Проблема многих начинающих специалистов в геймдеве, постпродакшине, архвизе и CGI индустрии в целом – получить максимально фотореалистичную картинку или анимационный шот. Кто сможет этого достичь – принесет много пользы заказчику, а себе работу, деньги и благодарность в карму.
Но большинство новичков трудно себе представляют из каких частей состоит красивый фотореалистичный кадр. На первый взгляд требуется заоблачный талант уровня Леонардо Да Винчи.
В этой статье я попытаюсь разложить по полочкам как добиться фотореализма и в целом сочного рендера в компьютерной графике.
И так, все начинается с композиции или расположения объектов в кадре, при котором кадр воспринимается максимально приятно и уравновешенно. Так же, правильная композиция помогает передать смысл кадра. Их есть множество, начиная от правила третей, заканчивая “золотым сечением”. Можете поискать в интернете или использовать готовые референсы (примеры) с нужной вам композицией.
Дальше перейдем к свойствам самих объектов и геометрии.
В компьютерной графике, как вы знаете, все состоит из плоских полигонов, треугольников, сфер… Но в реальной жизни такого нигде нет. Любой объект (особенно органический) довольно не однородный c большим количеством фасок, искривлений, деформаций. Это и нужно максимально передать при моделировании.
Отсюда следующее правильно – высокополигональное моделирование с отсутствием плоских мест и большой детализацией. Хорошим примером могут служить эти модели –
Обратите внимание на эту картинку – не смотря на то, что имеем плоские слои кожи, они довольно проработаны уже на этапе геометрии.
После создания модели нас ждет следующий этап – создание текстур и материалов для объектов (шейдинг). По сути это третий кит на котором стоит красивый фотореалистичный кадр. Используйте сложные комплексные материалы (особенно для основных объектов) – которые содержат как минимум дифузную составляющую, отражение, блики, бамп. Практически все материалы в реальном мире обладают этими свойствами. Текстуры желательно делать в большом разрешении (от 2000 точек по каждой стороне и выше). Особенное внимание стоит уделять органическим объектам – коже, волосам, глазам.
Пример проработанного материала для CG объекта –
Следующее, что нам нужно – сложный комплексный свет. Если взять даже темную комнату ночью, вы найдете множество источников света, которые освещают ее – свет с улицы, который проходит через окна, мигают лампочки мониторов, часы подсвечивают. Множество отражающих объектов смешивают этот все в одну кашу.
В компьютерной графике часто используют один основной источник света в котором освещает HDR карта (изображение с широким динамическим диапазоном в тенях и пересветах большого разрешения – 8к и выше), а так же дополнительные источники света, которые создают нужные световые градиенты, задают контраст температур (например, сочетание теплого и холодного) правильные тени.
Пример расстановки источников света для фотореалистичного результата. Обратите внимание на количество:
Следующий этап – постобработка или добавление глубины в кадре (например, за счет атмосферы), дефокус, постовые дефекты камеры (хроматические аберрации, “боке”, зерно). Они тоже несут свой вклад на уровне 10-15% от всех факторов.
Отдельным блоком хочется указать на фотореализм в создании визуальных эффектов (VFX) таких как взрывы, дым, пыль, огонь, вода и другие.
Если рассмотреть классический взрыв в природе, он как будто состоит из 5-10 отдельных взрывов, которые объединили в один. Эти куски разного цвета, немного разной формы, фактуры и, естественно, немного отличаются по динамике. Так же на атмосферные эффекты влияют разнообразные силы – ветер в нижних слоях атмосферы, верхних слоях, взаимодействие с другими элементами и силами окружения.
Это все нужно передавать и на этапе компьютерной графики.
Стоп! Скажете вы. На это же нужно ооооооочень много времени.
Создать высокополигональную модель, осветить ее 20-ю источниками света (если комп вообще отрендерит), протестировать 30 разных шейдеров, что бы подобрать нужный. На самом деле в крупных серьезных проектах так и делают. Но над одним шотом могут трудиться до 50 человек и делать его месяцы, при чем использовать довольно мощные рендерфермы для вычислений. Так на много проще и результат, как вы понимаете, получается лучше.
И так, выводы.
Что бы получить максимально фотореалистичный кадр, нам нужно обязательно обратить внимание как минимум на этих составляющие:
- В начале определиться со светом, цветом и композицией, подобрать референсы.
- 3d модели делаем максимально высокополигональные. Без плоских мест, с большой детализацией.
- Сложные материалы (шейдера), которые содержат текстуры как минимум на дифузе, отражениях, бликах, бампе.
- Свет. HDR + нужное количество локальных источников с разной световой температурой, интенсивностью, размерами.
- Постобработка – атмосфера, глубина, аберрации, зерно.
Как вы заметили, ни слова не сказано об анимационных шотах, динамике визуальных эффектов и тд. Потому как это не банальная тема и требует много объяснений и видео примеров. Надеюсь эти простые азы вам помогут разобраться в фотореализме.
