Благодаря 3D-графике в фильмах и сериалах появляются невероятные космические баталии, сказочные миры, герои со сверхспособностями и другие фантастические элементы. Но как создаются спецэффекты и компьютерная графика? Ответим на этот вопрос в статье.
Этапы 3D-моделирования в киноиндустрии
Современные мощные программы для 3D-моделирования помогают создавать трехмерных персонажей и пейзажи с максимальной точностью. Чтобы воплотить идею, 3D-моделлер использует проекции чертежей, скетчи, подробные описания объектов или сюжетов, а также другие графические и текстовые данные.
К примеру, программа 3D Max, которая активно используется для создания спецэффектов в кино, позволяет рассмотреть трехмерный объект со всех сторон и вставлять его в любую реалистичную обстановку. Однако для создания высокоточной графики требуется время, силы и знания. Поэтому над воплощением 3D-проектов трудятся специалисты различных областей от 2D-художников, режиссеров, художников-постановщиков до сотен 3D-моделлеров, занятых моделингом, текстурированием, анимацией, риггингом, рендерингом.
Сам же процесс создания 3D-моделей в видеоиндустрии делится на следующие этапы:
• Создание модели.
• Наложение цвета, материалов на модель.
• Создание виртуальных «скелетов» необходимых для анимирования персонажей и окружающей обстановки.
• «Оживление» объектов — анимация.
• Визуализация, запись полученной графики — рендеринг.
• Создание финальных сцен, внесение корректировок, добавление различных спецэффектов — композитинг.
Каждый этап имеет свои особенности. При этом самих способов моделирования, как и программ для 3D-моделирования существует огромное количество.
Самые популярные методы 3D-моделирования в кинематографе
В 3D-проектировании используется NURBS-моделирование и полигональное моделирование. В чем их отличие:
• NURBS. Представляет собой математическую форму, которая генерирует и изображает различные кривые и поверхности.
• Полигоны. В отличие от кривых обеспечивают простую и быструю визуализацию. Сам же полигон представляет собой многоугольник — поверхность, которой достаточно для визуализации 3D-объекта. Чем больше полигонов, тем выше качество модели, выражаемое в детализации и высоком разрешении. В зависимости от количества полигонов 3D-объекты бывают низкополигональными и высокополигональными.
Если рендеринг обычного объекта занимает несколько часов, то для визуализации высокополигональной модели, предназначенной для фильма, потребуется от недели до нескольких месяцев.
Когда модель создана, на нее накладывают цвет и материалы. Текстурированием занимается моделлер по текстурам. Предварительно делается текстурная развертка — это 2D-изображение, показывающее все поверхности 3D-модели. Без развертки невозможно правильно и ровно наложить текстуры.
Следующий шаг — обрисовка текстур. На этом этапе художник создает комплект текстур: все используемые оттенки, рельеф и карта его видимости, блики, неровности. Благодаря текстурированию создается полноценный образ героя или отдельной локации, передается их характер и прочие особенности.
Чтобы 3d-модель могла реалистично двигаться, внутри нее создается виртуальный скелет. Этот этап называется риггингом. Он поможет оживить объект, установить взаимосвязь между всеми костями, суставами персонажа. При этом неважно, какой объект нужно оживить: человека, животное, насекомое или сказочное дерево. Скелетная анимация позволит управлять любой частью анимированной фигуры от конечностей до бровей.
На этапе анимации к работе подключаются художники-аниматоры. Задача специалистов — создать реалистичные движения. Особая сложность — «научить» персонажа взаимодействовать с реальными актерами.
Самый простой метод «оживления» персонажа — покадровая анимация. Однако для воссоздания сложных движений, этот метод требует от аниматора колоссального труда и таланта. Для облегчения задачи применяется технология Motion Capture, которая позволяет совмещать движения реального человека с движениями 3D-героя. На актера надевают специальные датчики, которые моментально считывают любые действия, включая эмоции на лице.
Предпоследний этап — визуализация или рендеринг. В создании фильмов применяют пострендеринг. Здесь важна не скорость, а превосходное качество графики.
Завершающий шаг — композитинг, который позволяет объединить все сцены видео в единое целое: 3D-персонажей, локации, спецэффекты, реальную видеокартинку. Также на этапе композитинга специалисты вносят корректировки, убирают ненужные сцены.
3D-моделирование стирает грань между реальным миром и фантастикой, анимацией и видеомонтажом. За счет 3D-технологий зритель видит то, чего в просто не существует, а режиссеры воплощают на экране любые идеи, которые еще 30 лет назад казались немыслимыми.
