โปรแกรมสร้างแบบจำลอง 3 มิติในเกมคอมพิวเตอร์

"ทุกสิ่งที่มีอยู่ในโลกแห่งความเป็นจริงสามารถสร้างขึ้นได้ในโลกเสมือนจริงโดยใช้ซอฟต์แวร์และความสามารถของศิลปินที่ผสมผสานกันอย่างลงตัว"

จนถึงปัจจุบัน ภาพยนตร์และเกมคอมพิวเตอร์สมัยใหม่ไม่สามารถทำได้โดยปราศจาก กราฟิก 3 มิติ. อาชีพของศิลปินสามมิติเป็นที่ต้องการมากกว่าที่เคย ในการเริ่มสร้างกราฟิกสามมิติ คุณต้องมีแนวคิดเกี่ยวกับเครื่องมือหลัก (เครื่องมือแก้ไข 3 มิติ) และขั้นตอนการผลิต (ไปป์ไลน์) ของแบบจำลอง 3 มิติ

คุณสมบัติของกระบวนการสร้างภาพยนตร์

การสร้าง คอมพิวเตอร์กราฟฟิคในภาพยนตร์ - งานมหึมาที่ผู้เชี่ยวชาญหลายร้อยคนกำลังทำงานอยู่ ตั้งแต่นักเขียนและผู้กำกับไปจนถึงกองทัพศิลปิน 3 มิติ พวกเขามีส่วนร่วมในการสร้างแบบจำลอง เท็กซ์เจอร์ แอนิเมชัน การจัดเสื้อผ้า และการแสดงภาพตัวละครและโลกเสมือนจริง

ปัจจัยหลักในกระบวนการสร้างกราฟิก:

• เงื่อนไขการทำงาน
• ระดับความซับซ้อนและคุณภาพของแบบจำลอง
• งบประมาณของโครงการ

คุณสมบัติของกระบวนการสร้างเกมคอมพิวเตอร์

เกมคือการโต้ตอบระหว่างบุคคลกับโลกเสมือนจริงต่างจากภาพยนตร์ ดังนั้น ปัจจัยหลักในการสร้างเกม:

• การโต้ตอบ;
• การทำงานอย่างต่อเนื่อง
• แล้วก็ด้านภาพเท่านั้น

ผู้สร้างโมเดลถูกจำกัดด้วยความสามารถของเอ็นจิ้นเกมและคอนโซล มักจะมีจำนวนรูปหลายเหลี่ยมที่เข้มงวดสำหรับแต่ละองค์ประกอบ

ขั้นตอนหลักของการสร้างและการสร้างภาพ3ดีโมเดลภาพยนตร์และเกม-อุตสาหกรรม

1. การสร้างแบบจำลอง- การสร้างวัตถุสามมิติ
2. พื้นผิว -การซ้อนทับพื้นผิวและวัสดุบนแบบจำลอง 3 มิติ
3. เสื้อผ้า (จากอังกฤษ. ริก - สแน็ป) - การสร้าง "โครงกระดูก" เสมือน ชุดของ "กระดูก" / "ข้อต่อ" สำหรับแอนิเมชั่นตัวละครที่ตามมา
4. แอนิเมชั่น -"แอนิเมชั่น" แอนิเมชั่นของตัวละครสามมิติ
5. การแสดงผล (3ดีการสร้างภาพ) -การสร้างภาพกราฟิกที่สร้างขึ้นและการบันทึก
6. คอมโพสิต -การรวมองค์ประกอบแต่ละอย่างเข้ากับฉากสุดท้าย ตัวอย่างเช่น การรวมฉาก 3 มิติเข้ากับเนื้อหาในการถ่ายทำ การแก้ไขสี และเพิ่มเอฟเฟกต์

การสร้างแบบจำลอง

มีวิธีการสร้างแบบจำลองมากมาย การพูดถึงพวกเขาทั้งหมดในบทความเดียวเป็นเรื่องที่ไม่สมจริง เราจะพูดถึงวิธีการยอดนิยมเท่านั้น

กระบวนการสร้างแบบจำลองสำหรับภาพยนตร์และเกมโดยทั่วไปจะคล้ายคลึงกัน แต่มีข้อแตกต่างบางประการ กล่าวคือ:

1. วิธีการสร้างแบบจำลอง

คุณสามารถใช้พื้นผิวโค้ง (การสร้างแบบจำลอง NURBS) และรูปหลายเหลี่ยม (การสร้างแบบจำลองหลายเหลี่ยม) ในแบบจำลองภาพยนตร์ เกมมักใช้เฉพาะโมเดลโพลิกอนเท่านั้น ซึ่งเป็นรูปแบบที่มองเห็นได้ง่ายที่สุด

1. จำนวนรูปหลายเหลี่ยมในแบบจำลอง

ยิ่งวัตถุมีรูปหลายเหลี่ยมมากเท่าใด รายละเอียดและคุณภาพก็จะยิ่งสูงขึ้นเท่านั้น ในเรื่องนี้ โพลีสูง (โพลีสูง) และโพลีต่ำ (โพลีต่ำ) มีความโดดเด่น สำหรับภาพยนตร์ มักจะสร้างโมเดลไฮโพลี ซึ่งใช้เวลาหลายชั่วโมงหรือหลายวัน ในเกมจะใช้โมเดลแบบโพลีต่ำ การแสดงภาพจะเกิดขึ้นในระหว่างเกม บ่อยครั้งในเกมคอมพิวเตอร์จะมีเทคโนโลยี LOD (ระดับรายละเอียด - "ระดับรายละเอียด") ประกอบด้วยการลดความซับซ้อนของโมเดล 3 มิติโดยแทนที่ด้วยโมเดลดั้งเดิมมากขึ้นเมื่อกล้องเสมือน (ผู้เล่น) เคลื่อนออกจากโมเดล การดำเนินการนี้จะทำการออฟโหลดระบบ และทำงานเพื่อประมวลผลเฉพาะออบเจ็กต์ภายในมุมมองเท่านั้น

แม้ว่าเกมที่ออกใหม่บางเกมจะมีการปรับปรุงที่สำคัญในด้านกราฟิก ความท้าทายสำหรับผู้สร้างโมเดลคือการสร้างประสบการณ์คุณภาพสูงด้วยรูปหลายเหลี่ยมที่จำกัด

มีโปรแกรมการสร้างแบบจำลองมากมาย ผู้นำที่ไม่มีปัญหาคือ Autodesk มายา, ต่อไปมา Autodesk 3 Ds แม็กซ์และ โรงหนัง 4 ดี. นอกจากนี้ยังสามารถเน้น Modoและ เครื่องปั่น. ข้อดีของอย่างหลังคือมันฟรี

หากคุณต้องการเข้าสู่การแกะสลักดิจิทัล ให้เลือกบรรณาธิการ เช่น ZBrush, มัดบ็อกซ์, 3 ดี เสื้อโค้ท.

พื้นผิว

พื้นผิว- ไม่ใช่แค่การเลือกสีและวัสดุสำหรับโมเดลเท่านั้น นี่เป็นงานศิลปะทั้งหมด ซึ่งผู้เชี่ยวชาญแยกต่างหากฝึกฝนในโรงภาพยนตร์ - ศิลปินพื้นผิว. ก่อนทำงาน นางแบบสร้างการสแกนพื้นผิว (UV scan) - ภาพสองมิติที่มีพื้นผิวของแบบจำลอง ยูวีเป็นสิ่งจำเป็นเพื่อให้พื้นผิวพอดีกับแบบจำลองอย่างสมบูรณ์และไม่มีข้อผิดพลาด

ถัดไป เท็กซ์เจอร์จะถูกวาดและแนบไปกับโมเดล มีการสร้างพื้นผิวทั้งชุด: สี, แผนที่แบบกระแทก (bump), แผนที่ปกติ (แผนที่ปกติ - สร้างรูปลักษณ์ของความโล่งใจ), แผนที่แบบนูน (การกระจัด - สร้างการบรรเทาจริง), แผนที่แบบพิเศษ (แบบพิเศษ), แผนที่โปร่งใส ( อัลฟ่า) และอื่น ๆ อีกมากมาย นี่คือวิธีสร้างภาพสำเร็จรูปของนางแบบหรือตัวละคร ตั้งแต่เสื้อผ้าและผมไปจนถึงริ้วรอย

บ่อยครั้งในอุตสาหกรรมเกม ผู้สร้างโมเดลมีหน้าที่รับผิดชอบทั้งการสร้างแบบจำลองและการกำหนดพื้นผิว ในภาพยนตร์ ศิลปินเท็กซ์เจอร์มักจะแยกจากกัน

คุณสามารถสร้างการสแกนพื้นผิวและพื้นผิวในโปรแกรมเดียวกับแบบจำลอง แต่การทำเช่นนี้มักจะสะดวกกว่าใน UVLayout.

เสื้อผ้า

ขั้นตอนต่อไป เสื้อผ้า- การสร้าง "โครงกระดูก" กระดูกของนางแบบ สิ่งนี้ทำในโรงภาพยนตร์และอุตสาหกรรมเกมโดยศิลปินใน "อุปกรณ์" ของโมเดล "ผู้ตั้งค่า" (จากภาษาอังกฤษ ศิลปินติดตั้ง) พวกเขาเรียกอีกอย่างว่าการถลกหนัง, ศิลปินเสื้อผ้า ผู้ตั้งค่าสร้างกระดูกและเครื่องมือ (ตัวควบคุม) เพื่อควบคุมกระดูกเหล่านี้ ซึ่งอนิเมเตอร์สามารถทำให้โมเดลมีชีวิตได้

ภาพยนตร์มักจะสร้างตัวควบคุมที่ซับซ้อนมากมายสำหรับอนิเมเตอร์ ตัวอย่างเช่น สำหรับแอนิเมชั่นใบหน้า (อุปกรณ์ควบคุมใบหน้า) และการแสดงออกทางสีหน้าของนางแบบ ในเกม คุณสามารถทำได้โดยไม่มีพวกเขาหากตัวละครไม่พูดในเกม

เครื่องมือแก้ไข 3D แบบเดียวกันที่กล่าวถึงข้างต้นนั้นเหมาะสำหรับการจำลองแบบจำลอง โปรแกรมเหล่านี้ส่วนใหญ่เป็นแพ็คเกจที่ซับซ้อนสำหรับการสร้างกราฟิกสามมิติ รวมถึงสำหรับการปรับแต่งโมเดล

แอนิเมชั่น

เพื่อ "ฟื้นคืนชีพ" โมเดล 3 มิติอนิเมเตอร์เริ่มทำงาน งานหลักของอนิเมเตอร์คือการทำให้การเคลื่อนไหวของโมเดลสมจริงที่สุด โดยเฉพาะอย่างยิ่งในภาพยนตร์เมื่อตัวละครสามมิติต้องการโต้ตอบกับนักแสดงจริงในเฟรม

วิธีที่ง่ายที่สุดของแอนิเมชั่นตัวละครคือ แอนิเมชั่นคีย์เฟรม (คีย์เฟรม) . อนิเมเตอร์ระบุตำแหน่งของตัวละครในเฟรมเริ่มต้นและเฟรมสุดท้ายของการเคลื่อนไหว และตำแหน่งในเฟรมกลางจะคำนวณโดยโปรแกรม นี่เป็นวิธีการที่ง่ายต่อการใช้งาน แต่ต้องใช้ความพยายามมากพอที่จะสร้างการเคลื่อนไหวที่ซับซ้อนและต้องใช้ทักษะมากมายจากอนิเมเตอร์เพื่อทำให้ตัวละครดูสมจริง

ยังมีอยู่นะ แอนิเมชั่นขั้นตอนซึ่งใช้โปรแกรมพิเศษควบคุมตัวละคร

มาว่ากันเรื่องเทคโนโลยี การเคลื่อนไหว การจับกุม(ระบบจับความเคลื่อนไหว). มันเกี่ยวข้องกับการซ้อนการเคลื่อนไหวของนักแสดงจริงบนตัวละครสามมิติ เทคโนโลยีนี้ทำให้แอนิเมชั่นง่ายขึ้นมาก ช่วยให้คุณใช้การเคลื่อนไหวของนักแสดงได้

ผู้นำที่ไม่ได้พูดในการสร้างแอนิเมชั่นสามมิติคือ Autodesk มายา. อย่างไรก็ตามมันไม่ง่ายเลยที่จะเรียนรู้ นอกเหนือจาก มายาเครื่องมือแอนิเมชั่นที่ยอดเยี่ยม - 3 Ds แม็กซ์และ โรงหนัง 4 ดี.

การแสดงผล

ขั้นตอนสุดท้ายคือการเรนเดอร์ขั้นสุดท้ายของฉากที่ได้

การเรนเดอร์มีสองประเภท - การเรนเดอร์แบบเรียลไทม์ และ การเรนเดอร์ที่ไม่ใช่เรียลไทม์ หรือ แสดงผลล่วงหน้า

เกมคอมพิวเตอร์ใช้การเรนเดอร์แบบเรียลไทม์ ปฏิกิริยาต่อการกระทำของผู้เล่นจะเกิดขึ้นทันที แสง สี และเงาถูกสร้างขึ้นโดยใช้แผนที่และพื้นผิวที่คำนวณไว้ก่อนหน้านี้ และวัตถุต่างๆ จะถูกฉายบนหน้าจอในมุมมอง เพื่อให้แน่ใจว่าคุณภาพกราฟิกจะไม่ได้รับผลกระทบ เกมมักใช้ตัวเร่ง 3D เกณฑ์หลักในเกมคือความเร็วในการคำนวณ

มักใช้ในภาพยนตร์ การแสดงผลล่วงหน้าเมื่อความเร็วในการแสดงผลไม่ใช่ปัจจัยหลัก แต่คุณภาพของภาพสูงอยู่ที่พื้นหน้า กล่าวคือ คุณภาพเสมือนภาพถ่ายพร้อมการซ้อนแสงและเงาที่ถูกต้องตามร่างกาย การเรนเดอร์แต่ละเฟรมอาจใช้เวลา 20 หรือ 100 ชั่วโมง การเรนเดอร์ภาพเหมือนจริงเป็นงานที่ต้องใช้ทรัพยากรมาก ซึ่งการเรนเดอร์ฟาร์มจะช่วยรับมือได้ ช่วยลดเวลาในการแสดงผลได้อย่างมาก

วิธีการแสดงผลรวมถึง:

• rasterization ด้วยวิธีการสแกนเส้น (scanline, rasterization);
• การติดตามรังสี
• วิธีการฉายรังสี (กัมมันตภาพรังสี)

บ่อยครั้งมากที่วิธีการ raytracing และ radiosity จะถูกรวมเข้าด้วยกันเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่เหมือนจริงของแสงที่น่าประทับใจ

โปรแกรมมาตรฐาน การสร้างแบบจำลอง 3 มิติรวมถึงฟังก์ชั่นการแสดงผล นอกจากนี้ยังมีเอ็นจิ้นการเรนเดอร์แยกต่างหาก วิชวลไลเซอร์ที่ทรงพลังที่สุดบางตัวจนถึงปัจจุบัน - จิต เรย์, วีเรย์, เรนเดอร์แมน.

คอมโพสิต

การจัดองค์ประกอบภาพเป็นขั้นตอนสุดท้ายที่สำคัญในขั้นตอนหลังการผลิต

และไม่ใช่แค่การทำงานกับสีและเลเยอร์เท่านั้น: นักแต่งเพลงรวมทุกส่วนเป็นหนึ่งเดียว รวมตัวละคร 3 มิติและองค์ประกอบ 3 มิติอื่น ๆ ไว้ในวัสดุถ่ายทำ ขจัดข้อบกพร่องและขจัดส่วนเกิน ทำงานกับเอฟเฟกต์ต่างๆ เรียกได้ว่าสร้างฉากที่สมจริงขึ้นมาหนึ่งฉาก นักแต่งเพลงมีหน้าที่รับผิดชอบในผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย - ภาพยนตร์, เกม

ซอฟต์แวร์การคอมโพสิทระดับมืออาชีพ - Nuke, Adobe หลังจาก เอฟเฟกต์, อายอน ฟิวชั่น.

โดยสรุปแล้ว ผมอยากจะบอกว่าคนเราไม่ได้เป็นศิลปินที่ดีได้ในชั่วข้ามคืน ต้องใช้เวลาหลายเดือนหรือหลายปีในการฝึกฝน เมื่อเลือกเส้นทางแล้ว อย่าพยายามอารมณ์เสียหากในตอนแรกงานของคุณยังห่างไกลจากผลงานชิ้นเอก ข้อควรจำ: บ่อยครั้งที่ทุกสิ่งที่คุณเห็นในภาพยนตร์และเกมถูกสร้างขึ้นโดยผู้เชี่ยวชาญหลายร้อยคนในสาขาของตนตลอดหลายปีที่ผ่านมา ฝึกฝนและเรียนรู้จากมืออาชีพ แล้วคุณจะประสบความสำเร็จ!

• โหมดการกู้คืน

เราทุกคนเคยได้ยินเกี่ยวกับกราฟิก 3 มิติ (ต่อไปนี้จะเรียกว่า 3 มิติ ไม่ต้องสับสนกับวิธีการแสดง - โฮโลแกรม จอภาพ 3 มิติ ฯลฯ) หลายคนคงทราบดีอยู่แล้วว่า 3 มิติคืออะไรและกินกับอะไร แต่ถึงกระนั้น ก็ยังมีบางคนที่จินตนาการถึงสิ่งที่อยู่ภายใต้คำย่อสั้นๆ นี้อย่างคลุมเครือ บทความนี้จัดทำขึ้นสำหรับผู้ที่ไม่มีความคิดเกี่ยวกับคอมพิวเตอร์กราฟิก นอกจากนี้ยังมีการเที่ยวชมประวัติศาสตร์ของคอมพิวเตอร์กราฟิกเล็กน้อย (ในส่วนที่วางแผนไว้ต่อไป)
ทำไมต้อง 3D? อย่างที่คุณอาจเดาได้ว่าเรากำลังพูดถึง 3 มิติหรือสามมิติ และไม่จำเป็นจะต้องแสดงเป็น 3D ในเวลาเดียวกัน มันเกี่ยวกับวิธีการสร้างภาพ

ส่วนที่ 1 อันที่จริง การสร้างแบบจำลอง
ตามเนื้อผ้า พวกเขาวาดในแบบ 2 มิติ (ตามแนวแกน X และ Y) - บนกระดาษ ผ้าใบ ไม้ ฯลฯ ในขณะเดียวกัน ด้านใดด้านหนึ่งของวัตถุก็จะปรากฏขึ้น ภาพตัวเองแบน แต่ถ้าเราต้องการได้แนวคิดจากทุกด้านของตัวแบบ เราต้องวาดรูปหลายแบบ นี่คือการทำงานของแอนิเมชั่นที่วาดด้วยมือแบบดั้งเดิม แต่ในขณะเดียวกันก็มีสิ่งที่เรียกว่า (โดยวิธีการที่ได้รับการพัฒนาค่อนข้างดีในสหภาพโซเวียต) แอนิเมชั่นหุ่นกระบอก เมื่อทำตุ๊กตาเสร็จแล้ว จะถ่ายทำในท่าและมุมที่ต้องการ เพื่อให้ได้ "ภาพแบนๆ" หลายชุด 3D (พิกัดความลึก Z ถูกเพิ่มใน X และ Y) การแสดงภาพเป็น "ตุ๊กตา" เดียวกันซึ่งมีอยู่ในรูปแบบดิจิทัลเท่านั้น กล่าวอีกนัยหนึ่ง ในโปรแกรมพิเศษ (Blender, 3ds Max, Maya, Cinema 4D เป็นต้น) ภาพสามมิติจะถูกสร้างขึ้น เช่น รถยนต์

ข้อดีของวิธีนี้คือ พูดได้ว่า นักสร้างแอนิเมชั่นมีโมเดลสามมิติไว้ใช้งาน เขาเพียงต้องวางมันไว้ในเฟรมอย่างเหมาะสม เคลื่อนไหว (กำหนดวิถีการเคลื่อนที่หรือคำนวณโดยใช้เครื่องจำลอง) หากจำเป็น และ การแสดงรถในภาพสุดท้ายตรงกับโปรแกรมพิเศษที่เรียกว่าตัวแสดงภาพ ข้อดีอีกประการหนึ่งคือเพียงพอที่จะวาดแบบจำลองเพียงครั้งเดียวแล้วนำไปใช้ในโครงการอื่น ๆ (โดยการคัดลอก) ปรับเปลี่ยนทำให้เสียรูป ฯลฯ ขึ้นอยู่กับดุลยพินิจของคุณ สำหรับการวาดภาพ 2 มิติทั่วไป โดยทั่วไปแล้วสิ่งนี้เป็นไปไม่ได้ ข้อได้เปรียบที่สามคือ คุณสามารถสร้างแบบจำลองที่มีรายละเอียดได้แทบอนันต์ ตัวอย่างเช่น แม้แต่ฟันเฟืองบนนาฬิกา ฯลฯ สามารถสร้างแบบจำลองได้ โดยทั่วไปแล้ว สกรูนี้อาจแยกไม่ออก แต่ทันทีที่เรานำกล้องเข้ามาใกล้มากขึ้น โปรแกรมสร้างภาพจะคำนวณโดยอัตโนมัติว่าสิ่งที่มองเห็นในเฟรมและสิ่งที่ไม่สามารถมองเห็นได้

มีหลายวิธีในการสร้างแบบจำลอง แต่ที่นิยมมากที่สุดคือการสร้างแบบจำลองหลายเหลี่ยม บ่อยครั้งคุณสามารถเห็นในโฆษณาเกี่ยวกับภาพยนตร์ 3 มิติหรือนิยายวิทยาศาสตร์ว่าสิ่งนี้หรือวัตถุนั้นถูกนำเสนอในรูปแบบของสิ่งที่เรียกว่าอย่างไร กริด (ดูภาพด้านบน) นี่คือตัวอย่างการสร้างแบบจำลองหลายเหลี่ยม สาระสำคัญของมันคือพื้นผิวจะแสดงเป็นเรขาคณิตสองมิติดั้งเดิมอย่างง่าย ในเกมคอมพิวเตอร์ สิ่งเหล่านี้คือสามเหลี่ยม สำหรับวัตถุประสงค์อื่น มักใช้สี่เหลี่ยมและตัวเลขที่มีมุมจำนวนมาก เบื้องต้นเหล่านี้ที่ประกอบเป็นแบบจำลองเรียกว่า รูปหลายเหลี่ยม. แต่เมื่อสร้างวัตถุ 3 มิติ พวกเขาพยายามที่จะผ่านรูปสี่เหลี่ยมตามกฎ หากจำเป็น รูปสี่เหลี่ยม (รูปหลายเหลี่ยม) จะถูกแปลงเป็นรูปสามเหลี่ยมอย่างง่ายดายเมื่อส่งออกไปยังเอ็นจิ้นเกม และหากจำเป็นต้องปรับให้เรียบหรือเทสเซลเลชั่น แบบจำลองจากรูปสี่เหลี่ยมจะได้รับตามกฎโดยไม่มีสิ่งประดิษฐ์
เทสเซลเลชั่นคืออะไร? หากวัตถุบางอย่างแสดงในรูปของรูปหลายเหลี่ยม (โดยเฉพาะวัตถุอินทรีย์ เช่น บุคคล) จะเห็นได้ชัดว่ายิ่งขนาดของรูปหลายเหลี่ยมเล็กลงเท่าใด ยิ่งมีจำนวนมากเท่าใด แบบจำลองก็จะยิ่งเข้าใกล้ต้นฉบับมากขึ้นเท่านั้น วิธีการเทสเซลเลชั่นมีพื้นฐานอยู่บนสิ่งนี้: ขั้นแรก ช่องว่างคร่าวๆ ทำจากรูปหลายเหลี่ยมจำนวนน้อย จากนั้นจึงใช้การดำเนินการเทสเซลเลชั่น โดยแต่ละรูปหลายเหลี่ยมแบ่งออกเป็น 4 ส่วน ดังนั้น หากรูปหลายเหลี่ยมเป็นรูปสี่เหลี่ยมจัตุรัส (หรือดีกว่านั้นคือใกล้กับสี่เหลี่ยมจัตุรัส) อัลกอริทึมของเทสเซลเลชันจะให้ผลลัพธ์ที่ดีและคาดเดาได้ดีกว่า นอกจากนี้ การปรับให้เรียบ และนี่คือเทสเซลเลชันเดียวกัน โดยเปลี่ยนมุมเป็นมุมป้านมากขึ้น โดยที่รูปหลายเหลี่ยมใกล้กับสี่เหลี่ยมจตุรัส ช่วยให้คุณได้ผลลัพธ์ที่ดี

ดังที่ได้กล่าวไว้ข้างต้น ยิ่งมีรูปหลายเหลี่ยมมากเท่าใด แบบจำลองก็จะยิ่งมีมากขึ้นเท่านั้น (อาจเป็นเพราะโมเดลควรจะยังคล้ายกับต้นฉบับ และนี่เป็นคำถามเกี่ยวกับทักษะของผู้สร้างโมเดล ไม่ใช่รูปหลายเหลี่ยม) เพื่อให้คล้ายกับต้นฉบับ แต่รูปหลายเหลี่ยมจำนวนมากมีข้อเสีย: ประสิทธิภาพลดลง ยิ่งมีรูปหลายเหลี่ยมมาก ยิ่งสร้างจุดได้มาก ข้อมูลที่โปรเซสเซอร์ต้องดำเนินการมากขึ้น ดังนั้นกราฟิก 3 มิติจึงเป็นการประนีประนอมระหว่างรายละเอียดของโมเดลและประสิทธิภาพ ในเรื่องนี้ แม้แต่คำศัพท์ก็เกิดขึ้น: โพลีสูงและโพลีต่ำ ตามลำดับ โมเดลโพลิกอนสูงและโมเดลโพลิกอนต่ำ เกมใช้โมเดลแบบโพลีต่ำเพราะจะแสดงผลแบบเรียลไทม์ อย่างไรก็ตาม โมเดลในเกมจะถูกแสดงด้วยรูปสามเหลี่ยมเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพ: GPU สามารถประมวลผลสามเหลี่ยมหลายร้อยล้านต่อวินาทีที่ระดับฮาร์ดแวร์ได้อย่างรวดเร็ว

โดยทั่วไป การสร้างแบบจำลองหลายเหลี่ยมหมายถึงการสร้างแบบจำลองแบบกลวง โดยที่วัตถุมีเพียงปริมาตรแต่ภายในว่างเปล่า ซึ่งหมายความว่าหากเราจำลองลูกบาศก์แล้วถอดผนังด้านใดด้านหนึ่งออก เราจะเห็นช่องว่างภายใน นอกจากนี้ยังมีโปรแกรมสำหรับการสร้างแบบจำลองที่เป็นของแข็ง ซึ่งลูกบาศก์เดียวกันจะแสดงเป็นวัตถุเสาหิน ในโปรแกรมดังกล่าว (เช่น Autodesk Inventor) มีการใช้แบบจำลองทางคณิตศาสตร์ที่แตกต่างจากแบบจำลองในแบบจำลองหลายเหลี่ยม อัลกอริธึมการสร้างแบบจำลองที่มั่นคงเหมาะสมกว่าสำหรับกลไกการสร้างแบบจำลองในการพัฒนาทางวิศวกรรม โปรแกรมอย่าง Autodesk Inventor มีเครื่องมือสำหรับการสร้างแบบจำลองกระบวนการ เช่น การลบมุม การเจาะรู การวัดขนาด ความคลาดเคลื่อน และอื่นๆ แบบจำลองที่ได้จะถูกส่งไปยังเครื่องที่เหมาะสมทันทีเพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์ที่เป็นโลหะหรือวัสดุอื่นๆ
นอกจากนี้ยังมีโปรแกรมการสร้างแบบจำลอง 3 มิติที่เรียกว่า (ZBrush, Autodesk Mudbox) ซึ่งการสร้างแบบจำลองจะลดลง (พูดคร่าวๆ) เพื่อสร้างการเยื้องหรือนูน เทคนิคนี้คล้ายกับวิธีที่ประติมากรปั้นจากดินเหนียว - ขจัดสิ่งที่ไม่จำเป็นออกและเพิ่มสิ่งที่จำเป็น ด้วยโปรแกรมเหล่านี้ คุณสามารถบรรเทาพื้นผิวที่เหมือนจริงได้ เช่น ริ้วรอยในผิวหนังหรือรอยพับในเนื้อผ้า ในปัจจุบัน โพลีสูง (และสำหรับการสร้างแบบจำลองโมเดลต้องมีรูปหลายเหลี่ยมจำนวนมาก) โมเดลที่เหมือนจริงของคนและสัตว์โลกโดยทั่วไปจะดำเนินการ ส่วนใหญ่ โดยใช้โปรแกรมการสร้างแบบจำลอง แนวทางปฏิบัติทั่วไปคือ เมื่อมีการสร้างช่องว่างของแบบจำลองโดยใช้การสร้างแบบจำลองหลายเหลี่ยม จากนั้นจึงเพิ่ม tessellated และรายละเอียดเล็กๆ น้อยๆ ลงในโปรแกรมการแกะสลัก

แต่ในที่นี้ เรามีโมเดลสำเร็จรูป เช่น รถถัง แต่ดูไม่เหมือนรถถังเลย นี่มันเรื่องอะไรกัน? ในขั้นตอนนี้ เรามีเฉพาะแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ที่มีข้อมูลเกี่ยวกับรูปทรงเรขาคณิตเท่านั้น แต่วัตถุจริงนอกจากรูปร่างแล้ว ยังมีสี ความหนาแน่น การสะท้อนแสง และอาจรวมถึงกลิ่นด้วย ส่วนหลังยังไม่ได้ใช้ในกราฟิก 3 มิติ แต่ทุกอย่างสามารถสร้างแบบจำลองได้ มอบหุ่นจำลอง สีที่ต้องการและความเงางามเรียกว่า texturing จากคำว่า texture



โดยทั่วไป พื้นผิวคือรูปแบบสองมิติที่ซ้อนทับบนแบบจำลอง 3 มิติ พื้นผิวสามารถเป็นได้ทั้งแบบเป็นขั้นตอน - สร้างขึ้นโดยใช้อัลกอริธึม หรือวาดในโปรแกรมแก้ไขกราฟิก หรือภาพถ่ายของวัตถุจริง ลวดลายและสีของโมเดลถูกตั้งค่าโดยใช้พื้นผิว แต่พื้นผิวจริงยังมีพารามิเตอร์อื่นๆ เช่น การสะท้อนแสง การหักเหของแสง ความโล่งใจ ความโปร่งใส ฯลฯ พารามิเตอร์ทั้งหมดเหล่านี้ถูกกำหนดไว้ในคุณสมบัติของวัสดุ เหล่านั้น. วัสดุจากมุมมองของกราฟิก 3 มิติเป็นแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ชนิดหนึ่งที่อธิบายพารามิเตอร์ของพื้นผิว ตัวอย่างเช่น สำหรับน้ำ จำเป็นต้องระบุความโปร่งใสและการหักเหของแสงและความสามารถในการสะท้อนแสง
ก่อน "นำ" วัสดุไปใช้กับโมเดล 3 มิติ จำเป็นต้องสร้างการแฉก่อน กล่าวคือ แสดงพื้นผิวทั้งหมด (หลายรายการ) เป็นการฉายภาพบนระนาบ นี่เป็นสิ่งจำเป็นเพื่อให้พื้นผิวสองมิติ "อยู่" บนแบบจำลองได้อย่างถูกต้อง
ดังนั้น การผลิตแบบจำลอง 3 มิติโดยทั่วไปประกอบด้วยขั้นตอนต่อไปนี้:
1. การได้มาซึ่งภาพของการอ้างอิง (นั่นคือ สิ่งที่จะถูกจำลองจาก) หรือการอ้างอิงเอง หรือวาดภาพร่าง
2. การสร้างแบบจำลองทางเรขาคณิตตามข้อมูลอ้างอิง
3. สร้างการกวาด
4. การวาดพื้นผิวหรือทำให้เป็นไฟล์ในลักษณะอื่น
5. การตั้งค่าพารามิเตอร์ของวัสดุ (พื้นผิว การหักเห การสะท้อน ความโปร่งใส)
ตอนนี้โมเดล 3 มิติพร้อมสำหรับการเรนเดอร์ - กำลังรับภาพ
คุณสามารถข้ามจุดที่หนึ่งและสี่ได้หากแบบจำลองเรียบง่าย แต่ตามกฎแล้ว ผลลัพธ์ที่ดีจะไม่สามารถทำได้หากไม่มีทั้ง 5 ขั้นตอน
มาสรุปกัน
กระบวนการระหว่างการวาดภาพแบบธรรมดา บนกระดาษ และการสร้างภาพ 3 มิตินั้นมีความแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญ การวาดภาพสองมิติมักจะสร้างขึ้นในสองขั้นตอน: การสเก็ตช์และการลงสี ในกราฟิก 3D หลังจากสร้างโมเดลแล้วจะต้องวางในฉากกับวัตถุอื่น ๆ (หรือในสตูดิโอที่เรียกว่า) แสงต้องเพิ่มกล้องและมีเพียงคนเดียวเท่านั้นที่จะได้ภาพสุดท้าย . รูปภาพในกราฟิก 3 มิติคำนวณจากแบบจำลองทางกายภาพ ตามกฎแล้ว นี่คือแบบจำลองของการแพร่กระจายของลำแสง โดยคำนึงถึงการสะท้อน การหักเห การกระเจิง ฯลฯ เมื่อวาดภาพด้วยสี เราวาดเงา ไฮไลท์ ฯลฯ และในกราฟิก 3 มิติ เราเตรียมฉากโดยคำนึงถึงแสง วัสดุ เรขาคณิต คุณสมบัติของกล้อง โปรแกรมจะคำนวณภาพสุดท้ายเอง

นี่คือทั้งหมดสำหรับวันนี้ ยินดีต้อนรับความคิดเห็น โดยเฉพาะคำถามและข้อสังเกตที่สำคัญ

ป.ล. ในส่วนต่อไปนี้ (หากสนใจ Habrabshchestvo) เราจะพูดถึงรายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับการสร้างแบบจำลอง 3 มิติสำหรับเกม การสร้างภาพ การสร้างแบบจำลองของสภาพแวดล้อมแบบไดนามิก เช่น น้ำ การทำลายวัตถุ และเราจะพูดถึงปฏิสัมพันธ์แบบไดนามิกระหว่างวัตถุ 3 มิติ ประวัติของกราฟิก 3 มิติ

กราฟิก 3 มิติและแอพพลิเคชั่น

กราฟิก 3 มิติเป็นกระบวนการสร้างแบบจำลองสามมิติโดยใช้โปรแกรมคอมพิวเตอร์พิเศษ คอมพิวเตอร์กราฟิกประเภทนี้ได้ดูดซับเวกเตอร์จำนวนมาก รวมทั้งคอมพิวเตอร์กราฟิกแรสเตอร์ ตามภาพวาด ภาพวาด คำอธิบายโดยละเอียด หรือข้อมูลกราฟิกหรือข้อความอื่นใด นักออกแบบ 3D จะสร้างภาพสามมิติ ในโปรแกรมพิเศษ สามารถดูแบบจำลองได้จากทุกด้าน (ด้านบน ด้านล่าง ด้านข้าง) ซึ่งฝังอยู่บนระนาบใดก็ได้และในทุกสภาพแวดล้อม คอมพิวเตอร์กราฟิกสามมิติ เช่น กราฟิกแบบเวกเตอร์ เป็นแบบเชิงวัตถุ ซึ่งช่วยให้คุณสามารถเปลี่ยนทั้งองค์ประกอบทั้งหมดของฉากสามมิติ และแต่ละวัตถุแยกกัน คอมพิวเตอร์กราฟิกประเภทนี้มีศักยภาพที่ดีในการสนับสนุนการวาดภาพทางเทคนิค ด้วยความช่วยเหลือของโปรแกรมแก้ไขกราฟิกของคอมพิวเตอร์กราฟิกสามมิติ คุณสามารถสร้างภาพที่มองเห็นได้ของชิ้นส่วนและผลิตภัณฑ์ของวิศวกรรมเครื่องกล ตลอดจนสร้างเค้าโครงของอาคารและวัตถุทางสถาปัตยกรรมที่ศึกษาในส่วนที่เกี่ยวข้องของการเขียนแบบสถาปัตยกรรมและการก่อสร้าง นอกจากนี้ ยังสามารถให้การสนับสนุนกราฟิกสำหรับส่วนต่างๆ ของเรขาคณิตเชิงพรรณนา เช่น เปอร์สเปคทีฟ การฉายภาพ axonometric และมุมฉาก เนื่องจาก หลักการในการสร้างภาพในคอมพิวเตอร์กราฟิกสามมิตินั้นยืมมาจากบางส่วน

กราฟิกสามมิติสามารถมีความซับซ้อนได้ คุณสามารถสร้างแบบจำลอง 3 มิติอย่างง่าย โดยมีรายละเอียดต่ำและรูปร่างที่เรียบง่าย หรืออาจเป็นแบบจำลองที่ซับซ้อนมากขึ้น ซึ่งมีการศึกษารายละเอียดที่เล็กที่สุด พื้นผิว เทคนิคระดับมืออาชีพที่ใช้ (เงา การสะท้อน การหักเหของแสง และอื่นๆ) แน่นอนว่าสิ่งนี้ส่งผลกระทบอย่างมากต่อต้นทุนของโมเดล 3 มิติที่เสร็จแล้ว แต่ช่วยให้คุณสามารถขยายการใช้โมเดล 3 มิติได้

กราฟิก 3D ใช้ที่ไหน?

การสร้างแบบจำลองสามมิติ (กราฟิก 3 มิติ) ถูกนำมาใช้ในปัจจุบันในหลายพื้นที่ แน่นอนก่อนอื่นนี่คือการก่อสร้าง นี่อาจเป็นแบบจำลองของบ้านในอนาคต ทั้งแบบส่วนตัวและแบบหลายอพาร์ทเมนต์หรืออาคารสำนักงาน และโรงงานอุตสาหกรรมใดๆ ก็ตาม นอกจากนี้การแสดงภาพยังถูกใช้อย่างแข็งขันในโครงการออกแบบตกแต่งภายใน

โมเดล 3 มิติเป็นที่นิยมอย่างมากในการสร้างเว็บไซต์ ในการสร้างเอฟเฟกต์พิเศษ ผู้สร้างเว็บไซต์บางคนไม่เพียงแต่เพิ่มองค์ประกอบกราฟิกในการออกแบบเท่านั้น แต่ยังรวมถึงโมเดลสามมิติด้วย บางครั้งแม้แต่องค์ประกอบที่เป็นแอนิเมชั่น โปรแกรมและเทคโนโลยีการสร้างแบบจำลอง 3 มิติมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการผลิต เช่น ในการผลิตเฟอร์นิเจอร์ตู้ และในการก่อสร้าง ตัวอย่างเช่น เพื่อสร้างโครงการออกแบบเสมือนจริงสำหรับอาคารในอนาคต นักออกแบบหลายคนเปลี่ยนจากการใช้ไม้บรรทัดและดินสอมาเป็นโปรแกรมคอมพิวเตอร์สามมิติที่ทันสมัยมานานแล้ว บริษัทอื่นๆ ซึ่งส่วนใหญ่เป็นบริษัทผู้ผลิตและการค้าค่อยๆ พัฒนาเทคโนโลยีใหม่ๆ อย่างค่อยเป็นค่อยไป

แน่นอนว่าโมเดล 3 มิติส่วนใหญ่ใช้เพื่อจุดประสงค์ในการสาธิต สิ่งเหล่านี้ขาดไม่ได้สำหรับการนำเสนอ นิทรรศการ และยังใช้ในการทำงานร่วมกับลูกค้าเมื่อจำเป็นต้องแสดงให้เห็นอย่างชัดเจนว่าผลลัพธ์สุดท้ายจะเป็นอย่างไร นอกจากนี้ จำเป็นต้องใช้วิธีการสร้างแบบจำลองสามมิติซึ่งจำเป็นต้องแสดงเป็นวัตถุที่ทำเสร็จแล้วในปริมาณมากหรือวัตถุที่มีอยู่เมื่อนานมาแล้ว การสร้างแบบจำลองสามมิติไม่ได้เป็นเพียงอนาคต แต่ยังรวมถึงอดีตและปัจจุบันด้วย

ประโยชน์ของการสร้างแบบจำลอง 3 มิติ

มีข้อดีบางประการของการสร้างแบบจำลอง 3 มิติที่มากกว่าวิธีการแสดงภาพแบบอื่นๆ การสร้างแบบจำลองสามมิติให้แบบจำลองที่แม่นยำมาก ใกล้เคียงกับความเป็นจริงมากที่สุด โปรแกรมสมัยใหม่ช่วยให้ได้รายละเอียดสูง สิ่งนี้ช่วยเพิ่มการมองเห็นโครงการได้อย่างมาก การแสดงวัตถุสามมิติในระนาบสองมิติไม่ใช่เรื่องง่าย ในขณะที่การแสดงภาพ 3 มิติช่วยให้คุณทำงานออกมาได้อย่างรอบคอบ และที่สำคัญที่สุดคือ ดูรายละเอียดทั้งหมด นี่เป็นวิธีการเรนเดอร์ที่เป็นธรรมชาติยิ่งขึ้น

การเปลี่ยนแปลงเกือบทุกอย่างในแบบจำลองสามมิติทำได้ง่ายมาก คุณสามารถเปลี่ยนโปรเจ็กต์ ลบรายละเอียดบางส่วน และเพิ่มรายการใหม่ได้ จินตนาการของคุณมีไม่จำกัด และคุณสามารถเลือกตัวเลือกที่เหมาะสมกับคุณที่สุดได้อย่างรวดเร็ว

อย่างไรก็ตาม การสร้างแบบจำลอง 3 มิติไม่เพียงแต่สะดวกสำหรับลูกค้าเท่านั้น โปรแกรมระดับมืออาชีพนำประโยชน์มากมายมาสู่ผู้ผลิตเช่นกัน จากแบบจำลองสามมิติ คุณสามารถเลือกภาพวาดของส่วนประกอบใดๆ หรือโครงสร้างทั้งหมดได้อย่างง่ายดาย แม้ว่าการสร้างแบบจำลองสามมิติจะเป็นกระบวนการที่ค่อนข้างใช้แรงงานมาก แต่การทำงานกับโมเดลในอนาคตนั้นง่ายกว่าและสะดวกกว่าการใช้ภาพวาดแบบดั้งเดิมมาก ส่งผลให้เวลาในการออกแบบลดลงอย่างมากและลดต้นทุนลง

โปรแกรมพิเศษช่วยให้สามารถทำงานร่วมกับซอฟต์แวร์ระดับมืออาชีพอื่นๆ เช่น การคำนวณทางวิศวกรรม โปรแกรมเครื่องมือกล หรือโปรแกรมบัญชี การแนะนำโซลูชันดังกล่าวในการผลิตช่วยประหยัดทรัพยากรได้อย่างมาก ขยายขีดความสามารถขององค์กรอย่างมาก ลดความซับซ้อนในการทำงาน และปรับปรุงคุณภาพ

โปรแกรมสำหรับการสร้างแบบจำลองสามมิติ

มีโปรแกรมต่าง ๆ จำนวนมากสำหรับการสร้างแบบจำลอง 3 มิติ ดังนั้นหนึ่งในโปรแกรมยอดนิยมที่ออกแบบมาเป็นพิเศษสำหรับการสร้างกราฟิกสามมิติและการออกแบบภายในคือโปรแกรม 3D Studio MAX ช่วยให้คุณเห็นภาพวัตถุที่มีความซับซ้อนต่างกันได้อย่างสมจริง นอกจากนี้ "3D Studio MAX" ยังช่วยให้สามารถเขียน กำหนดวิถีการเคลื่อนไหว และสร้างวิดีโอที่เต็มเปี่ยมด้วยการมีส่วนร่วมของโมเดลสามมิติ แม้ว่างานดังกล่าวจะต้องอาศัยทักษะที่จริงจังจากผู้เชี่ยวชาญ เช่นเดียวกับทรัพยากรคอมพิวเตอร์ขนาดใหญ่ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ความเร็วของหน่วยความจำและโปรเซสเซอร์

บรรณาธิการมายาได้รับการตั้งชื่อตามคำภาษาสันสกฤตซึ่งหมายถึงภาพลวงตา Maya ได้รับการพัฒนาโดย Alias ​​​​Systems นามแฝงรวมกับ Autodesk ในเดือนตุลาคม 2548 มายามักใช้ในการสร้างแอนิเมชั่นและเอฟเฟกต์ 3 มิติในภาพยนตร์

"ทุกสิ่งที่มีอยู่ในโลกแห่งความเป็นจริงสามารถสร้างขึ้นได้ในโลกเสมือนจริงโดยใช้ซอฟต์แวร์และความสามารถของศิลปินที่ผสมผสานกันอย่างลงตัว"

จนถึงปัจจุบันไม่มีภาพยนตร์และเกมคอมพิวเตอร์สมัยใหม่ที่สามารถทำได้โดยไม่มีกราฟิกสามมิติ อาชีพของศิลปินสามมิติเป็นที่ต้องการมากกว่าที่เคย ในการเริ่มสร้างกราฟิกสามมิติ คุณต้องมีแนวคิดเกี่ยวกับเครื่องมือหลัก (เครื่องมือแก้ไข 3 มิติ) และขั้นตอนการผลิต (ไปป์ไลน์) ของแบบจำลอง 3 มิติ

คุณสมบัติของกระบวนการสร้างภาพยนตร์

การสร้างคอมพิวเตอร์กราฟิกในภาพยนตร์เป็นงานใหญ่โตที่ผู้เชี่ยวชาญหลายร้อยคนกำลังทำงานอยู่ ตั้งแต่นักเขียนและผู้กำกับไปจนถึงกองทัพศิลปิน 3 มิติ พวกเขามีส่วนร่วมในการสร้างแบบจำลอง เท็กซ์เจอร์ แอนิเมชัน การจัดเสื้อผ้า และการแสดงภาพตัวละครและโลกเสมือนจริง

ปัจจัยหลักในกระบวนการสร้างกราฟิก:

• เงื่อนไขการทำงาน
• ระดับความซับซ้อนและคุณภาพของแบบจำลอง
• งบประมาณของโครงการ

คุณสมบัติของกระบวนการสร้างเกมคอมพิวเตอร์

เกมคือการโต้ตอบระหว่างบุคคลกับโลกเสมือนจริงต่างจากภาพยนตร์ ดังนั้น ปัจจัยหลักในการสร้างเกม:

• การโต้ตอบ;
• การทำงานอย่างต่อเนื่อง
• แล้วก็ด้านภาพเท่านั้น

ผู้สร้างโมเดลถูกจำกัดด้วยความสามารถของเอ็นจิ้นเกมและคอนโซล มักจะมีจำนวนรูปหลายเหลี่ยมที่เข้มงวดสำหรับแต่ละองค์ประกอบ

ขั้นตอนหลักของการสร้างและการสร้างภาพ3ดีโมเดลภาพยนตร์และเกม-อุตสาหกรรม

1. การสร้างแบบจำลอง- การสร้างวัตถุสามมิติ
2. พื้นผิว -การซ้อนทับพื้นผิวและวัสดุบนแบบจำลอง 3 มิติ
3. เสื้อผ้า (จากอังกฤษ. ริก - สแน็ป) - การสร้าง "โครงกระดูก" เสมือน ชุดของ "กระดูก" / "ข้อต่อ" สำหรับแอนิเมชั่นตัวละครที่ตามมา
4. แอนิเมชั่น -"แอนิเมชั่น" แอนิเมชั่นของตัวละครสามมิติ
5. การแสดงผล (3ดีการสร้างภาพ) -การสร้างภาพกราฟิกที่สร้างขึ้นและการบันทึก
6. คอมโพสิต -การรวมองค์ประกอบแต่ละอย่างเข้ากับฉากสุดท้าย ตัวอย่างเช่น การรวมฉาก 3 มิติเข้ากับเนื้อหาในการถ่ายทำ การแก้ไขสี และเพิ่มเอฟเฟกต์

การสร้างแบบจำลอง

มีวิธีการสร้างแบบจำลองมากมาย การพูดถึงพวกเขาทั้งหมดในบทความเดียวเป็นเรื่องที่ไม่สมจริง เราจะพูดถึงวิธีการยอดนิยมเท่านั้น

กระบวนการสร้างแบบจำลองสำหรับภาพยนตร์และเกมโดยทั่วไปจะคล้ายคลึงกัน แต่มีข้อแตกต่างบางประการ กล่าวคือ:

1. วิธีการสร้างแบบจำลอง

คุณสามารถใช้พื้นผิวโค้ง (การสร้างแบบจำลอง NURBS) และรูปหลายเหลี่ยม (การสร้างแบบจำลองหลายเหลี่ยม) ในแบบจำลองภาพยนตร์ เกมมักใช้เฉพาะโมเดลโพลิกอนเท่านั้น ซึ่งเป็นรูปแบบที่มองเห็นได้ง่ายที่สุด

1. จำนวนรูปหลายเหลี่ยมในแบบจำลอง

ยิ่งวัตถุมีรูปหลายเหลี่ยมมากเท่าใด รายละเอียดและคุณภาพก็จะยิ่งสูงขึ้นเท่านั้น ในเรื่องนี้ โพลีสูง (โพลีสูง) และโพลีต่ำ (โพลีต่ำ) มีความโดดเด่น สำหรับภาพยนตร์ มักจะสร้างโมเดลไฮโพลี ซึ่งใช้เวลาหลายชั่วโมงหรือหลายวัน ในเกมจะใช้โมเดลแบบโพลีต่ำ การแสดงภาพจะเกิดขึ้นในระหว่างเกม บ่อยครั้งในเกมคอมพิวเตอร์จะมีเทคโนโลยี LOD (ระดับรายละเอียด - "ระดับรายละเอียด") ประกอบด้วยการลดความซับซ้อนของโมเดล 3 มิติโดยแทนที่ด้วยโมเดลดั้งเดิมมากขึ้นเมื่อกล้องเสมือน (ผู้เล่น) เคลื่อนออกจากโมเดล การดำเนินการนี้จะทำการออฟโหลดระบบ และทำงานเพื่อประมวลผลเฉพาะออบเจ็กต์ภายในมุมมองเท่านั้น

แม้ว่าเกมที่ออกใหม่บางเกมจะมีการปรับปรุงที่สำคัญในด้านกราฟิก ความท้าทายสำหรับผู้สร้างโมเดลคือการสร้างประสบการณ์คุณภาพสูงด้วยรูปหลายเหลี่ยมที่จำกัด

มีโปรแกรมการสร้างแบบจำลองมากมาย ผู้นำที่ไม่มีปัญหาคือ Autodesk มายา, ต่อไปมา Autodesk 3 Ds แม็กซ์และ โรงหนัง 4 ดี. นอกจากนี้ยังสามารถเน้น Modoและ เครื่องปั่น. ข้อดีของอย่างหลังคือมันฟรี

หากคุณต้องการเข้าสู่การแกะสลักดิจิทัล ให้เลือกบรรณาธิการ เช่น ZBrush, มัดบ็อกซ์, 3 ดี เสื้อโค้ท.

พื้นผิว

พื้นผิว- ไม่ใช่แค่การเลือกสีและวัสดุสำหรับโมเดลเท่านั้น นี่เป็นงานศิลปะทั้งหมด ซึ่งผู้เชี่ยวชาญแยกต่างหากฝึกฝนในโรงภาพยนตร์ - ศิลปินพื้นผิว. ก่อนทำงาน นางแบบสร้างการสแกนพื้นผิว (UV scan) - ภาพสองมิติที่มีพื้นผิวของแบบจำลอง ยูวีเป็นสิ่งจำเป็นเพื่อให้พื้นผิวพอดีกับแบบจำลองอย่างสมบูรณ์และไม่มีข้อผิดพลาด

ถัดไป เท็กซ์เจอร์จะถูกวาดและแนบไปกับโมเดล มีการสร้างพื้นผิวทั้งชุด: สี, แผนที่แบบกระแทก (bump), แผนที่ปกติ (แผนที่ปกติ - สร้างรูปลักษณ์ของความโล่งใจ), แผนที่แบบนูน (การกระจัด - สร้างการบรรเทาจริง), แผนที่แบบพิเศษ (แบบพิเศษ), แผนที่โปร่งใส ( อัลฟ่า) และอื่น ๆ อีกมากมาย นี่คือวิธีสร้างภาพสำเร็จรูปของนางแบบหรือตัวละคร ตั้งแต่เสื้อผ้าและผมไปจนถึงริ้วรอย

บ่อยครั้งในอุตสาหกรรมเกม ผู้สร้างโมเดลมีหน้าที่รับผิดชอบทั้งการสร้างแบบจำลองและการกำหนดพื้นผิว ในภาพยนตร์ ศิลปินเท็กซ์เจอร์มักจะแยกจากกัน

คุณสามารถสร้างการสแกนพื้นผิวและพื้นผิวในโปรแกรมเดียวกับแบบจำลอง แต่การทำเช่นนี้มักจะสะดวกกว่าใน UVLayout.

เสื้อผ้า

ขั้นตอนต่อไป เสื้อผ้า- การสร้าง "โครงกระดูก" กระดูกของนางแบบ สิ่งนี้ทำในโรงภาพยนตร์และอุตสาหกรรมเกมโดยศิลปินใน "อุปกรณ์" ของโมเดล "ผู้ตั้งค่า" (จากภาษาอังกฤษ ศิลปินติดตั้ง) พวกเขาเรียกอีกอย่างว่าการถลกหนัง, ศิลปินเสื้อผ้า ผู้ตั้งค่าสร้างกระดูกและเครื่องมือ (ตัวควบคุม) เพื่อควบคุมกระดูกเหล่านี้ ซึ่งอนิเมเตอร์สามารถทำให้โมเดลมีชีวิตได้

ภาพยนตร์มักจะสร้างตัวควบคุมที่ซับซ้อนมากมายสำหรับอนิเมเตอร์ ตัวอย่างเช่น สำหรับแอนิเมชั่นใบหน้า (อุปกรณ์ควบคุมใบหน้า) และการแสดงออกทางสีหน้าของนางแบบ ในเกม คุณสามารถทำได้โดยไม่มีพวกเขาหากตัวละครไม่พูดในเกม

เครื่องมือแก้ไข 3D แบบเดียวกันที่กล่าวถึงข้างต้นนั้นเหมาะสำหรับการจำลองแบบจำลอง โปรแกรมเหล่านี้ส่วนใหญ่เป็นแพ็คเกจที่ซับซ้อนสำหรับการสร้างกราฟิกสามมิติ รวมถึงสำหรับการปรับแต่งโมเดล

แอนิเมชั่น

ในการ "ชุบชีวิต" โมเดลสามมิติ แอนิเมเตอร์จึงทำงานแทน งานหลักของอนิเมเตอร์คือการทำให้การเคลื่อนไหวของโมเดลสมจริงที่สุด โดยเฉพาะอย่างยิ่งในภาพยนตร์เมื่อตัวละครสามมิติต้องการโต้ตอบกับนักแสดงจริงในเฟรม

วิธีที่ง่ายที่สุดของแอนิเมชั่นตัวละครคือ แอนิเมชั่นคีย์เฟรม (คีย์เฟรม) . อนิเมเตอร์ระบุตำแหน่งของตัวละครในเฟรมเริ่มต้นและเฟรมสุดท้ายของการเคลื่อนไหว และตำแหน่งในเฟรมกลางจะคำนวณโดยโปรแกรม นี่เป็นวิธีการที่ง่ายต่อการใช้งาน แต่ต้องใช้ความพยายามมากพอที่จะสร้างการเคลื่อนไหวที่ซับซ้อนและต้องใช้ทักษะมากมายจากอนิเมเตอร์เพื่อทำให้ตัวละครดูสมจริง

ยังมีอยู่นะ แอนิเมชั่นขั้นตอนซึ่งใช้โปรแกรมพิเศษควบคุมตัวละคร

มาว่ากันเรื่องเทคโนโลยี การเคลื่อนไหว การจับกุม(ระบบจับความเคลื่อนไหว). มันเกี่ยวข้องกับการซ้อนการเคลื่อนไหวของนักแสดงจริงบนตัวละครสามมิติ เทคโนโลยีนี้ทำให้แอนิเมชั่นง่ายขึ้นมาก ช่วยให้คุณใช้การเคลื่อนไหวของนักแสดงได้

ผู้นำที่ไม่ได้พูดในการสร้างแอนิเมชั่นสามมิติคือ Autodesk มายา. อย่างไรก็ตามมันไม่ง่ายเลยที่จะเรียนรู้ นอกเหนือจาก มายาเครื่องมือแอนิเมชั่นที่ยอดเยี่ยม - 3 Ds แม็กซ์และ โรงหนัง 4 ดี.

การแสดงผล

ขั้นตอนสุดท้ายคือการเรนเดอร์ขั้นสุดท้ายของฉากที่ได้

การเรนเดอร์มีสองประเภท - การเรนเดอร์แบบเรียลไทม์ และ การเรนเดอร์ที่ไม่ใช่เรียลไทม์ หรือ แสดงผลล่วงหน้า

เกมคอมพิวเตอร์ใช้การเรนเดอร์แบบเรียลไทม์ ปฏิกิริยาต่อการกระทำของผู้เล่นจะเกิดขึ้นทันที แสง สี และเงาถูกสร้างขึ้นโดยใช้แผนที่และพื้นผิวที่คำนวณไว้ก่อนหน้านี้ และวัตถุต่างๆ จะถูกฉายบนหน้าจอในมุมมอง เพื่อให้แน่ใจว่าคุณภาพกราฟิกจะไม่ได้รับผลกระทบ เกมมักใช้ตัวเร่ง 3D เกณฑ์หลักในเกมคือความเร็วในการคำนวณ

มักใช้ในภาพยนตร์ การแสดงผลล่วงหน้าเมื่อความเร็วในการแสดงผลไม่ใช่ปัจจัยหลัก แต่คุณภาพของภาพสูงอยู่ที่พื้นหน้า กล่าวคือ คุณภาพเสมือนภาพถ่ายพร้อมการซ้อนแสงและเงาที่ถูกต้องตามร่างกาย การเรนเดอร์แต่ละเฟรมอาจใช้เวลา 20 หรือ 100 ชั่วโมง การเรนเดอร์ภาพเหมือนจริงเป็นงานที่ต้องใช้ทรัพยากรมาก ซึ่งการเรนเดอร์ฟาร์มจะช่วยรับมือได้ ช่วยลดเวลาในการแสดงผลได้อย่างมาก

วิธีการแสดงผลรวมถึง:

• rasterization ด้วยวิธีการสแกนเส้น (scanline, rasterization);
• การติดตามรังสี
• วิธีการฉายรังสี (กัมมันตภาพรังสี)

บ่อยครั้งมากที่วิธีการ raytracing และ radiosity จะถูกรวมเข้าด้วยกันเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่เหมือนจริงของแสงที่น่าประทับใจ

โปรแกรมสร้างแบบจำลอง 3 มิติมาตรฐานยังมีฟังก์ชันการเรนเดอร์ด้วย นอกจากนี้ยังมีเอ็นจิ้นการเรนเดอร์แยกต่างหาก วิชวลไลเซอร์ที่ทรงพลังที่สุดบางตัวจนถึงปัจจุบัน - จิต เรย์, วีเรย์, เรนเดอร์แมน.

คอมโพสิต

การจัดองค์ประกอบภาพเป็นขั้นตอนสุดท้ายที่สำคัญในขั้นตอนหลังการผลิต

และไม่ใช่แค่การทำงานกับสีและเลเยอร์เท่านั้น: นักแต่งเพลงรวมทุกส่วนเป็นหนึ่งเดียว รวมตัวละคร 3 มิติและองค์ประกอบ 3 มิติอื่น ๆ ไว้ในวัสดุถ่ายทำ ขจัดข้อบกพร่องและขจัดส่วนเกิน ทำงานกับเอฟเฟกต์ต่างๆ เรียกได้ว่าสร้างฉากที่สมจริงขึ้นมาหนึ่งฉาก นักแต่งเพลงมีหน้าที่รับผิดชอบในผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย - ภาพยนตร์, เกม

ซอฟต์แวร์การคอมโพสิทระดับมืออาชีพ - Nuke, Adobe หลังจาก เอฟเฟกต์, อายอน ฟิวชั่น.

โดยสรุปแล้ว ผมอยากจะบอกว่าคนเราไม่ได้เป็นศิลปินที่ดีได้ในชั่วข้ามคืน ต้องใช้เวลาหลายเดือนหรือหลายปีในการฝึกฝน เมื่อเลือกเส้นทางแล้ว อย่าพยายามอารมณ์เสียหากในตอนแรกงานของคุณยังห่างไกลจากผลงานชิ้นเอก ข้อควรจำ: บ่อยครั้งที่ทุกสิ่งที่คุณเห็นในภาพยนตร์และเกมถูกสร้างขึ้นโดยผู้เชี่ยวชาญหลายร้อยคนในสาขาของตนตลอดหลายปีที่ผ่านมา ฝึกฝนและเรียนรู้จากมืออาชีพ แล้วคุณจะประสบความสำเร็จ!