3D grafika • • • • •
Proces tvorby sekvence s 3D modely Sbírání údajů na natáčecím place Motion capture Matchmoving Compositing Počítačová grafika, 3D grafika
2
3D grafika • • • •
CGI = computer graphic imagery Simulace (reálného) objektu Možné vidět ze všech stran Některé kroky jsou shodné pro animovaný film, efekty do hraného filmu, PC hry Počítačová grafika, 3D grafika
3
Náročnost • Všechny úkony ve 2D proveditelné na domácím PC • 3D někdy příliš náročné – Čas na vykreslení – Editace velkých scén (zjednodušení i ve velkých firmách)
• Parametry funkcí jsou spojené s tím, jak program funguje Počítačová grafika, 3D grafika
4
3D • Grafika, kde funguje 3. prostor a perspektiva • Objekt lze otáčet v prostoru; hýbat s kamerou • Osvětlení, materiály Počítačová grafika, 3D grafika
5
3D programy • Komerční software – Autodesk Maya, Autodesk 3D Studio Max, Cinema 4D, Autodesk Softimage
• Freeware – Blender
Počítačová grafika, 3D grafika
6
Modelování • Nákres, předloha, proporce • Síť složená z komponent typu vrchol, hrana a stěna (vertex, edge, face) • Objekty jsou duté
Počítačová grafika, 3D grafika
7
Tvorba modelu • • • •
Úkony s komponentami Logické operace Definice křivkami Digitální sochání (Zbrush, Mudbox)
Počítačová grafika, 3D grafika
8
Barva povrchu • Texturování a přiřazování materiálů • Povrch má přiřazený materiál • Materiál čerpá detaily z textur
Počítačová grafika, 3D grafika
9
Materiály • Materiál napodobuje vlastnosti povrchu v závislosti na – Pozici pozorovatele – Pozici světel
• Parametry závislé na technice vykreslování – Empirické (Phong) – Fyzikálně přesné
Počítačová grafika, 3D grafika
10
Textury • Tvoří detaily objektů (zjednodušuje tak nároky na podrobnost modelu) • Jsou provázány se strukturou objektu pomocí UV komponent • Zdroje: fotografie na place, vlastní banka, vlastní kresba, stahování Počítačová grafika, 3D grafika
11
Parametry materiálů • Dají se na ně navázat textury • Příklady parametrů – – – – – –
Barva objektu Výšková mapa objektu Průhlednost objektu Odrazivosti objektu Rozostření odrazů Lom světla
Počítačová grafika, 3D grafika
12
Rigging • Příprava modelu pro rozpohybování = „tvorba rigu“ • Práce na úrovni vrcholů objektu • Definice ohybů pomocí kostí a skinningu • Tvorba ovládacích prvků a atribut pro snadnou animaci Počítačová grafika, 3D grafika
13
Rigging • Inverzní / dopředná kinematika • Tvorba výrazů obličeje • Příprava svalstva či přímá úprava modelu v kritických pozicích • Tvorba skriptů pro neobvyklé problémy a automatizaci Počítačová grafika, 3D grafika
14
Animace Ruční animace modelu pomocí rigu Práce v 3D prostoru Tvorba klíčových snímků Možnost kopírování klíčových snímků i celých pohybů (smyčka) • Cartoon animace / realistická animace
• • • •
Počítačová grafika, 3D grafika
15
Motion capture • Mocap • Sbírání dat o pohybu z reálného prostředí • Shluky bodů převedeny na animaci kostry • Zpracování dat a aplikace na připravený model Počítačová grafika, 3D grafika
16
Motion capture • Optický systém s markery (bez markerů = Kinect) – Vysokorychlostní kamery snímají speciálně nasvícenou scénu a odrazivé markery přichycené na herci – Možné použít i na zvířata – Problém s detaily – prsty – Kresba markerů na obličej Počítačová grafika, 3D grafika
17
Optický mocap systém • Místnost se soustavou vysokofrekvenčních kamer • Osvětlení scény od kamer • Kalibrace místnosti • Herec s optickými markery • Každý marker musí vidět minimálně dvě kamery zároveň (problém se zákryty) • Z toho vypočítána 3D pozice každého markeru Počítačová grafika, 3D grafika
18
Světla • Typy světel: Bodové, reflektorové, směrové, ambientní • Problém s plošnými světly • Stíny – problém s měkkými stíny • Nepřímé osvětlení • Odrazy světel, kaustiky, vpíjení barev, půjčování barev Počítačová grafika, 3D grafika
19
Mapa prostředí • 360° HDRI fotka • Spojení více fotek – rybí oko / stříbrná koule / soustava fotoaparátů • Údaje o světlech a odrazech v dané reálné scéně Počítačová grafika, 3D grafika
20
Kamera • Parametry jako ohnisková vzdálenost a velikost čipu • Rozmazání pohybem • Hloubka ostrosti • Rozmazání je náročné na výpočet, lze zjednodušit postprodukčně Počítačová grafika, 3D grafika
21
Dynamika • • • • •
Nárazy tuhých objektů do sebe Dynamika volných objektů Simulace látky Simulace vlasů a chlupů Částicové simulace (Partikly / fluidy) Počítačová grafika, 3D grafika
22
Renderování • Vykreslení – vytvoření obrázku (sekvence obrázků) • Urychlení výpočtu - šum • Více kanálů – spojení při kompozici
– Přímé, nepřímé osvětlení, odrazy, světla – Rozmazání hloubkou a pohybem – Alpha kanál (vykreslení bez pozadí) Počítačová grafika, 3D grafika
23
PC hry vs filmy • Rozdíl mezi herní a filmovou grafikou • Použitý hardwaru • Hry používají grafickou kartu, chtějí obraz alespoň 25x do sekundy • Filmové grafice stačí 1 snímek do několika minut, užívá buď grafické karty nebo procesor Počítačová grafika, 3D grafika
24
Compositing • Sloučení kanálů • Korekce barev • Synchronizace pohybů kamer společných pro jednu kompozici • Více v minulé přednášce Počítačová grafika, 3D grafika
25
3D a kompozice • AAE – práce ve 3D, speciální vrstvy – Plug-in 3D Elements od Video Copilot
• Nuke a Flame také umí základní 3D • Kvalita o trochu lepší než v PC hrách
Počítačová grafika, 3D grafika
26
Matchmoving • Reálné prostředí + počítačový model • Greenscreen a markery (kříže i přirozené značky) • Kalibrační mřížka specifikace kamery – její zakřivení a podání barvy • Záznam na place o objektivech, rozměrech relevantních objektů Počítačová grafika, 3D grafika
27
Camera tracking • Sledování bodů v prostoru tak, aby program mohl rekonstruovat pohyb kamery při natáčení • Vytvoří virtuální kameru pro 3D program • Složitá kombinace pohybu kamery a reálného objektu -> motion capture Počítačová grafika, 3D grafika
28
Camera tracking • Je třeba sledovat posun shluků pixelů, které budou jasně dohledatelné • Trackovány plochy s vysokým rozdílem kontrastů –> hranice -> rohy • Při znalosti vlastností optiky kamery lze ze sekvence pozici shluků definovat ve 3D prostoru, a tak vypočítat pohyb kamery Počítačová grafika, 3D grafika
29
Příprava FX • Rešerše a příprava, jak co bude vypadat a chovat se • Referenční záběry- jak by to v reálu vypadalo • Vyfotit např. pozadí za greenscreenem, materiály • Zkouška postupů- hledání nejefektivnějších řešení, volba vhodných programů a plug-inů • Testování efektů a postupů k jejich docílení Počítačová grafika, 3D grafika
30
Natáčení VFX • • • •
Měření, nastavení kamer HDRI Foto materiálů a podkladů Problém s hloubkou ostrosti
Počítačová grafika, 3D grafika
31
Děkuji za pozornost
