Obiekty 3d o twardych powierzchniach – brzmi groźnie. A to dopiero wstęp do wirtualnego świata filmu. Aby wprowadzić naszych użytkowników w tajniki modelowania 3D, zaprosiliśmy na nasze łamy Pawła Palenicę, znanego nam pod nickiem mistrzjang.

Jest wiele różnych technik tworzenia obiektów w przestrzeni trójwymiarowej oraz wiele aplikacji do tego służących. Dzisiaj opowiem w jaki sposób tworzę cyfrowe obiekty 3D o twardych powierzchniach  – hard surface modeling. Wykorzystam do tego celu aplikację 3d studio max.  Jednak zwracam uwagę, że zasady te są uniwersalne i można je wykorzystać w innych aplikacjach.

obiekty 3D

Skomplikowane obiekty 3D wykonane przez Autora

Wstęp

Pracę rozpoczynam od znalezienia jak najlepszych zdjęć referencyjnych obiektu oraz, jeżeli to możliwe, jego wymiarów w rzeczywistości. W dzisiejszym przykładzie będzie to stara radziecka lornetka. Urządzenie to składa się z kilku elementów, które będę modelował jeden po drugim. Lornetka jest obiektem symetrycznym, a to oznacza, że wystarczy wymodelować jedną stronę a następnie przypisać jej modyfikator Symmetry, który doda do obiektu lustrzane odbicie. Moją najczęstszą praktyką jest rozpoczynanie modelowania od przekształcania bardzo prostych brył.

2

Nawet najbardziej skomplikowane obiekty 3D składają się z odpowiednio przekształconych brył prostych: sześcianów, cylindrów i kul

Zwykły cylinder posłużył mi do stworzenia okularu. Za pomocą prostych narzędzi do obiektu dodałem kolejne wielokąty – polygony – oraz zmieniłem ich położenie w przestrzeni.

3

Nakładanie polygonów na fotografię referencyjną.

Właśnie do tego sprowadza się moja praca przy tym obiekcie. Nie byłoby to możliwe, gdyby nie szereg narzędzi do pracy z polygonami oraz ich wierzchołkami i krawędziami. Na poniższej grafice zaprezentowany jest czworobok złożony z dziewięciu polygonów, który został poddany działaniu wspomnianych narzędzi.

11

Podstawowe narzędzia grafika 3D

Są to Extrude, Bevel, Bridge, Insert, Weld czy Swift Loop. Ich opanowanie nie powinno przysporzyć większych problemów, a jest to podstawa przy modelowaniu obiektów.

4

Dzięki narzędziom Extrude, Bevel, Bridge, Insert, Weld czy Swift Loop cylinder nabiera kształtu

Następnych krokiem jest przypisanie modyfikatora do obiektu, powodującego zagęszczenie siatki – TurboSmooth. Miejsca, gdzie w modelowanym przez mnie obiekcie siatka ma mniejsze zagęszczenie TurboShooth zaokrągli. Natomiast zagęszczenie siatki w okolicach krawędzi zredukuje ich wygładzenie.

5

Modyfikator TurboSmooth w akcji

Okolice wyraźnych obręczy na powyższej siatce musiałem zagęścić aby modyfikator TurboSmooth nie wygładził ich zbyt mocno. Praca nad kolejnymi elementami lornetki przebiega zgodnie z powyższymi zasadami.

6

Kolejny cylinder w użyciu

Nadawanie realizmu

W chwili kiedy mam już przygotowane wszystkie elementy składające się na lornetkę przechodzę do tworzenia materiałów, które nałożę na te obiekty. W świecie rzeczywistym każdy materiał inaczej odbija światło i tak samo będzie w mojej wirtualnej scenie. To właśnie na tym etapie pracy należy poinformować program w jaki sposób ma zachowywać się metal, szkło czy guma.

Tworzeniu materiałów towarzyszy przypisywanie obiektom tekstur czyli dwuwymiarowych plików graficznych, które mają rozłożyć się na powierzchni trójwymiarowej. Zanim jednak to nastąpi należy przetransformować trójwymiarową mapę siatki obiektu na płaską powierzchnię dwuwymiarową – uv mapping.

7

Proces nakładania tekstur

Dalszy etap prac polega na wstawieniu do sceny świateł, kamery, podłoża. Dokładnie tak samo jak robi się to w studiu fotograficznym.

Obiekty 3D

Wirtualne studio fotograficzne

Finał mojej pracy w 3ds maxie stanowi ustawienie parametrów renderingu. Korzystam z silnika renderującego Vray, a dzięki funkcji globalnego oświetlenia – global illumination  lornetka zostaje oświetlona nie tylko z czterech źródeł światła umieszczonych dookoła ale także światłem odbitym od niej samej i podłoża. Wpływa to znacząco na realizm renderu. Obrazek renderuję w kilku warstwach, z których każda stanowi ważny element w finalnej grafice, min. specular – odblask światła na powierzchni obiektów, czy ambient occlusion  zacienienia na lornetce wynikające z oświetlenia otoczenia.

Obiekty 3D

Aby obiekty 3D wydawały się realistyczne trzeba nadać im odpowiednie efekty świetlne – odbicia, odblaski i zacienienia

Powyższe warstwy składam w Photoshopie. Za tło służy mi grafika przygotowana w programie After Effects przy użyciu plug-inu Form, firmy Trapcode.

Obiekty 3D

Ostateczna grafika. Kiedy obiekty 3D umieścimy w odpowiedniej przestrzeni uzyskamy wręcz fotograficzny efekt.

Cieszę się, że mogłem opowiedzieć o technikach, którymi posługuję się tworząc obiekty w przestrzeni trójwymiarowej. Być może znajdą się tu inni graficy i artykuł ten stanie się początkiem wymiany doświadczeń. Zainteresowanych moim pracami lub podjęciem współpracy zapraszam na swoją stronę: grafik-3d.pl

Idź do początku artykułu

Zdjęcie profilowe Paweł Palenica

Kim jest redaktor? Paweł Palenica

Hobbystycznie grafiką komputerową zajmuję się już od kilku lat, od dwóch robię to również zarobkowo. Natomiast z portalem videodslr.pl zetknąłem się po raz pierwszy, gdy poddawałem forumowej krytyce swoje krótkie formy filmowe.