Making of House in Matsubara

Перед созданием важной модели или работой над каким-нибудь эффектом я всегда собираю референсные фотографии.
У меня есть правило - качество рендера зависит от хороших материалов, настройки имеют второстепенное значение.
Я подготовил урок, описывающий мою работу на конкурс "House in Matsubara", и хотел бы поделится своим опытом в создании некоторых более нестандартных вещей, чем моделирование и текстурирование. Достаточно сказать, что работа над основной моделью главного здания, заняла у меня 3 дня, тогда как вся сцена, и финальный рендер - около месяца, с небольшими перерывами. Самые маленькие детали заняли больше всего моего времени, но именно они сделали все три вида настолько реалистичными.

Моделирование.

Мне удалось найти мало планов здания, и только низкого разрешения. На каждой проекции была 5-метровая масштабная линейка. Я поместил каждую проекцию в соответствующее окно вьюпорта как бэкграунд, создал прямоугольный сплайн 5 метров длиной и пропорционально расширил картинку фона, чтобы линейка совпала по длине с моим прямоугольником. На основе таких планов я создал модель здания. Некоторые детали пришлось добавлять только на основе фотографий.

С самого начала я пытался имитировать различные деформации объектов, такие как шероховатость плинтуса соседнего здания, вмятины на асфальте, бордюрах, и так далее, еще на этапе моделирования. Для создания подобных деформаций в Модо я обычно использую инструменты для скульптинга. Объекты в реальности тоже не идеальны, и элементы, созданные подобным образом, во многом определяют степень реализма финального рендера. Примером могут быть оконные рамы, не совсем соответствующие проемам в стенах, с небольшими трещинами и т.д. Такое отношение к моделированию делает работу над финальным изображением проще для меня - в начале, я никогда не уверен на 100%, под каким именно углом и как далеко от объекта будет расположена камера.

Текстурирование.

Я начал с создания материалов бетонного фасада здания и асфальта. В Fryrender, для имитации таких поверхностей я обычно использую набор из трех текстур: карта дисплейса для рельефа, карта глянцевости для контроля над блескомматовостью, и основная диффузная карта (displace, glossy oughness, diffuse). Разрешение текстур от 4000 до 8000 пикселей. Здесь не могло быть компромиссов и любые попытки использования текстур с меньшим разрешением, приводили к потере качества и вероятности того, что часть поверхности находящаяся ближе к камере будет выглядеть размытой. Развертка основных поверхностей позволила точно расположить элементы в текстуре. Это было важно, так как в большинстве шейдеров я использовал дисплейс для придания еще большей детализации, например для создания грубых краев на стыке наружных стен. Я рисовал все текстуры на основе скриншотов, сделанных для соответствующего вида.

Затем я распределил свои текстуры по соответствующим слоям, добавляя детали, когда это нужно. Например желтую разметку на асфальте, небольшие влажные пятна, неровности по краям. Расположив все элементы на отдельных слоях, я могу перемещать и редактировать каждый из них. Самое важное на этом этапе - довести до конца создание определенной текстуры (обычно в начале создается диффуз), потому что, она будет использоваться как основа для остальных карт шейдера, таких как бамп, глянцевость, дисперсия и т.п. Если не привести текстуру к окончательному виду и создать на ее основе остальные карты для других каналов, в случае каких-либо изменений придется исправлять весь сет.

Дорога.

Модель территории в проекте очень проста. Я решил сосредоточиться на детализации края дороги и бордюров, и сделать эти элементы по отдельности. Я расположил небольшую полосу асфальта на основной модели, придал ей толщину и оформил края, добавив достаточно большое количество полигонов, чтобы потом придать им немного рельефа при помощи инструментов для скульпта.

Я расположил все это так, чтобы создать полость, в которую потом поместил модели бордюров.

Я сделал пять разных бордюров и четыре бетонные плиты, и скопировал их прокси вдоль дороги в разных комбинациях, благодаря чему смог избавится от видимой повторяемости этих элементов.

Я добавил деталей асфальту и остальной территории с помощью дисплейса. Для асфальта я сделал карту с трещинами и маленькими неровностями, для бордюров - карту грубого бетона, и для основной поверхности - неровный рельеф земли и белые камни. Во многих случаях, для дисплейса, я использую карту с каналом цвета и изменяю её в самом редакторе Фрайрендера.

В этом проекте я создавал некоторые материалы с учетом того, что они будут модифицированы для версии сцены с дождем. В этом плане самым сложным был материал асфальта. Для сухого асфальта (текстуры выше) самыми важными моментами были небольшая шершавость поверхности и трещины на ней. При создании карты дисплейса я всегда стараюсь определить "нулевой" уровень - основную высоту моей модели - серый цвет в канале дисплейса. Определив этот цвет, у меня есть возможность создавать углубления текстурой (более темным оттенком, чем основной серый) и рельеф (более светлые участки). Ниже представлены текстуры асфальта для версии с дождем и демонстративная картинка перепадов уровня дисплейса, начиная с уровня серого цвета.

Для асфальта в версии с дождем нужно было изменить и карту дисплейса и карту глянцевости, так как предыдущая карта глянцевости делала его абсолютно матовым в глубоких трещинах. Я планировал сделать большие, идеально плоские области воды на карте дисплейса, для имитации луж. Кроме того, чтобы создать эффект падающих капель я нарисовал небольшие круги в этих областях. После нескольких тестовых рендеров я определил нужный оттенок, чтобы их рельеф не был слишком агрессивным. В текстуре глянцевости, я сделал плоские области луж абсолютно черными, чтобы получить четкие отражения на воде. Здесь я не использовал никаких кругов для падающих капель. Непрозрачность всего канала глянцевости была увеличена, чтобы усилить отражение, делая поверхность асфальта мокрой.

Влажная и сухая поверхность.

В основном все материалы в сцене были изменены аналогичным образом для версии с дождем. В редакторе материалов Фрайрендера я пользовался возможностью создания дополнительных слоев на основе уже существующих, и добавлял им новые параметры. В нашем случае для каждого объекта я брал материал для солнечной версии, добавлял новый слой и создавал четкие отражения для получения эффекта влажной поверхности. Кроме того, в этом новом слое, я увеличивал коэффициент Френеля. Я устанавливал интенсивность отражения с помощью параметра roughness и старался делать этот эффект различным для разных объектов. Ниже представлен пример настройки материалов сухих и влажных листьев.

Другим примером получения эффекта влажной поверхности может служить бетонная дорожка перед зданием. В версии с дождем я использовал дополнительную карту глянцевости, так как крыльцо закрывает половину этой дорожки от дождя, и мокрой будет только часть поверхности.

ЛЭП.

Я планировал сделать столб ЛЭП уже очень давно. Особенно в японском стиле (они меня действительно завораживают). Конкурс Evermotion дал мне возможность воплотить свое желание в жизнь. Согласно своим правилам, для начала, я собрал референсы. На основе фотографий я создал модель столба ЛЭП в Модо. Провода были добавлены в Cinema4D, так как, по моему мнению, он идеален для редактирования кривых, и создания моделей на их основе. На этом этапе у меня уже было определено положение камеры, и я мог расположить линии так, чтобы они хорошо смотрелись в финальной картинке.

Модель всей этой электрики заняла у меня большую часть времени, но настоящие проблемы начались, когда я понял, что понятия не имею как сделать капли воды на проводах в версии с дождем. Я искал способ получения этого эффекта, и настоящим прорывом стала идея использовать метаболы. В начале, я воспользовался плагином Paint On Surface (аналог Paint Deformation в максе) и нарисовал капли на некоторых участках кабелей.

Таким способом я сделал около пяти длинных рядов водяных капель, которые затем клонировал на остальные кабели, по всей их длине, за исключением районов под большим углом. Расположив объекты таким образом, я применил модификатор metaballs, сделав все капли более реалистичными и сглаженными. Я использовал материал воды для капель. Все остальные объекты так же получили соответствующие материалы, от металла, более, или менее блестящего, до бетона, или дерева на столбе.

Детали.

Маленькие элементы оказывают очень большое влияние на реализм работы. Они могут быть незаметными, но без них сцена будет выглядеть искусственно. К таким элементам относятся небольшие камни на земле, маленькие растения и т.д. Стоит уделить немного времени таким деталям, потому что, именно они заставляют нас смотреть на рендер немного дольше. Хорошим примером могут быть белые камушки - небольшие модели с дисплейсом. Около дорожки перед зданием, за бордюром и краем дороги я разбросал несколько маленьких камней, и несколько типов небольших камней на самой дороге. Места со швами карты дисплейса были соединены с соседними моделями и поверхностями.

Маленькие участки с травой между дорожными плитами, у бордюра, и на самом бордюре были созданы таким же образом.

Здесь я хотел бы отметить одну важную вещь. Не снижайте настройки рендера, создавая такие детали. Чтобы раскрыть их потенциал, для финального рендера, настройки должны быть максимальны. Я все время искал места, куда смог бы поместить их и сделал, к примеру, поручни на крыше соседнего здания, спутниковую тарелку, кабели, идущие внутрь здания через окно, и т.д. Ниже вы можете увидеть примеры.

В ночной сцене я решил сделать IES у входа в здание. Используя Фрайрендер для создания такого типа источника света, нужно смоделировать этот ИС таким, каким он является в реальности, и самым важным элементом здесь является форма отражения.

Для сцены с дождем я сделал брезентовый чехол для скутера. Модель была создана в Модо с использованием инструментов для скульпта.

Модели деревьев и скутера взяты из библиотеки Evermotion. Последний дом был куплен через TurboSquid.

Постобработка.

Я редактировал финальные рендеры во Фрайрендере, используя tonemapping. Помимо финальной картинки, я обычно делаю рендер альфа-канала, дофа, АО, и material ID. Я сохраняю две версии рендера: один нормальный, чистый, с небольшим блумом, или вообще без него, и еще один с достаточно сильным блумом. Затем я соединяю два рендера в Photoshop, создавая воздушную перспективу. Я сохраняю все рендеры 16-битными и такими редактирую их в Photoshop. В рендерах я заменяю небо на картинку, подбирая её должным образом.

После постобработки, я сохраняю все рендеры в формате tiff и редактирую их в дополнении к Photoshop - Camera RAW. Camera RAW имеет замечательные инструменты по коррекции цвета, яркости и контраста, добавлению аберраций и виньеток. Для версии с дождем мне была нужна хорошая матрица капель дождя. Версия Фрайрендера, которой я пользовался, не имела возможности создать размытие в движении, и я решил использовать VRay для Cinema 4D для этих целей, и сделал длинную каплю.

Я скопировал её, варьируя размер, по объему прямоугольной призмы.

Я сделал 4 копии таких призм и анимировал каждую каплю перед камерой, задав различные скорости и углы падения для капель.

Я установил соответствующую скорость затвора камеры, включил motion blur и выставил высокие параметры тестового рендера, и получил матрицу из размытых падающих капель.

После нескольких попыток, я смешал полученную картинку с рендером в Photoshop, в режиме Exclusion (исключение). В местах, где капли выглядели слишком агрессивно, я использовал маски. Я так же немного размыл некоторые из них. Вот и все.

Я хотел бы поблагодарить всех, кто прочитал этот making of и, еще раз, команду Evermotion за 2-ое место на конкурсе и поддержу.
Best regards Marcin “Neb” Jastrzebski www.nebula.com.pl
Сама работа здесь: http://www.evermotion.org/vbulletin/showthread.php?t=85901

Перевод: aliquebrado