Можна сказати, що в один час дуже допомагали NURBS-модифікатори і цей тип моделювання використовується і понині, але приблизно п'ять-шість років тому з'явився абсолютно новий пласт програм з іншими принципами роботи. Моделювання в них грунтується на ліплення (скульптингом), вірніше її емуляції. Першими такі алгоритми оцінили професіонали зі світу кіно, після активно придивилися ігроробів і 3D-Моделер різних спеціалізацій. На даний момент ми маємо дві конкуруючі програми в цьому сегменті - Pixologic ZBrush і Alias MudBox. Хоча є і кілька продовжувачів, і навіть по-своєму унікальних, як наприклад російська 3d-coat.
Що стосується конкуренції Pixologic ZBrush і Alias MudBox, то в даному випадку не можна сказати, яка з програм краще, за MudBox варто хороше просування з боку відомої Alias, а навколо ZBrush зібралася велика спільнота. Кожна з програм по-своєму гарна. Причому ZBrush з'явилася першою. Спочатку вона розвинулася з вельми цікавого 2D-пакета, в якому можна було малювати пензлем з видавлюванням, тобто, фактично 2,5D. Потім було введено ключове поняття - піксоли, що мають на увазі тривимірні пікселі зі зберіганням даних про матеріал. А після з'явилася повноцінна 3D-реалізація.
Alias MudBox з'явилася в арсеналі Моделер дещо пізніше, причому спочатку вона відкочувалася на кіновиробництві. Потім її придбала Alias, яка зараз активно займається розвитком і просуванням продукту.
Що стосується інтеграції з іншими 3D-пакетами, то вона є в повній мірі в обох програм, правда, ZBrush відрізняється великою різноманітністю підтримки з урахуванням специфік імпорту / експорту.
Програма освоюється одно швидко як новачками, так і фахівцями, які вивчали стандартні 3D-пакети. Справа в тому, що у ZBrush абсолютно своя концепція і організація інтерфейсу, робоча область не включає вікна проекцій, а відразу демонструє все в 3D. Сам принцип моделювання специфічний. Причому розробники пішли з експериментами набагато далі в плані новацій призначеного для користувача інтерфейсу, в результаті чого ми можемо спостерігати дивовижний трансформер, який спочатку навіть лякає безліччю елементів меню і т.п.
Окреме незручність становить відсутність звичних назв в тому ж головному меню. Наприклад, замість File використовується слово Documents і так далі. Самі пункти меню розставлені не за функціональності, а в алфавітному порядку. І в рамках термінології програми це і не пункти меню, а палітри (palettes). Наприклад, «палітра Документи». Все інше часто іменується пристосуваннями / інструментами (Tools).
Тобто, досить багато часу йде на переклад з «мови» ZBrush на звичайний і звикання до інтерфейсу.
На освоєння ключових можливостей пакету, так щоб можна було створювати свої власні усвідомлені моделі, наприклад, гуманоїдів, піде день, за умови наявності якогось уроку під рукою. Повноцінне вивчення вимагає набагато більшого часу. В рамках програми є безліч тонкощів. Для початку давайте розшифруємо основні пункти меню.
Палітри (пункти меню)
Перед тим як почати розшифровку слід зазначити досить складну для опису ієрархію кистей в рамках ZBrush. Насправді їх кілька типів. Перші малюють, якщо висловлюватися просто, тривимірними об'єктами. У стандартному варіанті ми вибираємо потрібний об'єкт (Tool), шаблон штриха (Stroke) по якому буде проводитися малювання і створюємо тривимірну модель. Другий тип кистей призначений вже не для створення, а для скульпртінга (ліплення).
Тепер переходимо до пунктів меню (палітрами) ...
Окремої уваги, звичайно ж, заслуговує робоча область і організація роботи в її рамках. У ній немає ні проекцій, ні очевидного вказівки осей і координат як таких. Навколо робочої області розташована основна панель управління, яка включається і відключається натисканням кнопки Tab.
Основними кнопками, якими ви будете користуватися для переміщень і масштабування по робочій області, є ті, які розташовані праворуч, серед них для початку слід розібратися з основними: Scroll (переміщення екрану), Zoom (масштаб), Actual (реальний розмір), AAHalf ( зменшений розмір удвічі), Move (перемістити об'єкт), Scale (змінити розміри об'єкта), Rotate (обертати об'єкт). Причому самі кнопки працюють дуже цікаво. Тобто, наприклад, для здійснення скролінгу по робочій області, ви натискаєте кнопку Scroll і, утримуючи ліву кнопку миші, рухаєте її в різні боки - так реалізована прокрутка.
Насправді дуже зручно, якщо звикнути, тому що в ряді 3D-пакетів для цього використовується варіант клавіатура + миша.
Переходимо до практики
Отже, теорія без практики не зовсім хороша, тим більше, коли ми говоримо про ZBrush. Створювати ми будемо, по суті то, для чого цю програму використовують найчастіше - персонажа для гри або кіно. Сама дія відбуватиметься в три етапи:
- Моделювання персонажа за допомогою Z-сфер.
- Перехід в полігональний вид і скульптинг.
- Текстурування.
Для початку опишемо модель (в принципі, малювати її на папері не будемо, а спробуємо придумати з голови). Загалом, створимо орка, знайомого нам як по іграх, так і по кінематографу.
Zsphere, які ми будемо далі називати для простоти Z-сферами - це особливий вид об'єктів, завдяки яким виробляється ключове моделювання в ZBrush. Суть їх можна пояснити досить просто: за допомогою сфер різних (або однакових) діаметрів формується каркас, на який нанизується оболонка перетікання (ми її будемо називати просто сіткою або ж як це названо в програмі - Adaptive Skin (адаптивна шкіра)). Щось подібне можна зустріти в стандартних пакетах 3D-моделювання на прикладі модифікатора Loft (або в більш просунутих варіантах Metaball, який ми описували для Cinema4D).
Каркас з Z-сфер будується за принципом батько -> нащадок, причому у одного з батьків може бути багато нащадків.
Щоб додати ZSphere, виберіть пункт ZSphere в меню Tool і потім помістіть її в робочу область. Якщо програма завантажилася вперше або ви не робили серйозних новацій з інтерфейсом, то меню Tools має відображатися в правій частині екрана. Після того як Z-сфера встановлена, нам потрібно перейти в режим редагування, що робиться по натисканні однойменної кнопки в основний панелі управління над робочою областю або просто клавіші «Т».
Режим редагування (Edit) має на увазі кілька ключових дій - малювання (Draw), переміщення (Move), збільшення розмірів (Scale) і обертання (Rotate). Ми вибираємо варіант Draw.
Вже наявна сфера буде батьківської, від якої будуть будуватися всі дочірні. Для початку в режимі редагування просто піднесіть курсор миші на сферу, в результаті чого він перетвориться в червоний або зелений кружечок. В чому різниця? Справа в тому, що ZSphere фактично інтерпретується програмою як куб з шістьма прихованими гранями, які можуть бути з'єднані між собою. Так ось, зелений колір кружечка говорить про те, що ви розташовуєтеся ідеально на одній з граней, червоний - знаходитеся близько до кордону між гранями.
Тепер натискаємо на батьківську Z-сферу і, утримуючи ліву кнопку миші, починаємо витягати з неї дочірню. Зробили. З режиму Draw переходимо в Move, і тепер ми можемо рухати в будь-яких напрямках як батьківську, так і дочірню Z-сфери. Також спробуйте Scale і Rotate. Видалення сфери відбувається в режимі Draw, утримуючи клавішу Alt, додавання такої ж за розмірами в ньому ж при Shift. Також перейшовши знову в режим Draw, ми можемо «витягнути» нових нащадків з обох.
Натішившись досхочу, повертаємося до початкового стану, де у нас розташована тільки одна Z-сфера і режим Edit з Draw. Починаємо створювати каркас нашої майбутньої моделі.
Що характерно для більшості видів мешканців нашої планети? Правильно, вони симетричні. Це ми можемо використовувати і в нашому випадку. Для того, щоб включити симетрію, відкрийте пункт меню (палітру) Transform, натисніть кнопку Activate Symmetry і серед запропонованих варіантів виберіть «> Х<». Все теперь можно заниматься созданием каркаса. Отдельно стоит сказать, что симметрия вступает в силу только при условии того, что дочерние Z-сферы довольно удалены от центра симметрии, если они находятся на нем, то данная опция не действительна, и Z-сферы сливаются в одну, что довольно удобно.
Отже, батьківська Z-сфера у нас буде підставою хребта. Насамперед витягуємо з неї дочірню, від якої сформуються стегна (див. Малюнок). Потім продовжуємо від неї формувати нові сфери поки не доходимо до коліна (для масштабування використовуємо режим Scale, зміщення - режим Move), після робимо гомілку і стопу. До речі, досить зручним є варіант того, що курсор миші виходячи за межі об'єкта починає виконувати функцію «вращателя». Не забуваємо обертати модель, і дивимося за тим, щоб основні пропорції були дотримані.
Наступним етапом йде створення торса з Z-сфери, яка у нас є підставою хребта. Оскільки в центрі симетрії вона (ця симетрія не спрацьовує) все виходить досить легко і швидко, потім формуємо плечі і передпліччя, додаємо шию, голову. Створюючи голову потрібно передбачити спеціальні отвори для очниць і рота, робиться це стандартним способом, тільки при певному зміщенні дочірніх сфери стають субтрактівнимі (віднімається) для батьківських. І в кінці найвідповідальніший етап - кисті.
Створивши каркас моделі зберігаємо його як Tool через палітру Documents або Tools -> Save As.
Переходимо до полігонів - Adaptive Skin
Перебуваючи в режимі Edit потрібно перевірити включення режимів Quick (швидке відображення, зазвичай стоїть за умовчанням) і Frame (якщо він неактивний -> включити). Всі ці пункти наочно також можна побачити в меню-палітрі Transform.
Ще раз перевіряємо скручування сітки, натиснувши A і прокрутивши модель каркаса.
Для перетворення ZSpheres до полігональної моделі ми будемо використовувати інструмент Tools -> Adaptive Skin.
Виробляємо наступні налаштування параметрів для нього:
- Density (щільність полігонів в сітці). Ми залишаємо стоїть за умовчанням двійку.
- Ires (Intersection Resolution, дозвіл в місцях перетину). актуально для випадків коли у однієї Z-сфери є кілька дочірніх (покращує сітку), якраз наш варіант. Встановлюємо значення 30.
- Mbr (Membrane Curvative, кривизна мембрани). Управління створенням МЕМРАНИ в місцях L- і T-образних перетинів. Встановлюємо значення 40.
- МР (Minimal Skin to Parent, мінімальна сітка для батьківської сфери). Скруглення перетинів. Ми залишаємо поки цю настройку неактивною.
За натисканні кнопки Create Adaptive Skin створюється нова полигональная модель з префіксом Skin, доступна для виклику з палітри-меню Tools. Старий варіант з Z-сферами нам уже не потрібний, тому очищаємо робочий стіл (виходимо з режиму Edit, меню Layers -> Clear).
Завантаживши полігональний варіант ви побачили, якщо не виявили цього раніше, що всі частини моделі пофарбовані в різні кольори. Це поділ робиться автоматично в ключових місцях перетину сітки, причому надалі виявиться дуже зручним.
Слід зазначити, що представлена модель є нізкополігональних прототипом, згодом кількість полігонів може дійти до мільйонів, і дуже багато чого буде залежати від продуктивності вашого ПК. Причому потрібно сказати про те, що ZBrush дуже добре оптимізована і з великою кількістю полігонів справляється досить легко. Наприклад, стандартні професійні 3D-пакети в таких випадках буквально «тріщать по швах».
Для початку нам потрібно навчитися відокремлювати зерна від плевел. Завантаживши нізкополігональную модель, переходимо в режим редагування (Edit).
Потім робимо хитру операцію: утримуючи Ctrl + Shift, натискаємо ліву кнопку миші і окреслюємо курсором область необхідну для виділення. Потім віджимають Shift, а після цього (!) Ліву кнопку миші. Виділені полігони зникають з поля зору. А якщо ви першій відпустіть кнопку миші, то ситуація буде зворотною - виділені полігони залишаються, а всі інші стають прихованими. Тут головне не заплутатися. Якщо ми хочемо повернутися до повної моделі назад, досить натиснути Ctrl + Shift і клацнути покажчиком миші в порожньому просторі робочої області.
Тепер варто розповісти про збільшення числа полігонів, які програма робить фактично автоматично, як ми знаємо більшу кількість примітивів - краща якість і гладкість форм, але при цьому збільшується розрахункове навантаження. Саме тому і слід розбивати модель на зони, адже в деяких фрагментах потрібна підвищена деталізація, а в інших її розвивати не варто.
Для початку перейдемо на найнижчий рівень розбиття сітки. До речі, на даному етапі ми маємо рівень нижче його, тому: Tool -> Geometry -> Del Lower.
Тепер нам необхідно підготувати модель для ювелірної ліплення. Тому в тому ж підрозділі Geometry ми натискаємо Divide (це операція збільшення числа полігонів) і за допомогою кистей в режимі Draw з включеною симетрією доводимо фігуру моделі до більш досконалої форми з урахуванням м'язів і так далі.
Починаємо працювати з тулубом. Рівень розбиття Div 4. Відключаємо режими Quick і Frame. Ставив Tool -> Display Properties -> Dsmooth = 1, що запускає режим періодичної візуалізації згладжування. Потім виділяючи кожен елемент окремо (тулуб, руки, ноги, голова) робимо ретельну промальовування використовуючи кисті Standart, Nudje і Inflant. Окремо зазначимо, що кисті можуть працювати як видавлюючи, так і з вдавленням, для перемикання режимів потрібно використовувати в меню Draw кнопки перемикання Zadd (додавання) і Zsub (віднімання).
Для створення представників живої природи, якщо ви не знаєте, як що влаштовано, краще придбати анатомічний атлас.
Отже, попередня робота проведена, залишилося текстурирование і т.п. про що ми поговоримо в окремому матеріалі, присвяченому цій темі. Насправді, працювати з ZBrush дуже легко і навіть захоплююче. Результати ви бачите самі. Програма використовується не тільки для створення всіляких персонажів, але і в якості основного інструменту для реалізації елементів футуристичних пейзажів.