Встречалась ли вам такая ситуация? Вы создали отличные 3D модели с правильной топологией или скачали готовые, сделали визуализацию, но результат рендеринга оставил желать лучшего. Все какое-то неживое, безликое. Вроде и освещение есть, и материалы на объектах неплохие, но получается совсем не реалистичное изображение. Как же добиться того самого Вау-эффекта, где рендер не отличишь от настоящего фото?
Использование фотореалистичного рендеринга
Фотореализм – это высший пилотаж CG дизайнера. Это труднодостижимая цель, требующая определенных знаний законов физики и художественного конструирования.
В настоящее время фотореализм стал культом визуализации интерьеров, рекламных продуктов, игровой индустрии. Цель у всех одна – завладеть вниманием потребителя, очаровать его, влюбить в продукт и тем самым увеличить продажи.
Фотореалистичный рендеринг должен делать больше, чем просто визуализировать каждую деталь и волокно объекта; он также должен изображать его так, как это выглядело бы в естественной обстановке. Это включает в себя воссоздание того, как свет падает на объект, как он взаимодействует с поверхностями и другими объектами, и как изменяется текстура объекта от одного участка к другому.
Фотореалистичный рендеринг продукта
Визуализация продукта обычно используется для продвижения продукта (реклама, рекламные щиты, журналы).
Фотореалистичный рендеринг человека
Визуализация людей сама по себе является сложной задачей, но сделать их реалистичными – это совершенно новый уровень сложности. Тем не менее, разработчикам игр часто приходится делать это для ключевых персонажей, а человеческие персонажи также довольно популярны в маркетинге (когда обычной фотографии просто недостаточно).
Фотореалистичный экстерьерный рендеринг
Визуализация жилых домов, общественных зданий, сооружений позволяет заказчику, дизайнерам и архитекторам понять, как будет выглядеть экстерьер здания до его постройки. Фотореализм является главным приоритетом, а размеры и структура визуализируемых зданий, должны соответствовать реальным строительным процессам.
Фотореалистичный рендеринг интерьера
Агенты по недвижимости и дизайнеры интерьеров часто используют фотореалистичный рендеринг интерьеров с высоким разрешением, а их клиенты получают такой уровень детализации, что они могут легко представить себя в этом интерьере.
Фотореализм в медицинских рендерах
Медицинские рендеры могут быть полезными для медицинского оборудования, процедур, процессов. Эти рендеры могут предоставить гораздо больше информации и перспективы, чем обычная фотография или снимок, а также устранить некоторые недостатки и несоответствия.
Фотореализм в игровых рендерах
Сейчас игровая индустрия все более стремится к реалистичности окружения, персонажей. Для различных игровых материалов художники создают рендеры реквизита (инвентаря, второстепенных объектов), нечеловеческих персонажей и существ.
Базовые правила создания реалистичных 3D изображений
Есть очень познавательная книга Билла Флеминга «Создание фотореалистичных изображений», где очень подробно и хорошо описаны все нюансы создания живых реалистичных изображений. Из этой книги дизайнеры черпают много информации до сих пор.
Как в графическом дизайне, изобразительном искусстве, так и в 3D визуализации важна композиция. Важно правильно расположить объекты в кадре, чтобы точно передать его смысл. Здесь применяют правила золотого сечения, правила третей, выделение светом, цветом, размером и т.д. Нужно четко представлять, что будет главным в сцене, а что будет иметь второстепенную роль.
При построении 3D модели важно учитывать свойства объектов. В реальной жизни объекты имеют неоднородную структуру, с большим количеством деформаций, каких-то потертостей, трещинок, царапин. Казалось, мелочи, ну именно они являются залогом успешного фотореализма. Можно добавить и пыль, грязь. В реальном мире не что не идеально, поэтому нужно учитывать негативное влияние окружающей среды.
Если взять два одинаковых объекта, один из которых будет идеальным, а второй с добавлением небольших мелких изъянов, то зритель безусловно задержит свой взгляд на втором объекте.
В нашем мире нет идеального порядка. Если вы обратите внимание на предметы окружающие вас, то вы увидите, что они расположены друг относительно друга беспорядочно. Стулья за столом не стоят строго на определенном расстоянии друг от друга, книжки не лежат строго по стопкам, травка на улице не повторяет положение другой, снежинка никогда не повторит форму другой. Все имеет свою индивидуальность. Если мы собираем сцену и хотим получить реальность происходящего нужно стараться не использовать одинаковые элементы, либо делать так, чтобы это не бросалось в глаза. Избегайте упорядоченности!
Все элементы сцены должны соответствовать друг другу. Если в начале человек воспринимает картинку как единый образ, то потом он начинает разглядывать детали. Чтобы добиться реализма, нужно как бы пожить в своей сцене, уделить внимание каждому предмету. Если мы делаем визуализацию интерьера, то мебель, аксессуары должны быть в едином стиле. Если мы выбрали какого-то персонажа, то его характер, образ должен соответствовать ожиданию зрителя. Разглядывая сцену, мы должны узнавать предметы и образы. То, что нам знакомо, мы быстро принимаем и считываем, как достоверное.
Еще один кит, на котором строится фотореалистичный кадр – шейдинг (создание текстур, материалов). Необходимо использовать, комбинировать материалы с разной диффузной составляющей, отражением, шероховатостью, бликами.
Ощущение связанности можно создать при помощи применения отражающих поверхностей. Достаточно обозначить способность объекта к отражению и наш мозг охотнее воспримет картинку. Важно помнить о законе сохранения энергии и учитывать, что отраженное значение не может быть больше, чем в начале своего пути. Поэтому отражения объектов должны быть более тусклыми, чем сами отраженные объекты.
Есть еще важный совет визуализаторам – скруглить все углы на 3D моделях, чтобы был плавный переход цвета, игра света на фаске. Блики света на скруглениях подчеркнут форму объекта.
Также придайте толщину даже самым тонким объектам.
Текстуры нужно брать в разрешении не менее 2000 точек по каждой стороне. Обязательно делать UV-развертку сложных моделей для корректного наложения материалов. От нее зависит итоговое качество текстур.
Следующим шагом будет использование комплексного света. Используйте освещение HDR картой совместно с локальными источниками света различной температурой, интенсивностью и размером. Учитывайте, что в реальности не существует четких теней, так как свет постоянно рассеивается. Размывайте края теней. Сочетайте теплые и холодные тона по шкале Кельвина. Грамотный подбор оттенков источников света – залог реалистичности изображения. Не используйте значения яркости 0% для черного цвета и 100% для белого. Вы никогда не увидите четко форму объекта. Это будет либо черная дыра, либо выгоревшее пятно. Берите значения 5-20% для черного цвета и 80% для белого. Тоже самое касается насыщенности цвета (saturation). Вполне хватит 80%.
Помимо метода работы с освещением, нужно уметь работать с камерой, выбрав правильную точку съемки. Любой фотограф скажет, что, если фотографировать человека с низкой точки съемки при тусклом освещении, он будет выглядеть зловещим. Важно выбрать правильный угол наклона камеры, от которого зависит глубина кадра.
Ну и конечно же важна постобработка изображений путем добавления глубины в кадре, различных эффектов (зерно, «боке»), окружающей окклюзии, а также применение цветокоррекции, размытия и т.д.
Создание реалистичного кадра – сложная кропотливая работа, требующая огромного внимания к деталям.
Эти базовые правила по созданию фотореализма лишь «капля в море», но они смогут вам помочь сделать первые шаги к мастерству.
