WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Pages:     || 2 | 3 |
-- [ Страница 1 ] --

1 СОДЕРЖАНИЕ Предисловие..........................................................

...............................3 Где эта книга может пригодиться......................................................................3 Программное обеспечение для работы с трехмерной графикой...........................................4 Альтернативное программное обеспечение для работы с трехмерной графикой............................................................................... Бесплатное программное обеспечение для работы с трехмерной графикой................................ Программы для рисования............................................................................ Программное обеспечение для двухмерного рисования.................................................. Программное обеспечение для трехмерного рисования.................................................. Разрешение карты изображения...................................................................... Аппаратное обеспечение.............................................................................. Планшет для рисования............................................................................... Сканер.............................................................................................. Цифровая камера.................................................................................... Благодарность....................................................................................... Глава 1.

СБОР ОПОРНОГО МАТЕРИАЛА................................................................. Фотографирование реальной модели................................................................... Хорошие и плохие положения камеры................................................................ Освещение реальной модели......................................................................... Позы............................................................................................... Изучение анатомии................................................................................. Резюме............................................................................................. Справочный материал............................................................................... Глава 2.

ПОЛИГОНАЛЬНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ: ТЕРМИНЫ И МЕТОДИКИ........................ Методики, рассмотренные в данной книге............................................................. Методика полигонального моделирования............................................................. Общие инструменты для моделирования.............................................................. Lathe ("токарный станок")........................................................................... Extrude (выдавливание)............................................................................. Cut, Split или Connect (разрезать, разъединить или соединить)......................................... Join, Weld или Merge (объединить, "сварить")......................................................... Поточечное создание полигона (point to point polygon creation)......................................... Функции Mirror (зеркало) и Symmetry (симметеричное отражение)..................................... Magnet, Soft Selection и Proportional Tools (магнит, мягкая выборкаи инструменты пропорций).................................................. Инструменты Lattice (решетка) и Cage (каркас)....................................................... Smooth, или Tighten (сглаживание, или сжимание).................................................... Полигональное отображение текстуры................................................................ Типы проектирования карт изображений............................................................. UV отображение.................................................................................... Полезные привычки при работе...................................................................... Создавайте в реальном масштабе.................................................................... Именуйте поверхности и детали во время моделирования............................................... Чаще перемещайте камеру во время моделирования................................................... Перемещайте освещение во время моделирования.................................................... Чаще сохраняйте данные и нумеруйте сохраняемые файлы в возрастающем порядке..................................................................... Чаще делайте резервные копии...................................................................... Резюме............................................................................................. Глава 3.

СОЗДАНИЕ ЦИФРОВОГО ЧЕЛОВЕКА......................................................... Фиксирование форм................................................................................ Стандарты пропорций............................................................................... Цельная сетка (one piece mesh)...................................................................... Резюме............................................................................................. Глава 4.

МОДЕЛИРОВАНИЕ ГОЛОВЫ................................................................... Совершенствование и определение формы головы.................................................... Ухо.................................................................................................. Совершенствование головы......................................................................... Рот................................................................................................. Внутри рта......................................................................................... Глаза.............................................................................................. Придание сходства.................................................................................. Асимметрия........................................................................................ Резюме............................................................................................. Глава 5.

МОДЕЛИРОВАНИЕ ПЛЕЧ, ПРЕДПЛЕЧИЙ, КИСТЕЙ И ПАЛЬЦЕВ........................... Совершенствование и определение плеч, предплечий, кистей и пальцев................................. Резюме............................................................................................. Глава 6.

МОДЕЛИРОВАНИЕ НОГ, СТУПНЕЙ И ПАЛЬЦЕВ НОГ....................................... Совершенствование и определение ног, ступней и пальцев ног......................................... Резюме............................................................................................. Глава 7.

МОДЕЛИРОВАНИЕ ТУЛОВИЩА............................................................... Совершенствование и определение туловища......................................................... Уменьшение детализации........................................................................... Резюме............................................................................................. Глава 8.

ТЕКСТУРИРОВАНИЕ ГОЛОВЫ................................................................. Установка UV координат............................................................................ Использование цветных карт......................................................................... Использование рельефных карт (bump map)........................................................... Использование отражающих карт (specularity map)..................................................... Резюме............................................................................................. Глава 9.

ВОЛОСЫ......................................................................................... Создание волос для модели.......................................................................... Простые волосы.................................................................................... Многослойная геометрия............................................................................ Генераторы волос.................................................................................. Ресницы........................................................................................... Резюме............................................................................................ Глава 10.

ПРИЗНАКИ ЖИЗНИ........................................................................... Расположение модели для добавления костей......................................................... Нейтральная поза.................................................................................. Создание скелета человека для анимации............................................................ Типы суставов..................................................................................... Управление вершинами............................................................................ Мышцы........................................................................................... Выражения лица................................................................................... Создание выражения: улыбка....................................................................... Резюме............................................................................................ Справочный материал.............................................................................. Глава 11.

СОЗДАНИЕ НОВЫХ ПЕРСОНАЖЕЙ.......................................................... Создание новых персонажей из модели человека..................................................... Инструменты для трехмерного редактирования...................................................... Резюме............................................................................................ Глава 12.

ЖЕНЩИНА..................................................................................... Преобразование мужской модели в женскую......................................................... Голова............................................................................................ Тело.............................................................................................. Резюме............................................................................................ Глава 13.

ОДЕЖДА........................................................................................ Создание одежды.................................................................................. Простая одежда.................................................................................... Сложная одежда................................................................................... Резюме............................................................................................ Заключение....................................................................................... Предисловие ПРЕДИСЛОВИЕ В мире ЗD анимации и графики предел совершенства это не неизведанные глубины открытого космоса, а хорошо знакомая нам человеческая фигура. Воспроизведение человеческого тела это самое вызывающее путешествие, которое может предпринять цифровой художник. Почему? Потому что все из нас знают, как выглядит человек. Даже если мы не знаем, как его нарисовать или изваять, мы инстинктивно xedcndetv, где в созданной фигуре чего то не хватает или сделано неправильно.

Цифровые люди уже среди нас. Это каскадеры и статисты заднего плана в таких фильмах, как Титаник. Это наши любимые герои или героини в таких видеоиграх, как Tomb Raider. Это основные действующие лица в таких субботних утренних детских шоу, как Max Steel. Наконец, они вышли из тени и из за кулис и приковывают к себе центральное внимание как полноправные фотореалистичные актеры в таких художественных фильмах, как Final Fantasy. Очевидно, что они пришли для того, чтобы остаться.

Признание цифровых людей в различных областях сильно зависит от внешнего вида образа. То есть выглядит ли он естественно или хорошо спроектирован? Даже в стилизованных средах, таких как видеоигры, где определенная доля отсутствия реализма во внешнем виде вследствие выбора художника или ограничений технологии свободно принимаются, неудачно спроектированный цифровой человек все же обратит на себя внимание.

Художники, которые создают незабываемые цифровые образы, хорошо знают человеческую фигуру. Они знают, как изменить ее так, чтобы она соответствовала их нуждам. Они понимают тонкости и формы в реальности и могут воспроизвести их цифровым способом. Все начинается с человеческого тела.

Где эта книга может пригодиться Эта книга для вас, кто хочет уметь воспроизводить трехмерного цифрового человека от волос до ногтей пальцев ног. Также она может служить для изучения методов моделирования и текстурирования, которые можно будет применять к любому ЗD проекту.

На протяжении глав 1 9 мы будем создавать реалистичную модель мужчины. В процессе этого вы достигнете технического и художественного понимания того, из чего состоит воспроизведение формы тела. Когда мы завершим создание мужской модели, мы преобразуем ее в фантастический персонаж и в женщину. Такая переделка фигуры в вашей библиотеке проиллюстрирует, какую пользу может принести хорошая модель человека.

В данной книге мы собираемся создать модель реального человека. Изображения реального человека находятся на прилагаемом компакт диске (в папке reference images), но, по желанию, вы можете использовать свою собственную реальную модель. Глава 1 покажет, как сделать хорошие фотографии для их использования при создании модели реального человека.

В конце концов, эта книга не обращается к какому либо конкретному программному продукту. Хотя наша модель будет построена с помощью пакета LightWave 3D компании NewTek, методику, которую вы изучите, можно будет применить практически в любом из пакетов для трехмерного моделирования, которые присутствуют на рынке сегодня, от бесплатных пакетов до пакетов стоимостью в несколько тысяч долларов.

Таким образом, важно, чтобы вы знали и понимали интерфейс и команды вашего программного обеспечения.

Для более подробной информации о системных требованиях обратитесь к разделу "Системные требования".

Хотя программы отличаются по своим возможностям, многие из них имеют много похожих возможностей, которые, однако, могут называться по разному. Модель, созданная в этой книге, использует относительно небольшой инструментарий. Таблица Р. 1 показывает термины, используемые в этой книге, и соответствующие им названия инструментов в трех популярных программах. Обратитесь к главе 2 для более подробного описания типов этих инструментов. Не забудте познакомиться с возможностями вашего программного обеспечения для того, чтобы полностью использовать их преимущества.

Если у вас еще нет программного пакета, прочитайте список предлагаемого программного обеспечения.

Программное обеспечение для работы с трехмерной графикой Возможно, на вашем компьютере уже установлено программное обеспечение для моделирования. А возможно, у вас пустой жесткий диск, и вы ищете, чем его заполнить, но не знаете, с чего начать. Вот краткий список некоторых популярных доступных программ. Они различаются по цене и возможностям, но, к счастью, большинство из них имеют функции общего полигонального подразделения (polygonal subdivision) и другие возможности, используемые в данной книге.

–Amapi 3DTM($400). Это в основном разработчик моделей с минимальными анимационными возможностями.

Он имеет нетрадиционный по сравнению с остальными пакетами интерфейс, но у него есть довольно много мощных возможностей моделирования. Доступна полностью функциональная бесплатная версия, но это не самая последняя версия этого пакета, www.eovia.com –trueSpace ($600). Это недорогой программный пакет для моделирования, редактирования поверхности, тонирования и анимации. www.caligary.com –LightWave 3D® ($1595). Это популярная программа для моделирования и анимации. Она имеет отличную систему тонирования (rendering engine) и хорошие инструменты для анимирования образов. Модели в этой книге были созданы с помощью пакета Light Wave. www.newtek.com –Maya® (пакеты за S1999 и $6999). Это профессиональный полнофункциональный программный пакет для моделирования и анимации, который использовался в наиболее значительных фильмах наших дней.

www.aliaswave front.com Предисловие Таблица P.I Соответствие терминов и названий инструментов Используемый здесь Название в пакете Название в пакете Название в пакете термин 3DSMAX Maya Lightwave Разделять (split) Cut (разрезать), Инструмент Split polygon Knife (нож), slice (разделять) (подразделить Bandsaw ("ленточная пила"), многоугольник) Add edge (добавить ребро, plug in) Соединить (weld) Weld Collapse (стянуть), Weld, Merge Merge vertices (соединить вершины) Подразделить Mesh smooth Smooth (сгладить), Smooth (сгладить) (subdivide) (сглаживание сетки), Subdivide (подразделить), Subdivision surfaces Sub Patch Subdivide (подразделение polygons subdivision поверхностей) surfaces Сгладить (smooth) Relax (смягчить) Average vertices Smooth (сгладить) (усреднить вершины) Развернуть грани Turn edge ' Flip triangle edge Spin quad (повернуть (spin faces) (повернуть ребро) (отразить треугольник четурехугольник) отнхительно стороны) Выдавить (extrude) Extrude Bevel Extrude face Bevel (снять фаску), (выдавить фаску) (выдавить грань) Smooth shift (сгладить угол) Магнит (magnet) Soft selection Sculpt polygon tool Magnet (магнит), Dragnet (мягкая выборка), (инструмент моделирования (деформирование сеткой) freeform deformers полигонов), (мягкое деформирование) lattice deformers (решетчатые деформаторы) Отразить (mirror) Symmetry Mirror geometry Mirror (зеркально отразить) (симметричное (зеркально отразить отражение) фигуру) Режим симметрии Отсутствует Отсутствует Отсутствует (symmetry mode) TM –3ds max (S3500). Это программное обеспечение используется преимущественно в компьютерных играх, но вполне может быть использовано для создания фотореалистичных работ с высоким разрешением. Мах имеет большую пользовательскую базу, а также разнообразные возможности моделирования и анимации, которые делают его подходящим для работы с образами. www.discreet.com –Softimage XSI (пакеты за $6750 $13995). Это новейшая версия использовавшегося долгое время программного пакета Softimage;

это полнофункциональный профессиональный пакет. www.softimage.com Альтернативное программное обеспечение для работы с трехмерной графикой Некоторое программное обеспечение для работы с трехмерной графикой это уже прошлый век по сравнению с новыми программами, но оно все еще может применяться в методике, описываемой в данной книге. Две такие программы, упомянутые ниже, предлагают обычные инструменты для работы с трехмерными объектами. Эти инструменты позволяют брать "кисть" и перемещать ее на модели для того, чтобы изменить ее.

Это очень похоже на двухмерное рисование, но в данном случае вы изменяете геометрию, а не добавляете красок на плотно. (Глава 11 иллюстрирует это на практике.) –Amorphium ($139). Эта программа имеет инструмент "кисть" для моделирования, похожий на такой же инструмент в пакете Zbrush, а также возможности для моделирования, рисования и тонирования. www.amorphi um.com –ZBrush ($399). Уникальный гибрид двухмерной и трехмерной графики;

это программное обеспечение имеет обычные инструменты для трехмерного моделирования, а также возможности для текстурирования, рисования и тонирования.www.pixologic. com Большинство компаний по созданию программного обеспечения имеют демо версии своих программ, доступные для пробного использования. Некоторые компании также предлагают студенческую скидку. Если самая дешевая программа из этого списка слишком дорога для вас, все равно продолжайте читать.

Бесплатное программное обеспечение для работы с трехмерной графикой Сегодня вы можете получить программное обеспечение для работы с трехмерной графикой с некоторыми неплохими возможностями совсем бесплатно. Неко торые разработчики таким образом создали бесплатно Предисловие программное обеспечение для работы с трехмерной графикой и сделали его доступным. Вот примеры реко мендуемых пакетов:

–Wings 3D. Это просто разработчик моделей, но он имеет много мощных возможностей. С ним очень просто начать работу. Веб сайт имеет активный форум и ссылки на бесплатное программное обеспечение для работы с трехмерным тонированием. www.wings3d.com –Metasequoia. Этот японский разработчик моделей прост в использовании, хотя к нему нет документации на английском языке. Немного поэкспериментировав, вы быстро разберетесь в его возможностях. Он имеет неплохой набор возможностей для моделирования.

www.sphere.ne.jp/mizno/main_e.html –UVMapper. Это бесплатная утилита для UV преобразований. Есть также дешевая ($50) более полная версия, доступная на этом же сайте. www. uvmapper.com –Satori Paint. Бесплатная версия этого пакета, которая используется для рисования, имеет возможность работы со слоями, а также неплохие инструменты кисти. www. satorioaint. com Если вы работаете с несколькими различными программами и у вас есть необходимость в преобразовании файлов моделей в различные форматы, попробуйте Ed: Slang Crossroads бесплатную программу для преобразования файлов, http:// home. europa. com/~keithr/Crossroads/index. html Итак, вы видите, что нет причин не заняться трехмерным моделированием, если вам это действительно интересно. Не пугайтесь, если у вас нет самого современного программного обеспечения от известных производителей. Много основных навыков, которые вы приобретете после прочтения этой книги, пригодятся вам, когда вы перейдете к другому пакету для моделирования.

Программы для рисования В определенный момент вы столкнетесь с рисованием ваших текстурных карт. Какую программу лучше всего использовать для этого? На выбор есть несколько программ для рисования, и возможно, что у вас уже есть любимая. Но есть одна весьма существенная возможность (независимо от того, какую программу вы используете) это возможность работы со слоями. Как следует из названия, слои позволяют помещать виртуальный прозрачный ацетат на изображение. Вы можете создать любое количество слоев и установить прозрачность для каждого слоя. Самый общий способ использования слоев в нашей ситуации это использовать шаблонный задний план сетки модели (template background of the model mesh) в качестве ориентира при рисовании текстур в слое, который расположен выше в программе для рисования. Так вы сможете видеть ключевые ориентиры в сетке модели и сможете соответствующим образом подобрать деталь.

Однако использование слоев не ограничивается только этим. Вы можете использовать их для экспериментирования с деталями вашего текстурного рисунка. Например, вы можете попробовать варьировать пятнистые узоры на спине вашего динозавра. Также вы можете включать и отключать слои, переключаться между различными вариантами без необходимости затрагивать проделанную работу. Чтобы добиться различных эффектов, вы можете установить режимы непрозрачности (opacity) и смешивания (blending) для каждого слоя.

Другой способ создания текстуры использовать программы трехмерного рисования. Помните, что в этих программах вы создаете двухмерные текстурные карты. Преимущество их использования состоит в том, что вы можете посмотреть, как текстура будет выглядеть на трехмерной модели, которую вы рисуете. Перед тем как вы войдете в пакет для трехмерного рисования, вам нужно соответствующим образом установить координаты текстурирования. Однако некоторые пакеты для трехмерного рисования позволяют редактировать UV координаты в самой программе для рисования. Затем модель вместе с картами сохраняется заново. Перед тем как вы сможете использовать такие программы, не забудте убедиться в том, что этот аспект совместим с форматом объектного файла вашего программного обеспечения для работы с трехмерной графикой.

Программное обеспечение для двухмерного рисования Этот тип программного обеспечения позволяет вам рисовать и редактировать двухмерные изображения.

–Paint Shop Pro® ($100). Это недорогая альтернатива более крупным программам для рисования, кроме того она содержит много мощных возможностей, www.jasc. com –Painter (S480). Это близкое к реальности программное обеспечение имеет большое количество кистей, которые могут имитировать такие эффекты, как рисование маслом и мелом. Бумажные текстуры и шаблонные кисти делают его идеальным для создания текстурных карт. В версии Painter 7 существен но улучшены возможности для работы со слоями по сравнению с версией Painter 6. www.procreate. com –Adobe® Photoshop® ($600). Это наиболее популярное программное обеспечение для редактирования изображений. Оно поддерживает прекрасные возможности для работы со слоями. Это предпочтительный выбор для рисования текстур. www. adobe. com Программное обеспечение для трехмерного рисования Это программное обеспечение позволяет рисовать и редактировать двухмерные изображения, и еще их можно просматривать в применении к трехмерной модели.

–Body Paint 3D ($595). Это еще один пакет для трехмерного рисования с естественными кистями и Предисловие возможностями UV редактирования. www. maxoncomputer.com –Deep Paint 3D™ ($795 $1290). Это программа для трехмерного рисования, которая имеет много лучших возможностей пакетов Photoshop и Painter. Она также позволяет рисовать непосредственно на вашей трехмерной модели и даже редактировать UV координаты. www. righthemisphere. com Разрешение карты изображения Коротко о разрешении карты изображения: для использования памяти и ресурсов важно следить за размерами и форматами карты вашего изображения. Как и разрешение модели, разрешение изображения определяется выходными данными (будь то видеоданные, фильм или печать) и тем, насколько близко текстура расположена к камере. Если вы можете уменьшить изображение без заметной разницы при выводе на экран, то сделайте это. Но если вы не можете достаточно хорошо прорисовать деталь, увеличьте разрешение.

Все карты в оттенках серого должны иметь 256 оттенков серого. Далее цветные карты с миллионами цветов можно во многих случаях преобразовать до 256 цветов, особенно если выходные данные это видеопоток.

Проделайте тест с картой изображения, которое содержит миллионы цветов, а затем еще один тест с той же картой, преобразованной до 256 цветов. Вы заметили какое либо ухудшение или потерю качества в результате этого? Если нет, то работайте с 256 цветами, но храните резервную копию многоцветного рисунка. Вы можете сэкономить много памяти, если уменьшите цветность изображения.

Аппаратное обеспечение Этот раздел рассматривает несколько аппаратных средств, которые нужно иметь для работы с трехмерной графикой.

Планшет для рисования Первый и самый необходимый элемент это планшет для рисования. Когда вы сделаете рисунок с помощью планшета для рисования, вам никогда больше не захочется при рисовании браться за мышь. Планшет позволяет работать так, как если бы вы рисовали по настоящему. Большинство планшетов чувствительны к нажатию, что означает, что чем сильнее вы прижимаете перо, тем темнее или толще будет нарисованная линия. Некоторые планшеты реагируют даже на угол, под которым расположено перо. Wacom это, возможно, наиболее популярный производитель планшетов для рисования. www.wacom.com Сканер Планшетные сканеры полезны при использовании источников изображений извне, например фотографий в вашем компьютере. Иногда вы даже можете сканировать отдельные предметы. Такие импортированные изображения могут использоваться сами по себе, либо вы можете с помощью некоторой обработки преобразовать их в текстурные карты. Сегодня вы можете приобрести сканер примерно за $100.

Цифровая камера Во многих отношениях цифровая камера может избавить вас от обработки обычной пленки и сканирования.

Вы можете непосредственно загрузить цифровые изображения в ваш компьютер с помощью соединительного кабеля. Некоторые цифровые камеры позволяют сохранять изображения непосредственно на гибкий диск или на CD ROM. На рынке есть много производителей, предлагающих камеры с различными возможностями. В целом большинство любительских камер не обеспечат вам разрешение традиционной 35 миллиметровой камеры, но обычно это не имеет значения, так как самого высокого разрешения, которое может иметь цифровая камера, более чем достаточно для наших целей.

У нас впереди много работы, поэтому, когда будете готовы, переверните страницу.

Благодарность Я хочу выразить огромную благодарность Марку Димеру (Mark Deamer). Его великодушие и опыт очень сильно помогли мне.

Также спасибо реальной модели, использованной в данной книге, Фрэнка Виллафранка (Frank Villafranca). И, как всегда, спасибо всем художникам, которые поделились со мной своими знаниями.

Системные требования Windows: 98, ME, 2000, ХР, NT или Mac OS или OSX Программы для трехмерного моделирования с хорошим набором полигональных инструментов, например LightWave 3D, Maya, Softimage XSI, Cinema 4D, Amapi, Truespace и 3ds max.

Программы для редактирования изображений, которые поддерживают слои, например Adobe Photoshop или Procreate Painter.

Сбор опорного материала Глава СБОР ОПОРНОГО МАТЕРИАЛА Фотографирование реальной модели Обучение построено вокруг создания трехмерной компьютерной модели реального человека. Как правило, всегда лучше иметь реальную модель для того, чтобы соблюсти все пропорции.

Еще один способ зафиксировать изображение реальной модели это осуществить лазерное сканирование человека. В этом процессе человек сидит или стоит, в то время как лазер сканирует его со всех сторон. Затем эти данные преобразуются в трехмерную модель, которую вы можете загрузить, используя ваше программное обеспечение для моделирования. Однако вы никогда не сможете использовать эту модель в таком виде, так как отсканированная модель часто весьма неудачная, полигональная и требует доработки в таких местах, как, например, волосы. После того как модель отсканирована, вы можете переделать ее в более легковесную дружественную версию. Лазерные сканеры очень дороги, но некоторые компании предлагают услуги по сканированию. Если у вас есть возможность или средства, то наличие трехмерных данных сканирования вашего объекта, конечно, не будет лишним. Однако уроки, данные в книге, предполагают, что у вас не будет отсканированной модели, с которой вы сможете работать. Сделать фотографии более доступно и дешево.

Изображения живой модели, используемые в этой книге, предоставляются на компакт диске в папке refer ence, но вы, возможно, захотите сфотографировать для воспроиз ведения свою собственную реальную модель.

Вот некоторые указания, которые следует иметь в виду.

Хорошие и плохие положения камеры Если вам нужны точные фотографии, недостаточно произвольно установить камеру и нажать кнопку. Положение камеры и тип объектива имеют большое значение для того, чтобы фотография оказалась полезной в качестве фонового шаблона при создании модели.

Например, при создании фонового шаблона камера должна быть направлена как можно более прямо на объект. То есть нужно избегать низких, высоких и боковых положений камеры, которые могут привести к ненужному искажению перспективы. Посмотрите на рисунок 1.1. Еще один важный момент при фотографировании модели с разных направлений (спереди, сбоку и сзади) это использование треноги, так как она обеспечивает выравнивание при каждом новом положении. Если у вас нет треноги, попробуйте остаться в том же месте, когда модель изменит положение. Или, если вам нужно переместиться по какой либо причине, запомните местоположение, в котором находилось ваше тело и насколько далеко вы стояли. Можно для надежности отметить это место на полу маркером.

Рисунок 1.1. Это плохое положение Следующая особенность, на которую нужно обратить внимание, камеры для получения фотографии вашего это тип объектива камеры. Объективы камер измеряются в терминах объекта для его моделирования миллиметров (мм), обычно средний размер равен 50 мм.

Широкоугольный объектив, например, 25 мм, позволяет захватывать в кадре больше пространства при близком расположении к предмету, но нижняя сторона будет искаженной. Предельный пример такого вида вид объектива типа "рыбий глаз". Посмотрите на рисунок 1.2. Таким образом, широкоугольные объективы мы отклоняем в первую очередь.

Вам может показаться, что все это далеко от практики, потому что у вашей камеры только один объектив. Но посмотрите: есть ли у вашей камеры возможность фокусировки? Таким способом вручную изменяется объектив, поэтому у вас в распоряжении есть много объективов. Величина фокусировки может значительно изменяться в зависимости от того, какая у вас камера. Некоторые камеры имеют встроенные объективы, а некоторые съемные, которые позволяют менять раз личные объективы в зависимости от конкретных нужд фотографа. Большинство любительских цифровых камер имеют встроенные объективы. Если вы хотите использовать возможности других типов объективов, вам нужны на традиционные миллиметровые камеры.

Противоположность широкоугольного объектива объектив с переменным фокусным расстоянием. Наиболее общее применение объективов с переменным фокусным расстоянием это получение Рисунок 1.2. Широкоугольные объективы могут вызвать ненужное искажение крупного плана какого то отдаленного объекта. Он также Сбор опорного материала "выравнивает" изображение, то есть устраняет искажение перспективы. Это необходимо для нашей задачи.

Окна видов (view port) большинства программ для трехмерного моделирования являются ортогональными. Это означает;

что искажение перспективы отсутствует совсем. Это непрактично для тонирования, но устраивает нас с технической стороны моделирования. Так как в этих окнах мы будем работать с фоновыми фотографиями, то хотим, чтобы эти фотографии, насколько это возможно, соответствовали ортогональному виду. Они не будут совершенно выровненными, так как фотография всегда будет иметь естественное искажение реального пространства, но наша цель получить изображение, возможно близкое к ортогональному виду.

Освещение реальной модели Естественно, вам нужен свет для того, чтобы получить пригодную фотографию вашей модели. Используемое вами освещение может как улучшить, так и ухудшить фотографию. Вам нужно, чтобы освещение было таким, чтобы все было видно, но не таким ярким, чтобы размылись тонкие черты объекта. Желательно, чтобы присутствовали мягкие тени, для того чтобы показать очертания объекта. Резкие глубокие тени также могут быть полезными для дальнейшего изучения форм, но они не должны превуалировать, так как могут и совсем скрыть нужную информацию.

Типу освещения, искусственному или естественному, также важно уделить внимание.

Естественный свет использовать проще всего. Солнце почти гарантированно может обеспечить нужное освещение. За него не надо платить, и оно присутствует в изобилии. Однако прямые солнечные лучи, как правило, слишком яркие. Также они могут давать резкие тени. Они могут быть подходящими для фотографирования какого то места, но оказаться плохими для фотографирования всей модели.

Посмотрите на рисунок 1.3.

Фотографирование предмета в немного затемненном месте дает более мягкие тени, какие нам и нужны. Если вы работаете в солнечный день, то фотографирование объекта с затененной стороны здания нам подходит для такого случая. Только убедитесь в том, что есть нормальное отражение или рассеянный свет. В пасмурные дни также можно получить хорошее ровное освещение. Посмотрите на рисунок 1.4.

Проблема с естественным освещением лежит в его действительном цвете. Например, фотографии, снятые в затемненной области или в пасмурный день, будут иметь голубоватый оттенок. Прямые солнечные лучи создают на ваших фотографиях желтоватый оттенок.

Что для нас здесь важно? Цвет объекта на фотографиях будет иметь Рисунок 1.3. Прямые солнечные лучи создают слишком освещенные участки и значение уже после построения (когда мы создадим карты резкие тени изображений). Для цветных карт и воссоздания мы хотим точно воспроизвести оттенки кожи объекта. Если ваша фотография имеет голубоватый оттенок, то будет сложно воссоздать более точные тона.

Если вы можете свободно использовать реальную модель, то это не такая большая проблема. Тем не менее мы будем предполагать, что модель не всегда будет сидеть около вашего компьютера (только если реальная модель не вы, что вполне вероятно).

Искусственный свет дает вам больше контроля над каждым видом ваших фотографий. Он позволяет делать снимки в помещении независимо от любых погодных условий.

Однако, как и в случае с естественным светом, вам нужно помнить о некоторых особенностях.

Самый простой и наиболее общий искусственный свет вспышка имеется;

у большинства камер. Вспышка дает короткую вспышку света, достаточно яркую для того, чтобы осветить сцену достаточным светом. Однако многие вспышки зафиксированы на камере так, что они направлены прямо на объект. Такое ее расположение, наиболее вероятно, даст неконтрастное, резкое или бесцветное освещение, Посмотрите на рисунок 1.5.

Некоторые вспышки, будь то встроенные или съемные, позволяют изменять угол наклона вспышки. Это смягчает резкость прямой вспышки, позволяя ей отражаться от потолка и стен. Посмотрите на рисунок 1.6.

Рисунок 1.4.

Освещение и лампы, которые есть в наших домах, обычно не При фотографировании объекта подходят для этих целей. Такой свет, вероятнее всего, будет почти в пасмурную погоду или в непрямых солнечных лучах можно получить хорошее точечным, и им будет сложно управлять и менять положение.

Флуоресцентные лампы (лампы дневного света) обеспечивают более ровное освещение Сбор опорного материала мягкое, "всеохватывающее" освещение, но их беда в том, что они создают очень бледный свет.

Нам остаются только студийные или фотолампы. Такое освещение может быть, например, светом стандартной мягкой белой лампы, вставленной в вогнутый рефлектор. Либо это может быть свет высококачественных профессиональных ламп с регулировкой интенсивности и шторками (чтобы убирать ненужный свет с частей сцены). Если у вас нет таких ламп, можете их арендовать. Полистайте вашу телефонную книгу в разделе "Фотооборудование". Установка освещения может соответствовать трехточечной схеме освещения.

Первая лампа это основная лампа (key light). Это основной и самый яркий источник освещения. Его наилучшее для наших целей положение немного выше головы объекта, но не очень сильно, чтобы она не давала глубоких теней в глазах. Лампа заливки (fill light) менее интенсивная, чем основная.

Она размещается напротив основной лампы и используется для заполнения светом некоторых затемненных мест. Однако она вам может не понадобиться, если на сцене достаточно отраженного света.

Вы можете создать отраженный свет, поместив большую белую доску около объекта и наклони в ее так, чтобы она отражала свет основной лампы на объект. Третья лампа задняя, или rim лампа (источник освещения, располагаемый позади снимаемого объекта с целью добиться эффекта ореола). Она не так важна для наших целей, как остальные лампы, но может помочь определить объект. Она Рисунок 1.5. Прямая вспышка может быть размещается за объектом и регулируется так, чтобы ее свет захватил слишком резкой очертания человека, например волосы или плечи. Последняя деталь при фотографировании, которой нужно уделить внимание, это фон. В идеале это должна быть гладкая нейтрального цвета поверхность, которая не будет влиять на остальные детали. Ровно покрашенные стены это первый вариант, но лучше всего использовать большой рулон цельного куска бумаги или ткани. Конечно, в наш цифровой век ненужный фон можно закрасить в компьютере, но оптимальное решение не полениться проделать дополнительную работу и сразу сделать четкие фотографии.

Позы Если вы используете изображения реальной модели из папки refer ence с компакт диска, то вам не нужно заботиться о позах. Если же вы собираетесь фотографировать свою собственную реальную модель, то вот положения, которые нужно рассмотреть.

Все тело. Спереди, сбоку, сзади и сверху (такой снимок можно сделать, положив объект на стол).

Крупный план головы. Спереди, сбоку и сзади (если у объекта много волос, этот ракурс, возможно, не понадобится).

Детали головы. Они включают в себя снимки глаз, носа, рта, зубов и ушей.

Выражения лица. Съемка выражений лица вашего объекта может очень пригодиться, особенно если вы, собираетесь анимировать их.

Некоторые основные выражения это улыбка, хмурый взгляд (нахмурить брови), грусть, удивление и гнев. Также вы можете Рисунок 1.6. Если вы отразите свет сфотографировать вашу модель с направлений, которые могут не вспышки, то получите хорошее ровное пригодиться для фактического моделирования, но будут необходимы освещение просто в качестве визуальной информации. Эти ракурсы могут включать в себя более высокие или более низкие положения при выполнении снимков переднего вида.

Снимки всего тела реальной модели для данной книги были сделаны вытянутыми ладонями вперед руками самой модели. Такое положение облегчает моделирование тела в таких местах, как, например, под руками. Точка была выбрана так, чтобы модель прямо смотрела на свои ладони, повернув всю руку, а не только предплечье.

При повороте предплечья сгибаются две кости предплечья, лучевая и локтевая, таким образом слегка изгибая мышцы. Это придает совершенно естественный вид, но осложняет моделирование этой области. Это движение и все остальные позы можно сделать с помощь трехмерных костей, которые вы вставите в ваши модели для анимации.

Последний шаг, который необходимо сделать при съемке, убедиться в том что различные виды, например спереди и сбоку, располагаются точно на одном уровне, если их положить друг на друга. Вам нужно, чтобы ключевые черты, например глаза, рот и т.д., в различных видах располагались на одном уровне. Это будет важно, когда вы импортируете эти изображения в ваше программное обеспечение для моделирования. Если в нем Сбор опорного материала различные виды с различных направлений не будут выровнены, то вы будете моделировать как попало так как будете пытаться осуществить геометрическое выравнивание.

Получение правильной фотографии это первый шаг, необходимый для того, чтобы виды вашей модели с различных направлений были выровненными. Как упоминалось ранее, с помощью закрепления камеры на треноге можно зафиксировать точку взгляда. Затем вы можете перенести эти изображения в программу для рисования для того, чтобы еще раз проверить выравнивание.

Большинство программ для рисования имеют возможности Ruler and Guides (линейка и ориентиры), в которых для подобных целей вы можете нарисовать визуальные ориентиры на изображениях. Эти ориентиры не являются постоянной частью изображения и не будут отображаться впоследствии.

Вы можете проделать процесс выравнивания с двумя отдельными изображения ми либо скопировать и вставить одно из изображений в новый слой другого изображения. Затем нужно слегка уменьшить непрозрачность (opacity) слоя, чтобы можно было посмотреть выравнивание основного слоя. Когда вы сделали это, установите непрозрачность снова на 100%, а затем скопируйте и вставьте этот слой в отдельный документ.

Если ваши изображения имеют различный размер, вам нужно будет изменить их размеры так, чтобы они лучше всего соответствовали друг другу. Рисунок 1.7 показывает изображения тела во весь рост спереди и сбоку, выровненные посредством использования слоев и ориентиров в программе для рисования.

Рисунок 1.7.

Выравнивание разных видов вашей модели в программе для рисования Сбор опорного материала Между прочим, вы должны применять эти же правила и работать с такой же тщательностью и при проектировании вымышленных образов, например фантастических существ. При создании модели для таких персонажей важно иметь четкое представление об их размерах с ракурсов, которые легко смоделировать.

Процесс создания видов, которые будут выровнены друг относительно друга, будет одним и тем же независимо от того, используете ли вы ориентиры и слои в программе для рисования или бумагу в клетку при рисовании более традиционными средствами. Посмотрите на рисунок 1.8.

Рисунок 1.8. Создание образа для моделирования Изучение анатомии Итак, у нас есть хорошие фотографии нашей модели. Пришло время приступить к какому нибудь трехмерному моделированию! Ну, не совсем. Иметь хорошую визуальную основу реальной модели это только часть процесса воплощения цифрового человека в жизнь.

Фотографии довольно хорошо фиксируют внешность модели. Если вы опытный модельер, то, возможно, можете точно воспроизвести эту внешность. Однако вы сделаете хуже для себя, если не попытаетесь понять, что происходит под этим внешним видом. Что является причиной топологических очертаний, которые вы видите у модели? Да, это означает, что нужно немного заняться изучением анатомии. Изучение человеческой анатомии здорово вам поможет при трехмерном моделировании, так как у вас будет четкое понимание форм, которые вы будете видеть. Таким образом, вы сможете воспроизвести их в трехмерных данных более эффективно. Если у вас нет хороших фотографий вашей модели, знание анатомии поможет вам заполнить пустые места там, где фотографии не настолько четкие, на них есть затененные места или один из ракурсов отсутствует совсем.

Короче говоря, вы извлечете только пользу, если уделите немного времени изучению некоторых аспектов анатомии.

Начать лучше всего с человеческого скелета. Не забывайте о том, что наши кости очень важны, даже если они спрятаны глубоко в мышцах. Все эти мышцы крепятся на костях, а они определяют углы и очертания, которые вы в конце концов видите в человеке. Не игнорируйте то влияние, которое кости оказывают на топологию внешнего вида человека. Если вы планируете создать анимационный скелет для вашей трехмерной модели, изучение скелета и того, как он двигается, будет очень полезным.

Эта книга анатомический справочник, но в конце главы мы рекомендуем литературу, к которой вы можете обратиться, чтобы получить нужную информацию. Есть дюжины анатомических книг, и их разные стили помогут вам в различных вопросах. Анатомические книги, ориентированные на художников, будут полезны с той точки зрения, что их авторы помогают вам разобрать тело визуально в легко понятных терминах форм. Если вы покупаете книги в книжном магазине, посмотрите на множество этих книг и определите, стиль, какого художника вам наиболее привлекателен. Это процесс индивидуальный. Есть книги, которые хороши для изучения тела в более медицинском стиле;

они содержат фотографии настоящих костей и т.д.

Желательно, чтобы в вашей коллекции были книги обоих типов и вы к ним чаще обращались.

Сбор опорного материала Следующий шаг после того, как вы изучите анатомию, нарисовать эскиз реальной модели. Наиболее подходящее место для этого это класс для рисования фигур. Посмотрите на рисунок 1.9.

Многие школы предлагают такие курсы, и они полезны на многих стадиях. Фактически, школы, которые главным образом учат трехмерной и компьютерной графике, предлагают также и классы для рисования фигур.

Разработчики компьютерных моделей и аниматоры могут извлечь пользу от изучения мимики, формы и полноты, которые входят в изучение живой модели. Не пугайтесь, если вы не в ладах с карандашом. Вы все равно извлечете пользу от этих уроков.

Рисунок 1.9. Справочный материал: эскиз реальной модели Резюме На этом заканчивается подготовительная работа, которую необходимо проделать перед тем, как мы начнем создавать цифрового человека. Получение хороших фотографий вашей реальной модели, в паре с изучением человеческой анатомии, заложит прочную основу для работы в трехмерном мире. Как вы видите, все начинается с подробного осмотра реального объекта.

Справочный материал Вот краткий список некоторых хороших справочных книг по анатомии: Stephen Rogers Peck. Атлас человеческой анатомии для художников (Atlas of Human Anatomy for the Artist) ISBN 0 19 503095 Полигональное моделирование: термины и методики Глава ПОЛИГОНАЛЬНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ: ТЕРМИНЫ И МЕТОДИКИ Методики, рассмотренные в данной книге Все геометрические объекты, созданные в данной книге это полигональные модели. Сплайновое моделиро вание рассматриваться не будет. Сплайн это кривая, которая определяется двумя или более точками в трехмер ном пространстве. Она не имеет объема и, следовательно, не тонируется. Можно объединить несколько сплай нов и сформировать видимую поверхность. Удобство сплайновой поверхности состоит в том, что для определе ния большой гладкой поверхности требуется всего несколько точек. Однако, когда вы пытаетесь создать слож ную форму, ее может быть трудно представить с помощью сплайнов. При обычном полигональном моде лиро вании можно легко определить грубый объем модели целиком, а затем подраз делять его по мере того, как вы бу дете добавлять детали. Когда при сглаживании вы объедините полигональное моделирование с методикой под разделения (subdivision, которая рассматривается в этой главе), вы сможете получить наилучший результат объ единения этих двух операций в смысле простоты полигонального моделирования и гладкости сплайнов.

Методика полигонального моделирования При создании всех примеров и результирующих моделей мы использовали преимущества программных воз можностей подразделения (обратитесь к таблице Р. 1 в главе предисловии, чтобы посмотреть на различие тер минов). Алгоритмы сгла живания могут немного отличаться в различных программах, но основные принци пы одни и те же: сначала создается модель с низким разрешением, затем она сглажи вается, то есть увеличивается ее полигональное разрешение для того, чтобы изба виться от блочного изображения с зазубренными краями мо дели с низким разреше нием. Намного проще создавать и редактировать полигональную модель с низким раз решением, чем работать непосредственно с сеткой с высоким разрешением. Как правило, при работе с анима цией версия с низким разрешением (контроллер, con troller) используется для управления версией с высоким разрешением (управляемая версия, controllee). Контроллер не визуализируется (тонируется): вместо этого поль зователь определяет разрешение управляемой версии. Контроллер это, как прави ло, модель, которая снабже на костями, и именно ее аниматор видит на своем экране. Так как полигональное разрешение контроллера низ кое, обычно при работе вы можете отображать его в реальном време ни. Версия с низким полигональным разрешением иногда называется "каркасом" (cage).

Понять, как подразделять многоугольники (полигоны), необходимо, когда вы создаете свою модель. И счастье, и беда большинства алго ритмов подразделения состоят в том, что они могут давать, очевидно, гладкие результаты для бес порядочного каркаса контроллера. Это мо жет привести к плохим навыкам или пло хой методике конструирова ния. Пока окончательная модель будет гладкой, кому интересно, как выглядит сетка, не так ли? Неправильно. Она может выглядеть глад ко, будучи неподвижной, но если ее деформировать с помощью изгиба ко стей или, например, изменений выражения лица, модель может смор щиться или согнуться нежелательным образом.

Рассчитывать при "улучшении" вашей модели на процедуру подраз деления вашего программного обеспечения это не лучший подход Рисунок 2.1. Примеры того, как за три при моделировании. Хорошие контрольные сетки ровные и позволя итерации подразделяется куб ют легко понять, какие пропорции определяют полигоны. Также, ког да каркас хорошо сделан, они упрощают сборку или регулировку ске лета для анимации. В трехмерных программах каждая кость, как правило, имеет влияние на определенный уча сток вершин определенных поль зователем. Когда геометрия модели четко распланирована, не составит про блем определить, на какие вершины должна влиять каждая конкретная кость (в главе 10 эта тема будет рассмо трена более детально).

Если вы передадите задачу оснащения (и регулировки) скелета другому члену рабочей группы, он конкретно оценит хорошее качество сетки.

Сколько полигонов должен иметь хороший контрольный каркас? Это зависит от модели, но их, как правило, должно быть столько, сколько необходимо для опреде ления форм. Все полигоны должны участвовать в опреде лении формы модели. Если вы можете удалить некоторые полигоны и модель будет выглядеть после этого так же, то избавьтесь от них. Создание эффективных моделей с необходимым количест вом используемых деталей требует практики, но именно для этого написана данная книга!

Что это за методики? Перед тем, как мы их рассмотрим, давайте вернемся к тому, как подразделяются поли гоны. Создайте элементарный куб, затем скопируйте и подразделите его. Обратите внимание на то, что теперь в каркасе с каждой стороны по четыре грани. Также обратите внимание на то, как втянулись утлы, став немно го более округлыми. Это именно тот эффект, который в конечном счете приве дет к сглаживанию модели. Если Полигональное моделирование: термины и методики вы опять проведете подразделение, то число поли гонов увеличится, и края станут еще более плавными.

Теперь посмотрите, что происходит с подразделенной версией, ког да близко к верхней грани куба добавляется еще один ряд полигонов.

Посмотрите, как нижний край становится более заостренным, а верх ний более плоским, как на рисунке 2.2а.

Та часть, где было больше полигонов, была подразделена в более тугое (узкое) пространство. Мы воспользуемся этим эффектом при создании более жестких ребер или складок моделей, так как операции сглаживания могут привести к слишком сильному смягчению модели, если будет недостаточно полигональных деталей. С другой стороны, этот эффект сгиба (crease effect) это еще одна причина того, что вам не следует делать ваши контрольные каркасы слишком плотными.

Иначе это закончится появлением ненужных ребер, и вам будет сложно их сглаживать. Просто запомните, что когда полигоны расположены близко друг к другу, вы можете по лучить плотно прилегающие ребра или изгибы. Некоторые программы позволяют устанавливать жесткость ребер или напряженность (tension). При Рисунок. 2.2а Еще один ряд граней для этом выбираются вершины или ребра объекта каркаса, и им создания заостренных краев приписываются значения, которые смягчают или создают более острое ребро или складку у подразделенной модели. Эта методика сокращает число полигонов, необходимых для создания сжатого ребра. Вы можете использовать этот метод локально в выбранных областях, например в бровях, как показано на рисунке 2.2b.

Еще один фактор, который влияет на то, как будут подразделены полигоны, это число сторон. Все приведенные выше примеры содержали четырехсторонние полигоны или четырехугольники. Но возможно, что алгоритм подразделения вашего программного обеспечения может сглаживать грань с более чем четырьмя сторонами. Во первых, не все программы для работы с трехмерной графикой могут подразделить полигоны с более чем четырьмя сторонами. Возможность работать с программами, которые умеют подразделить N сторонние полигоны, это плюс до тех пор, пока вы Рисунок. 2.2 b. Вы можете использовать понимаете результат. Например, посмотрите на то, как подразделяется напряженность вершин или утяжеление простая фигура, когда вводится пятисторонняя грань. Пятисторонняя для заострения ребер без необходимости грань подразделяется на пять отдельных четырехугольных граней. Это использования дополнительной геометрии может привести, а может и не привести к желаемому результату после получения сглаженной модели. Эксперимент покажет. Посмотрите на рисунок 2.3 а.

Итак, с каким количеством граней нужно работать? Легче всего предугадать, как будет подразделен четырехсторонний полигон, поэтому стоит работать исключительно с четырехугольниками и треугольниками (трехсторонними гранями).

Что касается алгоритмов подразделения, у вас может быть выбор из нескольких алгоритмов. Два наиболее общих алгоритма это алгоритмы Catmull Clark и Doo Sabin. Посмотрите на рисунок 2.3b.

Каждый из них создает различные конфигурации полигонов в сглаженной модели. Обратите внимание на то, что алгоритм Catmull Clark округляет формы сильнее, чем второй алгоритм. А также он Рисунок. 2.3 а Пятисторонняя грань создает только четырехугольники. Мы использовали алгоритм подразделяется на пять отдельных граней подразделения Catmull Clark. Потратьте некоторое время на то, чтобы изучить алгоритм подразделения вашего программного обеспечения с помощью простых моделей, и вы сможете лучше управлять окончательным результатом.

Сколько раз нужно осуществить подразделение конечной модели?

Это зависит от выходных данных и от того, на каком расстоянии от камеры будет расположена ваша модель. Для вещательного телевидения двойного или тройного подразделения, возможно, будет достаточно. Для разрешающей возможности фотопленки может понадобиться больше. Запомните: о если вы заметите граненые края в ваших окончательных выходных данных, то нужно увеличить Рисунок. 2.3 b. Алгоритмы подразделения подразделение. Некоторые программы позволяют устанавливать Catmull Clark и Doo Sabin подразделение автоматически, основываясь на том, как близко или далеко относительно камеры расположен объект. Некоторые алгоритмы, например функция Subdivision Surfaces компании Maya, создают бесконечно гладкую поверхность, когда такой алгоритм применяется к модели.

Полигональное моделирование: термины и методики Общие инструменты для моделирования Для упражнений мы будем использовать инструменты для моделирования, которые есть почти в том или ином виде во всех полигональных программных пакетах. В вашем конкретном программном обеспечении они могут называться по другому или использовать больше или меньше переменных, но основные функции будут те же самые.

Lathe ("токарный станок") Функция Lathe была введена с начала использования трехмерного программного обеспечения. Ее использование включает в себя создание очертания профиля и последующего его вращения вокруг оси, как правило, на 360 градусов. Таким способом создаются бокалы и вазы. Посмотрите на рисунок 2.4.

Extrude (выдавливание) Выдавливание осуществляется над многоугольной гранью или коллекцией граней. Выбранная грань (грани) выдвигается на расстояние и в направлении, которые определяются пользователем.

Вдоль ребер создаются новые полигоны, образуя замкнутую фигуру.

Рисунок. 2.4. Используем операцию Lathe Несколько выбранных граней могут выдавливаться как одно целое или для того, чтобы превратить простой по отдельности. Выдавливание также может осуществляться вдоль полигон в бокал сплайновой траектории или кривой или нескольких кривых, используемых в качестве траектории. Посмотрите на рисунок 2.5.

Cut, Split или Connect (разрезать, разъединить или соединить) Эта функция имеет различные формы, но, по существу, она включает в себя увеличение количества деталей посредством разъединения или подразделения полигонов. Вы выбираете ребра или грани и выполняете эту операцию. Некоторые программы позволяют рисовать на экране линию, которая представляет собой спроектированную бесконечную линию разрезания, направленную вдоль оси перпендикулярно первоначальному виду. Остальные опции автоматически осуществляют разрезание непрерывной группы многоугольников. Противоположность этой команды позволяет стирать пучок ребер для того, чтобы уменьшить количество деталей.

Иногда это называется Dissolve ("распустить"). Посмотрите на рисунок 2.6.

Рисунок 2.5. Фигура 1 пример выдавливания одной грани;

фигура Join, Weld или Merge (объединить, "сварить") пример выдавливания нескольких граней;

фигура 3 пример выдавливания вдоль Эти операции осуществляются над вершинами, как правило, для одной направляющей;

фигура 4 пример соединения отдельных граней. Если вы хотите, чтобы сетка была выдавливания вдоль нескольких правильно подразделена и визуализирована, вы должны убедиться в направляющих том, что она не содержит дыр, которые могут появиться из за несвязанных вершин. Посмотрите на рисунок 2.7.

Рисунок 2.6. Используйте операцию Рисунок 2.7. Пример граней, разрезания для объединенных или связанных друг с того, чтобы создать новые грани в модели, другом нарисовав плоскость разрезания на экране Полигональное моделирование: термины и методики Поточечное создание полигона (point to point polygon creation) Отдельные точки или вершины размещаются в трехмерном прост ранстве и затем объединяются для того, чтобы сформировать новый полигон. Вы также можете использовать эту методику для объедине ния отдельный частей или заполнения дыр в модели. Посмотрите на Рисунок 2.8. Отдельные точки рисунок 2.8.

соединяются для того, чтобы сформировать полигоны Функции Mirror (зеркало) и Symmetry (симметеричное отражение) Когда это возможно, имеет смысл попытаться разделить вашу работу пополам. Это общепринятая практика создавать половину модели, а затем, когда закончите ее, зеркально отобразить вторую половину. Однако рабо тать с половиной модели это не лучший выбор для всего процесса моделирования, так как вы не будете видеть всей картины. Можно не соблюсти пропорции, и после зеркального отображения модель может выглядеть странной. Вы должны взять за правило смотреть на модель целиком, как можно чаще. Некоторые программы могут предоставлять возможность простого отражения вдоль оси, тогда как другие могут потребовать сделать копию и мас штабировать грани с отрицательным значением ( 1 или 100). Тогда по надобится транспонировать или обращать грани.

Еще одна полезная возможность, которую имеют некоторые про Рисунок. 2.9 а Используем функцию граммы, это создание виртуальной (virtual) или ссылочной (instanced) Magnet для того, чтобы быстро добавить копии одной половины модели. Она позволит вам видеть модель, цели выпуклость наплоской сетке ком, хотя виртуальная или ссылочная половина не будет настоящей ко пией исходной половины. Ссылочные копии, как правило, не могут иметь своего собственного материала или свойств поверхности или не позволяют подразделять модель целиком. После окончания моделиро вания вы должны отключить этот экземпляр и зеркально отразить на стоящую половину.

Функция Symmetry еще один вариант. Программы, имеющие та кую функцию, позволяют пользователю работать на одной половине модели, в то время как заданные пользователем оси симметрии будут автоматически обновлять вторую половину.

Magnet, Soft Selection и Proportional Tools (магнит, мягкая выборка и инструменты пропорций) Эти инструменты удобны для перемещения масштабирования или гладкого поворота полигонов в заданных направлениях. Определяется радиальная область покрытия, и вся геометрия отображается в этом диапазоне. Функции типа Magnet придают процессу моделирования очень "глинистое, тянущееся" ощущение, которое подходит для меха нического моделирования. Посмотрите на рисунок 2.9а.

Рисунок. 2.9 b Используем инструмент Lattice для деформирования объекта Инструменты Lattice (решетка) и Саде (каркас) Альтернатива деформирующим инструментам типа Magnet (о которых мы упомянули) инструменты Lattice и Cage представляют собой создание простого прямоугольного каркаса вокруг объекта.

Когда вершины каркаса перемещаются, вся модель, которую он окружает, плавно деформируется. Чем больше подразделений имеет каркас, тем больше контроля вы имеете над изменением соответствующей области. Посмотрите на рисунок 2.9b.

Smooth, или Tighten (сглаживание, или сжимание) Этот инструмент smooth не нужно путать со сглаживанием путем Рисунок 2.10. Используем команды подразделения. Сглаживание помогает сглаживать неровные или зуб Smooth, или Tighten для чатые поверхности или точки без добавления дополнительных граней.

сглаживания неровных или зубчатых Сглаживание вручную может занять много времени. Посмотрите на поверхностей без добавления рисунок 2.10.

дополнительных граней Полигональное отображение текстуры Если в вашей модели нет ничего, кроме "сырой" геометрии, вам понадобятся текстурные карты для ее визуа лизации. Они определяют такие качества, как цвет кожи, отражение и более мелкие детали, например поры и морщины. Отражение это повышенная яркость, которая имеет место на поверхности гладких или освещенных объектов и показывает, откуда отражается свет.

Полигональное моделирование: термины и методики Хотя текстурирование технически не является моделированием, важно задуматься о том, как вы будете текс турировать модель, уже во время работы над ней. А в случае UV отображения текстурирование может быть од ним из шагов в процессе моделирования. Но мы забегаем вперед. Сначала рассмотрим различные типы отобра жений, доступные в программных пакетах.

Типы проектирования карт изображений Ваши текстурные карты охватывают и соответствуют трехмерной форме вашей модели, но в реальности фак тические карты это просто прямоугольные или квадратные двухмерные изображения, которые проектируют ся на модель различными способами. Важно выбрать тип отображе ния, который будет соответствовать форме модели и ее частям. Часто используется комбинация нескольких карт и типов проектирования для того, чтобы должным образом покрыть модель.

Планарный тип Планарное отображение проектирует изображение на поверхность по выбранной оси, как будто оно показывается в диапроектор.

Очевидно, что этот тип лучше всего подходит для таких поверхностей, как стены, но в некоторых пределах вы можете использовать этот метод и на изогнутых поверхностях. Когда угол между плоскостью Рисунок 2.11. Пример планарного проекции и поверхностью становится слишком большим, отображения на плоскую сетку (слева) и изображение начинает отображаться в полосы. Посмотрите на полосы, которые имеют место, когда оно рисунок 2.11.

применяется к изогнутой поверхности (справа) Цилиндрический тип Цилиндрическое отображение оборачивает изображение вокруг фигуры так же, как этикетка банку консервов. Оно также может осуществляться по любой оси. Этот метод хорошо работает для цилиндрических объектов, а также для конечностей и даже головы.

Если вы будете использовать только этот метод, вы заметите сжатие в верхней и нижней частях карты. Посмотрите на рисунок 2.12.

Сферический тип Сферическое отображение оборачивает изображение по сферичес кой форме по выбранным осям. Этот метод полезен, когда вы создаете круглые формы, например планеты или глаза. В итоге будет иметь ме сто сжатие на полюсах. Посмотрите на рисунок 2.13.

Корпусный тип Корпусное отображение автоматически разбивает модель на серии планарных отображений, которые исключают любое растяжение.

Одна проблема решена, но вместо нее встает другая проблема, которая состоит в том, что отображение становится расплющенным при его Рисунок 2.12. Цилиндрическое просмотре в окне UV редактирования. Геометрические особенности отображение подходит для сторон становятся фактически неразличимыми из за разрозненных цилиндрических объектов, но при этом планарных отображений, поэтому почти невозможно использовать имеет место растяжение сверху такое отображение в качестве шаблона рисования.Некоторые программы для трехмерного рисования позволяют рисовать через корпусную карту в трехмерном окне, и таким образом можно использовать преимущество корпусного метода, но двухмерное редактирование карты все же затруднено.

Рисунок 2.14. Корпусная карта модели коровы показывает ее видимую Рисунок 2.13. Сферическое отображение геометрию, но большая ее часть полная подходит для округлых форм, но при этом неразбериха имеет место сжатие на полюсах Полигональное моделирование: термины и методики UV отображение Когда вы накладываете изображение на модель, граням автоматически присваиваются UV координаты. Гео метрия фиксируется изображением так, что любые топологические изменения отразятся на этом изображении.

U и V называются координатными осями двухмерной текстурной карты, почти как трехмерные координаты ва шего окна для моделирования.

Большинство программ, которые поддерживают UV отображение, также позволяют редактировать UV коор динаты в своем окне или модуле. Другие программы предлагают дополнительные возможности, которые позво ляют осуществлять доступ к инструментам UV редактирования. Вдобавок к этому, существуют различные про граммы сторонних производителей, предназначенные для UV редак тирования. Одна из хороших программ это UV Mapper, доступная на сайте www.uvmap per.com.

Большинство интерфейсов для UV редактирования имеют похожий интерфейс. Интерфейс может отображать вид вашей сетки с выбран ным методом отображения (цилиндрическим, планарным и т.д.), а так же изображение текстурной карты. Вы можете перемещать вершины и грани, и связь текстурного изображения с моделью будет изменять ся. Запомните, что любой из этих методов редактирования на самом деле не изменяет форму вашей модели.

Однако, когда вы измените форму модели, текстура подстроится к форме как раньше, когда ей была присвоена карта. Рисунок 2.15 пока зывает цилиндр, которому была присвоена цилиндрическая карта и текстура. Когда цилиндр изогнули, текстура приняла соответствую Рисунок 2.15. Когда UV отображение присвоено до осуществления основных щую ему форму.

деформаций геометрии фигуры, текстура Это также еще один пример важности планирования ваших методов будет подстраиваться под измененяемую отображения еще во время моделирования. Если окончательная геометрию форма части фигуры оказалась цилиндром, похожим на тот, который изображен на рисунке 2.15 (например, изогнутые трубки или провода), и вы собирались текстурировать ее после того, как она будет смоделирована, вас ожидает суровое время, даже с UV отображением, так как придется работать с нестандартной формой. Однако, если вы определите UV отображение тогда, когда цилиндр еще имеет прямую форму, то потом можете продолжить его дальнейшее моделирование, не беспокоясь о том, как потом отобразить карту. И еще: для применения на этой стадии вам даже будет не нужна, будет нарисованная карта. Достаточно будет просто установить координаты.

Пример с изогнутым цилиндром простой, но эти же принципы вы можете применять к моделированию животных и людей. Например, вы можете смоделировать тело: проделайте с ним цилиндрическое отображение, пока оно еще находится в наиболее нейтральном и управляемом положении, а затем продолжите моделировать его в более "естественное" положение. Также вы можете проделать обратную процедуру: создайте вашу модель в любом нужном вам положении, выберете метод отображения, сделайте копию модели, а затем приведите ее в положение, наилучшим образом подходящее для использования выбранного метода отображения, присвойте карту (карты) и затем обратно трансформируйте (морфируйте) "UV модель" в исходное положение. Будьте осторожны и не удалите какую нибудь точку и ничего не вырезайте и не вставляйте. Иначе в результате этого изменится порядок точек, а он должен быть исходным для восстановления исходного положения. Некоторые программы позволяют создавать промежуточные трансформированные состояния, которые сохраняются как часть модели и могут вызываться через список вызова. Как правило, это выражения лица и фонемы, но в данном случае это может быть UV состояние. Примеры этих методов будут рассмотрены в главе 8.

Полезные привычки при работе Теперь упомянем некоторые полезные привычки, которые помогут вам при работе. Работаете ли вы для себя качестве хобби или в производственной среде, эти простые советы помогут вам сэкономить время.

Создавайте в реальном масштабе Это означает, что если ваша модель имеет реальную высоту шесть футов, то в вашем программном обеспечении создавайте ее в таком масштабе. Вопрос масштаба может никогда не встать перед вами, но вероятность всегда есть.

Именуйте поверхности и детали во время моделирования Вы обнаружите, что именование группы полигонов очень полезно для выборки или текстурирования. Итак, полезно именовать эти детали во время моделирования, а не когда модель будет завершена. Так следует делать потому, что завершенная модель будет более сложной, чем она была на ранних стадиях, и на поздней стадии будет сложнее делать различные выборки.

Именуйте детали и поверхности понятно. Когда вы сначала создаете модель, почти все это будет у вас в голове, и вы, возможно, отнесетесь к этому совету так: "А, потом я вспомню, что означает это имя". Но что, если вы загрузите модель через некоторое время или вместе с другими моделями? Вспомните ли вы, к чему относится деталь "Leg" (нога)? Чья это нога? Более подходящим именем было бы "Frank_Leg_L". Оно достаточно понятное (в данном случае L означает левую ногу).

Полигональное моделирование: термины и методики Наконец, будьте последовательны при присваивании имен. Если вы назвали левую ногу "Frank_Leg_L", то не называйте правую ногу "Frank _R_Leg". Программное обеспечение может упорядочивать детали или поверхности по алфавиту, и будет намного проще прокручивать вниз или искать названия, если они будут расположены логически близко друг к другу. Если вы дадите имена множеству деталей, то ваши глаза будут только рады, если вы облегчите им задачу.

Чаще перемещайте камеру во время моделирования В данном случае камера может относиться к виду моделирования. У нас у всех есть наши "хорошие стороны" направления, с которых мы лучше всего выглядим на наших фотографиях;

то же самое относится и к моделям.

Но во время работы над моделью вы всегда должны перемещать ее так, чтобы сделать лучше со всех сторон, с каких только возможно. Не замыкайтесь на любимой хорошей стороне и не моделируйте только с этого направления. Чаще работайте в перспективе и используйте одновременно виды спереди, сверху и сбоку, если ваше программное обеспечение это позволяет. Постоянно вращайте виртуальную модель.

Перемещайте освещение во время моделирования Плохая привычка никогда не регулировать свет во время моделирования. Не используйте стандартную "фронтальную" камеру в качестве единственного источника света. Если вы поддадитесь этой привычке, то когда вы в конечном счете загрузите модель в сцену и установите освещение, можете неожиданно заметить ненужные тени или поверхности. Перемещая ваш источник или источники света во время моделирования, вы сможете наблюдать, как свет будет играть на поверхности, отсюда сможете судить, нужно ли вам как то исправить геометрию, и т.д. Если ваш пакет для моделирования не поддерживает источники света, то периодически загружайте вашу модель в программу для тонирования и проверяйте там.

Чаще сохраняйте данные и нумеруйте сохраняемые файлы в возрастающем порядке Это, возможно, важнее всего. Ничто не сможет восстановить потерянную работу. Программное обеспечение перестает работать, жесткие диски ломаются, файлы портятся вот все возможные неудачи. Чтобы это предотвратить, приучайтесь сохранять данные. Не ленитесь секундное движение пальцем может сэкономить вам день работы.

Также сохраняйте файлы в возрастающем порядке: например, "Маn_01", "Маn_01" и "Маn_01". Это удовлетворяет соглашениям по присваиванию имен и имеет несколько целей. Вы можете поэкспериментировать во время моделирования и сохранить несколько разных версий. Если последняя версия вам не понравилась, то вы можете вернуться к предыдущей. Заодно это и форма дублирования. Она поможет вам отслеживать самую последнюю версию. Когда вы закончите моделировать, вы можете удалить или переместить ранние версии (для того чтобы избежать путаницы), а затем переименовать финальную модель.

Либо вы можете создать папку "Незавершенная работа" (Work in progress), в которой будете хранить все ваши возрастающие версии, а затем переместить финальную версию в корневую директорию.

Чаще делайте резервные копии Наряду с частым сохранением чаще делайте резервные копии ваших файлов. Доступны все виды запоминающих устройств. Дисководы для чтения/записи компакт дисков и сами компакт диски сейчас недороги. Многие модели без текстур могут поместиться даже на гибкий диск. Так что нет причин терять данные.

Резюме В этой главе были рассмотрены основы моделирования и текстурирования полигонов. Как вы можете видеть, большинство программ для работы с трехмерной графикой содержат различные инструменты, которые в разных программах называются по разному. Познакомьтесь с инструментами, которые предлагает ваше программное обеспечение. Вы можете сделать это, попрактиковавшись на простых, примитивных, объектах.

Вследующих главах мы рассмотрим основы создания цифрового человека.

Создание цифрового человека Глава СОЗДАНИЕ ЦИФРОВОГО ЧЕЛОВЕКА Фиксирование форм Если все ваши фотографии подготовлены, настало время заняться трехмерной графикой. Если вы используете модель из данной книги, откройте папку Reference и загрузите файл Front.jpg во фронтальный вид вашей программы разработчика модели, а Side.jpg в вид справа. Также вы можете загрузить файл Top.jpg в вид сверху. Убедитесь в том, что все изображения одинакового размера и имеют реальный масштаб. Фрэнк имеет рост 173 см. Используйте опцию сетка (grid) в вашем программном обеспечении для того, чтобы вам было удобнее масштабировать. Также важно, чтобы средняя точка вида спереди лежала как можно ближе к оси X. Посмотрите на рисунок 3.1.

Фигуры на компакт диске имеют формат.tiff. Преобразование их в сжатый формат jpeg сэкономит память при минимальной потере качества изображения. Модели и дополнительные файлы уже имеют формат Перед тем как перейдем непосредственно к моделированию, мы создадим простую коробочную (box) модель, чтобы можно было работать с большим объемом, пропорциями и формами, которые являются основой хорошо разработанной модели. Хорошо Рисунок 3.1. Загрузите изображения спроектированные характерные детали поверхности, например спереди и сбоку в разработчик моделей, а затем упакуйте и особенности лица, не спасут модель с плохими пропорциями, так что отмасштабируйте их должным образом сначала важно создать хорошую модель.

Это настолько простое упражнение, что вам может показаться, что не стоит тратить на него временя. Его смысл состоит в том, что вы научитесь смотреть на основные формы тела и воссоздавать их с помощью простых методов моделирования. Понимание этого поможет вам на протяжении всего дальнейшего пути.

Для начала создайте бокс (box), который будет примерно окружать форму головы. Не осуществляйте никакого редактирования отдельных вершин. Посмотрите на рисунок 3.2.

Затем мы сделаем бокс шеи. Сделайте то же самое, что вы сделали Рисунок 3.2. Бокс головы для головы;

создайте бокс, который неточно приближает форму шеи.

Но не оставляйте этот бокс прямым, а немного поверните его к оси X так, чтобы он был наклонен вперед. Не страшно, если он будет пересекаться с боксом головы. Такой наклон соответствует естественному наклону нашей шеи. Он едва различим, но важен.

Посмотрите на рисунок 3.3.

Двигаясь дальше, мы создаем бокс грудной клетки. Он будет приближать объем и наклон грудины. Создайте бокс и наклоните его слегка к оси X, как показано на рисунке 3.4.

Как и при любом шаге в воспроизведении цифрового человека, попытайтесь представить себе внутреннюю анатомию. Рисунок 3. показывает, как в объеме грудного бокса располагаются ребра.

Рисунок 3.3. Бокс шеи, немного наклоненный вперед Рисунок 3.5. Расположение ребер в объеме грудного бокса Рисунок 3.4. Бокс грудной клетки Создание цифрового человека Следующая основная часть тела это таз. Создайте для него подходящий бокс, как показано на рисунке 3.6.

Здесь определяющая анатомия для изгибов и формы это тазовые и ягодичные мышцы, показанные на рисун ке 3.7.

Рисунок 3.6. Бокс таза Рисунок 3.7. Тазовая кость и ее бокс Продолжая спускаться по телу, мы создаем бокс бедра. Он начинается на бедре и заканчивается примерно на колене. Его вращаем дважды: сначала вдоль оси X, наклоняя назад, а потом вдоль оси Y, наклоняя внутрь к цен тральной линии, как видно на рисунке 3.8.

Если мы посмотрим на кость бедра, то сможем увидеть, как его наклон влияет на всю массу и форму бедра.

Посмотрите на рисунок 3.9.

Рисунок 3.9. Кость бедра, и как она Рисунок 3.8. Бокс бедра формирует бедро Далее идет голень. Ее поворачиваем так же, как и бедро, но на меньший градус. Посмотрите на рисунок 3.10.

Пока мы не двинулись дальше, посмотрите на большую и малую берцовые кости в голени. Посмотрите на рисунок 3.11.

Рисунок 3.11. Большая и малая берцовые Рисунок 3.10. Бокс голени кости в голени Создание цифрового человека Обратите внимание на то, как кость формирует профиль ноги, осо бенно кожи. Бокс ступни очевиден, он показан на рисунке 3.12.

Теперь посмотрим, как к настоящему моменту выглядит бокс чело века;

он показан на рисунке 3.13. Обратите внимание на то, как с по мощью этих наиболее важных неизменных форм мы можем почувст Рисунок 3.12. Бокс ступни вовать осанку и форму человека.

При просмотре профиля обратите внимание на то, как позвоночник соответствует блочным формам. Посмотрите на рисунок 3.14.

К этому моменту у вас должно появиться чувство фиксирования форм. Теперь мы поработаем над руками.

Немного поверните плечо относительно оси X. При таком угле будет видна верхняя поверхность бицепса. Посмотрите на рисунок 3.15.

Рисунок 3.16 показывает форму бокса предплечья и его связь с лок тевой и лучевой костями. На нижнюю треть руки частично влияет фор ма этих костей, так как они расположены близко к поверхности. По смотрите на фотографии и на свою собственную руку, и вы увидите, насколько прямую форму имеет область запястья.

Следом идет рука. В этом упражнении бокс будет представлять всю руку вместе с пальцами. Здесь важно обратить внимание на прямоугольную форму ладони и на то, как в естественном положении она наклонена слегка вниз. Посмотрите на рисунок 3.17.

Чтобы человек, построенный из боксов, выглядел более цельным, мы добавим еще один бокс между грудной клеткой и тазом. Наклоните его так, чтобы он соответствовал брюшной стенке и спине в профиле, как показано на рисунке 3.18.

Отступите и посмотрите на человека, собранного из боксов в Рисунок 3.13. Так к Рисунок 3.14.

теневом виде. Поверните модель и "прощупайте" формы. Посмотрите настоящему Позвоночник на на рисунок 3.19.

моменту выглядит фоне фигуры и человек, блочных форм Обратите внимание на то, что даже в таком блочном состоянии эта составленный из модель имеет пропорциональную человеческую форму. Это первый и боксов самый важный шаг в процессе воспроизведения человеческой формы.

Для работы вы можете загрузить опорный файл BoxMan.obj из папки model на компакт диске, но мы рекомендуем, чтобы вы попытались выполнить это упражнение самостоятельно. Вы удивитесь, как много вы изучили при рассмотрении формы человека и ее воспроизведении самым простым способом. Возможно, что во время последующего моделирования вы даже захотите вернуться к нашему "базовому" другу.

Рисунок 3.15. Бокс бицепса Рисунок 3.16. Бокс предплечья и связанные с ним кости Рисунок 3.18. Брюшной бокс Рисунок 3.19. Завершенный человек, составленный из боксов Рисунок 3.17. Бокс руки (ладони) Создание цифрового человека Стандарты пропорций Так как мы работаем с реальной моделью, о пропорциях уже не нуж но заботиться. Она помогает понять, какими должны быть стандарт ные пропорции, так что вы можете изменить пропорции так, чтобы они соответствовали вашим нуждам.

Например, фигуры в изобразительном искусстве обычно измеряют ся в головах, Рост среднего мужчины составляет около восьми голов.

Наша модель имеет примерно такой же размер. Посмотрите на рису нок 3.20.

А, если вы не планировали создавать среднего мужчину? Некоторые ХУДОЖНИКИ изменяют пропорции до девяти и более длин головы.

Когда вы создаете классический образ сильного мужчины, такие про порции обычно называются "героическим размером" (heroic scale). Та кой размер хорошо подходит для фигур, например, супергероев. По смотрите на рисунок 3.21. Он показывает "героически'' сложенного мужчину ростом в 10 голов в сравнении со средним мужчиной.

Обратите внимание на то, что героическая фигура была увеличена Рисунок 3.20. Рост среднего мужчины не во всех местах. Ее голова осталась такого же размера, как и голова примерно 8 голов среднего мужчины.

Тем не менее вы можете изменить размер в головах, если хотите со здать фигуру молодого человека. Если вы собрались создать образ ре бенка, вам нужно не просто уменьшить масштаб фигуры взрослого че ловека. Пропорционально детская голова больше (для тела ребенка), чем голова взрослого человека (для тела взрослого человека). Посмот рите на рисунок 3.22.

Экспериментируя с нашим примером боксового человека, вы може те увидеть, что мы можем быстро подбирать пропорции для различных типов персонажей. Так как мы имеем дело с легко управляемой моде лью, мы можем быстро определить ее форму в процессе моделирова ния.

Рисунок 3.21. "Героические" пропорции фигуры, рост которой 10 голов Цельная сетка (one piece mesh) Наш цифровой человек становится цельной сеткой. Он не будет со стоять из кусков, как пластиковая кукла или человек, состоящий из боксов из прошлого упражнения. Все вершины и полигоны цельной сетки будут соединены, за исключением некоторых избранных облас тей, например глазных яблок или зубов. Для того чтобы создать цель ную сетку, мы начнем почти так же, как и при создании блочного чело века с простого куба. Однако вместо построения всего тела по частям мы будем выдавливать и подразделять геометрию фигуры для того, чтобы сформировать необходимую анатомию. Начать очень просто, и детали будут проясняться по мере совершенствования формы. Наш инструментарий также будет простым с основным инструментом Split Cut, или Connect в зависимости от того, как он будет называться в ва шем программном обеспечении. Использование метода цельной сетки сродни высечению фигуры из блока или камня: сначала определяются общие очертания и формы, затем второстепенные и наконец мелкие Рисунок 3.22. Пропорции ребенка детали. Однако полигоны многое прощают в отличие от камня.

Тем не менее не убирайте далеко боксо вого человека;

он проведет нас по следую щим шагам.

Мы начнём с головы. Создайте куб, при мерно охватывающий голову. Приподни мите задние вершины так, чтобы нижние ребра соответствовали черепу, как показа но на рисунке 3.23.

Выберете грань в нижней части куба и выдавите ее книзу. Она будет представлять шею. Стяните вершины так, чтобы они примерно соответствовали форме реальной модели, но очевидно, что на этой стадии можно сделать так много.

Рисунок 3.23. Создайте куб для Рисунок 3.24. Выдавите нижнюю Посмотрите на рисунок 3.24.

голов грань для шеи Создание цифрового человека Продолжим процесс выдавливания нижней части лица. На этот раз дойдем до грудной клетки, как показано на рисунке 3.25.

Еще одно большое выдавливание доведет новую нижнюю грань до промежности, как показано на рисунке 3.26.

Вернитесь к верхней части грудной клетки и на этот раз выберете две грани по бокам тела. Вьщавите и мас штабируйте их примерно до того места, где у реальной модели находятся плечи. Переместите эти новые грани ближе к затылку модели, а затем вперед. Посмотрите на рисунок 3.27.

Рисунок 3.26. Проделайте Рисунок 3.27. Начните Рисунок 3.25. Выдавите нижнюю грань до выдавливание для туловища выдавливание для рук середины грудной клетки Если в вашем разработчике моделей есть режим Symmetry mode, то самое время его использовать. Если нет, то работайте пока с одной половиной. Позднее мы зеркально отразим вторую половину.

Продолжая создавать руки, снова проделываем выдавливание до локтя. Это плечо. Немного поверните его от носительно оси X так, чтобы передняя грань была немного наклонена назад. Рисунок 3.28.

Два следующих выдавливания простые. Одно выдавливание для предплечья и одно для кисти. Их просто сде лать, но не забудьте осмотреть геометрию со всех сторон для того, чтобы убедиться в том, что рука (плечо и пред плечье) имеет должную толщину по мере постепенного сужения к кисти. Посмотрите на рисунок 3.29.

Рисунок 3.29. Выдавите предплечье и кисть Рисунок 3.28. Выдавите плечо Создание цифрового человека Следующий шаг разделение модели пополам с помощью большого разреза или операции Split по централь ной линии. Посмотрите на рисунок 3.30.

Так будет легче создать экземпляр половины модели или, для простоты, работать просто с одной половиной модели. Также мы подготовимся к работе над ногами.

Создайте еще одну разделительную линию близко к центральной линии, которую мы только что создали, как показано на рисунке 3.31.

Теперь мы можем продолжить работу над ногами. Выберете нижнюю грань у основания бедра, но будьте внимательны, чтобы не выбрать внутреннюю грань, слишком сильно повернутую к средней линии. Выдавите ее до колена, а затем до лодыжки. Масштабируйте эти новые грани соответствующим образом так, чтобы они сужались к лодыжке, как показано на рисунке 3.32.

Рисунок 3.31. Создайте еще одну Рисунок 3.30. Разделите Рисунок 3.32. Выдавите и сузьте разделительную линию модель пополам форму ног Чтобы завершить создание ноги, проделайте выдавливание до низа пятки (до стопы), а затем к кончикам паль цев ног, как показано на рисунке 3.33.

Проделайте следующую операцию: устраните (операция Eliminate) разрез по центральной линии, который проходит через тело. Если ваше программное обеспечение позволяет выбирать цепочку ребер, то вы можете проделать над ними операцию Dissolve (аннулировать) или удалить эти ребра. Также вы можете скомпоновать (combine) грани вдоль центральной линии. Проверьте и удалите любые случайные точки, которые могли после этого остаться. Какой бы метод вы не использовали, результат должен быть похожим на рисунок 3.34.

Эта средняя линия вернется через несколько шагов. А пока важно сохранять геометрическую форму возмож но простой.

В конце концов мы дошли до формы туловища, но сначала для этого нам нужно создать еще несколько геоме трических деталей. Сделайте отклоненный от горизонтального направления разрез, который кончается на бед ре, как показано на рисунке 3.35.

Рисунок 3.33. Создаем основную форму ноги Рисунок 3.34. Удалите ребра вдоль Рисунок 3.35. Добавьте центральной линии горизонтальную пластину на уровне бедра Создание цифрового человека С помощью новой геометрии придайте туловищу более естественное положение и направление, обозначив изгиб спины. Это следует сделать в профильном виде (сбоку). Также нужно сузить бедра в виде спереди. Посмо трите на рисунок 3.36.

Этой геометрии нам уже почти достаточно для того, чтобы идти дальше. Самое время добавить еще. Мы мо жем продолжить создавать разрезы там, где нам нужно изменить форму, но есть более быстрый способ: один раз подразделите (Subdivide) модель. Так мы получим форму, с которой нам будет удобнее работать при округлении острых углов. Если вы ра ботали с половиной модели или образцовой моделью, зеркально отразите другую половину для этого шага.

Рисунок 3.37 показывает модель, подразделенную один раз.

Вы заметите, что наша средняя линия вернулась во время подразделения.

Это хороший метод быст рого добавления геометри ческих деталей в форму, но вы должны использовать его разумно, так как он мо жет слишком быстро сде лать модель слишком плот ной (с высокой плотностью полигонов). Вот почему мы сохраняем простую геомет рию с самого начала.

Теперь, когда у нас есть эти дополнительные геоме трические детали, мы мо жем с ними что нибудь сде лать. Рисунок 3.38 показы Рисунок 3.37. Для того, чтобы добавить Рисунок 3.36. Опять придаем форму телу вает всю фигуру с коррек геометрических деталей, один раз тировками, например более подразделяем модель отчетливым изгибом спи ны, сужением талии и шеи, обозначением икр (на но гах) и трицепсов и более четко определенной фор мой черепа. Ноги удлине ны, но оканчиваются на пальцах ног;

пальцы будут добавлены позднее. Обра тите внимание на то, что мы получили лучший профиль для грудной клетки и спины и создали плечи. Также за метьте, что есть четкая нижняя граница реберной клетки. Она пригодится нам позже.

Рисунок 3.39 показывает Рисунок 3.39. Задний вид сетки задний вид сетки. На этом этапе вы должны уже заме чать разницу между пере дом и задом.

Рисунок 3.40 показывает, что было сделано с геомет рией лица. Добавлены ли ния челюсти, а также ли ния, проходящая через точ Рисунок 3.38. Дальнейшее придание ку, которая будет лежать формы и определение сетки с помощью между глазами.

Рисунок 3.40. Добавляем геометрию добавленных деталей головы Создание цифрового человека До этого момента мы занимались цельной сеткой. В следующих главах будет отдельно обсуждаться детальное моделирование различных основных анатомических частей (например, головы, рук ног, и туловища). А пока все эти части тела будут оставаться частью этой цельной сетки, которая выступает в качестве каркаса и эталона про порций для того, чтобы нам не запутаться.

Резюме В этой главе мы использовали простые боксовые модели для иллюстрации важности создания правильных пропорций еще в процессе моделирования. Мы также сделали первые шаги для создания цельной сетки. Когда мы будем делать окончательную модель, мы надстроим все детали и усовершенствования на эту цельную сетку. Эти первые шаги обманчиво просты, однако они чрезвычайно важны. Теперь мы можем сфокусировать внимание на деталях. Начнем с головы.

МОДЕЛИРОВАНИЕ ГОЛОВЫ Глава МОДЕЛИРОВАНИЕ ГОЛОВЫ Совершенствование и определение формы головы Голова человека это, конечно же, одна из наиболее интересных деталей в плане моделирования. В ограни ченном объеме головы находится много особенностей, которые делают ее уникальной. Может оказаться слож но сразу посмотреть на человеческую голову и попытатся определить, с чего начать. Чтобы помочь вам разобраться в этом вопросе, упражне ния в данной книге следуют процессу сначала создания самых общих форм, а затем постепенного добавления и совершенствования дета лей. Это позволяет работать с моделью, в то время как геометрия все еще будет оставаться простой до того, как вы перейдете к следующей степени детализации. Если вы полностью смоделировали отдельные детали, например глаза или рот, сначала их геометрия может ухуд шиться, когда вы приладите их ко всей голове. Это неизбежно должно произойти во время процесса моделирования.

Необходимый инструментарий прост: для добавления деталей ис пользуется преимущественно разделение или соединение ребер. Для Рисунок 4.1. Вид головы спереди и сбоку в придания формы используются простые перемещения граней, ребер и программе разработчике моделей вершин. Перемещение с помощью инструментов Magnet или Soft Selection подходит для плавного изменения больших поверхностей с соблюдением пропорций. Команда Smooth используется для сглажива ния областей, которые стали слишком неровными или бугорчатыми.

Есть инструмент, который важнее всех этих инструментов, это ва ши навыки наблюдения. Ваша способность осматривать (и чувство вать) форму человека самое дорогое, что у вас есть. И не забудьте дер жать под рукой анатомический справочник.

Если вы используете пример реальной модели из этой книги, загру зите опорные файлы HeadFnt.jpg и HeadSid.jpg из папки reference в со ответствующие виды (view port) в программе для моделирования, как показано на рисунке 4.1.

Рисунок 4.2. Определите геометрию головы и скройте тело Вы можете использовать изображение всей фигуры Фрэнка, но снимки крупных планов головы более детальные. Убедитесь в вашем разработчике моделей в том, что изображения имеют одинаковый масштаб и пропорции относительно снимков всего тела. Опция grip (сетка) вам в этом поможет. Также убедитесь в том, что снимки спере ди и сбоку выровнены друг относительно друга.

Загрузите модель, которую вы создали в главе 3. Голова должна быть выровнена относительно опорных изображений. Выберете грани от верхней точки головы до области ключицы и назовите их "Head". Те перь вы можете скрыть геометрию всего остального тела. Так на экра не будет меньше беспорядка во время работы. Посмотрите на рисунок 4.2.

Теперь мы можем заняться головой. Сделайте три горизонтальных разреза через все голову, как показано на рисунке 4.3.

Рисунок 4.3. Три горизонтальных разреза Используйте новую геометрию, чтобы дополнительно придать добавляют геометрию форму голове. Например, теперь вы можете "вытянуть" нос и сделать выемки для глаз. Сделайте линию губ с помощью новых вершин спереди на подбородке. Не забудьте сравнить виды головы сзади и спереди с опорными изображениями.

Посмотрите на рисунок 4.4.

Сделайте еще один горизонтальный разрез, который будет проходить под носом к задней стороне головы, как показано на рисунке 4. Рисунок 4.4. Используйте новую геометрию для придания формы голове на основе сравнения с опорными Рисунок 4.5. Сделайте еще одну изображениями разделительную линию МОДЕЛИРОВАНИЕ ГОЛОВЫ Теперь мы сделаем наш первый разрез неровной формы. Он прой дет от верха головы до виска вдоль линии челюсти, затем повернется и закончится под подбородком, как показано на рисунке 4.6.

Однако это даст нам нежелательную конфигурацию лица: треуголь ник рядом с пятиугольником, расположенные в углу челюсти. Чтобы это исправить, нам нужно переделать его в четырехугольник. Для это го разделите треугольник посередине (или разделите его ребро на две части) и соедините его с расположенными ниже центральными вер шинами пятиугольника, как показано на рисунке 4.7.

Вы можете использовать такую методику повсеместно, когда рядом друг с другом оказываются треугольник и пятиугольник.

Теперь самое время создать еще пару простых разрезов: сначала го ризонтальный и идущий через нос в заднюю часть головы, как показа но на рисунке 4.8.

Если у вас еще нет других видов, то попробуйте работать, например, в перспективе. Создайте основные виды с боков и спереди. В этом ме сте так много можно сделать с ограниченной геометрией, но сейчас ду Рисунок 4.6. Сделайте большой L образный разрез вдоль головы и линии майте только об основных частях и формах. Посмотрите на рисунок челюсти 4.9.

Теперь нужно добавить несколько вертикальных разрезов. Первый из них будет разделять вторую вертикальную полосу граней, располо женную в центральной части лица. Однако на этот раз разрез не будет полностью охватывать голову. Он начинаеться от области ключи цы/нижней части шеи и заканчиваться в треугольнике примерно по середине лица в верхней точке головы. Почему не продолжить ее так, чтобы она охватывала голову? Как вы увидите, создание близлежащих разрезов, полностью охватывающих голову, резко увеличивает дета лизацию. В то время как вы будете создавать детали в нужной вам об ласти, появится дополнительная геометрия там, где не нужно. Это при ведет к усложнению модели. В таких областях, как в верхней и задней частях головы, нет необходимости в таком большом количестве дета лей для определения их формы, как в других частях головы, особенно если они будут покрыты волосами. Вам не нужно ограничивать геоме Рисунок 4.7. Разделите треугольник и трию везде, но в этих местах вы можете сделать это без всяких опасе пятиугольник на четырехугольники ний. Посмотрите на рисунок 4.10.

Рисунок 4.8. Сделайте горизонтальный разрез вдоль головы Рисунок 4.10. Создайте вертикальный разрез, оканчивающийся в верхней Рисунок 4.9. Определите простую форму части головы для того, чтобы получить основные виды головы МОДЕЛИРОВАНИЕ ГОЛОВЫ Начиная отсюда, мы будем добавлять детали в целях их размещения, как мы делали в предыдущем примере. Следующий пример включает в себя создание округлой секции. Она будет располагаться в области рта и носа. Начиная с кончика носа, обогните одну полосу полигонов, а затем поверните к уголку рта;

затем проведите разрез горизонтально и остановитесь под губой, как показано на рисунке 4.11.

Вы можете использовать новые детали для дальнейшего определе ния формы носа. Вы, наверное, заметили что в нашей последней опе рации мы создали пару комбинаций треугольник/пятиугольник. Из бавьтесь от них, как показывалось ранее. Преобразуйте неправильные области в четырехугольники и снова определите геометрию, обогнув их, как показано на рисунке 4.12.

На этой стадии мы готовим модель для будущих операций. Округ лый разрез, который мы только что создали, должен соответствовать изгибам и анатомии лица, в основном области ноздрей и верхней губы.

Это область, которая располагается от уголков ноздрей до уголков рта, Рисунок 4.11.

и она наиболее заметна, когда вы улыбаетесь. Посмотрите в зеркало и Используйте округлый разрез улыбнитесь или посмотрите на нашу улыбающуюся модель Фрэнка на для определения деталей вокруг носа и рта рисунке 4.13.

С возрастом эта часть кожи становится более рельефной, даже ког да вы не улыбаетесь, но и у молодых, и у старых она проявляется оди наково при таких выражениях лица, как, например улыбка. Так как все делают такое выражение лица, важно создать геометрию, которая будет за него отвечать, и вам нужно задуматься над созданием проме жуточный выражений для вашего образа.

Опять посмотрите на вид спереди нашей модели (посмотрите на ри сунок 4.14). Сейчас вы видите носогубную линию? Измените геомет рию так, чтобы она соответствовала этой форме. Она не должна иде ально соответствовать этой линии на данном этапе. Деталь, которая по явится позже, определит эту геометрию более точно.

Добавьте еще один разрез вдоль области верхней губы, но закончите его в треугольнике, как показано на рисунке 4.15.

Однако, как вы увидите, этот треугольник не останется там надолго.

Теперь добавьте вертикаль ный разрез вдоль передней ча Рисунок 4.12. Преобразуйте трех сти лица, который будет окан и пятисторонние грани в чиваться на треугольнике, ко четырехугольники торый мы создали несколько шагов назад. Позднее мы изме ним эту нежелательную кон Рисунок 4.14. Сформируйте фигурацию треугольников. Но геометрию так, чтобы она пока она нас устраивает. По соответствовала линии носогубной складки смотрите на рисунок 4.16.

Рисунок 4.16. Создайте Рисунок 4.13. Улыбка показывает вертикальный разрез, Рисунок 4.15. Добавьте еще один носогубную складку вокруг рта и носа который будет оканчиваться в разрез вдоль верхней губы верхней части головы МОДЕЛИРОВАНИЕ ГОЛОВЫ Мы добавим еще один округлый разрез вокруг рта и носа, как показано на рисунке 4.17.

Продолжаем округлое разбиение граней вокруг рта. Сделайте еще два разреза, как показано на рисунке 4.18.

Когда вы создадите новую геометрию, продолжайте моделирование с ее помощью. В данном случае перемес тите вершины так, чтобы они начинали формировать очертания губ.

Разбейте пятистороннюю грань, которую мы создали в предыдущем шаге, поместив на ней разрез, как пока зано на рисунке 4.19.

Рисунок 4.19.

Рисунок 4.18.

Рисунок 4.17. Создайте округлый разрез Разбейте Создайте еще два вокруг рта и носа пятистороннюю грань круговых разреза вокруг рта Проведите разрез вокруг еще одного соседнего кольца граней в носогубном круге, которое проходит через нижнюю часть подбородка. Посмотрите на рисунок 4.20.

Затем сделайте два коротких разреза от уголка рта, как показано на рисунке 4.21. Дополнительные грани по могут создать здесь более узкий уголок губ. Также обратите внимание на то, как мы преобразовали о ин такой треугольник в четырехугольник.

Перейдите к области глаз и создайте длинный горизонтальный разрез, начинающийся от переносицы и заканчивающийся в треугольнике у задней части головы, как показано на рисунке 4.22.

Рисунок 4.22. Создайте длинный Рисунок 4.21.

Рисунок 4.20. Проведите еще один разрез горизонтальный разрез от Создайте два вокруг близлежащего кольца граней в переносицы коротких разреза от носогубном круге уголка рта МОДЕЛИРОВАНИЕ ГОЛОВЫ Теперь мы создадим одну из тех L образных или угловых разрезов, которые проходят от передней части под бородка вдоль линии челюсти и далее по голове, пока он не достигнет треугольника, который мы создали ранее.

Разделив треугольник этим разрезом, мы получим нужный четырехугольник. Посмотрите на рисунок 4.23.

Теперь мы создадим разрез, который будет иметь пару изгибов. Однако, когда мы это проделаем, мы получим комбинацию из трех и пятисторонней граней, от которой вам нужно избавиться так, как было показано ранее в этой главе. Этот разрез будет начинаться на треугольнике, созданном на рисунке 4.22 у задней части головы, идти до переносицы, затем вниз в область ноздрей и будет заканчиваться под носом. Посмотрите на рисунок 4.24.

Теперь определим область глаз. Создайте разрез, как показано на рисунке 4.25. Сделайте так, чтобы он был изогнутым, когда будете рисовать под глазной впадиной. Вы можете видеть эту тонкость на лице Фрэнка.

Рисунок 4.23. Создайте разрез, Рисунок 4.24. Создайте длинный разрез с двумя поворотами Рисунок 4.25. Создайте который будет идти вдоль разрез, который будет линии челюсти в верхнюю определять область глаза часть головы Проведите разрез из под носа так, чтобы на конце он образовывал треугольник на лбу, как показано на рисун ке 4.26.

Как и в случае с областью рта, глаза получатся лучше всего, если моделировать их радиальным способом. Со здайте два радиальных разреза во впадине, как показано на рисунке 4.27.

Отрегулируйте эту геометрию так, чтобы она наилучшим образом соответствовала очертанию века. Посмот рите на рисунок 4. Рисунок 4.25. Создайте разрез, который будет определять область глаза Рисунок 4.27. Добавьте Рисунок 4.26. Создайте радиальные разрезы вокруг глаз разрез, идущий из под носа ко лбу МОДЕЛИРОВАНИЕ ГОЛОВЫ Теперь самое лучшее время для того, чтобы сделать пару заменителей глазных яблок. Они помогут нам при со здании формы век. Позднее в этой главе мы создадим более реалистичную пару глаз.

Форма глаз это, очевидно, ничто иное, как сфера, а поэтому создайте одну сферу с 24 сторонами и 12 сегмен тами. Она должна располагаться одинаково пропорционально относительно всех осей, а полюс (область, где схо дятся грани) должен быть направлен вперед. Средний человеческий глаз имеет диаметр 24 мм, поэтому измени те размер вашей сферы с помощью функции Grid вашего программного обеспечения. Назовите эту поверх ность "Eye";

она должна быть освещенной и яркой. Дополнительная геометрия на задней стороне глаза никогда не будет видна, поэтому удалите ее. Посмотрите на рисунок 4.29.

Для быстрого создания особенностей поверхности можно использовать такие доступные геометрические эле менты, как радужную оболочку и зрачок. Используйте изображение реальной модели для того, чтобы подобрать нужный размер радужной оболочки. Посмотрите на рисунок 4.30.

Рисунок 4.30. Замена глаза Рисунок 4.29. Начинаем создавать замену глазного яблока Придайте форму веку так, чтобы оно лучше всего соответствовало глазному яблоку. Не забывайте посмотреть со всех сторон. Посмотрите на рисунок 4.31.

Нам все еще нужна дополнительная геометрия вокруг глазной области для того, чтобы определить веки.

Создайте еще один круговой разрез вокруг глазной впадины, как показано на рисунке 4.32. Он поможет получить более хорошую впадинку между верхним веком и костью черепа.

Теперь мы уделим немного внимания шее. Для нее нужно также создать геометрию, чтобы мы могли выполнять дальнейшее моделирование. Для начала создадим три горизонтальных разреза вдоль шеи, похожие на те, которые изображены на рисунке 4.33.

Рисунок 4.31. Создайте веко вокруг глазного яблока Рисунок 4.32. Создайте круговой разрез, Рисунок 4.33. Добавьте горизонтальные который поможет определить веки разрезы вдоль шеи МОДЕЛИРОВАНИЕ ГОЛОВЫ Когда у вас есть дополнительная геометрия, подгоните ее под реальную модель.

Мы создали основную форму шеи, но текущая конфигурация граней не оптимально передает некоторые фор мы мускулов. Наиболее выступающая мышца, которую воспроизводят художники это мышца sternocleidoma soid. Эта мышца прикрепляется к черепу за ушами. Затем она тянется вниз к шее и в двух местах крепится к клю чице: главная часть крепится к грудине, а более плоская и, как следствие, менее видимая часть к ключице. Ког да вы смотрите на голову человека, эти мышцы образуют символ V.

Вместо того чтобы попытаться улучшить геометрию шеи, которую мы имеем с нашими формами сейчас, мы изменим эти формы так, чтобы они соответствовали естественной форме мышцы stemocleidomasoid.

Есть несколько способов изменить грани, не прикладывая много усилий. Если ваша программа поддерживает функцию Spin (вращение) или Rotate Faces (по вернуть грани), то, очевидно, будет проще всего использовать ее.

Эта функция берет две грани и вращает их, сохраняя одно и то же число граней. Другой метод удалить эти грани, а затем создать такую конфигурацию, какую вам нужно. Еще один метод скомбинировать или слить грани в одну грань, а затем разбить эту грань на новую конфигурацию граней. Выберете метод, который подходит вам больше всего. Имеет значение окончательная конфигурация граней.

Для начала измените две грани в углу челюсти, как показано на рисунке 4.35.

Проделайте эту же операцию со следующим набором из двух граней справа за линией челюсти, как показано на рисунке 4.36.

Рисунок 4.35. Измените две грани в углу челюсти Рисунок 4.34. Мышца stemocleidomasoid Рисунок 4.36. Измените следующие две грани за линией челюсти Удалите грань, как показано на рисунке 4.37.

Затем объедините две свободные точки для того, чтобы закрыть дыру. Посмотрите на рисунок 4.38.

Создайте вертикальный разрез до уровня глаза так, чтобы он заканчивался в треугольнике как показано на рисунке 4.39.

Рисунок 4.39. Создайте Рисунок 4.38. Соедините две длинный вертикальный свободные точки для того, чтобы Рисунок 4.37. Удалите эту грань разрез закрыть дыру МОДЕЛИРОВАНИЕ ГОЛОВЫ Для того чтобы получить достаточно геометрии для работы с шеей нам нужно сделать еще два разреза: один горизонтальный через шею, а другой будет идти из под подбородка вдоль боковой стороны лица и по лбу. По Рисунок 4.41. Поверните еще две грани Рисунок 4.40. Еще два разреза Рисунок 4.42. Поверните две грани у создадут дополнительную основания шеи геометрию, с которой мы будем смотрите на рисунок 4.40.

работать Поверните или измените две грани на шее так, чтобы они выглядели, как на рисунке 4.42.

Теперь мы оставим шею и вернемся к области глаз. На этой стадии созда дим впадину для внутренней части глаза (которая будет внутри черепа). Для начала выберете восемь граней, которые составляют эту область, как пока зано на рисунке 4.43.

Мы проделаем три выдавливания по оси Z для того, чтобы создать эту впа динку. Первая будет сделана почти сразу за краем века, вторая сразу за ней, а третья будет доведена глубже внутрь головы, как показано на рисун ке 4.44.

Восемь исходных граней можно вдавить внутрь головы и уменьшить их.

Глазное яблоко зафиксирует эту геометрию. Фактически вы даже можете удалить эти восемь граней в задней стенке глазной впадины либо стянуть их Рисунок 4.43. Выберете грани для в одну точку. Измените размер второй полосы граней так, чтобы они внутренней части глаза исчезли за верхним и нижним веками. Так веко будет более явным.

Посмотрите на рисунок 4.45.

Продолжим придавать форму и моделировать веки, используя заменитель глаза, который мы создали ранее.

Это хороший способ сравнить то, что вы сделали с моделью, с изображениями реальной модели.

Голове все еще необходима Рисунок 4.44. Проделайте дополнительная геометрия, с выдавливание для внутренней части помощью которой мы сможем глаза осуществлять дальнейшее моделирование. Спуститесь ниже по лицу и проведите новый разрез от кончика носа и за ухо так, чтобы он заканчивался в треугольнике, как показано на рисунке 4.46.

Рисунок 4.46. Создайте новую полоску граней, Рисунок 4.45. Вдавите и уменьшите которая будет тянуться от кончика носа и за грани внутренней стенки глазной ухо впадины МОДЕЛИРОВАНИЕ ГОЛОВЫ Следующий разрез будет вертикальным. Начните у основания шеи на расстоянии двух полос от центральной линии. Продолжите разрез вверх по шее и через подбородок, губы и нос. Просмотрите на рисунок 4.47.

Здесь начинается самая коварная часть. Этот разрез будет идти к кончику носа, далее будет огибать края ноздрей и затем возвращаться обратно к центральной линии лица. Посмотрите на рисунок 4.48.

Рисунок 4.48. Разрез, огибающий ноздри Рисунок 4.47. Создайте вертикальный разрез, идущий по нижней части лица Этот петлевой узел добавил нам геометрическую конфигурацию граней, которая, как правило, нежелательна.

Сделав разрез грани для того, чтобы изменить направление хода краев, мы создали пятистороннюю грань рядом с трехсторонней. Рисунок 4.49 показывает такой пример на простой поверхности сетки.

Большинство процедур подразделения могут работать с такой конфигурацией, но посмотрите, что происходит с гранями, когда вы осуществляете подразделение (посмотрите на рисунок 4.49). Угол из пяти и трехсторонней граней был подразделен в комбинацию, с которой будет трудно работать.

На такой плоской панели результат может быть незаметен на гладкой затемненной модели. Но на контурах более сложных поверхностей, например человеческом лице, такая конфигурация может привести к появлению затененных ложных изображений и сжатию поверхности, особенно если это область, которая будет изгибаться во время анимации.

Рисунок 4.50. Пяти и трехсторонняя грани Рисунок 4.49. Отрезание угла у грани создает были подразделены в комбинацию, с которой пятистороннюю грань рядом с трехсторонней будет трудно работать МОДЕЛИРОВАНИЕ ГОЛОВЫ Самый быстрый способ устранить нежелательную комбинацию это разделить пятистороннюю грань на две грани, таким образом преобразовав ее в два четырехугольника, а треугольник в один четырехугольник. Посмо трите на рисунок 4.51.

Подразделите эту комбинацию и обратите внимание на рисунке 4.52 на то, насколько более правильной стала комбинация граней.

Рисунок 4.52. Конфигурация Рисунок 4.51. Разделите пяти и подразделяется очень правильно трехстороннюю грани для того, чтобы сделать четырехугольники Этот урок состоит в том, что как можно больше граней должны иметь четырехугольную форму.

Применяя этот урок к нашей модели, разделите комбинацию из пяти и трехсторонней граней, которая рас полагается в углах ноздрей как показано на рисунке 4.53.

Такое органичное моделирование требует от вас, чтобы вы думали и планировали на нескольких разных ста диях. Наиболее очевидная центральная точка это сходство или окончательный внешний вид персонажа. Одна ко под поверхностью скрываются полигоны, которые вам нужно представить в наиболее эффективном виде, чтобы вы могли определить вторичные формы персонажа. Это нужно делать не бессистемно. Еще нужно поду мать о том как формы будут изгибаться при анимации. Плавность и направление полигонов важные аспекты, которые нужно рассматривать, когда вы создаете промежуточные формы для синхронизации губ и выражений лица. Преобразование граней так, чтобы они соответствовали всем нуждам, это постоянный процесс.

Теперь мы изменим некоторые грани лица нашего персонажа. Перейдите в область щеки под глазом. Повер ните (spin), перестройте или транспонируйте (flip) направление двух граней, показанных на рисунке 4.54.

Затем разверните две грани, расположенные немного выше, как показано на рисунке 4.55.

Рисунок 4.53. Разделите комбинацию из пяти Рисунок 4.55. Поверните еще две Рисунок 4.54. Измените и трехсторонней граней грани направление этих двух граней МОДЕЛИРОВАНИЕ ГОЛОВЫ Поверните еще две грани, как показано на рисунке 4.56.

Наконец поверните еще две грани, рас положенные ниже граней повернутых по следний раз как показано на рисунке 4.57.

Теперь все выгладит довольно неплохо.

Мы можем привести в порядок нижнюю область щеки, удалив грань, как показано на рисунке 4.58. Эта грань не вызывала ни каких проблем, но она и не привносила ни чего полезного в геометрию. На модели бу дут области, в которых вы можете безо вся ких опасений удалять грани в том или ином Рисунок 4.56. Создайте еще две месте. Как правило, они имеют ромбовид Рисунок 4.57. Создайте еще две грани с помощью разрезов грани ную форму. Проверьте, исчезнут ли эти гра ни, удалив их и затем, объединив оставшие ся точки для того, чтобы закрыть дыру. Если для того чтобы закрыть дыру нужно слиш ком сильно растягивать окружающую гео метрию, верните эту грань на место (или на жмите кнопку undo отмена).

Наконец соедините две точки для того, чтобы закрыть дыру. Посмотрите на рису нок 4.59.

Теперь обратите внимание на централь ную часть головы. Создайте новый верти кальный разрез, идущий из центральной точки в задней части головы по лбу, через Рисунок 4.59. Соедините две точки нос и заканчивающийся на подбородке, как Рисунок 4.58. Удалите эту для того, чтобы закрыть дыру, поверхность показано на рисунке 4.60. Он поможет нам появившуюся в результате доопределить форму, особенно верхнюю удаления грани губу.

Теперь мы перейдем к некоторым тонким деталям лица, например нозд рям. Для начала выберете и вставьте четыре грани в нижней части носа, как показано на рисунке 4.61. Вы можете выполнить эту же операцию, разделив грани в этой структуре.

Дважды вдавите их внутрь носа. Уделите немного времени приданию формы носу и ноздрям как показано на рисунке 4.62.

Рисунок 4.61. Вставьте грани для ноздрей Рисунок 4.62. Вдавите грани внутрь Рисунок 4.60. Создайте еще один вертикальный разрез который будет носа для того чтобы сделать ноздри проходить посередине головы МОДЕЛИРОВАНИЕ ГОЛОВЫ Во время процесса моделирования важно осматривать подразделенную версию нашей модели. Уделите неко торое время осмотру головы и таких отдельных деталей, как, например нос, с различных направлений для того, чтобы выяснить, выглядят ли они естественно и соответствуют ли они реальной модели. Как свет игра ет на поверхности модели? Это мож но наблюдать, изменяя условия осве щения. Имеют ли место резкие тени и складки? Обычно приходится пе ределывать носогубную складку. По ка объект не очень, старый эта склад ка не будет слишком глубокой. С другой стороны, даже молодые люди имеют эту складку. Она может быть Рисунок 4.63. Осмотрите модель с разных сторон для того чтобы проверить незаметна на безразличном лице, но такие детали как нос и носогубную складку в той или иной степени и в любом возрасте будет проявляться в различ ных выражениях лица, например в улыбке. Еще тонкая черта области носа, которую имеют большинство людей, это то, что ноздри располага ются выше, чем нижняя точка пере городки. Посмотрите на рисунок 4.63.

Рисунок 4.64 показывает еще один разрез вокруг губ. Обратите внима ние на то, что только что созданные грани, которые являются результа том операции разделения (split), рас положены близко к краю губ. Из свойств подразделения полигонов Рисунок 4.64. Создайте разрез вокруг губ для того чтобы получить кольцо вытекает, что близко расположенные новых граней друг к другу грани позволяют созда вать более острые края или складки.

Верхняя губа, в частности, должна иметь более острый выступ вдоль края, чем нижняя.

Вы, наверное, заметили что у Фрэнка еще нет ушей. Скоро мы их прикрепим, но сначала нужно подготовить место, куда они будут прикреплены. Это довольно просто. Создайте разрез, аналогичный тому, который изображен на рисунке 4.65. Он устранит два треугольника в этом месте и создаст комбинацию из пяти и трехсторонней граней, от которых мы скоро избавимся.

Чтобы избавиться от пары из пяти и трехсторонней граней, создайте разрез, как показано на рисунке 4.66.

Теперь переместите вершины, для того чтобы сделать комбинацию граней более округлой, как показано на рисунке 4.67.

Рисунок 4.66. Избавьтесь от Рисунок 4.65. Подготовьте место для уха Рисунок 4.67. Скомпонуйте грани при комбинации из пяти и подготовке места для уха трехсторонней граней МОДЕЛИРОВАНИЕ ГОЛОВЫ Ухо Эта маленькая конструкция из хрящей, покрытых кожей, одна из наиболее трудных в плане моделирования деталей в трехмерной графике. Кажущееся простым на первый взгляд ухо достаточно сложное из за своих из вилистых форм. Более того, при прикреплении уха все нужно планировать заранее.

Как и в случае с любым проектом моделирования ухо помогает разобраться и понять формы, которые вы хотите воссоздать. Поэтому потратьте некоторое время на то, чтобы осмотреть уши (ваши, уши других людей или тех реальных моделей, которые показаны на изображениях в папке reference прилагаемого к этой книге компакт диска). Почувствуйте формы уха со всех сторон.

Для уха мы создадим плоский шаблон с отображенной большей частью геометрии, а затем придадим ему естественную форму. Можно было бы начать с куба и добавлять к нему детали, но, учитывая сложность уха, вы бы скоро почувствовали себя загнанным в угол. Метод шаблона позволяет тратить достаточно времени и проектировать конкретные детали тщательно, до того как модель станет слишком сложной.

Если вы работаете с вашими фотографиями или фотографиями модели, используйте вид сбоку и захватите в кадр ухо. Еще лучше будет иметь отдельные снимки близких планов уха. Они позволят работать с более высоким разрешением и детализацией. Посмотрите на рисунок 4.68.

Pages:     || 2 | 3 |



© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.