Modelování lidské postavy - díl 1

1.6.2010· Autor: Sébastien Florand· Počet komentářů: 3

Přinášíme první díl ze série nových návodů firmy MAXON v překladu Pavla Zocha, ve kterém se budeme zabývat modelováním lidské postavy. Řada uvedených postupů je nicméně obecně použitelných i pro modelování jakýchkoliv jiných 3D objektů, takže se nelekněte tématu a hurá do toho!

V tomto kompexním návodu si spolu vytvoříme postavičku v komiksovém stylu. Zaměřujeme se spíše pokročilejší uživatele, kteří jsou podrobně seznámeni modelovacími nástroji CINEMY 4D. Ty jsou jinak poměrně detailně popsány v návodech věnovaných technickému modelování od Arndta von Koenigsmarcka.Organické modelování může být oblastí poměrně složitou, ale také oblastí, která je velmi zajímavá, zábavná a také žádaná. Tato oblast vyžaduje dobré oko pro zachycení správného tvaru a množství zkušeností pro vytvoření dobře vypadající postavy.

V prvním díle seriálu se budeme krátce věnovat teorii a pak se pustíme do přípravných prací, abychom na konci celé série mohli dosáhnout kýženého výsledku.  

1. Trocha teorie aneb Základní pravidla polygonového modelování

Níže popsané techniky můžeme použít na jakýkoliv typ polygonového modelování, ale konkrétně jsou důležité pro tvorbu správného organického tvaru/postavy, protože pouze postavu se správnou topologií lze dobře deformovat, respektive animovat.

Boxový modeling, nebo pomocí bodů?

Obecně existují dvě základní metody polygonového modelování. Při použití "box" metody (z krychle) je použito pro definování základního tvaru nějakého primitiva, například krychle, válce, koule a nebo také NURBSového objektu. Z tohoto tvaru je následně vytvořen fi nální tvar.

Modelování z bodů je cestou odlišnou. Práce začíná s prázdným polygonovým objektem, do kterého jsou pomocí příkazu Vytvořit polygon vytvořené nové polygony, respektive polygony s body. Box metoda je obecně o něco rychlejší a možná i o něco více rozšířená. Metoda z bodů na druhou stranu poskytuje vyšší kontrolu nad tokem polygonů a přesnější práci.

Struktura polygonů modelu

Struktuře polygonového modelu bychom vždy měli věnovat značnou pozornost. Definuje totiž jak tok polygonů, tak samotný tvar objektu. Cílem je vytvořit tvar, jehož hrany jsou pokud možno relativně uniformní a korektně segmentované. Pokud není struktura a nebo body rozmístěné správně, polygony se překrývají nebo protínají, projeví se při deformacích a vyhlazení. Jednoduchý příklad kterým si to můžeme oddemonstrovat si můžeme ukázat na krychli, u které zvýšíme její velikost a segmentaci ve směru Y a tuto krychli zdeformujeme deformátorem Ohnutí, jak znázorňuje obrázek níže:

obr1

Obě krychle vypadají z počátku identicky, dokud je deformátor vypnutý. Jakmile je ale zapnutý (ve Správci objektů), projeví se výrazný rozdíl. Krychle vpravo nebude hladce ohnutá, ale bude nepravidelná. Tento výsledek je dán nepravidelným rozmístěním bodů a hran podél deformovaného povrchu.

obr2

Polygony by měly mít pokud možno vždy pravidelný tvar a vyhnout bychom se měli protáhlým a různě zkrouceným polygonům. Podél takových hran se mohou při vyhlazování projevit různé nepravidelnosti a chyby. Ideální polygonovou síť bychom si mohli popsat jako mřížku, která pokrývá celý model. Tato mřížka by měla být pravidelná jak je to jen možné (uniformní počet a tvar polygonů podél sousedících částí modelu) a smyčky polygonů by měly být umístěné okolo těchto oblastí tak, aby bylo možné později tyto části deformovat (skupiny svalů, záhybů, ohýbajících se kloubů a podobně). Uvádíme zde několik pravidel kterých bychom se měli držet při tvorbě našich modelů:

Trojúhelníky

Normálně bychom se měli, pokud je to možné, trojúhelníkům vyhnout, protože je nelze korektně deformovat. Nicméně je můžeme použít v oblastech kde se příliš neprojeví. Měli bychom je vždy použít tam, kde nebudou vůbec či jen málo deformovány.

Umístění hran a bodů

Většina postav je modelována s tím, že jim bude vytvořena také struktura "kostry" (tzv. rig), pomocí které bude postava animovaná nebo jí alespoň budou vytvořené pózy. Proto je důležité umístit body a hrany tak, aby nám zajistili správný pohyb a deformace. Opět si to můžeme oddemonstrovat na kloubu lokte sestávajícímu z válce a dvou kostí, jak zobrazuje obrázek níže.

obr

Vrchnímu válci chybí střední řada bodů což způsobuje, že kloub není deformován korektně a vypadá "protaženě" a nereálně prohnutě. Spodní válec na druhou stranu tuto dodatečnou linii bodů v kloubů má a ohnutí kloubu je podstatně realističtější.

Vyhlazení

U struktury geometrie hraje také podstatnou roli následné vyhlazení pomocí funkce HyperNURBS. Podívejte se na obrázek níže.

4

Modré linie znázorňují původní polygony a zelené polygony ovlivněné funkcí HyperNURBS. Červená linka je jednoduchým objektem primitivní křivky Kružnice. Pokud je vyhlazován čtyřúhelníkový polygon, není výsledkem perfektní kruhový tvar, protože hrany jsou příliš vzdálené. Kruhového tvaru snázeji docílíme v případě, že do čtyřúhelníkového polygonu dodáme další body. To demonstruje jak důležité je rozvržení segmentace polygonové sítě. Pokud budeme mít příliš mnoho polygonů, povede to k přehuštěné polygonové síti a pokud příliš málo, nebudou deformace dobré. Pro správné rozvržení polygonové sítě je tedy potřeba dost zkušeností. Ale nezoufejte, vždy můžete nějaké smyčky odstranit a nebo přidat segmentaci pro dosažení skutečně použitelné sítě polygonů.

Smyčky

Smyčky jsou také velmi důležité. Umožňují nám pracovat rychleji a pomáhají s podporou deformací modelu. Změnou směru smyčky můžeme drasticky změnit vzhled modelu při jeho deformaci. Proto je nutné přidávat smyčky ve správném směru.

2. Příprava

Tak to byla teoretická část. Měli bychom začít s naším projektem. Pro dobře vypadají model potřebujeme nějakou referenci pro naší práci. Tedy není to úplně nezbytné, ale rozhodně to pomůže v tom smyslu, že se více můžeme soustředit na naší práci na tvorbě správné struktury než na to, jak že má model vlastně vypadat. Dole je uvedený obrázek - kresba postavy, kterou si v tomto návodu vyrobíme.

5

Referenční obrázky je nutné správně umístit ve správných odpovídajících pohledech (podle vodících červených linií) a paže a nohy by měly být umístěné tak, aby v budoucnu bylo jednoduché je doplnit o klouby. Mimo to by neměly být končetiny příliš roztažené, protože pak by se obtížně nastavovaly pózy. Možná také zjistíte, že jsou v bočním pohledu vynechány ruce. A to proto, že si je uděláme samostatně během modelování. Nyní si ale nahrajeme do CINEMY 4D referenční obrázek. To můžeme udělat dvěmi způsoby. Buďto pomocí nastavení editačního okna menu Zobrazení a nebo si vytvoříme materiál s tímto obrázkem a ten promítneme do objektu. Abychom nahráli obrázek do pozadí (v tomto případě v čelním pohledu), zvolíme příkaz Konfigurovat z menu Upravit editačního okna a poté musíme otevřít záložku Pozadí ve Správci nastavení uvedeného nastavení. V této záložce najdeme pole pro zadání obrázku pozadí. Můžeme si tedy vybrat obrázek do pozadí. V našem případě obrázek najdeme v adresáři "tex\ tutorials" CINEMY 4D.

6

Zopakujeme stejný postup i v bočním pohledu a pokud je to nutné, zarovnáme si je. Pro druhou zmíněnou metodu potřebujeme referenční obrázek ve formě textury v materiálu - kanálu Barva a musíme zajistit, že bude textura promítaná ve správné velikosti. Vytvoříme si tedy nový objekt Rovina se segmentací 1 v obou směrech a šířku i výšku objektu zadáme podle velikosti obrázku. Osobně preferuji užití objektů Rovina, které mi poskytují vice "taktickou" zpětnou vazbu a mohou být kdykoliv skryté, převrácené a lze tak používat jako reference vice obrázků ve stejném pohledu najednou (například jeden pro oděv a jeden pro nahou postavu. Pro zmíněnou metodu potřebujeme referenční obrázek ve formě textury v materiálu - kanálu Barva a musíme zajistit, že bude textura promítaná ve správné velikosti. Vytvoříme si tedy nový objekt Rovina se segmentací 1 v obou směrech a šířku i výšku objektu zadáme podle velikosti obrázku.

8

Nyní máme referenční obrázek jako texturu na objektu Rovina v editačním okně Nyní zarovnáme obrázek v editačním okně a upravíme podle potřeby jeho rozlišení. Zvýšíme velikost náhledu v editačním okně podle přibližné velkosti obrázku a tím bude náhled přesnější. Přiřadíme objektu Roviny vlastnost Zobrazení a aktivujeme zde volbu Pok. OpenGL (pokud je tato možnost podporovaná Vaší grafi ckou kartou). Tím získáme velmi přesný náhled textury. Zapneme si také volbu konstantního stínování ve vlastnosti Zobrazení. Tím zajistíme, že uvidíme obrázek pozadí i skrze drátěný model, který bude případně v editačním okně nastavený. Umístíme si objekt Rovina tak, že ji uvidíme v čelním pohledu čelně. Aby byl obrázek zobrazen co nejvhodněji jak je to jen možné, umístíme jej v globálním systému tak, aby ležely nohy postavy ve výšce 0 (ve směru osy Y). Rovinu můžeme nastavit poloprůhlednou pomocí nastavení rentgenu, který nám umožní zobrazit i to, co je za objektem. To nám umožní zarovat také obrázek podle globálních os, jak je zobrazeno níže.

9

Červené vodící linky, které jsem nakreslil, nám pomohou v této chvíli, protože pomocí těchto linek si srovnáme polohu nohou postavy na ose X. Tip: Po vytvoření původní kresby si nakreslete čáry do samostatné vrstvy, můžeme si totiž tuto vrstvy pomocí nastavení vrstev v *.psd souboru přímo v CINEMĚ 4D kdykoliv vypnout. Jakmile máme obrázek zarovnaný, zkopírujeme si rovinu a zarovnáme tuto kopii v bočním pohledu.

10

Nyní si ořežeme roviny v rámci pohledů tak, abychom odstranili zbytečné části. Převedeme si objekty Rovina na polygony a použijeme příkaz Nůž v režimu Smyčka a ořežeme vnější části, které nepotřebujeme (v obou rovinách) a následně je smažeme. Umístíme si objekty rovin ve směru odpovídajících os tak, abychom měli pro model požadované místo. Ve výsledku by vše mělo vypadat asi takto:

11 

Tímto jsme skončili s přípravou a příště se už pustíme do samotnémo modelování!

Sébastien Florand

Seriál: Modelování lidské postavy

Komplexní série návodů pro uživatele CINEMY 4D, které vás provedou jednotlivými kroky tvorby lidské postavy.

Komentáře k článku  
Rig Predator | 1.6.2010 11:06
Rig standa | 1.6.2010 11:18
hm eI_mino | 1.6.2010 11:19

Přihlášení uživatele