Masarykova univerzita Fakulta informatiky
Bakalářská práce
Matte painting: Spojení fotografie a 3D grafiky
Vypracoval: Matouš Ježek Vedoucí: Mgr. Jiří Víšek 2009
Prázdná strana – místo pro vložení zadání
2
Prohlášení Prohlašuji, že tato práce je mým původním autorským dílem, které jsem vypracoval samostatně. Všechny zdroje, prameny a literaturu, které jsem při vypracování používal nebo z nich čerpal, v práci řádně cituji s uvedením úplného odkazu na příslušný zdroj.
Poděkování Zároveň bych chtěl poděkovat Mgr. Jiřímu Víškovi za vedení mé práce a BcA. Petru Robkovi za konzultaci.
----------------Matouš Ježek
3
Shrnutí Cílem práce je shrnout a popsat pracovní postup výroby digitálního obrazu takzvaným matte paintingem a provést čtenáře od úplného začátku, přes získávání materiálu až po vlastní montáž jednotlivých komponent. Využití jednotlivých technik výroby si ukážeme na konkrétním příkladu, který je součástí práce (sestává z fotografie aktu figury zasazené do smyšleného 3D prostředí).
Klíčová slova akt, barvy, 3D grafika, 3Ds Max, fotografie, kompozice, matte painting, montáž, Photoshop, render
4
Obsah 1
Úvod........................................................................................................................................... 6 1.1 1.2
2
Koncept...................................................................................................................................... 8 2.1 2.2 2.2.1 2.2.2 2.2.3 2.2.4
3
3.1.1 3.1.2
3.2 3.3 3.4 3.4.1 3.4.2 3.4.3
4.1.1 4.1.2 4.1.3
4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 4.6.1
Model.............................................................................................................................................14 Práce s modelem ....................................................................................................................................... 14 Póza .......................................................................................................................................................... 15
Světlo .............................................................................................................................................16 Přístroj............................................................................................................................................18 Vyvolání a retuš .............................................................................................................................19 Vliv barevné hloubky obrazu.................................................................................................................... 19 Retuš ......................................................................................................................................................... 20 Tablet ........................................................................................................................................................ 20
Přístupy k 3D modelování .............................................................................................................21 Polygonální modelování ........................................................................................................................... 21 Modelování pomocí NURBS .................................................................................................................... 22 Sculpting ................................................................................................................................................... 22
Volba přístupu................................................................................................................................23 Polygonální modelování prostředí .................................................................................................23 Světlo .............................................................................................................................................24 Mapování, textura a materiál .........................................................................................................25 Render............................................................................................................................................26 Výstup z renderu....................................................................................................................................... 26
Digitální montáž ..................................................................................................................... 28 5.1 5.1.1 5.1.2 5.1.3 5.1.4
5.2 5.3 5.4
6 7 8 9
Formát......................................................................................................................................................... 9 Kompozice................................................................................................................................................ 10 Barvy ........................................................................................................................................................ 11 Série .......................................................................................................................................................... 13
3D model.................................................................................................................................. 21 4.1
5
Námět...............................................................................................................................................8 Prezentace ........................................................................................................................................9
Fotografie ................................................................................................................................ 14 3.1
4
Použité nástroje a termíny................................................................................................................6 Pohled na cenu výroby.....................................................................................................................7
Vrstvy ............................................................................................................................................28 Prolínání vrstev ......................................................................................................................................... 28 Měkké hrany vrstev................................................................................................................................... 28 Deformace vrstev ...................................................................................................................................... 29 Vrstvy z renderu........................................................................................................................................ 29
Štětce..............................................................................................................................................29 Masky ............................................................................................................................................29 Postproces ......................................................................................................................................30
Závěr........................................................................................................................................ 32 Rejstřík .................................................................................................................................... 33 Literatura a odkazy................................................................................................................ 34 Přílohy ..................................................................................................................................... 35 9.1 9.2
Tištěné přílohy ...............................................................................................................................35 Digitální přílohy na DVD ..............................................................................................................35
5
1 Úvod Matte painting je technika skládání obrazu z různě průhledných vrstev. Je využívána převážně k tvorbě filmových efektů, kde herci hrají před jednobarevným plátnem a scéna kolem nich se pak dotvoří v počítači. Kombinací mnoha různých vrstev mohou vznikat prostředí, která lze jinak jen těžko natočit, což velmi šetří prostředky na výrobu a zároveň posouvá hranice toho, co je ve filmu možné. Stejná technika se používá i pro výrobu statického obrazu, kdy lze spojit vrstvy kresby, fotografie nebo 3D modelu v jednu montáž určenou pro prezentační, reklamní nebo čistě umělecké účely. A právě spojení fotografie a 3D grafiky ve statickém digitálním obraze je věnována tato práce. V průběhu tvorby digitální montáže je nutné vyrobit několik dílčích komponent (vrstev), které se nakonec spojují v jeden společný obraz. Při matte paintingu se často využívá derivativní práce (odvozování – používání částí cizích děl). Obrazy, sloužící jako příklad pro tuto práci, jsou však vyrobeny z původní grafiky a fotografií (až na drobné výjimky, bude uvedeno v textu). Předmětem práce je ukázat závislosti mezi jednotlivými složkami obrazu a zároveň poskytnout tipy, jak se efektivně vypořádat s problémy, které při montáži mohou nastat. Průběžně se budeme zabývat třemi různými způsoby výroby digitálního obrazu: fotografie, 3D grafický model, digitální montáž. Začneme fází konceptu, projdeme vlastní produkcí obrazu až k jeho finálním úpravám. Cesta k finálnímu obrazu vede napříč několika výtvarnými obory, které je nutné dobře skloubit dohromady. Text této práce se věnuje technikám, které jsou podstatné pro digitální montáž obrazu, neklade si za cíl formulovat všechny možnosti digitální fotografie ani 3D grafiky. Hledá vztahy mezi jednotlivými obory a na konkrétním příkladě popisuje postupy, které je nutné znát pro výrobu složeného obrazu. Z pohledu odborníka na fotografii nebo 3D grafiku obsahuje každá část této práce jen základy zmíněných oborů. Cílem však není proniknout do hloubky, ale poskytnout náhled na společné fungování jednotlivých výtvarných postupů. Pokud autor montáže nepracuje v týmu, kde je na každý obor specialista, měl by znát základy technik a možnosti používaných nástrojů, aby byl schopný využít potenciálu matte paintingu.
1.1 Použité nástroje a termíny Je mnoho způsobů, jak dosáhnout žádaného výsledku a obzvlášť v počítačové grafice lze používáním různých nástrojů ve správných kombinacích dosáhnout několika cestami téhož. Důležitější, než učení se konkrétních posloupností nástrojů, je naučit se chápat principy, na kterých grafické programy pracují, a hledat si své cesty každý sám. Proto jsou v textu této práce zmíněny konkrétní funkce a nástroje grafických programů jen zřídka. Obrazy přiložené k této práci byly vyrobeny za pomocí programů Adobe Photoshop a Autodesk 3Ds Max. Zmíněné programy jsou známé a velmi často používané. Jiné grafické programy mají obvykle alternativní, mnohdy velmi podobně pojmenované funkce, neměl by být problém aplikovat
6
poznatky z této práce i v alternativních programech. Pakliže je v textu zmíněn nějaký konkrétní nástroj nebo funkce programu, je vyznačen velkým počátečním písmenem. Cílem této práce není výpis ani rozbor jednotlivých nástrojů. Jejich popis případně návod k jejich použití naleznete v nápovědě programu nebo v knižních příručkách. Záměrem je ukázat postupy a způsoby řešení problémů, se kterými se lze při výrobě montáže potýkat, tak abyste je uměli aplikovat i v grafickém programu, se kterým jste sami zvyklí pracovat. Tipy, poznámky, subjektivní názory nebo má osobní rozhodnutí při výrobě praktické části práce jsou psány kurzívou, aby byly jednoznačně oddělené od zbytku práce.
1.2 Pohled na cenu výroby Text práce se na několika místech odkazuje na cenu výroby, ať už jednotlivých součástí nebo digitální montáže jako celku, protože je to jeden z mála snadno pochopitelných pevných bodů, které přímo ovlivňují autorovo rozhodnutí, kam se jeho práce bude dále ubírat. Výrobní cena je, v jinak nespoutaném světě umění, jednou z mála snadno měřitelných hodnot a je zároveň velmi často základním faktorem výroby grafických materiálů nejen pro komerční účely. Cenou není míněna přímo výše finanční odměny za výsledné dílo, ale spíše časová a energetická náročnost. Odráží se v ní také výjimečnost schopností autora. Zajímá nás tedy, kolik času bude výroba trvat, jak náročná bude a jaká specializace a zkušenosti lidí jsou k výrobě potřeba. Záleží, čeho chce autor dosáhnout, k tomu by pak měl zvolit vhodné nástroje. V případě grafické práce je snazší některé materiály nafotografovat, jiné vytvořit ve 3D programu a některé namalovat ručně. Budeme-li chtít například na obraze realisticky vypadajícího člověka, je mnohem jednoduší jej vyfotografovat, než jej namalovat nebo vytvořit jeho 3D model v počítači, což by si vyžádalo neúměrně více času a vyžaduje práci opravdového specialisty. Naopak věci, které se v našem světě nevyskytují, jako například dosud nevyrobený model výrobku nebo smyšlená krajina, je obvykle snazší jej namalovat, vytvořit ve 3D než skutečně vyrábět.
7
2 Koncept Je velmi důležité již od začátku dobře vědět, čeho chceme dosáhnout. Fáze přípravy je pak nedílnou součástí před započetím samotných prací, protože všechno do sebe musí zapadat a je drahé potom jednotlivé materiály zpětně předělávat.
2.1 Námět Námět grafické práce nezávisí jen a pouze na tom, co tvůrce chce dělat, ale také na tom, co umí udělat. V případě komerční práce se musí autor často potýkat s cizím zadáním, které přináší spoustu omezení. Proto už v době návrhu je nutné zhodnotit vaše schopnosti, možnosti a požadavky na výsledné dílo a tomu námět přizpůsobit. Prvním krokem by mělo být nastudování tématu, které chcete dělat. Najděte si co nejvíce referencí, například zadáním vhodného slova do vyhledávače. Sesbírejte fotografie, obrazy, plakáty, záběry z filmů, které vám přijdou zajímavé a přínosné pro zvolené téma. Reference se hodí pro ujasnění námětu vaší práce, pomohou vám při výběru kompozice, barev nebo později vlastnímu kreslení, fotografování či modelování. Dobře sesbíraný studijní materiál vám usnadní spoustu práce při vytváření detailů, protože nebudete muset vymýšlet to, co už existuje. Pokračujte dále tím, že načrtnete na papír, co chcete, aby na výsledném obraze bylo. Následně se rozhodněte, jakou techniku použijete pro získání materiálů pro složení výsledného obrazu. Lidi, zvířata a běžné předměty je nejsnadnější vyfotografovat, ostatní obrazové prvky budete muset nakreslit nebo vytvořit ve 3D programu. Námět by měl obsahovat nejen náčrtek, ale i poznámky o vašem záměru. Čeho chcete jako autoři dosáhnout, co chcete prací sdělit, nebo obecně k čemu je určena. Je-li práce komerční, záleží také na cílové skupině a požadavcích zadavatele. Pracuje-li autor sám, záleží jen na něm, co si poznačí. Pracuje-li ale na dodání jednotlivých materiálů více lidí, je sepsaný námět (koncepce) nutností. Pro tuto práci jsem zvolil klasické kyberpunkové (umělecký směr vyčleněný ze sci-fi) téma lidí napojených na přístroje. Snažil jsem se využít kontrastu mezi organickými křivkami a industriálním prostředím. Téma využívá potenciál matte paintingu s ohledem na cenu výroby jednotlivých součástí a zároveň mi přišlo vhodné pro prezentaci postupů a technik výroby. Prvotní náčrt námětu můžete vidět na obrázku na následující straně.
8
V prvním náčrtu jsem se snažil znázornit představu o prostředí tím, že jsem uvažoval lidskou postavu uprostřed skleněné lahve zasazené do industriálního prostředí. Pro obraz figury mi přišla nejvhodnější fotografie (z důvodů, které jsou uvedeny výše), prostředí jako takové by bylo náročné skládat z fotografií a ještě náročnější by byla výroba skutečných kulis, proto jsem se rozhodl jej vytvořit ve 3D.
2.2 Prezentace Součástí konceptu by měl být i hrubý návrh prezentace – tedy formátu, velikosti, kompozice i barevného rozvržení.
2.2.1Formát Nejpoužívanější formát v digitálních médiích je 4:3, což je standardizovaný video-formát. Proto až do konce minulého tisíciletí měla drtivá většina televizí a počítačových monitorů právě rozměry 4:3. Velká část digitálních prací je dělána právě v tomto formátu, protože přirozeně vyplní plochu běžných monitorů (ono známé 800*600 px nebo 1024*768 px). Dalším, velmi často používaným formátem, je 3:2, který je s příchodem širokoúhlých monitorů a digitálních fotoaparátů, stále populárnější. Používají se i širší formáty jako 16:10, 16:9 nebo naopak čtvercový formát 1:1. Doporučuji používat běžné formáty, protože lidé nejsou zvyklí dívat se na obrazy v nestandardních formátech a často mají pocit, že obraz je „divný“ jen kvůli formátu. Navíc standardy formátů vznikaly dlouhým vývojem už od starověku a dá se věřit tomu, že vykrystalizovaly formáty, které opravdu fungují.
9
2.2.2Kompozice Smyslem kompozice je dobře vést oko diváka po obraze liniemi a barvami tak, aby zdůraznily to, co je na obraze podstatné a neodváděly pozornost jinam. Je několik základních druhů kompozice, které lze ještě různě kombinovat. Jeden z nich je zlatý řez, který dělí obraz na dvě části. Dělení zlatým řezem se zhruba blíží dělení na třetiny (1/3 a 2/3) a proto je často zjednodušován na třetinovou kompozici. Rozdělíme-li obraz ze všech směrů, vkládáme pak do průsečíků mezi řezy ty významné části obrazu. Stejně tak můžeme linie obrazu pokládat podél řezů. Dalším druhem je diagonální kompozice, kdy se významné body nebo linie pokládají na úsečku vedoucí z rohu do rohu napříč formátem. Diagonální kompozice často dodá obrazu na dynamice. Nejjednodušší způsob, jak uložit objekt do formátu, je středová kompozice. Používá se například pro zvýraznění symetrie nebo pro zdůraznění ubíhající perspektivy, kdy se úběžnice setkávají ve středu obrazu nebo také v optickém středu, který je lehce nad průsečíkem diagonál. Zbývá ještě trojúhelníková kompozice, která byla oblíbená obzvláště u renesančních malířů. Spočívá ve třech výrazných bodech, mezi nimiž v obraze vedou výrazné linie, které drží divákovu pozornost na hranách kompozičního trojúhelníku a zdůrazňují mu výjevy umístěné do třech jeho vrcholů. Obecným pravidlem také je, že je-li na obraze postava nebo zvíře, měla by mít více prostoru ve směru, kterým se dívá. [10] „Dalším podstatným prvkem kompozice je vyvážení hmot: výrazné tmavé objekty vyvolávají dojem jakési těžkosti, kdežto světlé plochy vnímáme jako lehký prvek v obrazu.“ [2]
Zleva: zlatý řez, diagonální kompozice, středová kompozice (černý optický střed), trojúhelníkoví kompozice.
10
Původně jsem chtěl celou práci vystavět na čtvercovém formátu se symetrickou kompozicí, aby dobře vynikla tmavá 3D konstrukce, což ale nebyla dobrá volba pro tvorbu obrazů z různých úhlů pohledu. Proto jsem při rozvíjení konceptu ještě přidal formát 3:2. Figuru jsem umisťoval do zlatých řezů a v jednom případě na diagonálu.
Kompoziční umístění obrazu do formátu
2.2.3Barvy Barvy mají velký vliv na působení výsledného díla. Při pohledu z dálky nebo při náhledu např. na internetu jsou barvy hlavní věc, která ovlivní, jestli se bude divák obrazem dále zabývat, nebo nikoliv. Barvy by měly podporovat kompoziční rozvržení a je vhodné dávat výrazné barevné prvky na místa důležitých kompozičních bodů (optický střed, průsečík dvou linií zlatého řezu apod.) Je vhodné v rámci konceptu rozhodnout i o barvách výsledného obrazu a udělat si barevný náčrt. Barvy ne vždy lze vhodně upravit v post procesu, stejně jako odstíny a kontrast. Nejvíce na to trpí fotografie, kde se s každou významnější úpravou ztrácí kresba a rozsah barev. Je tedy vhodné nedělat úpravy, kterým je možné se vyhnout přípravou. S barevným návrhem budete vědět, jak nasvítit scénu, objekt při fotografování, nebo v jakých barvách připravovat výstup ze 3D.
11
Různých barevných kombinací je ohromné množství, proto se snažte najít si např. na internetu nějaké barevné reference, na kterých můžete přímo vidět, které barvy a v jakém množství spolu pasují dohromady. Zvolil jsem kombinaci tmavých odstínů šedi s červenými prvky, jak můžete vidět na jedné z prvních skic. Cílem bylo využít červenou jako poutavou barvu, která na tmavém pozadí dobře vynikne a má potenciál diváka přilákat.
Náčrt barevného rozvržení
12
2.2.4Série Děláte-li sérii obrazů, je vhodné, aby spolu tvořily společný celek. Stejně jako je třeba myslet na kompozici samostatného obrazu, promyslete, v jakém pořadí půjdou obrazy za sebou. Načrtněte si několik záběrů, které byste chtěli pořídit. Měňte úhly pohledu nebo perspektivní zkreslení, můžete měnit i formát nebo barvy. Důležité je, aby spolu obrazy ladily a tvořily tak jeden celek. Záleží i na posloupnosti, v jaké jdou obrazy za sebou (ať již v knize, v internetové nebo kamenné galerii.) Sérii snímků je možné složit tak, aby působila jako záběry ze sestříhané scény filmu – střídat postupně záběry na celek, polocelek a detail v kombinaci s úhly pohledu kamery. V prostředí vytvořeném ve 3D programu stačí měnit úhel a pozici virtuální kamery a přímo můžete vidět náhled scény. Pokud byste chtěli prostředí například malovat ručně, museli byste jej vždycky nakreslit znovu.
Rozvržení série snímků
13
3 Fotografie V dnešní době máme k dispozici mnoho různých počítačových programů na úpravu digitálního obrazu s obrovským repertoárem nejrůznějších funkcí, filtrů nebo efektů, kterými můžeme fotografii čistit, vylepšovat a modifikovat. Tyto nástroje ale nejsou zázračné a ze špatné fotografie dobrou neudělají. Každou chybu, kterou fotograf při fotografování udělá, musí následně postprocesem v počítači upravovat. Špatně vyfocená fotografie potom může znamenat hodiny a hodiny úprav, které často stejně nikam nevedou, a fotografii je třeba vyfotografovat znovu. Pojďme si tedy vysvětlit, jak fotografovat tak, abychom minimalizovali chyby a čas strávený u počítače mohli věnovat jen nutným úpravám. V prvé řadě je velmi vhodné nastudovat žánr, který chcete fotografovat. Dále pak udělat si dopředu studijní kresby nebo fotografie a hlavně pečlivě fotografovat finální snímky, abyste si ušetřili co nejvíce práce s jejich úpravami. Vybral jsem si fotografii aktu, nastudoval jsem knihu od Jána Šmoka: Akt vo fotografii [1] a shlédl stovky prací minulých i současných fotografů, což byl dle mého nutný proces k proniknutí do tohoto fotografického žánru. Následující podkapitoly popisují přístupy pouze fotografování aktu. Nicméně pro všechny fotografické žánry je potřeba projít podobnou přípravou od rozkreslení námětu, přes přípravu fotografovaného objektu až po technicky správné zpracování výsledku.
3.1 Model Naprosto základními složkami aktu jsou lidský model a světlo. Podle toho, jak světlo dopadá na hmotu modelu, jej vykresluje do fotoaparátu a zvýrazňuje nebo potlačuje jeho prostorové vlastnosti. J. Šmok ve své knize [1] popisuje anatomii ženského těla vzhledem k modelování světlem, rozebírá, co je považováno na fotografii modelu za krásné, jak tvarovat tělo a jak jej nasvítit, abychom dosáhli zvýraznění kvalit modelu a potlačení nedostatků. Výsledná kvalita fotografie je závislá především na fotografovi, jak dokáže využít potenciál modelu, který má k dispozici.
3.1.1Práce s modelem S modelem je nutné stále komunikovat, informovat jej, jak má stát a jak se má natočit vůči světlu, jakou pózu nebo výraz zaujmout. Před začátkem fotografování je třeba dávat pozor na otlaky od oblečení na těle modelu. Obzvláště ponožky a spodní prádlo (případně prsteny a jiné šperky) nechávají otlaky v kůži a trvá desítky minut, než zmizí. Budete-li fotit model s otlaky, čeká vás zdlouhavá a naprosto zbytečná retuš. Kůže lidí je různá ať už barvou, průsvitností nebo lesklostí. Odstín kůže můžete ovlivnit barvou, intenzitou a úhlem světla nebo až později úpravou v počítači. Průsvitnost a přílišnou lesklost lze v obličeji řešit líčením. Pokud chceme měkké stíny, oblé tvary a menší kontrast, je dobré nechat
14
modelu přirozenou pokožku. Chceme-li vysoký kontrast, lesk a ostřejší hrany, lze použít tělový olej a větší úhel světla vůči fotoaparátu. Modelem pro akt nesmí být ze zákona osoba mladší 18 let (výjimkou je písemný souhlas zákonného zástupce). Zveřejnění fotografií modelu by měl vždy předcházet souhlas modelu (nejlépe písemný).
3.1.2Póza Póza by měla vykreslit autorův záměr ve fotografii a zároveň zvýrazňovat kvality modelu. Usazením modelu do pózy určujeme objem a tvar, který následně ještě více zvýrazníme světlem. Například pro vyvolání dojmu dlouhých nohou, je možné postavit model na špičky a fotografovat z podhledu (z úrovně kolen). Pro dojem přirozeného rozdělení vah a zabránění křečovitosti pózy by se měla rovina pánve a ramen protínat. Nakloněním ramen proti pánvi získáme esovitou křivku páteře, která zvýrazňuje pružnost a ženskost modelu. Důležité jsou i paže, jejichž zvednutím je možné esovitou křivku ještě podpořit či přizpůsobit tvar poprsí. Paže by měly rozvíjet tvar hmoty a podporovat kompozici fotografie, případně vnášet do obrazu gesto. Pozornost je také třeba věnovat dlaním a prstům, které mívají tendence působit křečovitě. Všeobecně by póza neměla být strnulá, pokud se zrovna nejedná o autorský záměr. [2] [9] I když se může zdát, že možných póz je nekonečně mnoho, má lidské tělo spoustu omezení ať pohybových, tak tvarových. Různé modely zvládnou různé pózy a ne ke každému modelu se hodí každá póza. Nalézt tu správnou kombinaci mezi možnostmi modelu, vyzdvihnutím jeho kvalit a potlačením jeho nedostatků a zároveň vystavět pózu s původním autorským záměrem, je velmi jemná záležitost, kterou se lze naučit až praxí. Před fotografováním je vhodné si pózy navrhnout na papír a dopředu promyslet záměr, se kterým jdete fotografovat. Vaše nákresy nemusí být nijak finální, s pózou je dobré ještě pracovat při vlastním fotografování, často totiž zjistíte, že nakreslená póza je neproveditelná nebo nevypadá dobře. Pózu při fotografování s modelem částečně pozměňujte, dokud s ní nejste spokojení. Můžete udělat i zkušební snímek a podle něj pózu upravit.
15
Návrhy póz pro fotografování
Pokud fotografie nezabírá celou figuru modelu, je nutné myslet na to, kde fotografii ořezat. Je totiž nevhodné vést řez klouby, jako jsou kotníky, kolena, lokty nebo zápěstí. Snažme se raději vést okraj fotografie v půli stehen nebo holení, mezi loktem a ramenem, případně v půlce předloktí.
3.2 Světlo Jak již bylo řečeno, světlem vykresluje fotograf hmotu modelu. Obecně je vhodnější měkké světlo, které můžete získat za zamračeného dne, odrazem světla o fotografický deštník nebo přes soft box. U fotografování figury by měla světelná plocha být alespoň tak velká, jako model. Používáte-li okno, je nutné, aby sahalo od země až k hlavě modelu, při svícení studiovým osvětlením využijte jedno 2m vysoké světlo, nebo několik sestavených tak, aby tvořily souvislou plochu. Změřte světlo pomocí expozimetru u paty, boků a hlavy, pokud není rozdíl expozičních hodnot víc než 0,3 expozičního stupně, je model nasvícen po technické stránce správně. Je-li rozdíl hodnot větší, je třeba změnit pozici světel nebo jejich intenzitu. Intenzita světla klesá s kvadrátem vzdálenosti, takže velmi záleží, jak daleko od modelu a jak silný zdroj dáte. K vyplnění a změkčení stínů je dobré použít odraznou plochu, která odrazí světlo z hlavního zdroje a vytvoří tak zdroj sekundární. Pro oddělení modelu od pozadí můžete použít zadní obrysové světlo směřující proti fotoaparátu. Snažte se svítit scénu tak, aby histogram z čipu fotoaparátu sahal od kraje ke kraji rozsahu. Dávejte pozor, aby nepřesahoval ve světlech, což značí, že je fotografie přesvícená, nebo ve stínech,
16
což ve fotografii zanechá černé plochy. Při fotografování dbejte, aby se model v průběhu fotografování nepřibližoval, nebo naopak nevzdaloval od světla, protože tím se změní množství dopadajícího světla.
Správný histogram (vlevo) pokrývající celý rozsah tónů a špatný histogram (vpravo), kde přetékají světla i stíny a chybí plynulé tonální přechody.
Dopředu je třeba myslet na to, odkud bude světlo přicházet ve finálním obraze po montáži s prostředím a rovnou tak svítit model. Světlo ze strany a zešikma (zhruba 45° vůči rovině objektivu) dobře modeluje oblé tvary modelu obzvláště při využití měkkého světla a dodává obrazu hloubku. Přímé světlo obraz zplošťuje. Pro fotografii je, až na výjimky, důležité, aby byl snímek ostrý. Obzvláště tady je třeba snažit se mít snímky co nejostřejší, při úpravách v počítači se totiž ostrost částečně vytrácí. Máme-li k dispozici dost světla, což by při studiovém zařízení neměl být problém, můžeme si dovolit fotit na vysokou clonu a zároveň krátký čas závěrky (např. 1/250s), což má pozitivní vliv na ostrost snímku. V případě fotografování figury je dostačující clona kolem 11. Není také vhodné dávat příliš vysokou clonu, protože se s ní zároveň zvyšuje zrnitost snímku. Máte-li dostatek světla, snižte ISO citlivost čipu fotoaparátu na minimální hodnotu. Vyšší ISO nastavení sice potřebují méně světla na stejně exponovanou fotografii, ale dosahují toho tak, že pouze zesilují signál z čipu, což má negativní vedlejší efekt, kterým je vznik šumu. Svícení postavy je jemná práce s jejím natáčením a vzdálenosti vůči světlu, aby vynikla plastičnost modelu a obraz nebyl na fotografii plochý. Použil jsem svícení zešikma ze strany a stíny jsem vyplnil pomocí odrazné plochy (k tomuto účelu dobře posloužila role obyčejného balicího papíru). Použil jsem černé pozadí pro odsazení modelu od zbytku fotografie, ale pro malý prostor v ateliéru bylo pozadí stále zčásti nasvícené. Často jsem jej musel ztmavit až při retušování. Vhodnější by určitě bylo mít model více vzdálený od pozadí.
17
Scéna ze studia – základní nasvícení pro fotografie k praktické části této práce
3.3 Přístroj Digitální montáž se prakticky neobejde bez digitálního fotoaparátu, v lepším případě přímo s výstupem do RAW formátu, abychom měli maximální kontrolu nad výsledkem. Pro ostrost fotografie a kvalitu kresby je nutné mít kvalitní objektiv a také dostatečně velké rozlišení čipu. Pro kvalitní tisk je třeba mít obraz v rozlišení alespoň 300dpi (bodů na palec), fototisky, na jejichž kvalitu se kladou vysoké nároky, se produkují i ze zdroje 600dpi nebo dokonce 1200dpi. Chcete-li například fotografii na A4 v kvalitě 300dpi, potřebujete fotoaparát alespoň s 10 megapixelovým čipem. Na větších formátech už nebude tisk tak kvalitní, ale lze předpokládat, že na fotografie nad 50 cm už se divák nedívá z bezprostřední blízkosti. K fotografování podkladů pro tuto práci byl použit fotoaparát Canon 400D s 10 megapixely. Plocha snímače je standardní pro digitální zrcadlovky a to 22 x 15 mm. Při fotografování zvažte, jaký objektiv použijete. Kromě samotné kvality objektivu (závisející na vlastnostech kresby) záleží na ohniskové vzdálenosti. Pro fotografování krajiny jsou vhodné širokoúhlé objektivy (kolem 20–30mm), pro makro nebo fotografování objektu na velkou dálku využijete objektiv s ohniskovou vzdáleností 200mm a více. Pro fotografování portrétů se běžně používají objektivy 80–150mm. K fotografování celé figury jsou vhodné objektivy 50mm (což zhruba odpovídá ohnisku lidského oka) až 100mm. (Doporučení ohniskové vzdálenosti jsou vztaženy k fotoaparátům s čipem o velikosti 22 x 15 mm.) Vyzkoušel jsem pevný objektiv 28mm, který měl tu výhodu, že se s ním bylo možné vejít do školního ateliéru. Obrovskou nevýhodou ale je, že přílišná perspektiva deformuje proporce modelu. Deformace mi zprvu přišla žádoucí, protože model prodlužovala, což podporovalo jeho hubený vzhled. Negativně ale působila deformace hlavy, kolen a hrudníku, což mě vedlo k upuštění od používání 28mm
18
objektivu. Nakonec jsem přešel na 50mm objektiv, který deformoval mnohem méně, obraz mi přišel přirozenější a navíc měl o něco lepší kresbu. Práci vám usnadní použití stativu. Nejprve si nastavíte záběr, uděláte zkušební snímek a pak můžete pracovat s modelem případně vylepšovat už jednou vyfocenou pózu. Při fotografování v šeru je stativ naprostou nutností pro ostrý obraz s minimem šumu. K dnešním fotoaparátům není problém sehnat dostatečně velkou paměťovou kartu, takže můžete bez problémů jeden záběr vyfotit několikrát s drobnými nuancemi pózy nebo posunutím expozice. Nemá smysl zbytečně vyfotit desítky špatných fotek, ale dobrý záběr je vhodné vyfotit minimálně dvakrát – pro jistotu.
3.4 Vyvolání a retuš Máte-li možnost, pořizujte fotografie do RAW souboru. Získáte tím možnost upravovat surová data přímo z čipu fotoaparátu, která nejsou „degradována“ jednotlivými filtry a zjednodušováním obrazu, které fotoaparát aplikuje při výstupu do JPEG formátu. Současné programy na vyvolávání z RAW (např. Adobe Camera RAW, Adobe Lightroom) obsahují většinu nutných nástrojů k úpravě, jako je posun expozice, vyvážení bílé, míchaní barevných kanálů, ale také odstranění obrazových vad (např. šum nebo chromatická aberace). Fotografii v RAW stáhněte do počítače a otevřete v RAW konvertoru. Posuňte expozici tak, aby vám obraz pokud možno pokrýval celý rozsah histogramu, ale neměli byste dopustit, aby vám světla přetekla hranici bílé a také, aby na fotografovaném objektu nebyly viditelné totálně černé oblasti. Před vyexportování do TIF nebo JPEG formátu, které se snadno zpracovávají v Photoshopu, je vhodná chvíle k úpravě barev a tonality snímku. Protože jsem v pozdější fázi pracoval s fotografiemi v černobílé, mohl jsem si dovolit měnit jas a sytost některých barev (hlavně červené a žluté), abych měl obraz později více pod kontrolou. Převod na černobílou variantu totiž lze pomocí Křivek v Photoshopu provádět zvlášť pro různé barevné kanály. Tonalitu pak lze selektivně ovlivňovat podle zmíněných barevných kanálů.
3.4.1Vliv barevné hloubky obrazu Až budete s úpravami hotovi, vyexportujte soubor do 16bit TIF formátu, čímž minimalizujete ztrátu dat (barvy, odstíny šedé), o které byste přišli uložením do JPEG. Protože je v dnešní době používaným standardem True Color nastavení barev, je i většina grafiky určená pro monitory počítačů dělaná v True Color. Barevna hloubka True Color je ale jen 8 bit na jeden barevný kanál (tedy 256 odstínů jedné ze tří barev a dohromady 2563 různých barev). Už ale bylo řečeno, že při úpravách dochází k chybám a o barvy v obraze postupně přicházíme, což má za následek vznik různých artefaktů, „zubatých“ přechodů. 16 bitová barevná hloubka má ale 65536 odstínů pro jeden barevný kanál a tedy 655363 různých barev. Je to sice mnohem více než můžeme vůbec na sebelepším monitoru zobrazit a už vůbec ne pouhým okem rozeznat, ale chyby v obraze, ke kterým dochází, se pohybují v mnohem menších
19
řádech a jsou tedy mnohem hůře postřehnutelné než chyby vzniklé ve standardní 8bitové hloubce True Color. Největší rozdíl je mezi 16bit a 8 bit u černobílých fotografií, kdy se naše oči soustředí jen na kontrast, nikoliv na barvu. V ideálním případě můžete pracovat se 16bit až úplně do konce, kdy se data převedou na vhodný formát pro tiskárnu. Prakticky se ale stává, že kromě fotografie není zbytek materiálů v takové barevné kvalitě a navíc úprava velkých obrazů v 16 bit je náročnější na výkon počítače. Proto je třeba najít tu pravou chvíli, kdy už jsou základní úpravy fotografie hotové a můžete obraz převést do True Color – např. JPEG. [3] Rozdíly v barevné hloubce jsem nejvíce pozoroval u černobílých fotografií po aplikací nástrojů na úpravu kontrastu (nástroje jako Jas a kontrast, Křivky a Úrovně), obzvláště pak při opakovaném použití. V barevných fotografiích pak při přebarvování na velmi odlišný odstín od původní fotografie a zároveň při zvyšování sytosti.
3.4.2Retuš Ve fotografii mohou i po pečlivé přípravě vznikat rušivé jevy, které by bylo lepší odstranit. Znaménka, skvrny na kůži, drobné nepěkné stíny na kolenech nebo v obličeji, vystupující žíly, zašpiněný objektiv apod. vyretušujeme za pomoci nástrojů Klonovací razítko, které přenáší kresbu z jedné části obrazu do druhé, nebo Retušovací štětec, který místo pohybu štětce vyplní kresbou z okolí. Zmíněné dva základní nástroje jsou dobře funkční jen pro odstranění drobných nečistot. Nejsou vhodné pro retuš velkých ploch, protože se při jejich používání kombinací s původním podkladem vytrácí kresba a obraz se rozmazává. Někdy lze plochy lehce rozmazat, pomocí nástroje Rozmazání nebo Vyhlazení, čímž se v ploše víc propojí barvy a jejich tóny, nicméně objekt na fotografii přichází o strukturu a tím ztrácí na realističnosti. Některé stíny nebo přílišné jasy je možné odstranit štětcem s velmi nízkým nastavením krytí a režimem prolnutí Zesvětlit nebo Ztmavit.
3.4.3Tablet Velmi vhodnou pomůckou pro retuš fotografií a i jejich následnou montáž je tablet (zařízení v podobě tužky a podložky suplující počítačovou myš). V tužce tabletu má člověk mnohem větší cit než s myší, ale hlavně je rozdíl v přítlacích. Čím víc tlačíme na tužku tabletu, tím hustší nebo silnější stopu kreslí, což se velmi hodí u gumování, domalovávání drobných detailů, jemné zesvětlování či ztmavování ploch. Na tablet je třeba si zvyknout a naučit se s ním, já osobně už si ale úpravu fotografií bez tabletu neumím představit. Dvojnásobně urychluje práci a při pohybu je mnohem přesnější než myš.
20
4 3D model 3D model je trojrozměrný virtuální objekt vytvořený člověkem za pomoci počítače. Výhoda 3D modelu oproti kresbě nebo fotografii je v širokých možnostech úprav. Chceme-li změnit úhel pohledu a kompozici v kresbě, je obvykle třeba nakreslit ji celou znovu, fotografii je třeba znovu vyfotit. Máme-li 3D model, stačí jen posunout virtuální kameru o kousek jinam a nechat program vykreslit nový obraz.
4.1 Přístupy k 3D modelování V současnosti se nejvíce používají tři základní přístupy ke 3D modelování: polygonální modelování, modelování pomocí NURBS a sculpting (digitální sochařství).
4.1.1Polygonální modelování Všechny modely jsou vytvořeny z malých trojúhelníků nebo čtyřúhelníků (polygonů), které společně vytvářejí plochu modelu. Modeluje se přidáváním a dělením hran n-úhelníků a posunem vrcholů v prostoru do požadovaného tvaru. Jedná se o velmi variabilní a proto také nejčastěji využívaný přístup. Je obzvláště vhodný pro tvorbu organických modelů (postavy, zvířata, rostliny) nebo např. architektonické vizualizace.
Polygonální model
21
4.1.2Modelování pomocí NURBS 3D model je vytvořen z plochy definované hladkými baziérovými křivkami. Plocha je definována matematicky a má plynulý průběh. Modeluje se editací řídících bodů křivky. Tento způsob modelování se používá převážně pro návrh karoserií aut, design spotřebičů apod.
NURBS model
4.1.3Sculpting Sculpting je speciální přístup k polygonálnímu modelování, kde místo editace jednotlivých bodů a hran na modelu, se modeluje plošně za pomoci takzvaných štětců. Grafik táhne štětcem po modelu a v místech, kde se štětec dotkne povrchu, hmotu přidává nebo ubírá, stejně jako sochař přidává nebo ubírá hlínu ze sochy. Tento modelovací přístup je vhodný k dodávání detailu polygonálnímu modelu, ale i k samostatnému modelování organiky nebo nepravidelného prostředí (např. jeskyně).
Sculpting na polygonálním modelu
22
4.2 Volba přístupu Pro svou práci si zvolte takový nástroj, který pro ni bude vhodný. Nutno podotknout, že naučit se obstojně ovládat libovolný z nich je záležitost na měsíce až roky, což vnáší celkem podstatný faktor: vybírejte podle toho, který přístup ovládáte. V případě, že neovládáte žádnou modelovací techniku, je třeba se ji nejdříve naučit, nebo spolupracovat s někým, kdo ji ovládá. Předmětem této práce není čtenáře učit pracovat s konkrétními 3D nástroji, protože ty jsou obvykle velmi dobře popsány v dokumentaci 3D programu (3Ds Max i Maya navíc obsahují rozsáhlé návody a postupy, které krok po kroku ukazují, jak dosáhnout požadovaného výsledku.) Pro pravidelné a symetrické tvary, trubky, stojany a plošiny jsem se rozhodl pro polygonální modelování. Celý model je tedy udělán tímto přístupem. Chcete-li se naučit s programem 3DsMax, doporučuji přečíst si o něm nějakou knihu, což je dle mého nejrychlejší cesta, jak do počítačové grafiky proniknout. Knih o tomto programu jsou desítky, ale nejpřínosnější z hlediska poskytnutí základů a všeobecného náhledu na tvorbu v 3D prostředí mi z nich připadá 3DsMax Uživatelská příručka, od Duana Loose. [7] Z velmi podrobných a obsáhlých knih bych potom doporučil 3Ds max 6 Bible, kterou napsal Kelly Murdock. [8]
4.3 Polygonální modelování prostředí Prostředí modelujeme tak, aby bylo možné jej spojit s fotografií podle konceptu, který jsme navrhli ještě před začátkem samotné výroby. Nejdůležitější na začátku je navrhnout hrubý objem modelu, aby bylo vidět, jak scéna působí jako celek. Nejprve složte prostředí ze základních tvarů (kvádr, koule, válec) a pokuste se najít vhodnou polohu kamery, ze které budete virtuální scénu snímat. Dívejte se na scénu z různých úhlů a posunujte základními tvary. Tvoříte-li podle skutečnosti, je dobré myslet na to, že ne vždy je v obraze nutné, aby model odpovídal tomu, jak věc nebo místnost vypadá reálně, ale spíš jak vy chcete, aby vypadala, nebo jak by vypadat měla.
První 3D skica
23
Jsme-li spokojeni s rozmístěním hmoty, můžeme přejít k detailnějšímu promodelování. Vyjděte ze základního tvaru, který se nejvíce blíží tomu, co chcete modelovat. Poté přidávejte do povrchu 3D modelu nové hrany a přesouvejte vrcholy do požadovaného tvaru. Pokud byste nejdříve modelovali a až poté hledali správné rozmístění objektů a jejich základní tvar, často byste museli velký díl práce vyhodit nebo předělávat. Chcete-li, aby byl povrch modelu hladký a neměl ostré hrany, můžete na něj aplikovat nástroj Smooth, který každý polygon rozdělí a nové vrcholy srovná interpolací z vrcholů původního modelu. Pro Smooth je nutné, aby měly polygony čtyři vrcholy, jinak nástroj v určitých případech nepracuje správně. Čím méně hran a vrcholů bude na vašem modelu, tím více jej budete mít pod kontrolou. Přidáte-li příliš vrcholů, ztratíte schopnost udržet tvar modelu a pracovat s ním, navíc strávíte spoustu času jejich častým přesouváním. Příliš mnoho polygonů na scéně zvyšuje zátěž na výkon počítače, při samotném modelování, i při vykreslování výsledného obrazu. Pracujete-li na symetrickém objektu, stačí vám udělat jen polovinu modelu a použít nástroj Symmetry, který dynamicky vytváří druhou polovinu, v závislosti na tom, jak upravujete tu původní. Potřebujete-li více stejných nebo podobných modelů, duplikujte je, nemá význam modelovat znovu, co už máte jednou vymodelováno (s výjimkou snahy udělat práci znovu a lépe). Máte-li možnost, modelujte podle referencí (fotografií nebo kreseb toho, co máte v plánu vymodelovat). Snažte se stále pracovat s virtuální kamerou a hledat pro ni správnou pozici. Dávejte si pozor, aby pasovala perspektiva kamery prostředí se zkreslením fotografie. Dodržujte proto alespoň zhruba ohnisko virtuální kamery stejné, jako byl objektiv fotoaparátu, jímž jste fotili fotografický materiál.
4.4 Světlo Nasimulovat reálné světlo ve 3D prostředí je velmi obtížné a hlavně výkonově pomalé a tedy i časově náročné. Existuje několik principů, které se k simulaci osvětlení používají. Například k počítání odrazů v lesklých objektech se používá takzvaný raytracing (sledování paprsku), k simulaci světla tříštícího se na hranách průhledného povrchu se používají takzvané kaustické efekty a k vykreslování měkkého světla se používá takzvaná radiosita. Světlo ve 3D prostředí se chová v mnoha ohledech jako ve skutečnosti. Lze mu nastavit klesání s kvadrátem vzdálenosti, je možné měnit mu barvu a intenzitu světla nebo parametr ostrosti světla resp. měkkosti stínů. Můžete nastavit, jestli bude světlo vyzařovat plocha nebo bod, jestli do celého prostoru nebo jen v nějaké výseči. Používání světla k nasvícení se věnuje už příslušná podkapitola v kapitole Fotografie. Zde je potřeba upomenout, že velmi záleží na tom, aby směr a vlastnosti světla byly podobné světlu na fotografii. I zde je dobré mít jedno primární, nejsilnější světlo a druhé sekundární pro vyplnění stínů, zvýraznění plastičnosti 3D modelu a jeho detailů.
24
4.5 Mapování, textura a materiál Chceme-li modelu přiřadit něco jiného než pouhou barvu, je nutné mu nadefinovat materiál. Materiál sestává z několika složek, přičemž hlavní jsou textura (obraz povrchu), nasvětlovací funkce (způsob, jakým se světlo chová při dopadu na model) a průhlednost. Vlastnosti materiálu jsou pak namapovány na model. Mapováním je prostorový model rozbalen do plošného obrazu, kdy každý bod v mapě má svůj vzor na modelu. Mapu modelu je možné vyexportovat do souboru, odkud si ji můžete načíst do Photoshopu jako podklad a použít pro výrobu textury. Texturu můžete buď nakreslit ručně, ale mnohem snazší je vytvořit ji z fotek nebo již hotových obrazů montáží (postupy lze plně převzít z poslední kapitoly Montáž). Textury jsou jediná věc, která není v praktické části práce původní. Stáhnout si materiály na textury z internetu (např. na www.cgtextures.com, kde jsou jich stovky zdarma ke stažení roztříděné do kategorií podle typů povrchů) šetří spoustu času. Texturu ale většinou nestačí pouze stáhnout, je nutné jí upravit barvy, jas, kontrast, často je potřeba kombinovat několik textur dohromady, abychom dosáhli žádaného povrchu. Důležité je, že díky vyexportované mapě víme, kde má objekt základní hrany a texturu můžeme vyrobit 3D modelu přesně na míru. Materiálu ještě chybí nastavení nasvětlovací funkce, která určuje chování světla při dopadu na plochu modelu. Lze tak simulovat lesklé kovové či skleněné povrchy, nebo matné bez lesku. Nastavení průhlednosti pak určuje, kolik světla materiál propustí. Pro doplnění existuje v počítačové grafice mnoho dalších nastavení materiálu, která nějakým způsobem ovlivňují povrch modelu. Například z těch často používaných je to bump mapping (simuluje hrbolatost jinak hladké plochy) nebo sub-surface scattering (simuluje průchod světla průsvitnými materiály jako je lidská kůže nebo vosk).
Vývoj textury vytvářené na základě vyexportované mapy modelu
25
4.6 Render V průběhu práce vám nebudou stačit jen náhledy v okně 3D programu, ale budete si potřebovat nechat obraz vykreslit, abyste poznali, jak máte scénu nasvícenou, jestli vám dobře sedí textury, jestli je model dostatečně detailní apod. Hlavně budete náhledy potřebovat, abyste si v průběhu výroby mohli zkoušet skládat jednotlivé komponenty dohromady a přizpůsobovat je. Obraz modelu je vykreslován (renderován) pomocí virtuální kamery, která snímá 3D model stejně jako fotoaparát. Vykreslení obrazu závisí na desítkách různých nastavení. Pro finální renderovaný obraz vyžadujeme maximální kvalitu textur, realistické nasvětlení a velké rozlišení. Render ve vysoké kvalitě a při vysokém rozlišení ale vyžaduje dostatek času pohybující se v řádu několika desítek minut až hodin v závislosti na složitosti scény a výkonu počítače. Renderujeme do formátu a rozlišení minimálně stejně velkého, jako chceme mít výsledný obraz po montáži. V průběhu práce ale stačí renderovat obraz ve snížené kvalitě, v malém rozlišení, čímž se zkrátí čas nutný k renderování. Pro urychlení renderovacího času: • zmenšete rozlišení, • snižte kvalitu vykreslování (počet výpočtů na jeden pixel, antialiasing) • snižte kvalitu nasvětlení (vypněte funkce jako radiosity, global illumination, snižte počet odrazů paprsku při ray-tracignu ) • skryjte nepotřebné modely • vypněte vyhlazování na modelu, čímž snížíte počet polygonů, • vypněte nepotřebná světla • vypněte nepotřebné textury (obzvláště ty výpočetně náročné jako např. displacement, sub-surface scattering) • vypněte volumetrické efekty (prostorová světla, mlha) • vypněte efekty a filtry (motion blur, depth of field) Zmíněné body nejvíce zpomalují výpočetní čas. Pokud se vám náhled vykresluje déle než minutu, vyplatí se zamyslet, jestli opravdu vykreslujete jen to, co v náhledu potřebujete. Naopak při finálním renderu hotového obrazu je potřeba všechny funkce zase zapnout a zvýšit kvalitu výstupu.
4.6.1Výstup z renderu Finální vykreslený obraz uložte v nejvyšší kvalitě, tedy stejně jako u fotografie, do TIF formátu. TIF má jednu velkou výhodu a to, že umožňuje uložit (na rozdíl od např. JPEG nebo BMP) alpha kanál obrazu. Alpha kanál je obraz v odstínech šedi, který nese informaci o průhlednosti. Kde je v obraze nějaký neprůhledný objekt, je obraz bílý, naopak tam kde nic není, je černá barva. Je-li v obraze nějaký poloprůhledný objekt, pak je do alpha kanálu zakreslen odstínem šedi. Čím průhlednější objekt je, tím tmavší barvou je vyrenderovaný. Vlastnosti průhlednosti objektů je tak možné snadno přenést do Photoshopu.
26
Podobně jako alpha kanál si můžete do zvláštního souboru uložit Z-buffer (Z-depth), což je také obraz ve stupních šedi, ale nese informaci o vzdálenosti jednotlivých objektů od kamery. Pomocí tohoto obrazu lze potom přímo v Photoshopu vyrobit hloubku ostrosti (tedy nechat rozmazat objekty vzdálené od roviny ostrosti). Některé renderovací nástroje umožňují renderovat do vrstev – můžete si pak zvláště nechat vykreslit jenom světlo na objektech, ale už ne samotné objekty. Nebo si lze nechat vykreslit jen odraz okolí na objektech a mnoho dalších jiných obrazů. Jednotlivé vrstvy pak složíte v Photoshopu dohromady. Díky tomu je možné s každou vrstvou pracovat zvlášť, upravovat její kontrast, barvy světlost nebo průhlednost. Celý obraz pak máte pod kontrolou. Renderovací čas se ale při renderování do vrstev násobně prodlužuje. Jak s jednotlivými kanály a vrstvami nakládat se dozvíte v příští části práce věnované montáži. Brzy po začátku modelování jsem nastavil do scény několik základních kamer, ze kterých jsem plánoval finální výstup. Postupně jsem přidával detail do rozvrženého modelu a upravoval na základě pohledů z jednotlivých kamer. Jak se model vyvíjel od začátku až po finální render, můžete vidět na jednom z obrazů v přílohách. Pro odlesky na skle v popředí jsem si připravil speciální plochu s texturou, kterou sklo mohlo odrážet a odraz jsem pak renderoval zvlášť.
Finální render (bez skla)
27
5 Digitální montáž Nyní už jen zbývá spojit dohromady připravené materiály. Cílem obvykle je smontovat obraz tak, aby vypadal jako jeden celek a nebyly na něm známky toho, že je složen z několika různých částí. Už v průběhu práce je vhodné nahrubo zkoušet skládat obrazy dohromady, aby bylo možné vychytat všechny chyby a nepřesnosti, které mohou při výrobě vzniknout – obzvláště pracuje-li na výrobě materiálů tým lidí. Čím dříve přijdete na to, že něco nesedí, tím méně práce je nutné k předělání.
5.1 Vrstvy Znalost práce s vrstvami je naprostou nutností pro montáž digitálního obrazu. Každou vrstvu si lze představit jako průhlednou fólii, na kterou je zakreslena část obrazu. Jednotlivé vrstvy se vrší na sebe, přičemž obsah horních vrstev překrývá kresbu ve vrstvách pod nimi. Průhledné části vrstev nic nezakrývají.
5.1.1Prolínání vrstev Kresba v každé vrstvě může mít různou průhlednost – většinou vyjádřenou v procentech, kde 100% znamená neprůhledná, 50% poloprůhledná a 0% absolutně průhledná. Kromě průhledností umožňuje Photoshop využívat režimů prolnutí, díky nimž lze mnoha různými způsoby slít vrstvy dohromady (kresbou, kontrastem, barvou). Základním způsobem, jak odstranit z fotografie kresbu tam, kde bychom ji chtěli mít průhlednou, je ořez. Vezměte fotografii a nástroji pro výběr (Čtvercový výběr, Laso, Kouzelná hůlka) vyberte plochu, kterou chcete z obrazu odstranit a stiskněte klávesu Delete. Místo výběru a Delete můžete také použít přímo nástroj Guma. Gumu lze nastavit tak, aby odstraňovala kresbu jen částečně a tím vytvářela část vrstvy poloprůhlednou.
5.1.2Měkké hrany vrstev Aby jednotlivé vrstvy do sebe zapadly v jeden obraz, je důležité jejich hrany vhodně rozmáznout, aby se slily s vrstvami pod nimi. Existuje hned několik způsobů jak toho docílit: • Použijte nástroj Rozostření • Při ořezávání výběrem zvyšte jeho nastavení Prolnutí (vyjádřené v bodech od hrany výběru), čímž dosáhnete toho, že hrana po smazání výběru nebude ostrá • Použijte Gumu s měkkým štětcem • Použijte funkci Podklad->Odstranit lem, která na okraji vrstvy přepočítá barvu tak, aby se slila s pozadím Pozor na přílišné změkčování hran, které může způsobit, že bude obraz vypadat složený ještě více, než když byly hrany ostré.
28
5.1.3Deformace vrstev Přes veškerou snahu se může stát, že nebude sedět například perspektiva jednotlivých složek obrazu. Pak je potřeba některé z nich deformovat za pomocí nástrojů Zkosit a Perspektiva. Naprosto základní deformační nástroj je Transformovat (pod klávesovou zkratkou Ctrl+T, kterou se opravdu vyplatí naučit), kterým získáte kontrolu nad změnami velikosti a natočením vrstvy. Pro úpravy nepravidelných částí grafiky (např. postavy modelu) můžete použít nástroj Pokřivit, který rozdělí vybranou část vrstvy na 9 obdélníků, s jejichž vrcholy je možné pohybovat a tím deformovat obraz uvnitř. Dalším dobrým nástrojem je Zkapalnit, ten umožňuje deformovat obraz tahem štětce (podobně, jako při sculptingu popsaném v podkapitole Přístupy k 3D modelování, jen v plošném obraze).
5.1.4Vrstvy z renderu Díky vyrenderovaným vrstvám je možné získat mnohem větší kontrolu nad renderovaným obrazem a upravovat tak přímo výsledek bez nutnosti čekat na vyrenderování nového obrazu. Vyrenderovanou vrstvu se samostatným světlem je možné editovat – měnit jí kontrast, režim prolnutí nebo průhlednost. Pomocí obrazu se Z-bufferem je možné v Photoshopu přidat efekt hloubky ostrosti, což je mnohem rychlejší, než obraz rozostřený rovnou renderovat. Vyrenderovaný alpha kanál lze použít jako masku (bude vysvětleno později) a např. vyrenderováním normalmapy nebo bump mapy a jejich vložením do obrazu s vhodným režimem prolnutí je možné zvýraznit detaily v celém obraze.
5.2 Štětce Do obrazu je často nutné některé části přikreslit ručně (byť by to mělo být jen světlo nebo struktura do popředí), k čemuž se v Photoshopu používají různé štětce. Nastavením štětce je možné určit měkkost jeho okrajů, šířku tahu, procento krytí podkladu a strukturu, kterou štětec kreslí a také způsob, jakým reaguje na přítlaky při použití tabletu. Zároveň lze vlastnosti štětců vzájemně kombinovat, čímž je možné získat široké spektrum nástrojů pro digitální malbu. Stejné nastavení štětců využívá i nástroj Guma, který ale kresbu nepřidává, nýbrž ubírá v závislosti, na nastavené kresbě štětcem. Přesné návody pro nastavení štětců i s ukázkami je možné nalézt v knize Digital Matte Painting. [5]
5.3 Masky Velkou nevýhodou gumování a ořezávání vrstev je, že se jedná o nevratné úpravy (pomineme-li funkci Zpět). Proto v Photoshopu existují takzvané masky, které fungují na principu alpha kanálu (popsaném v odstavci Výstup z renderu na straně 26). Maska je vlastně mapa průhlednosti pro vrstvu, ke které je připojená. Tam kde je v masce bílá barva, si zachovává vrstva svou kresbu, šedá určuje procento průhlednosti a černá znamená absolutně průhlednou část vrstvy.
29
Do masky lze malovat přímo štětcem, vybarvovat pomocí výběru, ale hlavně do ní lze importovat alpha kanál z renderu, díky němuž snadno a rychle ořežete renederovaný obraz. Maska se chová jako normální vrstva, lze ji např. rozostřit, čímž získáte měkké hrany. Máte-li dostatečně kontrastní obraz, je možné z jeho kopie za opakovaného použití Křivek oddělit fotografovaný objekt od pozadí tak, aby pozadí mělo černou a objekt bílou barvu. Z obrazu v odstínech šedi uděláte masku a štětcem v ní jen upravíte místa, která se nepřevedla správně (některé hrany, vlasy, drobné povrchové nerovnosti apod.) Výsledkem pak je nedestruktivně oříznutý objekt (ořezané věci je možné zpětně znovu odkrýt vkreslením bílé barvy) s průhledným pozadím v samostatné vrstvě.
Zleva: RGB Render, monochromatické odlišení materiálů, alpha kanál (maska), ořezaný obraz podle masky.
5.4 Postproces Nakonec je ještě potřeba obraz sjednotit dohromady, srovnat v něm odstíny barev, upravit kontrast, případně přidat obrazu nějakou strukturu. Pro plastičnost obrazu je důležitý široký rozsah světel a stínů, v našem případě na postavě a na prostředí v pozadí. Ne každý má k dispozici dobrá studiová světla a ne každému se podaří objekt nasvítit tak, jak by si přál. Výsledný obraz z renderu ovlivnit můžeme, ale ne vždy se podaří nastavit render tak, abychom s ním byli opravdu spokojeni. Existují ale nástroje jako Křivky, Odstín a sytost nebo Úrovně, které nám pomohou vyladit nasvícení celé scény. Photoshop navíc umožňuje přidávat úpravy jako nové vrstvy (tzv. nedestruktivní úpravy), vršit je na sebe a kombinovat je mezi sebou tak, že kdykoliv můžete otevřít nastavení kterékoliv úpravy a změnit jej. [3] Cílem je upravit barvy a kontrast jednotlivých dílů tak, aby se slily dohromady. K tomu, kromě běžných úprav kontrastu a barev, může dopomoci překrytí obrazu barevnou vrstvou ve vhodném režimu prolnutí. Stejně můžete do obrazu dodat v samostatné vrstvě nějakou strukturu obrazu, např. šum nebo strukturu plátna. U matte paintingu je důležité hledat v obraze zdroje světla, místa kam dopadá a odkud se odráží. Obvykle je třeba do obrazu světlo dokreslit. Světlo se při dopadu tříští, rozptyluje a bere sebou barvu povrchu, na který dopadlo. Proto bílá stěna bude osvícená od červeného objektu červeným světlem do světle červena. [5]
30
V průběhu úprav, nebo alespoň před dokončením práce, aplikujte na obraz nedestruktivní změnu jasu případně i kontrastu a prohlédněte si obraz zesvětlený a poté i ztmavený. Dívejte se po chybách vzniklých skládáním vrstev, zbývajících kouscích grafiky, kterou už jste dávno vygumovali. Zvláště na monitorech s horším rozsahem odstínů šedé je potřeba nahlédnout obraz pod několika různými zesvětlujícími vrstvami, abyste jej mohli považovat za vyčištěný. Přebytečné vrstvy nakonec vypněte, nebo rovnou smažte.
31
6 Závěr Prošli jsme základy několika výtvarných oborů, které je nutné znát pro spojení v jednu digitální matte paintingovou montáž. Zároveň jsme prošli návaznostmi a vztahy, které ovlivňují výrobu skládaného obrazu. Zatím jsme se pohybovali v mezích statického obrazu, dalším krokem by mohla být aplikace nabytých poznatků do výroby animovaných sekvencí. Montáž filmových efektů pracuje na podobných principech, jen má o jeden rozměr (čas) navíc.
32
7 Rejstřík 3DsMax, Akt, Alpha kanál, Barevná hloubka, Barvy, Expozice, Formát, JPEG, Kompozice, Kontrast, Křivky, Mapa, Maska, Model lidský, 3D, Odrazná plocha, Photoshop, Polygon, Postproces, Póza, Průhlednost, RAW, Render, Retuš, Stín, Světlo, Textura, TIF, True Color, Úrovně, Vrstva,
6, 23 14–15 26–27, 29–30 19 10, 11–13, 19–30 16, 19 9–10, 11, 13, 18 19, 20, 26 10, 11, 13, 21 8, 14, 15, 20, 25, 30 20, 22, 30 25, 29 29–30 14–18 6, 7, 21–27 16, 17 6, 19, 25–30 21–26 14, 30 15–16 6, 24–30 18–19 26–30 19–20 16, 20, 24, 30 14–17, 24, 30 25–27 19, 26 19–20 16, 30 6, 27–30
33
8 Literatura a odkazy [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9]
Šmok, J.: Akt vo fotografii, Osveta, 1986 Neff, O.: Tajná kniha o digitalní fotografii, UNIS Publishing, 2001 Ang, T.:Digitální fotografie pro pokročilé, Nakladatelství Slovart, 2004 Wade, D.: Matte painting, Ballistic Publishing, 2006 Bass, T.: Digital Matte Painting, 2004 Busch, D.: Adobe Photoshop CS2 Photographers Guide, Thomson Course Technology, 2005 Loose, D.: 3DsMax 4 Uživatelská příručka, Computer Press, 2008 Murdock, K.: 3Ds max 6 Bible, Wiley Publishing, 2004 Pegram,B.: Fotomodeling, Computer Press, 2008
[10] http://www.galitz.co.il/en/articles/composition.shtml [11] http://www.cgtextures.com
34
9 Přílohy 9.1 Tištěné přílohy • • •
Série pěti obrazů Demonstrace vývoje 3D modelu Demonstrace základních vrstev použitých při montáži
9.2 Digitální přílohy na DVD • • • • •
Zdrojový soubor 3D scény s modelem prostředí Zdrojové soubory montáží Zdrojové fotografie Finální montáže Obrazy ilustrující průběžné fáze vývoje práce
35
