Одна из причин, по которой трехмерная графика используется в кинематографе, - возможность создания виртуальных декораций, на производство которых в реальной жизни могло бы уйти гораздо больше времени и материальных затрат.
Предположим, по задумке безумного режиссера актеры должны загорать на пляже, который расположен: в Антарктиде. Организовать поездку съемочной группы на ледяной континент невероятно дорого. И еще более трудно заставить актеров в плавках бегать по снегу в семидесятиградусный мороз.
Гораздо более бескровный способ съемки подобной сцены - создать декорации в съемочном павильоне. До появления трехмерной графики к этому способу прибегали практически всегда. Однако сегодня использовать его уже не имеет смысла. На создание огромной декорации айсберга и тонны снега нужно гораздо больше времени, чем на моделирование подобной сцены средствами 3D-графики.
Подобную сцену можно воссоздать в 3ds Max. Самый простой и быстрый способ смоделировать пляж в Антарктиде - совместить реально отснятое изображение с элементами 3D-графики. Чтобы зритель понял, что на изображении показан именно пляж, необходимо сделать так, чтобы он увидел на картинке неотъемлемые атрибуты пляжа. Таковыми могут быть шезлонг и зонтик, защищающий от палящего Солнца.
Итак, сцена состоит из трех элементов, которые необходимо совместить: реального пейзажа, сделанного в Антарктиде, и трехмерных моделей шезлонга и зонтика.
Для того чтобы установить в качестве фонового изображения графический файл, необходимо выполнить команду Rendering>Environment, в свитке настроек Common Parameters появившегося окна Environment and Effects нажать кнопку под строкой Environment Map и в качестве карты окружения выбрать Bitmap. В появившемся окне Select Bitmap Image File необходимо указать путь к графическому файлу с изображением пейзажа. Благодаря этому фоновое изображение будет видно на просчитанном рисунке.
Чтобы фоновый рисунок был виден и в окне проекции, выполните команду Views>Viewport Background или воспользуйтесь сочетанием клавиш Alt+B. После этого на экране появляется окно Viewport Background, в котором нужно установить флажки Use Environment Background и Display Background.
Для того чтобы совместить трехмерные объекты и картинку, модели необходимо импортировать в 3ds Max. Если модели сохранены в формате *.MAX, для их добавления в текущую сцену нужно выполнить команду File>Merge, после чего в окне Merge File указать путь к нужному файлу и нажать кнопку Открыть. В появившемся окне Merge можно выбрать, какие объекты сцены нужно добавить в текущий проект.
Если же модели сохранены в других форматах, которые поддерживает 3ds Max (*.3DS, *.OBJ и др.), для их импорта нужно выполнить команду File>Import.
На первый взгляд может показаться, что простого добавления моделей в сцену с фоновым изображением будет достаточно для того, чтобы получить желаемый результат, однако с этого работа только начинается.
- Во-первых, добавленные трехмерные объекты должны уменьшаться в размерах по мере приближения к линии горизонта, которая присутствует на фоновой фотографии;
- Во-вторых, на эти объекты должно распространяться освещение, которое было в момент съемки фотографии;
- В-третьих, объекты, добавленные в сцену, должны отбрасывать тени.
При невыполнении хотя бы одного из этих условий работа будет выглядеть неестественно, и зритель ни за что не поверит в реальность того, что он видит на картинке.
Совмещение перспективы
Если вы уже работали в 3ds Max, вы наверняка обращали внимание на плоскую сетку, которая отображается в окнах проекций. Если вам раньше было непонятно, зачем она нужна, то сейчас вы это поймете. Все объекты, которые создаются в 3ds Max, привязываются к этой плоскости. Это легко проверить, создав в окне Perspective несколько объектов. Иными словами, эта плоскость служит для ориентации в трехмерном пространстве.
Для того чтобы трехмерные объекты сцены уменьшались в размерах по мере приближения к линии горизонта на фотографии, нужно поставить сетку под таким углом, чтобы плоскость, проходящая через сетку, скрывалась на этой линии горизонта. Добавим в проект виртуальную камеру и будем производить совмещение перспективы с ее помощью.
Работая в окне Perspective, нажмите сочетание клавиш Ctrl+C, чтобы создать камеру из вида. В ее свойствах установите флажок Show Horizon. В окне проекции появится условная черная линия, обозначающая линию горизонта камеры.
Используя инструмент навигации Orbit Camera, расположенный в правом нижнем углу окна программы, опустите линию, совместив ее с линией горизонта на фотографии. При этом, плоскость, проходящая через сетку, будет совмещена с линией горизонта на фотографии, в чем легко убедиться, создав несколько примитивов.
После установки горизонта камеры перспектива совмещена, и объекты уменьшаются в размерах по мере удаления от виртуальной камеры точно так же, как если бы они существовали в пространстве, запечатленном на фотографии
Теперь правильно расставить в сцене импортированные объекты не составит труда. Добавьте их в сцену одним из способов, который описан выше. Мы добавили в сцену два объекта - шезлонг и зонтик, после чего размножили их.
Установка освещения
Несмотря на то, что объекты расположены правильно, все равно складывается впечатление, что они висят в воздухе. Это происходит потому, что освещение на фотографии не совпадает с тем, как освещены трехмерные объекты.
В 3ds max имеются специальные типы источников света, имитирующие естественное освещение - Daylight и Sunlight. Они находятся в категории Systems на вкладке Create командной панели.
Эти системы позволяют принимать во внимание при визуализации такие характеристики освещения, как географическое расположение объекта (страна и город), точную дату и время суток. Учитывая эти данные, программа использует схему освещения, соответствующую положению солнца в заданное время.
В связке с системами дневного освещения Daylight и Sunlight используется объект Compass. При создании этих систем освещения объект Compass создается автоматически. Отличие между Daylight и Sunlight состоит в том, что в первом случае учитывается освещение с учетом света неба, а во втором - только солнца.
Если вы знаете, в каком месте и в какое время производилась съемка фотографии, вы можете использовать один из этих источников света. Однако если вам это неизвестно, можно воспользоваться источником света IES Sun, который имитирует дневное освещение безотносительно к региону и времени. Для добавления его в сцену перейдите на вкладку Create командной панели, в категории Lights выберите из раскрывающегося списка строку Photometric и нажмите кнопку IES Sun. В настройках источника света установите флажок On в разделе Shadows. Для большей реалистичности можете установить тип проецирования теней Area Shadows.
Разместите источник света в сцене, установив его мишень ниже уровня плоскости земли. Изменяя в пространстве положение источника света и его мишени, можно имитировать освещение в различное время суток. Присмотритесь к тому, куда направлена тень от объектов, изображенных на фотографии, и подберите такое положение источника света, при котором предполагаемые тени от добавленных 3D-объектов были бы параллельны настоящим теням. Тени в сцене пока что не видны, но то, как они будут расположены, вам подскажет линия, проходящая между мишенью источника света и им самим.
Если бы трехмерные объекты действительно находились в том месте, которое изображено на фотографии, они, безусловно, отбрасывали бы на снег тени. В нашем случае объекты не отбрасывают тени. В принципе, тени присутствуют, однако они отбрасываются в бесконечное пространство. Необходимо создать поверхность, на которой бы тени были заметны.
Для этой цели подойдет примитив Plane. Площадь плоскости должна быть такой, чтобы на ней были видны тени от всех объектов сцены. Примитив Plane должен отображать тени трехмерных объектов и при этом не должен быть виден на финальном изображении. Этого можно достичь, используя материал Matte/Shadow. Откройте Material Editor, создайте в свободной ячейке этот тип материала и перетащите его на плоскость.
Поскольку на фотографии земля занесена снегом и поэтому имеет неровный рельеф, тени, отбрасываемые от объектов, также должны быть неровными. Для этого необходимо придать плоскости, на которую попадают тени от объектов, рельефность. В настройках примитива Plane установите большое значение сегментов по длине и ширине, после чего примените к нему модификатор Noise. Глубиной рельефа управляйте с помощью параметра Strength Z. Чтобы шум на поверхности плоскости был более реалистичным, установите флажок Fractal в свитке Parameters. Это даст возможность получить деформацию по фрактальному алгоритму.
Если это необходимо, немного поднимите плоскость. Благодаря тому, что поверхность плоскости неровная, будет казаться, что ножки шезлонга закопаны в снег, что сделает изображение еще более реалистичным. Сцена готова, осталось только ее визуализировать.
Что у нас получилось, показано в начале, на первой иллюстрации.
