Нефотореалистичный рендер - NPR1
Нефотореалистичный рендер - NPR1
Название: NPR1. Производитель: Reyes Infografica ( http://www.reyes-infografica.com ). Размер: 18 Мб. Статус: коммерческий. Установка: имеет Мастер установки
Где искать: 1. Главное меню > Rendering > Render > свиток Current Renderers > кнопка Assign > строчкa NPR1.
2. Material Editor > Material Map/Browser > типы материала Cartoon Material и Cartoon Fix Material.
3. Командная панель > закладка Utilities > кнопка More... > строчка NPR1.
В погоне за фотореалистичностью студии 3D-дизайна выкладывают сумасшедшие деньги за программные решения от Cebas Computers или Chaos Group. Их можно понять: когда заказчик требует 3D-ролик с рекламой зубной пасты, он хочет за несколько секунд поразить зрителей компьютерной 3D-анимацией, чтобы хоть как-то привлечь их внимание к надоевшему кариесу. А ведь, между прочим, гораздо большего результата можно добиться иным способом. Если создать сцену нефотореалистично, но вложить в нее оригинальную идею и собственный неповторимый стиль, то такой проект будет иметь гораздо больше шансов на успех. Почему картины Рембрандта, Рафаэля и Ван Гога нам кажутся настолько прекрасными? Наверное, именно потому, что в них есть индивидуальность создателя.
Широкая область применения 3D Studio Max, в том числе и в сфере мультипликации, подвигла разработчиков на создание нового типа материала Ink'n'Paint, реализованного в пятой версии программы. Этот тип материала предназначается для создания нефотореалистичных изображений. Однако это нововведение, равно как и Global Illumination (Radiosity), можно воспринимать скорее как дань моде, нежели как практический инструмент для работы. Просчет стандартным Default Scanline Renderer всегда был и остается одной из слабых сторон программы, поэтому там, где нужно качественное изображение, приходится применять внешние рендеры. Кроме описанных выше фотореалистичных рендеров, существуют также так называемые "нефотореалистичные рендеры". Плагины NPR1 и CartoonReyes именно к ним и относятся.
CartoonReyes был одной из первых попыток получить 2D-изображение в трехмерном редакторе компьютерной графики. Принцип его работы основан на том, что программа определяет линию контура объекта, внутри которой осуществляется заливка по определенному алгоритму.
CartoonReyes добавляет два типа материалов: Cartoon Material и Cartoon Fix Material. Первый позволяет устанавливать такие параметры, как цвет линии контура, цвет свечения, а также карту прозрачности и некоторые другие параметры раскраски.
Cartoon Fix Material используется тогда, когда необходимо получить материал, основанный на выбранном стандартном материале 3D Studio Max. В этом случае все решает основной материал (Original Material), а настройки Cartoon Fix Material могут лишь незначительно влиять на стиль окраски объекта. Для того чтобы внешний рендер CartoonReyes выполнил просчеты, сцена должна в основном состоять из материалов плагина. Только в этом случае пользователь сможет получить мультяшное изображение. Если же отрендерить сцену, в которой имеются материалы CartoonReyes, стандартным рендером, такого эффекта не добиться. Большая популярность CartoonReyes заставила разработчиков задуматься над продолжением серии нефотореалистичных рендеров.
Спустя некоторое время ими был создан рендер следующего поколения — NPR1. Этот продукт включает в себя все возможности CartoonReyes, а также имеет некоторые новые эффекты визуализации.
Название NPR1, на первый взгляд, несколько необычно. За этой аббревиатурой скрывается английское словосочетание Non-PhotoRealistic Render. Сама по себе программа уникальна и пока не имеет аналогов. Основная цель, которую преследовали разработчики этого рендера, — создать такой алгоритм просчета, чтобы полученное изображение напоминало картину художника.
Несмотря на то, что фотография и кинематограф приобрели огромную популярность и даже стали искусством, профессия художника не исчезла. Идея заставить компьютер рисовать картины давно будоражит ум человека, но все попытки в данной области не увенчались успехом. Сымитировать работу, скажем, импрессиониста можно, например, в Adobe Photoshop или еще в каком-нибудь графическом редакторе. Результат получится неплохой, но для анимации такой способ не подойдет, так как применять к каждому кадру фильтр "Фотошопа", а затем "склеивать" все воедино очень трудно. Нельзя считать выходом из подобной ситуации и использование встроенных фильтров обработки изображения в программах для нелинейного видеомонтажа (например, в Adobe Premiere или Ulead Media Studio Pro). Как бы ни старались программисты, придумывая все новые алгоритмы просчета изображения, все равно анимация выглядит как ожившая картина художника, а как размытое действо, происходящее за цветным витражом.
А вот изображения, полученные при помощи NPR1, напоминают картины, написанные мелками или кистью художника. Картинки, просчитанные плагином, выглядят оригинально и не похожи на те, которые можно сделать, скажем, в том же Adobe Photoshop. Это объясняется тем, что в процессе визуализации NPR1 учитывает не только растровое изображение в целом (как это происходит в "Фотошопе"), но и геометрию всех трехмерных объектов, а также расстояние от камеры до них. Кроме того, по мере передвижения моделей в сцене компьютерные мазки не возникают внезапно, а плавно изменяются от начала анимации до ее окончания. Этот плагин — не машина для рисования, а гибкий инструмент в руках дизайнера. Объяснить словами действие NPR1 настолько же трудно, насколько тяжело рассказать, чем стиль одного художника отличается от стиля другого. Поэтому советуем вам самим опробовать плагин в работе, чтобы судить о нем не понаслышке. Чем отличается обычный рендер от NPR1, вы можете наблюдать на рисунках. Для того чтобы использовать этот плагин, вам понадобится видеокарта с 3D-ускорителем, а кроме того, на компьютере должен быть установлен DirectX 8 или выше. Минимальный объем оперативной памяти — 256 Мб.
Отличия NPR1 от Cartoon-Reyes становятся видны лишь тогда, когда в свитке настроек параметров рендера Cartoon Renderer включена опция NPR Effects. Пока этого не сделано, плагин будет работать как CartoonReyes.
Если плагин установлен правильно, то собственный механизм просчета сцены можно будет заменить на рендер от Reyes Infografica. Для этого в свитке Current Renderers (окно Render Scene) следует нажать кнопку Assign и выбрать из списка рендеров строчку NPR. Теперь рендер NPR1 включен, но, если сразу нажать кнопку Render, то результат будет далек от желаемого, так как перед рендерингом необходимо выставить настройки программы.
Каждому объекту в сцене можно назначить свой стиль мазка кисти. Делается это при помощи утилиты NPR1. В свитке вызванной утилиты доступны две кнопки: PickObject (Выбрать объект) и Close (Завершить работу утилиты). Нажав первую, выбираем любой объект в окне проекции и кликаем на кнопке NewLayer (Новый слой). В данном случае под словом "слой" подразумевается то же самое, что и в "Фотошопе", за исключением того, что в программе от Adobe слой содержит 2D-объекты, а в 3D Studio Max работа идет с трехмерными телами. Внизу окна со списком слоев, имеющихся в сцене, есть две опции — NPR Object и Deformable Mesh. Если мы хотим, чтобы объект отображался "мазками", то есть с применением NPR-эффектов, первая из этих опций должна быть включена. Deformable Mesh используется в тех случаях, когда в процессе анимации тело изменяет форму. Если данная опция задействована, в каждом новом кадре мазки изменяются в соответствии с новой формой.
Однако вернемся к созданию слоев. После того как слой выбран, ему нужно дать имя. Называем этот новый слой и, нажав кнопку Edit Layers, попадаем в редактор слоев NPR. Варьируя настройки редактора слоев, получаем самые разнообразные варианты изображения: от акварели и масляных красок до простого наброска карандашом. Окно редактора слоев условно можно разделить на три части: область предварительного просмотра, группа настроек, определяющих форму мазков, и редактор положения штрихов Flow Field Editor. Любое изменение параметров выбранного слоя наглядно отображается в окне предварительного просмотра. В левой верхней части экрана расположена трехмерная модель тела (та, что была выбрана в окне проекции), к которой будут применены все выставляемые настройки данного слоя. Эту модель можно вращать (при нажатой кнопке мыши) нажатием левой кнопке мыши, подбирая оптимальное, на ваш взгляд, положение штрихов.
Между делом хотелось бы немного "пожурить" создателей NPR1. Дело в том, что если определить, как вращается модель, еще можно "методом тыка", то понять, как приблизить или, наоборот, отодвинуть тело в окошке предпросмотра, эмпирическим путем достаточно сложно. Для этого нехитрого действия нужно одновременно нажать левую и правую кнопки мышки. Если двигать при этом мышку вверх-вниз, тело будет то приближаться, то отдаляться. Подобный способ управления положением модели в окне проекции, насколько нам известно, не встречается ни в одной 3D-программе, поэтому догадаться нелегко.
Направление штрихов (strokes) визуально отображено в левой нижней части экрана в виде маленьких стрелочек, а если нажать кнопку Refresh, то расположение мазков схематически обозначится на объекте. В середине окна редактора слоев имеется кнопка Render. Нажав на нее, можно увидеть, как при конечном рендеринге будет отображаться выделенный объект. Эта функция очень удобна, так как с ее помощью можно точно подобрать требуемые параметры виртуальной кисти. Что касается настроек, определяющих форму мазков, то они объединены в пять закладок:
Stroke — определяет размер (Size) и плотность мазков (Density), цвет холста (Canvas Color), угол мазка. Для того чтобы величина каждого мазка и угол их наложения на холст были неодинаковыми (иначе возникнет ощущение шаблонности), можно устанавливать свою величину вероятности — Random — для каждого из этих параметров;
Brush Map — в этой закладке из библиотеки заготовок можно загрузить желаемую форму мазка. В зависимости от выбранного файла *.tga конечное изображение будет напоминать рисунок углем, карандашом, мелком, акварелью и т.д.;
Color — определяет цвет холста, а следовательно, и оттенок эффекта;
L-Fate — позволяет управлять площадью светлых и темных участков, тем самым качественно распределяя свет в сцене;
Z-Fate — настройки этой закладки помогают предотвратить эффект размытия при удалении камеры от объекта.
Объекты, которые не принадлежат ни одному NPR-слою, будут отрендерены стандартным Default Scanline Renderer.
Несколько слов насчет Flow Field Editor. В зависимости от типа холста и применяемых художником красок каждый "мазок" кисти художника будет ложиться на полотно по-разному. Причин тому множество. Это и неоднородность поверхности, и густота красок, и многое другое. Чтобы максимально придать реалистичности мазкам, нужно поработать с настройками Flow Field Editor. Он включает в себя группу модификаторов: Uniform, Source, Attractor, Point, Segment, Vortex. Все они создают уникальное сочетание красок на холсте.
Ярким доказательством того, что, используя NPR1, можно создавать самые настоящие шедевры, может служить тот факт, что среди файлов-примеров, прилагающихся к плагину на компакт-диске с инсталляцией, можно найти коротенькую анимацию, в которой оживает картина великого Пикассо.
Сергей Бондаренко
Название: NPR1. Производитель: Reyes Infografica ( http://www.reyes-infografica.com ). Размер: 18 Мб. Статус: коммерческий. Установка: имеет Мастер установки
Где искать: 1. Главное меню > Rendering > Render > свиток Current Renderers > кнопка Assign > строчкa NPR1.
2. Material Editor > Material Map/Browser > типы материала Cartoon Material и Cartoon Fix Material.
3. Командная панель > закладка Utilities > кнопка More... > строчка NPR1.
В погоне за фотореалистичностью студии 3D-дизайна выкладывают сумасшедшие деньги за программные решения от Cebas Computers или Chaos Group. Их можно понять: когда заказчик требует 3D-ролик с рекламой зубной пасты, он хочет за несколько секунд поразить зрителей компьютерной 3D-анимацией, чтобы хоть как-то привлечь их внимание к надоевшему кариесу. А ведь, между прочим, гораздо большего результата можно добиться иным способом. Если создать сцену нефотореалистично, но вложить в нее оригинальную идею и собственный неповторимый стиль, то такой проект будет иметь гораздо больше шансов на успех. Почему картины Рембрандта, Рафаэля и Ван Гога нам кажутся настолько прекрасными? Наверное, именно потому, что в них есть индивидуальность создателя.
Широкая область применения 3D Studio Max, в том числе и в сфере мультипликации, подвигла разработчиков на создание нового типа материала Ink'n'Paint, реализованного в пятой версии программы. Этот тип материала предназначается для создания нефотореалистичных изображений. Однако это нововведение, равно как и Global Illumination (Radiosity), можно воспринимать скорее как дань моде, нежели как практический инструмент для работы. Просчет стандартным Default Scanline Renderer всегда был и остается одной из слабых сторон программы, поэтому там, где нужно качественное изображение, приходится применять внешние рендеры. Кроме описанных выше фотореалистичных рендеров, существуют также так называемые "нефотореалистичные рендеры". Плагины NPR1 и CartoonReyes именно к ним и относятся.
CartoonReyes был одной из первых попыток получить 2D-изображение в трехмерном редакторе компьютерной графики. Принцип его работы основан на том, что программа определяет линию контура объекта, внутри которой осуществляется заливка по определенному алгоритму.
CartoonReyes добавляет два типа материалов: Cartoon Material и Cartoon Fix Material. Первый позволяет устанавливать такие параметры, как цвет линии контура, цвет свечения, а также карту прозрачности и некоторые другие параметры раскраски.
Cartoon Fix Material используется тогда, когда необходимо получить материал, основанный на выбранном стандартном материале 3D Studio Max. В этом случае все решает основной материал (Original Material), а настройки Cartoon Fix Material могут лишь незначительно влиять на стиль окраски объекта. Для того чтобы внешний рендер CartoonReyes выполнил просчеты, сцена должна в основном состоять из материалов плагина. Только в этом случае пользователь сможет получить мультяшное изображение. Если же отрендерить сцену, в которой имеются материалы CartoonReyes, стандартным рендером, такого эффекта не добиться. Большая популярность CartoonReyes заставила разработчиков задуматься над продолжением серии нефотореалистичных рендеров.
Спустя некоторое время ими был создан рендер следующего поколения — NPR1. Этот продукт включает в себя все возможности CartoonReyes, а также имеет некоторые новые эффекты визуализации.
Название NPR1, на первый взгляд, несколько необычно. За этой аббревиатурой скрывается английское словосочетание Non-PhotoRealistic Render. Сама по себе программа уникальна и пока не имеет аналогов. Основная цель, которую преследовали разработчики этого рендера, — создать такой алгоритм просчета, чтобы полученное изображение напоминало картину художника.
Несмотря на то, что фотография и кинематограф приобрели огромную популярность и даже стали искусством, профессия художника не исчезла. Идея заставить компьютер рисовать картины давно будоражит ум человека, но все попытки в данной области не увенчались успехом. Сымитировать работу, скажем, импрессиониста можно, например, в Adobe Photoshop или еще в каком-нибудь графическом редакторе. Результат получится неплохой, но для анимации такой способ не подойдет, так как применять к каждому кадру фильтр "Фотошопа", а затем "склеивать" все воедино очень трудно. Нельзя считать выходом из подобной ситуации и использование встроенных фильтров обработки изображения в программах для нелинейного видеомонтажа (например, в Adobe Premiere или Ulead Media Studio Pro). Как бы ни старались программисты, придумывая все новые алгоритмы просчета изображения, все равно анимация выглядит как ожившая картина художника, а как размытое действо, происходящее за цветным витражом.
А вот изображения, полученные при помощи NPR1, напоминают картины, написанные мелками или кистью художника. Картинки, просчитанные плагином, выглядят оригинально и не похожи на те, которые можно сделать, скажем, в том же Adobe Photoshop. Это объясняется тем, что в процессе визуализации NPR1 учитывает не только растровое изображение в целом (как это происходит в "Фотошопе"), но и геометрию всех трехмерных объектов, а также расстояние от камеры до них. Кроме того, по мере передвижения моделей в сцене компьютерные мазки не возникают внезапно, а плавно изменяются от начала анимации до ее окончания. Этот плагин — не машина для рисования, а гибкий инструмент в руках дизайнера. Объяснить словами действие NPR1 настолько же трудно, насколько тяжело рассказать, чем стиль одного художника отличается от стиля другого. Поэтому советуем вам самим опробовать плагин в работе, чтобы судить о нем не понаслышке. Чем отличается обычный рендер от NPR1, вы можете наблюдать на рисунках. Для того чтобы использовать этот плагин, вам понадобится видеокарта с 3D-ускорителем, а кроме того, на компьютере должен быть установлен DirectX 8 или выше. Минимальный объем оперативной памяти — 256 Мб.
Отличия NPR1 от Cartoon-Reyes становятся видны лишь тогда, когда в свитке настроек параметров рендера Cartoon Renderer включена опция NPR Effects. Пока этого не сделано, плагин будет работать как CartoonReyes.
Если плагин установлен правильно, то собственный механизм просчета сцены можно будет заменить на рендер от Reyes Infografica. Для этого в свитке Current Renderers (окно Render Scene) следует нажать кнопку Assign и выбрать из списка рендеров строчку NPR. Теперь рендер NPR1 включен, но, если сразу нажать кнопку Render, то результат будет далек от желаемого, так как перед рендерингом необходимо выставить настройки программы.
Каждому объекту в сцене можно назначить свой стиль мазка кисти. Делается это при помощи утилиты NPR1. В свитке вызванной утилиты доступны две кнопки: PickObject (Выбрать объект) и Close (Завершить работу утилиты). Нажав первую, выбираем любой объект в окне проекции и кликаем на кнопке NewLayer (Новый слой). В данном случае под словом "слой" подразумевается то же самое, что и в "Фотошопе", за исключением того, что в программе от Adobe слой содержит 2D-объекты, а в 3D Studio Max работа идет с трехмерными телами. Внизу окна со списком слоев, имеющихся в сцене, есть две опции — NPR Object и Deformable Mesh. Если мы хотим, чтобы объект отображался "мазками", то есть с применением NPR-эффектов, первая из этих опций должна быть включена. Deformable Mesh используется в тех случаях, когда в процессе анимации тело изменяет форму. Если данная опция задействована, в каждом новом кадре мазки изменяются в соответствии с новой формой.
Однако вернемся к созданию слоев. После того как слой выбран, ему нужно дать имя. Называем этот новый слой и, нажав кнопку Edit Layers, попадаем в редактор слоев NPR. Варьируя настройки редактора слоев, получаем самые разнообразные варианты изображения: от акварели и масляных красок до простого наброска карандашом. Окно редактора слоев условно можно разделить на три части: область предварительного просмотра, группа настроек, определяющих форму мазков, и редактор положения штрихов Flow Field Editor. Любое изменение параметров выбранного слоя наглядно отображается в окне предварительного просмотра. В левой верхней части экрана расположена трехмерная модель тела (та, что была выбрана в окне проекции), к которой будут применены все выставляемые настройки данного слоя. Эту модель можно вращать (при нажатой кнопке мыши) нажатием левой кнопке мыши, подбирая оптимальное, на ваш взгляд, положение штрихов.
Между делом хотелось бы немного "пожурить" создателей NPR1. Дело в том, что если определить, как вращается модель, еще можно "методом тыка", то понять, как приблизить или, наоборот, отодвинуть тело в окошке предпросмотра, эмпирическим путем достаточно сложно. Для этого нехитрого действия нужно одновременно нажать левую и правую кнопки мышки. Если двигать при этом мышку вверх-вниз, тело будет то приближаться, то отдаляться. Подобный способ управления положением модели в окне проекции, насколько нам известно, не встречается ни в одной 3D-программе, поэтому догадаться нелегко.
Направление штрихов (strokes) визуально отображено в левой нижней части экрана в виде маленьких стрелочек, а если нажать кнопку Refresh, то расположение мазков схематически обозначится на объекте. В середине окна редактора слоев имеется кнопка Render. Нажав на нее, можно увидеть, как при конечном рендеринге будет отображаться выделенный объект. Эта функция очень удобна, так как с ее помощью можно точно подобрать требуемые параметры виртуальной кисти. Что касается настроек, определяющих форму мазков, то они объединены в пять закладок:
Stroke — определяет размер (Size) и плотность мазков (Density), цвет холста (Canvas Color), угол мазка. Для того чтобы величина каждого мазка и угол их наложения на холст были неодинаковыми (иначе возникнет ощущение шаблонности), можно устанавливать свою величину вероятности — Random — для каждого из этих параметров;
Brush Map — в этой закладке из библиотеки заготовок можно загрузить желаемую форму мазка. В зависимости от выбранного файла *.tga конечное изображение будет напоминать рисунок углем, карандашом, мелком, акварелью и т.д.;
Color — определяет цвет холста, а следовательно, и оттенок эффекта;
L-Fate — позволяет управлять площадью светлых и темных участков, тем самым качественно распределяя свет в сцене;
Z-Fate — настройки этой закладки помогают предотвратить эффект размытия при удалении камеры от объекта.
Объекты, которые не принадлежат ни одному NPR-слою, будут отрендерены стандартным Default Scanline Renderer.
Несколько слов насчет Flow Field Editor. В зависимости от типа холста и применяемых художником красок каждый "мазок" кисти художника будет ложиться на полотно по-разному. Причин тому множество. Это и неоднородность поверхности, и густота красок, и многое другое. Чтобы максимально придать реалистичности мазкам, нужно поработать с настройками Flow Field Editor. Он включает в себя группу модификаторов: Uniform, Source, Attractor, Point, Segment, Vortex. Все они создают уникальное сочетание красок на холсте.
Ярким доказательством того, что, используя NPR1, можно создавать самые настоящие шедевры, может служить тот факт, что среди файлов-примеров, прилагающихся к плагину на компакт-диске с инсталляцией, можно найти коротенькую анимацию, в которой оживает картина великого Пикассо.
Сергей Бондаренко
Компьютерная газета. Статья была опубликована в номере 29 за 2003 год в рубрике soft :: графика
