегают, смеются, грустят, бесятся, мы передали персонажей всем остальным аниматорам, включая аниматоров в компаниях подрядчиках.

3dgo.ru: Какие технологии использовались для анимации? Применялся ли mоcap?

BS Graphics: На наш взгляд технология mocap на данном проекте была бы излишней. Слишком большой реализм в движениях омертвил бы персонажей мультфильма. Вся анимация создавалась вручную.

Мокап на проекте использован не был, хотя, для некоторых сцен и персонажей, его использование было бы уместным. Просто наши персонажи очень оригинальны и забавны, не думаю, что нашелся бы актер, который смог бы спародировать движения, скажем, хамелеона референта (озвучивает Борис Моисеев). Все-таки такие стилизованные вещи нужно делать вручную.

3dgo.ru: Какие еще задачи предстоит выполнить до завершения проекта?

BS Graphics: До завершения проекта нам предстоит выполнить самую сложную часть – анимацию. Далее рендер и композитинг. Сейчас эти этапы в активной стадии производства. Команда воодушевлена и работает, не покладая рук...

3dgo.ru: Мы благодарим Бориса Черткова и студию BS Graphics за интересную беседу, и, конечно же, с большим волнением будем ждать премьеры мультфильма!

Автор: Дарья Федорова



Текущие результаты
Актуальность 12     Качество 10
Голосов 17     Суммарный балл 22


далее