Что такое 3D-фотореализм и нужен ли он трехмерной графике? Мне приходилось слышать, что совсем не обязательно делать реалистичную графику. О каком реализме можно говорить, создавая, например, монстров, которых и в природе-то не существует? К тому же, если нужно создать что-нибудь реальное, можно использовать кинокамеру или фотоаппарат, это гораздо дешевле и проще... Все верно, но 3D-реализм - это не просто способ получить фотографию средствами трехмерной графики. Это искусство добиваться правдоподобия, умение заставить зрителей поверить в реальность нарисованных персонажей, независимо от того, существуют ли прототипы героев в реальном мире или это только плоды фантазии.

Теория 3D-фотореализма неразрывно связана с именем Билла Флеминга. Этот художник хорошо известен в мире трехмерной графики, - президент студии Komodo Studio, специализирующейся на фотореалистичной графике, автор многих книг по 3D и редактор профессиональных обучающих 3D-журналов "Serious 3D", "Mastering 3D Graphics" и "3D Creature Workshop" (к слову, оценить мастерство мастера 3D можно, посетив галерею его работ: www.komodostudio.com/gallery/gallery.html). Сам Билл называет себя мастером по 3D-хаосу. Используя теорию хаоса, он разработал принципы, которые успешно использует для имитации реальности.

Ключевым моментом реальности является "мелкая деталь". Громадное количество таких деталей участвует в создании реалистичного изображения, но их, по мнению Билла Флеминга, можно объединить в 10 категорий, которые он называет "принципами 3D-фотореализма". Вот они:

1. Беспорядок и хаос.
2. Индивидуальность и предвкушение.
3. Узнаваемость.
4. Поверхностная текстура.
5. Блики.
6. Грязь, пыль и ржавчина.
7. Трещины, царапины и выбоины.
8. Скошенные грани (фаска).
9. Толщина материала объекта.
10. Radiosity.

Применяя все 10 принципов, можно получить действительно реалистичное изображение. Особый случай - новые предметы, не стоит наносить на них ржавчину, грязь, царапины (принципы 6 и 7), но без остальных восьми принципов не обойтись.

Давайте подробнее рассмотрим эти принципы и то, как их использует Билл Флеминг в своих работах. Для примера возьмем сцену из фильма "Обитатели" студии Komodo. Но прежде чем начать, немного о сюжете фильма и том, что изображено на рисунке. Это поможет понять, почему применялись те или иные принципы фотореализма.

"Обитатели" ("Dwellers") - трехмерный анимационный фильм, героями которого являются разумные роботы, изготовленные старым мастером по имени Папагайо. Первым, кого сделал Папагайо в своей подвальной мастерской, был Гизмо. При этом он использовал все, что было под рукой - ненужный хлам, новые и старые детали. Это означает, что обитатели построены из реально существующих вещей, что позволяет говорить о фотореализме.

На рисунке изображен верстак, на котором был собран Гизмо, и сам Гизмо. Действие происходит около часа ночи в мастерской Папагайо, находящейся в подвале его собственного дома. В целях конспирации Папагайо использует только свет настольной лампы. Он только что вставил плату, которая служит мозгом Гизмо. Сцена захватила момент, когда Гизмо приходит в себя.

Принцип 1: Беспорядок и хаос.

Беспорядок - одна из наиболее очевидных черт действительности. Обычная ошибка работ 3D-художников - в недостатке беспорядка, все выглядит слишком аккуратно. Посмотрите вокруг себя в реальном мире. Что вы видите? Например, вокруг меня куча книг, груды бумаг, дискет и различных безделушек. В общем, чистый ХАОС.

Действительность - это и есть настоящий хаос. Хаос не подразумевает, что все полностью дезорганизовано. Просто все объекты в сцене не должны быть выровнены идеально. Например, расставляя шахматные фигуры на доске, достаточно слегка их повращать и не ставить строго в середину клеточек.

Посмотрим, как этот принцип применялся в мастерской Папагайо. На рисунке можно найти изобилие беспорядка. Верстак захламлен, везде разбросаны гайки и винты, платы и детали. И все же остался элемент порядка в инструментах, которые аккуратно развешены на задней стенке. Реальность объединяет хаос и порядок. Обратите внимание на другие элементы хаоса в сцене: одна из двух батареек упала и коробка от фотоаппарата слегка отклонена от стены, плоскогубцы открыты и красный провод намотан неидеально. И максимальный хаос, - это паяльник, сжигающий верстак. Такое часто случается у слишком занятых мастеров.

Кстати о мастерах... Очень важно понять, что каждый герой обладает своей индивидуальностью. Об этом и пойдет речь в следующем принципе.

Принцип 2: Индивидуальность и предвкушение.

Важно понять, что человек живет в среде, которую сам создал. Очень мало вещей в этом мире не коснулась его рука. И реальность, созданная в 3D, должна тоже иметь элемент человеческого вмешательства. Это касается не только людей, но и животных, инопланетян и даже насекомых. Каждое живое существо обладает своей индивидуальностью, которая отражается в окружающей его обстановке. Каждый делает все по-своему: кто-то аккуратен, кто-то неряшлив, и все это отражается в их окружении. Именно индивидуальность создает фотореализм.

При изучении индивидуальности героев важно учитывать предвкушения зрителей. Мы живем в плену стереотипов. У нас есть свои представления практически обо всем. Придерживаясь этих стереотипов, можно добиться фотореализма. Этот принцип не должен связывать руки художникам, нужно просто сохранять характерные детали.

Например, в нашем представлении умный человек - это аккуратный человек, а глупый человек - неряха. Возможно, это верно в большинстве случаев, но это не означает, что не бывает умных нерях. Однако, если мы изобразим такого героя, то обманем ожидания зрителей.

Еще один пример того, как должен выглядеть умный персонаж. Как вы думаете, что будет, если изобразить ученого в виде могучего здоровяка? Ответ прост: нам никто не поверит. Голливуд сформировал образ ученого как тощего очкарика. Если нужно добиться реализма, то не избежать стереотипов.

Давайте посмотрим на рисунок и поговорим об индивидуальных качествах Папагайо. Бережно развешенные на стене инструменты говорят об аккуратности хозяина мастерской, о его уважении к своему рабочему месту. Если присмотреться к инструментам повнимательнее, можно отметить, что все они в отличном состоянии. Поверхность верстака испачкана несколькими пятнами краски и слегка поцарапана. Даже провод довольно аккуратно скручен. Все эти вещи выражают индивидуальность Папагайо. Во-первых, он очень умен, так как создал искусственную форму жизни, способную самостоятельно мыслить. Поэтому, согласно стереотипам, этот человек должен быть аккуратен. Во-вторых, он - изобретатель, поэтому его верстак замусорен во время работы. Обычно у изобретателей рабочее место завалено книгами. Книга на верстаке - подтверждение этого стереотипа.

Не менее важно "заглянуть" в головы зрителей, и понять, что они ожидают от вашей сцены. А они ожидают увидеть определенные атрибуты. Например, мы предвкушаем, что завод должен быть грязным и плохо освещенным, а у монстра обязательно будут большие клыки.

Наши ожидания обо всем на свете складываются из нашего опыта. Главную роль при этом играют средства массовой информации. Когда вы последний раз видели по телевизору безупречно чистый завод? Вероятно, никогда. Обычно нам показывают очень грязные заводы. Хотя это не означает, что нет чистых заводов. Поэтому, чтобы завод выглядел реалистичным, его надо рисовать грязным.

И еще один характерный пример. Увидев динозавра, раскрашенного в яркие цвета, вы сразу поймете, что он искусственный, несмотря на то, что существовало достаточное количество динозавров с пестрой раскраской. Все дело в стереотипах. Мы подсознательно связываем размеры животного и цвет его кожи. У существующих ныне крупных животных (бегемот, слон) кожа серого цвета. К тому же многочисленные средства массовой информации изображают динозавров в спокойных серых тонах. Поэтому неосмотрительно использовать яркие, пестрые цвета при раскраске реалистичного динозавра.

Два первых принципа закладывают общую структуру реализма изображения. Дальше речь пойдет о конкретных предметах, изображенных на рисунке, и о том, что делает их более реальными. Но об этом - в следующий раз.

(Продолжение следует)

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