K čemu BodyPaint 3D? Ke všemu! - 3D grafika - 3Dscena.cz: 3D grafika jako na dlani

2. února 2006, 00.00 | Člověk se neubrání tomu, aby se čas od času nezačal i se svými blízkými bavit o práci. Tedy samozřejmě, že se to sem tam stává i mně. Když jsem se svou přítelkyní před časem probíral jak že si stojíme, tak jsem zmínil také to, že je zajímavé, jak nedoceněný je, z pohledu množství uživatelů v ČR, modul BodyPaint 3D.

Asi to nebude úplně „nezávislé“ pojednání, ale rád bych zdůraznil výhody, které BodyPaint 3D má. On totiž, alespoň podle mého, je tím nejhodnotnějším, co uživatel může k tvorbě v CINEMĚ 4D potřebovat a právě proto se mi jeví dost zajímavé, že je poměrně málo využívaný. Možná i proto, že si třeba takový architekt ne zcela přesně umí představit, proč že by mu mohl být BodyPaint 3D tak užitečný. Dnes se to pokusím v tomto článku, či možná spíše úvaze, nastínit.

Vážně to je asi tím, kdo CINEMU 4D používá. Tím nechci snižovat kohokoliv, jeho schopnosti a dovednosti, ale myslím si, že pokud je někdo odchovaný nějakým tím Allplanem, tak prostě má v krvi to, že podstatná je technická stránka věci a vizualizace ve smyslu materiálu? Na to stačí přeci nějaké to geometrické prostorové mapování. Ono to ale není zase tak pravdou a to z několika důvodů. V prvé řadě je jasné, že textura se vždy jednou projeví, její opakování je častým kamenem úrazu a navíc je-li v textuře nějaký specifický vzor, například renesanční psaníčko, a nebo nějaký obklad, pak v rohu objektu by na sebe takové vzory měly navazovat. Můžeme to samozřejmě řešit nastavením parametru Posun (offset) ve vlastnosti Textura, ale to je opět jen globální parametr, který se nám může projevit negativně zase na jiném místě.

Pozitivní vliv parametru Odsazení textury ve směru osy X, všimněme si vrchních dvou řádků vzoru. Textura po povrchu zcela bez problémů teče, samozřejmě díky UV projekci a připravené UV mapě, v tomto případě opravdu velmi jednoduché.

Dalším problémem může být to, že bychom třeba chtěli, aby byla textura u úpatí jiná než výše, prostě pokud bychom chtěli nějakou změnu ve vzhledu závislou na geometrii. To samozřejmě můžeme docílit i jinými cestami, mícháním textur pomocí míchacích shaderů Fůze a Vrstvy a nebo pomocí míchání celých kanálů a nebo tím, že vymezíme umístění textur jen na některé polygony, čímž se ale zase můžeme připravit o jednu z hlavních výhod CINEMY 4D R9.x, tedy o N-úhelníky.

Pokud bychom u těch neřestí mohli ještě na chvilinku zůstat, tak tu máme například efekt Ambient Occluison. Ten je sice o něco rychlejší než rendering radiozity, lze jej využít i pro simulaci venkovního osvětlení (a to velmi úspěšně), ale také se používá pro simulaci zašpinění a podobně. A pak je tu otázka, zda všechno nechat na renderingu efektu až při výpočtu, nebo si vše připravit pomocí textury. Samozřejmě, že můžeme použít nastavení optimálního mapování při „pečení“, ale v tom případě je výsledná mapa vše, jen ne smysluplně spojitá. A to je samozřejmě vlastnost, která nám nemusí vadit, pokud použijeme texturu tak jak je, ale u AO máme i jistá omezení.

Například to, že AO nám vytvoří „stíny“ v místech, kde polygony spolu svírají nějaký úhel povětšinou menší než 90 stupňů (tedy jejich normály) a jsou blízko sebe. Ale tyto polygony také mohou být vzhledem ke slunci plně exponované a pak logika věci velí, že by se neměly vzájemně stínit. V takovém případě je tedy výhodné si upéci texturu AO a tu si upravit, jinými slovy smazat efekt tam, kde jej nechceme. Přitom ale potřebujeme vědět, kde, na jakém místě textury – UV mapy, je to naše krizové místo. Kdybychom měli připravenou UV mapu již předem, pak bychom s tím neměli problém.

Na uvedeném příkladu bylo použito také efektu Ambient Occlusion (je to patrné na vrchní části textury zdi, v místě, kde se stýká s krovem). U styku s palubou bylo zašpinění namalované ručně, stejně tak jako pruhy tmavé špíny od jednotlivých krokví.

Když jsme u toho, tak upéci si efekt AO a nebo i radiozitu může být docela dobrým řešení, jak si připravit animaci. Je jasné, že pokud si připravíme UV do textury, pak výsledný render bude kratší, než kdybychom nechali efekt renderovat až při snímku. A co teprve pokud by těch snímků bylo ještě více… Pak, s pohledu architektury, asi není co řešit.

Kvalita scény, její přesvědčivost, je často daná hlavně texturami. A znovu můžeme opakovat známý fakt, že nepravidelnost, jistá míra chyby je často tím, co dělá scénu přesvědčivější. Pokud tedy máme připravenou texturu, která je promítána po objektu pomocí UV souřadnic, pak můžeme na každé jedno specifické místo definovat drobnosti, které do scény patří. Od drobného zašpinění podlahy u vchodových dveří, po drobné očouzení komínu či prostě jen nějakého toho děsného vzoru u oken toho všemi tak oblíbeného podnikatelského baroka. No když jsme u toho, je to fakt děsné, jak se ti zbohatlíci snaží koupit vkus, což jim nevychází :-).

Abych tak trochu přesvědčil, že vím o čem mluvím, připravil jsem jednu takovou architektonickou scénu, kterou si možná ještě někdy projdeme z pohledu osvětlení scény. Celá scéna je velmi jednoduchá, ale díky tomu, že jsem se snažil docílit poměrně realistického, i když trochu „snového“ vzhledu, tak jsem chtěl využít co nejvíce vzájemných interakcí jednotlivých prvků. Tedy Ambient Occlusion. Zároveň ale bylo zapotřebí na některých místech efekt přidat, jinde ubrat, či přimalovat špínu zavlečenou vodou u vetknutých krkoviček. Pak jsem tedy taková místa ručně domaloval. Stejně tak jsem si připravil jednotlivá prkna. Všechna prkna podlahy a stropu jsou vždy jeden objekt, který obsahuje všechny kvádry. Ale jak to udělat, aby bylo každé prkno jiné, aby mělo jinou barvu, bylo třeba více zašlé, prostě samo sebou…

Další podobný postup jsem použil na každé jedné vazbě, kdy jsem všechny prvky vazby sloučil do jednoho objektu, připravil UV mapu, ve které všechny prvky směřují stejným směrem jako kresba dřeva, připravil AO mapu-zašpinění, doladil barvu dřeva (v BodyPaintu) a využil obrázek zašpinění (upravil jsem odstín a použil režim násobení). Vazba tak vypadá přirozeně a výpočet AO efektu není při renderu již zapotřebí.

Samozřejmě, že BodyPaint 3D hrál v této scéně hlavní roli. Všechny objekty jsou až spartánsky jednoduché, jejich přesvědčivost (snad ano), je daná zajímavými texturami, které nahrazují jednoduchý vzhled modelu a dolaďují jej. Ale tak tomu je přeci u každé architektonické scény. Můžeme se zaměřit například na oblast, kde se paluba ochozu stýká se zdí hradby a její opadající omítkou. Vlhko je neřád, samozřejmě, a tak kousky omítky padají na podlahu a nechávají na ní své stopy. Takový vzorek stačí jen velmi jednoduše namalovat, a ten, kdo má nějaké ty zkušenosti s PhotoShopem, jistě nebude tápat dlouho nad tím, jak toho docílit.
Nezanedbatelnou výhodou BodyPaintu 3D je to, že nám umožňuje i nanášení na více objektů najednou. Můžeme tak objekty, které mají vlastní materiály, upravovat jedním štětcem a v místě styku těchto dvou objektů vytvoříme realisticky vypadající návaznost. Takovou souvztažnost ale již s PhotoShopem jednoduše zajistit nelze (tedy lze, pracovitostí a pečlivostí :-)).

Jistě leckdo může namítnout, že pokud si odpustí přímé nanášení materiálu ve 3D (tedy ono je samozřejmě výhodnější pracovat ve 3D a ve PhotoShopu jen dolaďovat) tak, že mu stačí nějaké ty volně šiřitelé nástroje na UV mapping, které jsou CINEMĚ 4D k dispozici. Ono to ale není jen o nanášení. Třeba pokud chceme upravit texturu jen na několika spojitých polygonech, třeba právě jednom prkně, pak pro takové specifické „3D“ úpravy prostě má BodyPaint nástroje, umí tedy vytvořit výběr automaticky z vybraných polygonů UV sítě, práce je tak v tomto smyslu podstatně efektivnější, než kdybychom používali jen PhotoShop či třeba GIMP.
Nechci přitom tvrdit, že BodyPaint 3D PhotoShop zcela nahrazuje v oblasti úpravy obrázků. Tedy samozřejmě BP 3D podporuje všechny pokročilé interakce vrstev, masky vrstev, malování do více kanálů najednou a do více materiálů najednou, hrátky s filtry štětců, klonovaní razítko, obsahuje filtry typu úpravy gammutu a ostatní, ale sem tam i ten PhotoShop pomůže. Pak je tu tedy ta výhoda, že BP velmi dobře podporuje psd formát (tuším že verze 7), a tak můžeme přímo psd používat jako hlavní formát tvorby v BodyPaintu 3D a jednotlivé kroky úpravy provádět v tom, na co je jeden či druhý nástroj lepší.

Snad to lze shrnout. Ti, co používali do jisté doby jiné nástroje na UV mapování a pak přešli na BodyPaint 3D, jistě potvrdí, že možnosti UV mappingu jsou v BP velmi dobré a hlavně rychlejší než u ostatních nástrojů, které jsou pro CINEMU 4D k dispozici. UV mapa je prostě klíčem k dalším možnostem jak vylepšit svou scénu a pro smysluplnou práci by mělo být pravidlem, že takřka pro všechny objekty by se UV měla vytvořit. Sice to stojí řekněme 1/3 času, co se modeloval samotný objekt, ale ta námaha se vrátí.

Pracovní scéna

Možnosti nanášení textur v BP jsou rovněž velmi dobré, všechny klady jsme v zásadě popsali a ti, co znají CINEMU 4D a nějaký ten klasický bitmapový editor, se jistě neztratí. Textury získají na unikátnosti a přesvědčivosti a to je to, oč se jedná. Snad jen jediná vlastnost, která by se nám nemusela líbit. A to, že unikátní textury jsou vždy poměrně velké, a tak na práci s nimi musíme mít dostatečné hardwarové zázemí. Ale to je v dnešní době samozřejmostí.