Для чего нужна цифровая скульптура. Высокая полигональность моделей, выходящих из под пера 3d скульптора, налагает определенные ограничения на возможности их использования. Рассмотрим области применения цифровой скульптуры.
Все нижесказанное основано лишь на моем собственном опыте и наблюдениях.
Итак, условно разделим способы использования высокополигональной (десятки миллионов полигонов) модели на три категории:
В первой категории высокополигональная модель используется как основа для получения оптимизированной (низко-, средне-полигональной) модели, которая, в свою очередь, предназначена для анимации, реалтайм (Real time) рендеринга, визуализации (архитектурной, предметной и пр.). Возможность использовать результат труда цифрового скульптора в этих направления дает именно процесс Оптимизации 3d-модели, подразумевающий понижение полигонажа (polycount) до нескольких тысяч (или сотен) треуголников. Важный этап подготовки оптимизированной модели – это так называемое запекание текстур (texture baking), позволяющее имитировать высокополигональный рельеф на значительно упрощенном, более “легком”, всмысле вычислительных ресурсов компьютера, 3d объекте. Понижение полигонажа выполняется либо автоматически, с испоользованием специальных програмных продуктов, либо ретопологией (retopology) выполняемой вручную, когда важно соблюсти определенный порядок построения 3d сетки объекта, как, например, для анимированных персонажей. Подготовка низкополигональной 3d модели подразумевает так же и изготовление текстур – раскраску модели, выполняемое либо в процессе скульптинга (например Polypaint в zbrush) с последующей Текстурной разверткой (UV-Mapping) и преобразованием в текстуру – графический файл, либо после оптимизации и развертки по низкополигональной модели.
Используется такой продукт в производстве компьютерных игр (реалтайм графика), визуальных эффектов в кино и на ТВ (анимированные персонажи и пр.), Статической визуализации.
Слева направо: Высокополигональная модель (21 млн. полигонов), Низкополигональная модель (1784 полигона), Низкополигональная модель с назначенными текстурами Диффуза, Спекуляра и Нормал бампа.
В эту категорию попадут модели предназначенные для воплощения в материале который можно потрогать руками, то, что в предыдущей статье мы назвали переносом из мира цифр в мир реальный. Современные технологии позволяют сделать это несколькими способами в том числе 3d-принтеры и фрезерные станки с чпу (числовое програмное управление). Принципы их работы различны как между собой так и среди разных моделей. Различны и материалы с которыми они работают – пластик, древесина, металл, но важно одно – на выходе мы получаем объемную фигуру (скульптуру или, например, барельеф) которую можно взять в руки, потавить на стол, повесить на стену. Что открывает множество перспектив использования труда цифрового скульптора – это и сувенирная продукция и производство ювелирных изделий и бижутерии, детских игрушек, аксессуаров для интерьера, фурнитуры и прочее-прочее. 3d-модель для печати или фрезеровки так же подвергается оптимизации, чтоб сократить вычислительные нагрузки при обработке модели програмным обеспечением принтера или станка. Но это как, правило, только автоматическое понижение полигонажа (например плагин Decimation master в zbrush) до нескольких сотен или миллионов полигонов. Оптимизация осуществляется путем сокращения полигонов не участвующих в образовании 3d объема модели и чем выше детализация (наличие более мелких деталей 3d рельефа) модели тем больше в ней полигонов.
Слева – 3d скульптура без оптимизации (29 млн. полигонов), Справа автоматически оптимизированная (1,3 млн. полигонов)
И третья категория произведений 3d скульптора – это модели выполненные с целью получения плоской картинки, тоесть визуализации различными методами, будь то отрисовка в 2d редакторе поверх отрендеренной 3d-модели (owerpaint), либо компоновка (compositing) отрендеренных в 3d редакторе слоев (render passes) изображения, постобработка или совмещение этих и других технологий. Объединяет их то что в результате получается плоское изображение для просмотра на мониторе или 2d печати на бумаге или других носителях. Тоесть производство концепт арта, иллюстраций, комиксов, постеров и тп. Оптимизация таких моделей может не выполняться, в таком случае визуализация (рендеринг) происходит, как правило, средствами программы для 3d-скульптинга, так как не любое ПО способно обрабатывать модели с таким большим количеством полигонов.
3d модель как основа для иллюстрации в стиле черно-белых комиксов
стественно, любое деление на категории – всего лишь условность, призванная проиллюстрировать большой потенциал применения цифровой скульптуры (digital sculpting) для различных целей и задач. И, в том числе, через 3d скульптинг компьютерная графика (CG) делает шаг в мир реальных вещей окружающих человека в повседневной жизни.
