Фотореализм. Профессиональные приемы работы - Флеминг Б
..pdf
Создание бесшовных мозаичных моделей
Рис. 3.13. Создание плоского многоугольника для моделирования раствора
Рис. 3.14. Вид готовой модели в окне предварительного просмотра
112 |
Метод мозаичных моделей |
Рис. 3.15. Результат объединения многоугольников
имя Cobblestone (Булыжник), а затем сохраните объект как Cobblestonetile (Фрагмент булыжной мостовой).
Как видите, получить естественно выглядящие трехмерные модели камней совсем несложно. Вы изготовили первую модель, клонировали ее, а затем модифицировали копии. Наложить карту на поверхность будет еще проще, поскольку вы уже подогнали объект по размеру карты.
Наложение карты
Упражнение
1.Загрузите в программу визуализации сначала объект Cobblestonetile,
азатем % файл cobblestones.jpg, с которым вы уже работали.
2.Используйте содержимое файла cobblestones.jpg как цветовую карту
иналожите ее на объект перпендикулярно оси Y. Многие программы при этом автоматически подгоняют размер изображения по поверхности объ% екта. Если ваша программа не имеет соответствующего инструмента, придется уточнять размер вручную с помощью габаритного контейнера. В любом случае эта операция должна быть выполнена.
Создание бесшовных мозаичных моделей |
113 |
3. Примените ту же карту для канала рельефа, установив уровень неров% ностей равным 100%. Если ваша программа позволяет задавать боль% шее значение, укажите 150%.
4.Если ваша программа способна имитировать диффузное отражение, используйте эту же карту в соответствующем канале, установив значе% ние Opacity (Непрозрачность) равным 50%. (При значении 100% по% верхность становится черной, поэтому надо выбрать величину помень% ше.) Про роль рассеянного (диффузного) отражения я неоднократно рассказывал во многих книгах, но не могу не подчеркнуть еще раз, на% сколько оно важно при моделировании реалистичных поверхностей. Многочисленные шероховатости и бугорки, которые имеются на плос% кости, рассеивают падающие на них лучи, создавая определенный ри% сунок светотени. Например, камни мостовой рассеивают свет таким образом, что ямки отражают меньше света, чем выступающие части булыжников.
5.Задайте значение зеркального отражения равным 12%, а величину па% раметра Glossiness/Hardness (Глянцевитость/твердость) % 20%. Камни слегка заблестят, однако блик окажется слишком большим, и поверх% ность будет выглядеть как известковая, а не как пластиковая и твердая. Выполните тестовую визуализацию. У вас должно получиться изобра% жение, похожее на рис. 3.16. Обратите внимание на объемность кам% ней, имеющих слабые отсветы по краям. Согласитесь, сцена смотрит% ся очень правдоподобно благодаря имитации глубины пространства и многочисленным деталям.
Рис. 3.16. Участок мостовой с оформленной поверхностью
Ключ к созданию реалистичных изображений это глубина простран ства. Чем явственнее она ощущается, тем достовернее сцена. Обратимся,
|
Метод мозаичных моделей |
|
114 |
||
|
Рис. 3.17
Модель мотоцикла с множеством деталей
например, к рис. 3.17. Здесь представлен трехмерный мотоцикл с неверо ятным количеством деталей, из за которых в первый момент он кажется
настоящим.
Конечно, при ближайшем рассмотрении видно, что такие элементы мотоцикла, как поверхность сидения и сигнальные фары выглядят неправ доподобно. Этим фрагментам изображения недостает детализации, одна ко в целом прорисовка каждой мелочи создает обманчивый эффект под линности модели. Вот в чем заключается сила тщательно проработанных поверхностей. По тому же самому принципу создаются почти все спецэф фекты в научно фантастических фильмах, где у космических кораблей огромное количество деталей. Они называются «нарниями» (nurnies). Звучит странновато, но если вы знакомы со специалистами по спецэф фектам, такое название вас не удивит: эти ребята по своей натуре чудаки, ведь для серьезных занятий компьютерной графикой нужно иметь неболь шой «сдвиг по фазе». Как бы то ни было, благодаря нарниям модели вы глядят технологично и, следовательно, весьма правдоподобно. На рис. 3.18 представлен пример трехмерного космического корабля, который изоби
лует нарниями.
Обратите внимание на мелкие детали поверхности корабля: их очень много, поэтому космолет смотрится как настоящий. Последний штрих, ко торый придает данной модели исключительную достоверность, удачно проработанная поверхность.
Глубина пространства важный аспект реалистичности. Если вы хоти те, чтобы зрители поверили в подлинность объектов, делайте их объемны ми. Моделирование при помощи растровых карт самый быстрый и луч ший способ имитации глубины. Карты неровностей годятся только для
Создание бесшовных мозаичных моделей |
115 |
Рис. 3.18
Роль деталей в достоверности модели
объектов заднего плана, но если вы стремитесь к тому, чтобы модели вы глядели убедительно при близком рассмотрении, то необходимо показать их физический объем.
Итак, мы завершили работу над участком каменной мостовой, которым теперь воспользуемся. Настало время пожинать плоды наших усилий по созданию мозаичных моделей. Для получения объемного изображения целой улицы, вымощенной булыжником, достаточно скопировать модель и состыковать соседние клоны, как показано на рис. 3.19.
Рис. 3.19. Стыковка копий модели
116 |
Метод мозаичных моделей |
Как видите, с помощью мозаичных моделей легко создать дорогу. При тестовой визуализации у вас должно получиться бесшовное изображение мостовой, похожее на рис. 3.20. Более того, брусчатка выглядит объемной.
Клонируя один единственный объект, можно имитировать очень слож ные элементы окружающего мира. В этом заключается огромное пре имущество мозаичных моделей и моделей, которые получены на основе растровых карт. Мы компонуем части объекта в программе рендеринга
иполучаем практически любые декорации и реквизит для различных сцен. Если нужно изобразить, например, какое нибудь здание, лучше использо вать уже существующие модели. Это гораздо проще, чем проектировать каждое сооружение по отдельности. В части IV настоящей книги подроб но рассказывается о том, как с помощью бесшовных мозаичных моделей создавать сложные индустриальные объекты. А сейчас обратимся к друго му примеру.
Вглаве 2, применив метод моделирования на основе карты, мы полу чили объемную модель фрагмента кирпичной кладки. Она тоже может служить для конструирования бесшовной мозаичной модели, так как ис ходная карта не имела видимых стыков. Путем соединения копий одного
итого же объекта мы создали целую кирпичную стену (см. рис. 3.21).
Обратите внимание на то, как реалистично выглядит стена. На рис. 3.22 она представлена крупным планом.
Рис. 3.20. Бесшовная модель каменной мостовой
Создание бесшовных мозаичных моделей |
117 |
Рис. 3.21. Бесшовная мозаичная модель стены
Рис. 3.22. Крупный план стены
118 |
Методмозаичныхмоделей |
В модели незаметны швы, хотя она состоит из шести копий исходного объекта фрагмента кирпичной кладки, которая уже создана. Стену, изоб раженную на рис. 3.22, можно было бы смоделировать и как единый объ ект, но тогда пришлось бы повозиться при наложении карты на поверх ность модели. Конечно, бывают случаи, когда с бесшовным мозаичным моделированием возникают проблемы. Например, вам нужен квадратный фрагмент кирпичной кладки, а ваша модель имеет прямоугольную форму. Объект растянуть нельзя, потому что тогда кирпичи деформируются. Что же делать? Неужели придется начинать с самого начала и моделировать стену по соответствующей модифицированной карте? Вовсе не обязатель но. Просто надо проявить изобретательность и воспользоваться прекрас ной мозаичной моделью, на совершенствование которой мы потратили уйму времени и сил. Как? Сейчас объясню.
Объекты произвольной формы
Когда надо изобразить строения, имеющие нестандартную конфигурацию, трудности возникают и при моделировании, и при наложении карт на по верхность. Если кирпичная стена необычной формы (например, имеет зна чительные размеры), ее бывает трудно смоделировать, а затем еще труд нее наложить на поверхность карту. Кроме того, на создание специальных карт подчас уходит много времени и сил. Этого надо избегать, учитывая напряженный ритм нашей жизни. В подобных ситуациях выручает метод бесшовного мозаичного моделирования.
Секрет заключается в том, что поверхность бесшовной мозаичной мо дели сохраняется и наносится на новую модель, имеющую другую форму. Давайте посмотрим, как создается объект нестандартной формы из бес шовной мозаичной модели.
Моделькирпичнойстены
Упражнение
Загрузите модель кирпича, о разработке которой мы рассказывали в главе 2. Если вы еще не проделали упражнение по моделированию кирпича, предлагаю его выполнить, прежде чем вы приступите к данно% му практикуму.
Объектыпроизвольнойформы |
119 |
Если вы забыли сохранить полученную модель, не беспокойтесь: ее копию bricks.3ds можно найти в папке Chapters на прилагаемом к книге компакт диске. Там же этот файл представлен в нескольких других популярных форматах.
В результате импорта модели формата 3DS может обнаружиться, что нормали поверхности направлены в противоположную сторону (перевер нуты). Это обычная проблема, возникающая при преобразовании из одного формата в другой. В таком случае следует просто вернуть нормали в ис ходное положение.
2. Вам нужен шаблон произвольной формы. Предлагаю воспользоваться уже созданной моделью комнаты. Загрузите соответствующий файл в программу моделирования.
Этот файл называется room.3ds, и его можно найти в папкеChapter3на прилагаемом компакт диске.
3. Ваша задача заключается в том, чтобы достроить переднюю стену ком% наты с помощью бесшовной модели кирпичной кладки. Прежде всего, обратите внимание, что расположение кладки не вполне соответствует расположению стены комнаты. Исправить данный недочет довольно просто, но придется изменить координаты поверхности модели. Это сво% евременное решение: через минуту%другую вы как раз приступите к их корректировке. Передвиньте кладку таким образом, чтобы ее верхний левый угол соответствовал аналогичному углу проема, как показано на
рис. 3.23.
Рис. 3.23
Размещение кирпичной кладки
120 |
Метод мозаичных моделей |
4.Клонируйте модель кладки, но сначала выполните операцию группиро% вания, чтобы потом можно было выделить нужные элементы (эта первая группа кирпичей будет использоваться для определения координат ото% бражения текстуры). Если ваша программа работает с группами, выде% лите кирпичи и присвойте данной группе название BrickBase (Исходные кирпичи). Если программа не имеет подобной функции, то впоследствии вам придется вручную выделять эти объекты. Если же у вас есть такое дополнительное средство, как Layer (Слой), можно обойтись без группи% ровки и создать клоны в другом слое.
5.Настало время воздвигать стену. Сделайте три копии созданной на пре% дыдущем шаге группы и разместите их вокруг исходного объекта, ори% ентируясь на рис. 3.24. Убедитесь, что копии вплотную, без какого%либо шва, прилегают к оригиналу. Если вы работаете со слоями, скопируйте клоны в новый слой так, чтобы они находились отдельно от оригинала.
6.Полученный фрагмент стены слишком велик для проема. Уменьшите мас% штаб кирпичей, чтобы нижний край кладки лег вдоль соответствующего края дыры, как показано на рис. 3.25. Используйте стороны верхнего левого угла кладки в качестве осей при выполнении масштабирования.
7.Видно, что кладка слишком широка для проема, поэтому справа нужно удалить лишние кирпичи. Взяв за образец рис. 3.26, выделите шесть вы% ступающих за край отверстия кирпичей и удалите их.
8.Выделите точки на правой стороне плоскости, имитирующей раствор,
иперемещайте их влево, пока они не лягут вплотную к краю проема (см. рис. 3.27). На рис. 3.28 показано, как должны выглядеть модели кир% пичей в окне предварительного просмотра на данном этапе работы.
9.Моделирование стены завершено; приступайте к оформлению ее по% верхности. Прежде чем вы займетесь этим, сохраните модель ком% наты с новой кирпичной стеной под именем Roomcomplete (Готовая комната).
10.Чтобы сэкономить время и силы, применим небольшую хитрость. Надо наложить изображение поверхности на исходную группу кирпичей
иавтоматически проделать ту же операцию над новыми кирпичами. Карты разместятся на новых участках кирпичей без заметных швов, по% скольку исходная группа является цельной. Прежние координаты отоб% ражения карт больше не годятся, так как масштаб кладки изменен. При% дется подкорректировать их, но чтобы сделать это, нужно отделить исходную группу кирпичей от новых, только что созданных фрагментов. Для автоматического изменения размера карты следует использовать лишь исходную группу, иначе вы растянете текстуру по всей стене, что