Παρουσιάζοντας τον αγωγό γραφικών του υπολογιστή

Οι 6 φάσεις της 3D παραγωγής

Υπάρχει ένα σημείο στην σχεδόν κάθε ζωή του κινηματογράφου, όταν βλέπει κάτι σε μια ταινία και αναρωτιέται: «Τώρα πώς το έκανε αυτό;

Ορισμένες από τις εικόνες που έχουν δημιουργηθεί για την ασημένια οθόνη είναι πραγματικά εκπληκτικές, από τις χάλκινες μάχες στην τριλογία του Άρχοντα των Δαχτυλιδιών μέχρι τα συναρπαστικά ψηφιακά περιβάλλοντα που παράγονται για το Avatar , Tron: Legacy και τον πρωταθλητή οπτικών εφέ 2010, Έναρξη .

Όταν κοιτάζετε βαθιά κάτω από την κουκούλα, υπάρχει ένα τεράστιο ποσό εξελιγμένων μαθηματικών και επιστημών που πηγαίνει στα σύγχρονα γραφικά υπολογιστών. Αλλά για κάθε επιστήμονας υπολογιστών που εργάζεται πίσω από τις σκηνές, υπάρχουν τρεις ή τέσσερις ψηφιακοί καλλιτέχνες που εργάζονται σκληρά για να φέρουν τα πλάσματα, τους χαρακτήρες και τα τοπία της φαντασίας τους στη ζωή.

Ο αγωγός γραφικών του υπολογιστή

Η διαδικασία που πηγαίνει στην παραγωγή ενός πλήρως υλοποιημένου χαρακτήρα ή περιβάλλοντος 3D ταινίας είναι γνωστή από τους επαγγελματίες της βιομηχανίας ως "αγωγός γραφικών ηλεκτρονικών υπολογιστών". Παρόλο που η διαδικασία είναι αρκετά πολύπλοκη από τεχνική άποψη, είναι στην πραγματικότητα πολύ εύκολη η κατανόησή της όταν απεικονίζεται διαδοχικά .

Σκεφτείτε τον αγαπημένο σας χαρακτήρα τρισδιάστατης ταινίας. Θα μπορούσε να είναι Wall-E ή Buzz Lightyear, ή ίσως ήσασταν οπαδός του Po στο Kung Fu Panda . Ακόμα κι αν αυτοί οι τρεις χαρακτήρες φαίνονται πολύ διαφορετικοί, η βασική τους ακολουθία παραγωγής είναι η ίδια.

Προκειμένου να τραβήξετε ένα χαρακτήρα κινουμένων σχεδίων από μια σχεδίαση ιδέας ή storyboard σε μια πλήρως γυαλισμένη απόδοση 3D , ο χαρακτήρας περνάει από έξι κύριες φάσεις:

1. Προπαραγωγή
2. 3D Μοντελοποίηση
3. Σκίαση & Υφή
4. Φωτισμός
5. Κινουμένων σχεδίων
6. Δημιουργία και μετάδοση

01 από 07

Προπαραγωγή

Στην προπαραγωγή, η συνολική εμφάνιση ενός χαρακτήρα ή περιβάλλοντος σχεδιάζεται. Στο τέλος της προπαραγωγής, τα τελικά φύλλα σχεδιασμού θα αποσταλούν στην ομάδα μοντελοποίησης που θα αναπτυχθεί.

• Κάθε ιδέα μετράει: Δώδεκα ή ακόμα και εκατοντάδες σχέδια και πίνακες δημιουργούνται και αναθεωρούνται καθημερινά από το σκηνοθέτη, τους παραγωγούς και τους καλλιτέχνες.
• Χρωματική παλέτα: Το σχέδιο χρώματος ενός χαρακτήρα ή μια παλέτα αναπτύσσεται σε αυτή τη φάση, αλλά συνήθως δεν έχει οριστικοποιηθεί μέχρι αργότερα στη διαδικασία.
• Έννοια Οι καλλιτέχνες μπορούν να συνεργαστούν με ψηφιακούς γλύπτες για την παραγωγή προκαταρκτικών ψηφιακών μακέτων για πολλά υποσχόμενα σχέδια.
• Οι λεπτομέρειες χαρακτήρων έχουν οριστικοποιηθεί και οι ειδικές προκλήσεις (όπως η γούνα και το ύφασμα) αποστέλλονται στην έρευνα και την ανάπτυξη.

02 του 07

3D Μοντελοποίηση

Με την εμφάνιση του χαρακτήρα που έχει οριστικοποιηθεί, το έργο μεταφέρεται πλέον στα χέρια των μοντέλων 3D. Η δουλειά ενός μοντέλου είναι να πάρει ένα δισδιάστατο κομμάτι της τέχνης της ιδέας και να το μετατρέψει σε ένα 3D μοντέλο που μπορεί να δοθεί στους εμψυχωτές αργότερα στο δρόμο.

Στους σημερινούς αγωγούς παραγωγής, υπάρχουν δύο σημαντικές τεχνικές στο σύνολο εργαλείων του μοντελιστή: πολυγωνική μοντελοποίηση και ψηφιακή γλυπτική.

• Ο καθένας έχει τα δικά του μοναδικά πλεονεκτήματα και αδυναμίες, και παρόλο που είναι πολύ διαφορετικό, οι δύο προσεγγίσεις είναι αρκετά συμπληρωματικές.
• Η γλυπτική προσφέρεται περισσότερο σε οργανικά (χαρακτήρα) μοντέλα, ενώ η πολυγωνική μοντελοποίηση είναι πιο κατάλληλη για μηχανικά / αρχιτεκτονικά μοντέλα.

Το θέμα της τρισδιάστατης μοντελοποίησης είναι υπερβολικά εκτεταμένο για να καλύψει σε τρία ή τέσσερα σημεία σφαιρών, αλλά κάτι που θα συνεχίσουμε να καλύπτουμε σε βάθος στη σειρά Maya Training .

03 του 07

Σκίαση & Υφή

Το επόμενο βήμα στον αγωγό οπτικών εφέ είναι γνωστό ως σκίαση και υφή. Σε αυτή τη φάση, στο μοντέλο 3D προστίθενται υλικά, υφές και χρώματα.

• Κάθε στοιχείο του μοντέλου λαμβάνει ένα διαφορετικό υλικό shader για να του δώσει μια κατάλληλη εμφάνιση.
• Ρεαλιστικά υλικά: Εάν το αντικείμενο είναι κατασκευασμένο από πλαστικό, θα του δοθεί ένας ανακλαστικός, γυαλιστερός σκίαστρα. Εάν είναι κατασκευασμένο από γυαλί, το υλικό θα είναι μερικώς διαφανές και θα διαθλάρει το φως όπως το γυαλί πραγματικού κόσμου.
• Οι υφές και τα χρώματα προστίθενται είτε προβάλλοντας μια δισδιάστατη εικόνα στο μοντέλο είτε ζωγραφίζοντας απευθείας στην επιφάνεια του μοντέλου σαν να ήταν καμβάς. Αυτό επιτυγχάνεται με ειδικό λογισμικό (όπως το ZBrush) και ένα tablet γραφικών.

04 του 07

Φωτισμός

Για να τεθούν σε λειτουργία οι σκηνές 3D, ψηφιακά φώτα πρέπει να τοποθετηθούν στη σκηνή για να φωτιστούν τα μοντέλα, ακριβώς όπως τα φωτιστικά σε μια σειρά ταινιών θα φωτίζουν ηθοποιούς και ηθοποιούς. Αυτή είναι ίσως η δεύτερη πιο τεχνική φάση του αγωγού παραγωγής (μετά την απόδοση), αλλά εξακολουθεί να υπάρχει μια μεγάλη ποικιλία καλλιτεχνικής εμπλοκής.

• Ο σωστός φωτισμός πρέπει να είναι αρκετά ρεαλιστικός ώστε να είναι πιστευτός, αλλά αρκετά δραματικός ώστε να μεταφέρει την επιθυμητή διάθεση του σκηνοθέτη.
• Θέματα της διάθεσης: Πιστέψτε το ή όχι, οι ειδικοί φωτισμού έχουν το ίδιο ή και περισσότερο έλεγχο από τους ζωγράφους υφής όταν πρόκειται για το χρώμα, τη διάθεση και τη συνολική ατμόσφαιρα ενός πυροβολισμού.
• Back-and-Forth: Υπάρχει μεγάλη επικοινωνία ανάμεσα στους καλλιτέχνες φωτισμού και υφής. Τα δύο τμήματα συνεργάζονται στενά για να διασφαλίσουν ότι τα υλικά και τα φώτα ταιριάζουν από κοινού σωστά και ότι οι σκιές και οι αντανακλάσεις φαίνονται όσο το δυνατόν πιο πειστικές.

05 του 07

Κινουμένων σχεδίων

Η κίνηση, όπως γνωρίζουν οι περισσότεροι από εσάς, είναι η φάση παραγωγής όπου οι καλλιτέχνες αναπνέουν τη ζωή και την κίνηση στους χαρακτήρες τους. Η τεχνική κινούμενης εικόνας για 3D ταινίες είναι αρκετά διαφορετική από την παραδοσιακή ζωγραφική που σχεδιάστηκε με το χέρι, μοιράζοντας πολύ πιο κοινό έδαφος με τεχνικές στάσης-κίνησης:

• Rigged for Motion : Οι 3D χαρακτήρες ελέγχονται μέσω ενός εικονικού σκελετού ή "εξέδρας" που επιτρέπει σε έναν animator να ελέγχει τα χέρια, τα πόδια, τις εκφράσεις του προσώπου και τη στάση του μοντέλου.
• Το Pose-to-Pose: Η ζωτικότητα είναι συνήθως ολοκληρωμένη. Με άλλα λόγια, ένας εμψυχωτής θα θέσει ένα "κλειδί-πλαίσιο" τόσο για την έναρξη όσο και για τη λήξη της θέσης μιας δράσης, και στη συνέχεια τσίμπημα τα πάντα μεταξύ τους, έτσι ώστε η κίνηση είναι ρευστό και σωστά χρονομετρημένο.

Πηγαίνετε στον ιστότοπο συνοδευτικών animation του υπολογιστή μας για εκτεταμένη κάλυψη του θέματος.

06 του 07

Παραγωγή και μετα-παραγωγή

Η τελική φάση παραγωγής για μια τρισδιάστατη σκηνή είναι γνωστή ως απόδοση, η οποία ουσιαστικά αναφέρεται στη μετάφραση μιας τρισδιάστατης σκηνής σε μια ορισμένη δισδιάστατη εικόνα. Η απόδοση είναι πολύ τεχνική, οπότε δεν θα ξοδέψω πολύ χρόνο εδώ. Στη φάση αποδόσεων, πρέπει να εκτελεστούν όλοι οι υπολογισμοί που δεν μπορούν να γίνουν από τον υπολογιστή σας σε πραγματικό χρόνο.

Αυτό περιλαμβάνει, αλλά δεν περιορίζεται στα εξής:

• Ολοκλήρωση φωτισμού : Οι σκιές και οι αντανακλάσεις πρέπει να υπολογιστούν.
• Ειδικά εφέ : Αυτό συμβαίνει συνήθως όταν ενσωματώνονται στο σκηνικό φαινόμενα όπως ο θόρυβος στο βάθος του πεδίου, η ομίχλη, ο καπνός και οι εκρήξεις.
• Μετά την επεξεργασία: Εάν η φωτεινότητα, το χρώμα ή η αντίθεση πρέπει να τροποποιηθούν, αυτές οι αλλαγές θα ολοκληρωθούν σε ένα λογισμικό χειρισμού εικόνας μετά από το χρόνο απόδοσης.

Έχουμε μια εις βάθος εξήγηση για την απόδοση εδώ: Εκτέλεση: Ολοκλήρωση του πλαισίου

07 του 07

Θέλετε να μάθετε περισσότερα;

Παρόλο που ο αγωγός γραφικών του υπολογιστή είναι τεχνικά πολύπλοκος, τα βασικά βήματα είναι αρκετά εύκολα για να καταλάβει κάποιος. Αυτό το άρθρο δεν προορίζεται να είναι ένας εξαντλητικός πόρος, αλλά απλώς μια εισαγωγή στα εργαλεία και τις δεξιότητες που καθιστούν δυνατά τα τρισδιάστατα ηλεκτρονικά γραφικά.

Ας ελπίσουμε ότι αρκετοί έχουν παρασχεθεί εδώ για να προωθήσουν μια καλύτερη κατανόηση του έργου και των πόρων που πηγαίνουν στην παραγωγή μερικών από τα αριστουργήματα των οπτικών εφέ που έχουμε ερωτευτεί όλα αυτά τα χρόνια.

Λάβετε υπόψη ότι αυτό το άρθρο είναι απλά ένα άλμα - συζητάμε όλα τα θέματα που θέσαμε εδώ με περισσότερες λεπτομέρειες σε άλλα άρθρα. Εκτός από το About.com, βιβλία τέχνης για συγκεκριμένες ταινίες μπορεί να ανοίξει το μάτι, και υπάρχουν ζωντανές σε απευθείας σύνδεση κοινότητες σε μέρη όπως το 3D Total και CG Society. Προτρέπω οποιονδήποτε με περαιτέρω ενδιαφέρον να τα ελέγξει, ή αν έχετε ενδιαφέρον να κάνετε κάποια δική σας τέχνη, ρίξτε μια ματιά στη σειρά μαθημάτων μας: