Почти в жизни каждого киномана есть момент, когда он видит что-то в фильме и удивляется: «Как же они это сделали?»
Некоторые изображения, созданные для серебряного экрана, поистине поразительны: от потрясающих сражений в трилогии «Властелин колец » до завораживающих цифровых сред, созданных для Avatar , Tron: Legacy и чемпиона визуальных эффектов 2010 года, Начало .
Когда вы заглядываете глубоко под капот, в современной компьютерной графике появляется огромное количество сложной математики и науки. Но для каждого ученого, работающего за кулисами, есть три или четыре цифровых художника, которые усердно работают над тем, чтобы воплотить в жизнь существ, персонажей и ландшафты их воображения.
Трубопровод компьютерной графики
Профессионалы отрасли называют процесс создания полностью реализованного персонажа или среды 3D-фильма «конвейером компьютерной графики». Несмотря на то, что процесс довольно сложен с технической точки зрения, на самом деле его очень легко понять, если проиллюстрировать его последовательно.
Подумайте о своем любимом персонаже 3D-фильма. Это может быть Wall-E или Buzz Lightyear, или, может быть, вы поклонник Po в Kung Fu Panda . Несмотря на то, что эти три персонажа выглядят очень по-разному, их основная производственная последовательность одинакова.
Чтобы перевести анимационного персонажа из идеи или чертежа раскадровки в полностью отшлифованный 3D-рендеринг , персонаж проходит шесть основных этапов:
- Предварительное производство
- 3D моделирование
- Затенение и текстурирование
- Осветительные приборы
- Анимация
- Рендеринг и пост-продакшн
Pre-Production
В предварительном производстве, общий вид персонажа или окружающей среды задуман. В конце предварительной подготовки окончательные проектные листы будут отправлены команде разработчиков для разработки.
- Каждая идея имеет значение: десятки или даже сотни рисунков и картин создаются и ежедневно проверяются режиссерами, продюсерами и художественными лидерами.
- Цветовая палитра: Цветовая схема или палитра персонажа разрабатывается на этом этапе, но обычно не дорабатывается до тех пор, пока в процессе.
- Концепт-художники могут работать с цифровыми скульпторами для создания предварительных цифровых макетов для перспективных проектов.
- Детали персонажа доработаны, а специальные задачи (такие как мех и ткань) отправляются на исследования и разработки.
3D моделирование
После того, как персонаж выглядит окончательно, проект передан в руки 3D-моделистов. Работа моделиста заключается в том, чтобы взять двумерный образец концептуального искусства и перевести его в 3D-модель, которую потом можно будет передать аниматорам в будущем.
В современных производственных конвейерах в наборе инструментов моделирования есть два основных метода: полигональное моделирование и цифровое моделирование.
- Каждый из них имеет свои уникальные сильные и слабые стороны, и, несмотря на то, что они сильно отличаются друг от друга, эти два подхода являются весьма взаимодополняющими.
- Скульптирование больше подходит для органических (символьных) моделей, в то время как полигональное моделирование больше подходит для механических / архитектурных моделей.
Тема трехмерного моделирования слишком обширна, чтобы ее можно было охватить тремя или четырьмя пунктами, но о ней мы продолжим подробно рассказывать в серии тренировок Maya .
Затенение и текстурирование
Следующий шаг в конвейере визуальных эффектов известен как затенение и текстурирование. На этом этапе материалы, текстуры и цвета добавляются в 3D-модель.
- Каждый компонент модели получает различный шейдерный материал, чтобы придать ему соответствующий вид.
- Реалистичные материалы: если объект сделан из пластика, ему будет присвоен светоотражающий глянцевый шейдер. Если он сделан из стекла, материал будет частично прозрачным и преломит свет, как стекло реального мира.
- Текстуры и цвета добавляются путем проецирования двухмерного изображения на модель или путем рисования непосредственно на поверхности модели, как если бы это был холст. Это достигается с помощью специального программного обеспечения (например, ZBrush ) и графического планшета.
Осветительные приборы
Для того чтобы 3D-сцены ожили, на сцене должны быть размещены цифровые источники света для освещения моделей, точно так же как осветительные установки на съемочной площадке будут освещать актеров и актрис. Вероятно, это вторая наиболее техническая фаза производственного конвейера (после рендеринга), но в ней по-прежнему много творчества.
- Правильное освещение должно быть достаточно реалистичным, чтобы быть правдоподобным, но достаточно драматичным, чтобы передать задуманное режиссером настроение.
- Настроение настроения: Хотите верьте, хотите нет, специалисты по освещению обладают таким же или даже большим контролем, чем художники-текстурщики, когда дело доходит до цветовой схемы снимка, настроения и общей атмосферы.
- Back-and-Forth: между художниками по свету и фактуре существует огромное количество коммуникаций. Два отдела работают в тесном сотрудничестве, чтобы обеспечить правильное совмещение материалов и источников света, а также то, что тени и отражения выглядят максимально убедительно.
Анимация
Анимация, как многие из вас уже знают, является производственной фазой, где художники вдыхают жизнь и движение в своих персонажей. Техника анимации для 3D-фильмов существенно отличается от традиционной рисованной анимации, разделяя гораздо больше общего с техниками остановки движения:
- Rigged for Motion : 3D-персонажи управляются с помощью виртуального скелета или «буровой установки», которая позволяет аниматору контролировать руки модели, ноги, мимику и позу.
- Поза-к- позе : Анимация обычно завершается поза-к-позе. Другими словами, аниматор устанавливает «ключевой кадр» как для начальной, так и для конечной позы действия, а затем настраивает все промежуточное, чтобы движение было плавным и правильно рассчитанным по времени.
Рендеринг и пост-продакшн
Заключительный этап производства для 3D-сцены известен как рендеринг, который по существу относится к переводу 3D-сцены в окончательное двухмерное изображение. Рендеринг довольно технический, поэтому мы не будем тратить здесь слишком много времени. На этапе рендеринга все вычисления, которые не могут быть выполнены вашим компьютером в режиме реального времени, должны быть выполнены.
Это включает, но вряд ли ограничивается следующим:
- Завершение освещения : тени и отражения должны быть рассчитаны.
- Спецэффекты : обычно это когда в сцену интегрированы такие эффекты, как размытие по глубине поля, туман, дым и взрывы.
- Постобработка. Если необходимо настроить яркость, цвет или контраст, эти изменения будут выполнены в программном обеспечении для обработки изображений по истечении времени рендеринга.
У нас есть подробное объяснение рендеринга здесь: Рендеринг: Завершение фрейма
Хотите узнать больше?
Несмотря на то, что конвейер компьютерной графики технически сложен, основные шаги достаточно просты для понимания. Эта статья не предназначена для того, чтобы быть исчерпывающим ресурсом, а просто знакомством с инструментами и навыками, которые делают возможной трехмерную компьютерную графику.
Надеюсь, что здесь было предоставлено достаточно информации для лучшего понимания работы и ресурсов, которые используются для создания некоторых шедевров визуальных эффектов, в которые мы все влюбились за эти годы.
Имейте в виду, что эта статья является отправной точкой — мы обсуждаем все темы, поднятые здесь, более подробно в других статьях. Кроме того, книги по искусству для конкретных фильмов могут быть открыты для глаз, и в таких местах, как 3D Total и CG Society , существуют яркие онлайн-сообщества .