`

СПЕЦИАЛЬНЫЕ
ПАРТНЕРЫ
ПРОЕКТА

Архив номеров

Как изменилось финансирование ИТ-направления в вашей организации?

Best CIO

Определение наиболее профессиональных ИТ-управленцев, лидеров и экспертов в своих отраслях

Человек года

Кто внес наибольший вклад в развитие украинского ИТ-рынка.

Продукт года

Награды «Продукт года» еженедельника «Компьютерное обозрение» за наиболее выдающиеся ИТ-товары

 

ZBrush 3.0: The Next Step

Статья опубликована в №25 (593) от 3 июля

+44
голоса

Как это ни удивительно, но многие художники «по цифре» разделяют собственное творчество на периоды до и после выпуска в свет редактора ZBrush. Ровно десять лет назад компания Pixologic явила миру графический продукт, концепция которого радикально изменила подход к электронному искусству. Нынешней весной в свободную продажу поступила его долгожданная третья версия.

ZBrush 3.0 The Next Step

Что же позволило ZBrush 1.0 привлечь в ряды своих поклонников внушительное количество пользователей? Катализатором успеха стала фирменная технология Pixol, добавившая к координатам X и Y, значениям RGB и параметрам прозрачности обычных пикселов имитацию 32-битовой координаты Z. Благодаря этому редактор приобрел возможность оперировать объемной составляющей, демонстрируя, насколько рабочие объекты могут быть приближены к плоскости рисования. В комплексе с корректно просчитываемыми тенями и освещением, поддержкой манипуляций с трехмерными примитивами и быстрым рендерингом приложение стремительно ворвалось в элитное семейство креативного инструментария категории «must have». Не лишнее тому подтверждение – включение ZBrush в производственные конвейеры таких грандов индустрии Visual FX, как ILM и Weta Digital.

Комфорт превыше всего

ZBrush 3.0 The Next Step

Интерфейс редактора по-прежнему облачен в фирменную цветовую гамму, удачно сочетающую превалирующие темные тона панелей с оранжевыми акцентами на активных опциях. Приветственное окно служит превосходной отправной точкой для работы, оперативно перемещая пользователей к требуемым разделам, будь-то начало нового проекта, продолжение существующего, подробное изучение документации и т. д. Специально для новичков создан режим быстрого старта, в отличие от продвинутого Classic UI не отягощенный большим скоплением инструментов и меню. В распоряжении пользователя имеются лишь опции, ответственные за формообразование кистей и работу со слоями, а также регуляторы параметров рендеринга. Загруженная по умолчанию полигональная сфера как нельзя лучше подходит для первых опытов с цифровой глиной. Впрочем, из-за нового стандартного шейдера материал скорее напоминает мягкий воск.

По мере освоения премудростей ZBrush неофиты могут переместиться в профессиональную среду или же, с помощью скриптов, построить собственный уникальный вариант интерфейса, выдвинув на передний план элементы редактора, используемые чаще всего, в том числе и те, которые обеспечиваются посредством подключаемых модулей. В целом электронный холст весьма дружелюбно настроен по отношению к художникам, далеким от технических деталей работы тех или иных инструментов ZBrush. Адаптация редактора к управлению с планшета происходит в считаные минуты. Удобная иерархическая природа многочисленных меню не вводит в заблуждение на пути к более тонким настройкам параметров. Автоматизация процесса возможна путем записи макросов, ставших для отрасли стандартными. Полная свобода в части манипуляций с цифровой глиной отныне облегчена за счет поддержки режима устойчивой работы виртуальной камеры в перспективе с ручным управлением величиной фокусного расстояния, а также операциями перемещения и вращения вдоль или вокруг любой из осей. После реализации упомянутых действий редактор сделал еще один смелый шаг на пути в истинное третье измерение.

Ваяние со скоростью мысли

ZBrush 3.0 The Next Step
В распоряжении художника – полный контроль за параметрами работы кистей...
ZBrush 3.0 The Next Step
...и внушительное количество их обновленных вариантов

Центральным звеном ZBrush 3.0 остаются кисти. C целью систематизации динамично разрастающегося банка доступных для изменения параметров (богатого выбора типов кистей, вариантов их наконечников, карт прозрачности и т. д.) разработчики оснастили «тройку» удобными средствами Brush Manager. Среди оригинальных вариантов формообразования стоит упомянуть имитацию стандартных для традиционных скульпторов техник работы с молотком и долотом. Вариации на основе кистей SnakeHook, вне всякого сомнения, обзаведутся сторонниками из числа приверженцев течения живописи Sci-Fi. С помощью этих кистей с поверхности объекта производится геометрическая экструзия специфических элементов кожных покровов, рогов и других присущих фантастическим существам деталей. В тесном взаимодействии с кистями ZProject художник сможет облачить готовую геометрию в текстуры, полученные из обычных изображений. Отличный тому пример – модель головы, текстурированная на основе фотографий реального прототипа в профиль и анфас. Заслуживает внимания и кисть Smooth Brush, которая сглаживает геометрию по всему рабочему сегменту до среднего значения. Стремление добиться как можно более точного перемещения по виртуальным поверхностям привело к появлению режима Lazy Mouse. Его алгоритмы нацелены на минимизацию погрешностей, возникающих при случайном отклонении мыши или планшетного пера от запланированной траектории.

К борьбе за повышение уровня детализации моделируемых заготовок программисты Pixologic привлекли «тяжелую артиллерию». Само название технологии HD Sculpting говорит об операциях с внушительным числом полигонов. И действительно, являясь развитием моделирования подраздельными поверхностями, данная техника позволяет получать высокодетализированные геометрические структуры, способствующие получению достаточно сложных форм. По заверениям разработчиков, современным вычислительным системам под силу справиться со сценами, объекты которых включают миллионы многоугольников. При этом движения кистей не будут сопровождаться раздражающими задержками, приводящими к нарушению штрихов.

Персонажное моделирование до последнего времени оставалось одним из краеугольных камней ZBrush. С целью придания моделям требуемых поз зачастую приходилось обращаться к услугам полнофункциональных 3D-редакторов. С появлением технологии Transpose этот вопрос, похоже, временно становится второстепенным. Входящий в ее состав элемент Action Line ответственен за свободное перемещение, вращение или же масштабирование как модели в целом, так и ее частей. К примеру, при изменении габаритных размеров полигональной сетки человеческого тела все пропорции сохраняются, что, в свою очередь, крайне важно при точном наделении модели полученными из фотографий текстурами. Если же необходимо внести изменения в положение плечевого, коленного и других суставов, то в действие вступают эффективные алгоритмы маскирования отдельных сочленений тела.

Заметно ускоряет процесс моделирования инструмент Mesh Extraction (ME). После того как на существующей полигональной сетке будет нарисован произвольный контур новой фигуры, ME оперативно придаст ей требуемый объем. Подобным способом легко «скроить» плотно прилегающую к телу полигональную одежду либо облачить рыцаря в доспехи. Следует заметить, что новые элементы могут быть получены из масок, размещенных на любых вовлеченных в работу слоях.

В числе новшеств, практическую ценность которых оцениваешь уже в первые минуты знакомства с релизом, выделяется усовершенствованный блок работы с тенями. Для корректного просчета последних отныне необязательно выполнять полноценный просчет сцены. Правильные тени от трехмерного объекта вычисляются в реальном времени. Естественно, на точность, характерную Mental Ray и подобным специализированным рендерам, уповать не приходится, однако этого и не требуется. Настроек, имеющихся в подменю Preview Shadows, вполне достаточно для пространственной ориентации при работе над моделью.

Финальные штрихи

С целью максимально точной передачи игры света на шероховатых поверхностях багаж третьей версии расширился за счет инструмента Cavity Masking. Его активация способствует получению более естественных цветовых переходов между возвышенностями и впадинами на поверхности модели. Так, вслед за перемещаемой кистью рельефная кожа рептилий моментально приобретает свойственные впадины, полости, канавки.

ZBrush 3.0 The Next Step
За скромным интерфейсом 3D-Brush скрывается достаточно мощный инструментарий

ZBrush 3.0 не препятствует рисованию непосредственно на поверхности модели, без предварительного нанесения текстур. Соответствующая карта может быть создана позднее, в частности, посредством трансформации нарисованной картинки. Обозначенный процесс берет свое начало в меню Polypainting. В ходе нанесения красок пользователь может избежать утомительного UV-маппинга, как следствие, количество находящихся в работе полигонов увеличится, а модель станет более детализированной.

Захват характеристик материала от любого, в том числе и сфотографированного объекта, с последующим корректным перенесением данных на только что вылепленную модель – одна из главных задач режима MatCap. Операция, проделываемая путем расстановки контрольных маркеров в изменяющих цветовой градиент сегментах исходного материала впоследствии позволяет вписать синтетические элементы в существующую растровую композицию. Причем их фальшивая природа тщательно маскируется благодаря правильно переданным свойствам первоосновы и источников освещения.

Не менее интересное нововведение нашло отражение в палитре Movie Pallete. Отныне пользователи смогут в несколько щелчков мыши создавать видеоклипы с актуальными моментами находящихся в работе проектов, сохраняя их во внутреннем формате .zmv. Помимо демонстрации достигнутых успехов коллегам по ремеслу, данная функция найдет широкое применение при подготовке учебных материалов. Кроме того, поддержка стандарта QuickTime благоприятсвует последующему размещению роликов с запечатленным процессом цифровой лепки в Интернете. Уже сегодня видеообменные сети наполнились сотнями как весьма полезных, так и откровенно посредственных ZBrush-роликов.

Стоимость электронной версии ZBrush 3.0 составляет $489. К сожалению, в настоящее время разработчик не считает нужным размещать в свободном доступе пробную версию продукта. Частично сгладить это досадное обстоятельство призвано большое количество прекрасно иллюстрированной документации, размещенной по адресу www.zbrush.info, а также на официальном сайте разработчика www.pixologic.com.

Наш ответ Pixologic

Не первый год многочисленные software-лаборатории и отдельные энтузиасты пытаются повторить успех ZBrush, выдавая на-гора альтернативные решения аналогичного класса. Свежий тому пример – мощный пакет Mudbox. Поэтому особенно приятно отметить результативные попытки отечественных разработчиков. Андрей Шпагин, в недавнем прошлом главный программист отдела стратегий компании GSC Game World, сегодня развивает проект 3D-Brush. Несмотря на относительно короткий срок разработок, редактор уже замечен в мировом CG-сообществе. Основное предназначение 3D-Brush – детализация объектов, форма которых близка к окончательной. Иными словами, вылепить с его помощью из сферы голову персонажа вряд ли удастся, а вот изобразить на лице морщины, поры, небритость, шрамы – это его прямая обязанность. Арсенал редактора позволяет наносить на поверхности моделей геометрические детали, рисовать цветом и придавать блеск. Впрочем, изменение форм программе все же под силу. Исходным материалом служат модели, количество полигонов в которых не превышает 100 тыс. На выходе 3D-Brush выдает карту нормалей, либо объект на 4–6 млн полигонов. Рабочее разрешение редактируемого объекта – около 4 млн полигонов. К слову, при работе на доступном для среднего пользователя компьютере проекты подобного разрешения в ZBrush и Mudbox чувствуют себя отнюдь не комфортно. К примеру, размер файла в Mudbox может приблизиться к 1 GB.

Особенность технологии 3D-Brush заключается в том, что на рабочий экран вместо 4 млн полигонов выводится грубый объект с количеством полигонов порядка 60–200 тыс. Для создания иллюзии высокой детализации каркас покрывается картой нормалей. В процессе редактирования объекта модифицируются не только позиции вершин, но и карта нормалей. Особо полезен такой подход при разработке персонажей для игр, поскольку в реальном времени легко проследить, как будет выглядеть низкополигональный персонаж с детальной картой нормалей.

В числе не менее ярких отличий 3D-Brush следует назвать слои, содержащие информацию как о геометрии, так и о цвете. На них могут накладываться эффекты, например дополнительная выпуклость или вогнутость.

Поддерживаются операции Copy/Paste отдельных участков поверхности, причем не в проекции, а непосредственно на поверхности объекта.

Рабочее перо можно настроить так, что его давление будет зависеть от фона, по которому происходит рисование, т. е. светлые участки сделать выступающими и наоборот. Благодаря этому легко генерируются карты замещения или карты нормалей по текстуре цвета.

Существует функция немедленного просмотра низкополигональной модели с картой нормалей, созданной по высокополигональной модели. Что и говорить, незаменимая опция при разработке игр.

Значительный интерес представляет возможность рассчитывать глобальное освещение и запекать его в текстуру или отдельный слой.

Наконец, приятно отметить возможность заполнения указанным материалом замкнутых областей непосредственно на поверхности объекта, а не в проекции, как у ZBrush.

К недостаткам 3D-Brush стоит отнести ограничение на уровень детализации объектов до 4–6 млн полигонов и максимальный выходной размер текстуры нормалей 2048×2048 пикселов. Впрочем, программа сейчас активно разрабатывается, и не исключено, что упомянутые изъяны вскоре будет устранены. По адресу www.3d-brush.com находится полнофункциональная бета-версия редактора размером около 16 МB.

+44
голоса

Напечатать Отправить другу

Читайте также

 
 
IDC
Реклама

  •  Home  •  Рынок  •  ИТ-директор  •  CloudComputing  •  Hard  •  Soft  •  Сети  •  Безопасность  •  Наука  •  IoT