3D груминг как современная технология создания трёхмерного изображения
ЧТО ТАКОЕ ВОЛОС?
В природе волос представляет собой некую стеклянную трубку. Цвет волос зависит от количества красящего вещества — пигмента, который находится в клетках коркового слоя волоса. Определяющую роль играют два пигмента: эумеланин (чёрно-коричневый цвет) и феомеланин (жёлто-красный), сочетание которых даёт гамму привычных нам цветовых оттенков.
Цифровой волос составляет кривую, сплайн без ширины и длины. Цвет, толщина и форма визуализируются только на этапе рендера, когда волос имитирует форму цилиндра.
[179] Визуализация цифрового волоса.
В природе волос представляет собой некую стеклянную трубку. Цвет волос зависит от количества красящего вещества — пигмента, который находится в клетках коркового слоя волоса. Определяющую роль играют два пигмента: эумеланин (чёрно-коричневый цвет) и феомеланин (жёлто-красный), сочетание которых даёт гамму привычных нам цветовых оттенков.
На примере ниже приводится зависимость оттенка волоса от количества меланина. При значении 0.01 мы получаем чистый белый цвет, отражающий свет, при значении 1 — чёрный, поглощающий его.
Между двумя этими значениями находится переход цвета жёлто-красный пигмент (именно по этой причине тёмный волос на солнце отливает коричневым).
[180] Изменение цвета цифрового волоса в зависимости от количества меланина.
На данный момент существует два типа цифровых волос: «настоящие» цилиндрические и плашечные. Последний тип отличается тем, что как таковых волос в таком груминге не существует.
На готовую геометрию накладывается текстура волос и путем рендера получаются плоские пряди, которые часто можно увидеть в видеоиграх. Такой способ груминга используется для оптимизации.
[181] The Last Guardian (2016), Team Ico. Демонстрация плашечных перьев и шерсти в видеоигре.
[182] The Last Guardian (2016), Team Ico. Демонстрация плашечных перьев и шерсти в видеоигре.
Цилиндрические волосы являются физически правдоподобными и полностью имитируют свойства настоящего. К примеру, в программе Houdini FX можно настроить не только шэйдер (т.е. оттенок, размер блика, влияющий на визуальную жирность, глубину проникновения света), но и толщину, форму.
[183] Пит и его дракон (2016), Weta FX. Цилиндрические волосы использовались при создании образа пушистого дракона.
[184] Пит и его дракон (2016), Weta FX. Детализация груминга.
Сейчас существует множество программ для реализации груминга и каждая студия имеет свой пайплайн по реализации шерсти или перьев существ.
Проанализировав работу нескольких студий, можно выявить тенденцию переноса процессов груминга из программы Maya в Houdini FX в связи с возможностями последней процедурно работать и тестировать шерсть непосредственно в сцене с использованием визуальных эффектов, что ускоряет процесс производства.
[185-186] Сравнение интерфейса и процесса груминга в программах Maya и Houdini FX.
[187] Этапы создания шерсти в программе Houdini FX: груминг гайдов, генерация волос, настройка шэйдера.
Технологии груминга развиваются. Если раньше существовали ограничения по количеству волосков, а перья были сделаны при помощи плашек, то сейчас в сфере CG всё чаще используется реалистичная имитация настоящих волос и перьев.