(Продолжение, начало в №25)

Продолжим знакомство с теорией хаоса Билла Флеминга. Сегодня - следующие четыре принципа 3D-фотореализма, помогающие имитировать реальность в трехмерной графике.

Принцип 3: Узнаваемость.

Лучший способ заставить поверить зрителя в реалистичность изображения - это включить в него знакомые предметы, которые ежедневно попадаются на глаза и имеют стандартную форму и раскраску. Примером может служить книга с хорошо знакомой обложкой, дискета или компакт-диск. Подобные объекты называются "опорными".

Вернемся к рисунку. Сцена наполнена предметами из реального мира, большинство из которых узнаются с первого взгляда. Это инструменты, книга, коробка от фотоаппарата и наиболее узнаваемые объекты - батарейки. Они закладывают общий фундамент реализма, хотя и не находятся в центре внимания.

Кроме перечисленных предметов, на рисунке много других реалистичных объектов, которые нельзя отнести к опорным. Например, складной ножик, который узнается в левой руке робота. Мы, конечно, знаем, что это нож, но это только одна из многочисленных его модификаций. Такие общеизвестные объекты играют другую важную роль - они позволяют повысить реализм отдельных фантастических объектов.

Хотя Гизмо и нереальный объект, он полностью состоит из хорошо известных земных предметов. Приглядевшись, можно рассмотреть, что ноги - это наушники, тело - старая консервная банка, а позади у него громкоговоритель. Все эти предметы делают Гизмо узнаваемым.

Включение хорошо знакомых предметов в конструкции фантастических объектов добавляет естественности. В случаях, когда это сделать невозможно, нужно обратить внимание на поверхностную текстуру.

Принцип 4: Поверхностная текстура.

Все объекты реального мира покрыты текстурой. Не путайте термин "текстура", употребляемый в этой статье, с обычно используемым понятием в 3D-графике. Фактически, термин "текстура" означает шероховатость или гладкость поверхности объекта. Это те свойства поверхности, которые можно осязать.

Общая проблема с покрытием 3D-объектов состоит в том, что почти всегда они гладкие. Очень часто приходится видеть дерево ровное как стекло. Это просто нереалистично. Чтобы получить такую поверхность в жизни, необходим дорогой технологический процесс и длительная полировка.

Посмотрите на инструменты Папагайо. Здесь можно рассмотреть текстуру шероховатости на гаечных ключах. Такие инструменты обычно изготавливают из сплава хрома и имеют нерегулярную шероховатость поверхности. Плюс следы полировки, которые должны быть видны в блике света. На статической картинке эти следы будут слабо заметны, зато во время анимации они хорошо видны. Поэтому для правильного отображения шероховатостей поверхности нужно верно установить параметры светового блика и отражений.

Принцип 5: Блики.

Если сказать просто, то блик - это отражение света на поверхности объекта. Он дает очень много информации о предмете человеческому глазу: во-первых, шероховатость приобретает настоящую трехмерность, во-вторых, по характеру блика зритель может судить о материале объекта, о его твердости. У каждого материала свой блик, - хорошо выглядящий на ткани блик вряд ли подойдет металлу или пластику. Объекты без бликов кажутся тусклыми, бесформенными и плоскими.

Давайте посмотрим, как использование бликов влияет на фотореализм сцены в мастерской Папагайо. Обратите внимание на яркие мягкие блики на кромках железной оплетки в верхней части Гизмо. Они существенно повышают фотореализм изображения. Эта оплетка сделана из хромированного алюминия и, подобно любому металлу, очень хорошо отражает свет. Такие характерные отражения помогают человеческому глазу легко идентифицировать поверхность как металлическую.

На задней стенке можно рассмотреть гаечный ключ. Нас заинтересуют небольшие блики на его закругленных гранях. Они значительно слабее бликов оплетки, так как различаются и металы, из которых изготовлены предметы. Хромированный сплав гаечного ключа меньше отражает свет, и его текстура более грубая.

Однако бывают случаи, когда часть поверхности не может отражать свет. Пример: металлический предмет, частично покрытый ржавчиной. Отлично отражающая свет чистая поверхность будет бликовать, а ржавая останется матовой при любом освещении.

Раз уж мы заговорили о ржавом металле, пора переходить к следующему принципу и поговорить о грязи, пыли и ржавчине.

Принцип 6: Грязь, пыль и ржавчина.

В реальной жизни не существует идеально чистых поверхностей. Оглянитесь вокруг: все покрыто пылью. Посмотрите хотя бы на слой пыли на экране телевизора. Кинескоп очень хорошо ее притягивает. Виновата в этом не наша лень, это просто факт нашей жизни: пыль везде, от нее никуда не деться.

Давайте теперь вернемся к компьютерной графике, где большинство сцен выглядят так, словно их только что идеально вычистили. Возможно, это красиво, но никак не реалистично. Необходимо добавить сцене "мусора". Количество этого мусора зависит от того, что изображается на рисунке. Если это завод, то можно не жалеть мусора и грязи. А если это операционная в больнице, то можно оставить идеальную чистоту.

Давайте еще раз посмотрим на верстак Папагайо и попробуем найти результаты применения этого принципа. Помните, мы обсуждали индивидуальные качества главного героя? Мы говорили о нем как об умном изобретателе, что предполагает общую аккуратность с тенденцией к небольшой дезорганизованности. Посмотрите на верстак, покрытый пятнами грязи и подпалинами от паяльника. Но их не слишком много и они не очень большие. Даже при всей своей аккуратности Папагайо не смог избежать этих пятен. Чтобы увидеть побольше деталей, нужно присмотреться.

Обратите внимание на поверхность банки из-под машинного масла, которая служит телом для Гизмо, - она вся покрыта ржавчиной и коррозией. Это очень важный элемент, объясняющий происхождение большинства пятен на рисунке. Так как Папагайо работал с Гизмо, то на его руках осталась ржавчина. А раз так, то следы ржавчины будут на всем, к чему он прикасался. Их можно рассмотреть на рукоятке паяльника и на мотке металлической ленты. Обратите внимание на пятна на переплете справочника. Это еще один небольшой штрих, "старящий" сцену, но именно такие штрихи и создают общее впечатление. Безупречно чистая книга выглядела бы среди хаоса и грязи верстака подобно язве. При пристальном изучении вскрытой коробки из-под фотоаппарата можно заметить отпечатки грязных пальцев и на ней.

Как видите, метод "старения" сцены при помощи грязи, пыли и ржавчины очень эффективен в фотореализме. Это трудоемкая операция, но дело того стоит.

(Окончание следует)

Сергей ГАШНИКОВ,
Клуб 3D-графики Digital Light,
dlight.ru,
sg@dlight.ru