Making of «Прости Земля»

Всем здравствуйте!
В этой статье я расскажу о том, как создавалась работа "Прости Земля" для конкурса "Антиутопия: Новый мир".
Методы и подходы, описанные здесь, не претендуют на истину в последней инстанции, и даже местами довольно спорны, но всё же могут быть кому-то полезны.
Не секрет, что такие проекты надо начинать с эскиза. Мне проще  делать эскизы сразу в 3D, создавая простые формы в пространстве, а потом их детализуя или заменяя целиком более детальными моделями. Идея рождалась медленно, в процессе работы. Изначально просто хотелось показать глубокие раны в земле, оставленные неразумной деятельностью людей.

Большой знак вопроса на эскизе долго оставался вопросом. Это было место под значимый объект. На его роль претендовали то атомная станция, то огромный завод, то военный бункер и даже упавший космический корабль.
Однако конкурс не ждет, у него есть сроки, и я занялся моделями, которые по любому должны были присутствовать в этой сцене, а так же детализацией ландшафта.

Идея разместить не разрушенный, выстоявший собор в логическом центре картины, пришла не задолго до завершения конкурса, и я физически не успевал сделать его в должном качестве. По этому работа была представлена на конкурс не вполне завершенной. Собор должен был стать символом не религии не церкви, но веры и надежды. Веры в разум человечества, надежды на то, что мы когда-нибудь научимся жить в окружающем мире, а не завоевывать его.
Это то, что касается творческой части проекта. Теперь о технической части.

Работа пришлась на сложный период освоения мной Blender вместо 3ds max. Так что всё было выполнено в Blender параллельно с изучением программы.
Как в большинстве подобных проектов, здесь использовались разные техники моделирования. Нет смысла описывать всё, остановлюсь только на не совсем очевидных моментах.
Изначально планировалось много разрушений, сплошные разрушения. Однако я отказался от использования специализированных систем или дополнительных аддонов, скриптов, от части из за того, что сложные симуляторы требуют много практики, что бы получалось то что хочется, а не то что получается. А от части из за того что в Blender имеется встроенная система, Quick Explode (Быстрый взрыв), и меня в первую очередь интересовали её возможности.

Работа этого инструмента сильно зависит от плотности сетки и топологии объекта, по этому в ряде случаев имеет смысл преобразовать сетку в треугольники или вееры Poke Faces. Кроме того Explode просто разрывает сетку и не заботится о создании замкнутых мешей. По этому я моделил стены зданий без толщины, чтобы потом, после симуляции придать им толщину модификатором Solidify (Объёмность). Этот модификатор можно поставить сразу в стек, после Explode, чтобы видеть более полную картину.

Оконные рамы также были смоделены одним куском со зданием, но назначен другой материал. Так же проще создать развёртку здания до разрушения, а в модификаторе Solidify задать индекс материала для обода Rim. Разрушение в большинстве случаев проводилось за два раза. Сначала колол здание на крупные фрагменты и расставлял их в ручную. Потом с помощью групп вершин блокировал от разрушения, то что не должно было разрушаться, а оставшееся колол на мелкие фрагменты позволяя осыпаться им до земли. Разумеется многое пришлось доработать вручную. Далее, по материалу, отделил рамы от стен в отдельный объект, и настроил им толщину модификатором Solidify (Объёмность), удалил лишние, где они оказались в нелогичных местах. У самих стен, после применения Solidify выделил, так же по материалу обод, и развернул его отдельно. Так были выполнены большинство разрушений в сцене.

Прежде, чем говорить о материалах, несколько слов о рендере.
Cycles, opensource рендер, является встроенным в блендер, начиная с версии Blender2.61. Молодой, но очень перспективный, всё ещё находится в активной разработке. Умеет считать как процессором так и видеокартой (правда только с CUDA). Видеокартой быстрее, но есть некоторые ограничения по материалам, и связанные с объёмом видео памяти. Показывает завидную производительность на экстерьерных сценах, и имеется возможность пред визуализации в реальном времени, прямо во вьюпорте. Даже в этой сцене, где количество полигонов перевалило за 12 миллионов, эта возможность была вполне юзабельна. Нодовая система создания материалов и освещения Cycles очень гибкая, создаётся впечатление, что можно соединять всё со всем, и получать предсказуемый результат. Огромные возможности для творчества. Хотя некоторых плюшек немного не хватает, думаю по молодости.

Нет смысла описывать все материалы, остановлюсь только на некоторых особенностях. Blender имеет возможность нанесения текстуры или маски для смешивания текстур прямо по модели, но я решил распределять текстуры процедурно от геометрии.
Скалы. Здесь требовалось на вертикальных участках разместить текстуру скалы, камня с крупным рисунком, на более пологих участках, щебёнка, мелкие камни, ну и трава на горизонтальных участках вполне может расти. Для того, что бы это реализовать, я взял из ноды Geometry узел Normal,  и выделил из него с помощью ноды RGB Curves синий канал. Именно он отвечает за ось Z. Обесцветил и усилил результат нодой Hue Saturation Value, и использовал в качестве коэффициента для смешивания текстур. Вот полная цепочка нод этого материала.

Верхняя RGB Curves отвечает за разницу между скалой и щебнем, нижняя за разницу между щебнем и травой. Во втором случае ещё подмешана Noise Texture что бы трава росла немного клочками.

С руинами получилось чуть сложнее. Не секрет, что объекты стареют по разному на выпуклых гранях, во впадинах и на ровных участках. Здесь для распределения текстур сильно помогла бы карта типа  VRayDirt или Ambient Occlusion. Однако в Cycles есть шейдер Ambient Occlusion, но его ни как нельзя использовать для смешивания материалов и текстур. Пришлось опять юзать  ноду Geometry. Если объект имеет гладкое затенение, то узел Normal как раз отображает сглаженные нормали, а узел True Normal истинные, реальные нормали геометрии. Я вычислил разницу межу ними нодой математики Math, использовав её значение Subtract (разница).

Очевидно что разница между сглаженными и истинными нормалями будет больше на углах, и меньше на ровных участках. Чтобы получившаяся маска не сильно напоминала плохо сглаженную сетку, к результату была подмешана Noise Texture, которую ещё вытянул по оси Z нодой Mapping, что бы больше напоминало подтёки. Следует отметить так же, что геометрии был назначен сглаженный тип затенения, но что бы на рендере был плоский тип затенения следует соединить узел True Normal ноды Geometry с узлами Normal шейдеров, у меня это сделано через ноду Bump. Сама же текстура это смесь бетона и трещин боле светлая на ровных участках и более тёмная в углах. Вот полная цепочка нод этого материала.

Такой же подход использовался и для создания асфальта, дабы подчеркнуть трещины и не допустить, подмешанную к нему, текстуру песка к этим трещинам.
С освещением особо не мудрил, желтое солнце, синее небо. Стоит только настроить положение солнца. Как по мне, наиболее интересные, объемные снимки получаются когда солнце светит с боку и даже чуть на встречу камере, но возникает вероятность засветов. В общем крутил солнце выискивая лучший баланс между желтыми освещёнными поверхностями и синими тенями.

Туман над водопадом, и немного частиц, были отрендерены отдельным слоем стандартным рендером Blender, и добавлены при композе, как и небо. Композ и пост обработка проводились также в Blender. Здесь много спорных моментов.
Мне хотелось выделить Собор как ключевой элемент. Вот ноды композа. Здесь видно, что Z маска была умышленно сдвинута за собор, и он ещё подчеркнут отдельной маской.

Так же была проведена небольшая обработка в GIMP .
Ну вот и всё, что хотелось рассказать, спасибо за внимание. Удачи!