Глава 5.1: Скульптинг. Теория

Материал из Blender3D.

(Перенаправлено с Глава 5.1: Лепка. Теория)
Перейти к: навигация, поиск

Автор: Том Масгроув (Tom Musgrove)

Перевод happyblender

Содержание

Также, как и в случае с инструментами UV-развертки в Blender, принцип работы с многоуровневым скульптингом лучше всего объясняется на практике. Сами по себе, инструменты, довольно просты, но именно в этом кроется их мощь. Этот раздел обсуждения будет служить больше как справочная информация для того, кто уже ознакомился с общими приемами работы с многоуровневым скульптингом, в разделе "Практическое занятие" этой главы. Также, было бы полезно поработать с Главой 4, если вы все еще не поняли фундаментальные понятия и терминологию меш-моделирования.


Многоуровневый меш

Иногда, после того, как вы серьезно подразделили меш для того, чтобы сделать его высокодетализированным, вы пожалеете о том, что у вас нет возможности вернуться к неподразделенной версии объекта для того, чтобы внести масштабные изменения, не нарушая той превосходной работы, которую вы уже сделали. Лучшее, что вы можете сделать в данной ситуации, это попробовать перемещать меш с помощью инструмента Пропорционального редактирования (Proportional Editing Tool), и надеяться, что это не очень сильно деформирует его.

Используя многоуровневый моделлинг, вы как раз сможете это сделать. Можно слепить голову с невероятной детализацией, затем позже решить, что общие пропорции лица неправильные и легко их исправить на уровне детализации, который более приспособлен к подобным изменениям.

Меш изменяется на многоуровневый кликаньем на кнопке Add Multires (Добавить Многоуровневый) на панели Multires, которая расположена в кнопках редактирования (Edit buttons, клавиша F9).

Как только меш был сделан многоуровневым, к нему нельзя добавлять или удалять геометрию в Режиме редактирования. Как бы то ни было, существующая геометрия все еще может быть изменена. Также Shape Keys (Ключи формы, Глава 8) и многоуровневость несовместимы, и при попытке использовать их вместе Blender предупредит вас.

Панель Multires после кликанья на кнопке "Add Multires".
Увеличить
Панель Multires после кликанья на кнопке "Add Multires".


Панель Multires после кликанья на кнопке "Add Level" ("Добавить уровень").
Увеличить
Панель Multires после кликанья на кнопке "Add Level" ("Добавить уровень").


Уровни Multires добавляются путем кликанья на кнопке Add Level. Текущий уровень, который показан в 3D-окне и доступен для использования, устанавливается с помощью переключателя Level (Уровень). Рабочий уровень также может быть задан с помощью клавиш Page Up и Page Down. Изменения, сделанные на любом уровне распространяться на другие уровни, таким образом, если вы перемещаете всю правую половину меша вверх, на более высокий уровень детализации, версия с низким уровнем детализации будет перемещаться следом, и наоборот. Лучше работать на настолько низком уровне детализации, на котором предоставляется возможность выполнять текущую задачу.

Если вы создали слишком много значений многоуровневости и осознали, что они вам не нужны, они могут быть удалены путем установки текущего Уровня, выше тех, которые вы хотите сохранить, и нажатием клавиши Del Higher (Удалить высшие). Таким же способом, низшие значения многоуровневости, которые вы больше не используете, могут быть удалены нажатием кнопки Del Lower (Удалить низшие).

Если вы полностью закончили использование многоуровневых свойств меша и хотите увидеть его во взаимодействии с Shape Keys, или изменить текущую геометрию, используйте кнопку Apply Multires (Применить Многоуровневость). Эта функция удалит все свойства многоуровневости, изменит объект на обычный меш, как это происходило на текущем уровне настроек многоуровневости. Если у вас 9 уровней детализации и вы нажмете кнопку Apply Multires, когда вы находитесь на 6 уровне, то итоговый меш будет таким, каким он был на 6 уровне - все последующие изменения будут утеряны.

Примечание: несмотря на то, что они обсуждаются в одной и той же главе и часто используются вместе, многоуровневый моделлинг и инструменты скульптинга могут использоваться независимо. Любой меш может быть изменен c использованием всего ряда инструментов скульптинга, точно так же, как любой меш может быть сделан многоуровневым и обрабатываться строго традиционными инструментами полигонального преобразования.

Инструменты скульптинга

Чтобы начать скульптинг, вам нужно выделить меш и включить Режим скульптинга (Sculpt Mode) в 3D-заголовке. Когда объект находится в Режиме скульптинга, вкладки Sculpt (скульптинг) и Brush (кисть) появятся вместе с панелью Многоуровневости. Также, плавающая панель Transform Properties (Свойства Трансформаций, клавиша N) в 3D-окне изменится на панель Sculpt Properties (Свойства Скульптинга), которая комбинирует функциональность панелей кнопок редактирования Sculpt и Brush. Как и в других режимах, Панель свойств отображается и скрывается клавишей N.

Панель свойств скульптинга, наряду со вкладкой Sculpt и Brush. Имейте ввиду, что на данной иллюстрации Sculpt и Brush были выделены в отдельные вкладки.
Увеличить
Панель свойств скульптинга, наряду со вкладкой Sculpt и Brush. Имейте ввиду, что на данной иллюстрации Sculpt и Brush были выделены в отдельные вкладки.


Инструменты скульптинга используются кликаньем ЛКМ и перемещением курсора на модель в 3D-окне, как при рисовании. Доступно несколько скульптинговых кистей. Каждой кистью используется ее первая буква (в названии), как горячая клавиша, таким образом облегчая их запоминание. Если вы не хотите запоминать горячие клавиши, комбинация клавиш Ctrl-Tab вызовет всплывающее меню со списком различных кистей.

Кисть Draw (Рисование): растягивает меш в направлении средней величины нормалей всех влияющих граней. Горячая клавиша D.

Кисть Inflate (Вспучивание): растягивает меш в направлении его собственной нормали. Горячая клавиша I.


Выпуклость слева была создана с использованием кисти Draw. Та, которая справа, создана с использованием кисти Inflate. Заметьте, как выросли грани в области, где применялась кисть Inflate, в то время, как грани после применения кисти Draw сохранили свой размер.
Увеличить
Выпуклость слева была создана с использованием кисти Draw. Та, которая справа, создана с использованием кисти Inflate. Заметьте, как выросли грани в области, где применялась кисть Inflate, в то время, как грани после применения кисти Draw сохранили свой размер.


Кисть Smooth (Сглаживание): усредняет грани меша, которые находятся в пределах ее области. Скульптинг с использованием кисти Smooth уменьшает комки, выпуклости, складки, и любые другие детали, с которыми она сталкивается. Она, также, хорошо подходит для того, чтобы приводить в порядок участки меша, которые получились заостренными или морщинистыми из-за чрезмерного вспучивания или сжатия, или где меш перекрылся самим собой. Горячая клавиша S.

Кисть Pinch: (Заострение): заострение всего, что находится в пределах области действия кисти, заострение проводится к центру кисти. Горячая клавиша Р.

Кисть Layer: (Слой): поднимает меш, но только до определенной высоты, которая зависит от значения Strength (Сила). В отличие от кистей Inflate и Draw, Layer не создает округлую выпуклость, если применена неоднократно, вместо этого создает плоскую поверхность. Горячая клавиша L.

Результаты применения кисти Draw слева, и кисти Layer справа.
Увеличить
Результаты применения кисти Draw слева, и кисти Layer справа.

Кисть Grab (Захват): воздействие данной кисти очень похоже с одноименной командой, клавиша G, в Режиме редактирования, когда используется инструмент Пропорционального редактирования. Преимущества использования ее в Режиме скульптинга заключаются в том, что одиночный клик ЛКМ и захват, без нужды беспокойства о выборе вершин или граней. Горячая клавиша G.

Добавление/Вычитание: кисти Draw, Pinch, Inflate и Layer также могут использоваться в режимах Добавления (Add) или Вычитание (Sub). Режим вычитания (Subtract mode) просто инвертирует воздействие выбранного типа кисти. Применение Вычитания к Draw или Layer вдавливает меш вместо растягивания; Inflate раздувает меш прочь от кисти; Pinch двигает грани от центра кисти. По умолчанию инструменты находятся в Режиме добавления, и могут быть изменены на Вычитание (Subtract), кликаньем на кнопке Sub на панели Скульптинга. Также кисти могут быть временно переключены в Режим вычитания с помощью зажатия клавиши Shift во время скульптинга, или постоянно переключаясь нажатием клавиши V.

Airbrush (Распылитель): включение опции Распылитель заставляет выбранную кисть выполнять действие пока нажата ЛКМ, независимо от того, двигается ли мышь или нет. Горячая клавиша А.

Регулировка Размера (Size) и Силы (Strength) кисти: размер и сила кисти могут быть заданы с помощью ползунков на панели Скульптинга или с помощью горячих клавиш. Регулирование этих значений основывается на принципе отдельно взятой кисти. Другими словами, каждая кисть (Draw, Pinch и т.д.) имеет свои собственные параметры настройки, которые будут сохранены, если вы измените тип кисти, а потом вернетесь обратно.

Горячая клавиша для регулирования размера кисти - клавиша F. Когда клавиша нажата, кисть изменяется в интерактивном режиме перемещением мыши в 3D-окне, пока круг кисти не приобретет требуемого размера. Нажатием ЛКМ вы принимаете новый размер кисти, в то время, как нажатие ПКМ его отменяет. Комбинация клавиш Shift-F регулирует силу кисти таким же образом. Когда изменяете силу кисти в 3D-окне, пожалуйста, запомните это хорошо, более сконцентрированный (хотя меньший) круг обозначает более высокую силу кисти, тогда как большой, но более рассеянный круг, обозначает более низкую силу.

Также, как и с другими преобразованиями, вы можете ввести значения непосредственно, когда регулируете размер и силу. Нажатием клавиши F в 3D-окне, затем набирая "25" и нажатием клавиши Enter вы установите силу кисти, равной 25.

Симметрия

Нажатие клавиш X, Y или Z (или кнопок на панели) включает симметричный скульптинг вдоль соответствующей локальной оси. Этот инструмент просто отражает любые действия, которые вы производите кистью вдоль выбранной оси, таким образом, если ваш объект не является симметричным изначально, это, возможно, не произведет требуемого эффекта. Вы можете работать с любым сочетанием кнопок симметрии одновременно. Обычный рабочий процесс заключается в использовании симметрии во время создания органической скульптуры, но она должна быть отключена перед добавлением заключительных деталей, для того, чтобы сделать объект более правдоподобным.

Текстурные кисти

Текстурные кисти добавляются на Панели кистей.
Увеличить
Текстурные кисти добавляются на Панели кистей.


Скульптинг может выполняться с применением текстур для любой кисти, несмотря на то, что эта полезность ограничена применением с связке с кистями Smooth и Pinch. Текстуры создаются в Кнопках текстур (клавиша F6, Глава 9), и могут быть добавлены к стеку текстурных кистей непосредственно на панели Sculpting Brush (Скульптинговые кисти) выделением пустого канала текстуры и выбором текстуры из всплывающего меню справа. В отличие от стека текстур материала, стек текстуры здесь не является отдельной текстурой. Каждый стек - это собственная независимая кисть и будет работать только тогда, когда выбрана.

Любая текстура, включая текстуры-изображения, будут работать со скульптингом, но определенные текстуры шума, такие, как: Musgrave, Voronoi, и Distorted Noise являются наиболее часто используемыми для того, чтобы лепить текстуры на органические поверхности.

Текстурные кисти могут использоваться в трех режимах: Drag (Перетаскивание), Tile (Повтор) и 3D, выбираемые справа от текстурного стека.

3D режим использует текстурирование, основанное на 3D-координатах граней, которые были слеплены. Этот текстурный режим рассматривает скульптуру так, как если бы структура уже существует в пределах и всюду по этому, и только показывает это. Счетчик Size control (Управление размером), который появляется когда 3D выбрано и работает в направлении, противоположном тому, которое вы ожидали. Увеличение значения Size уменьшает скульптинговый размер текстуры. Когда вы работаете в 3D-режиме, старайтесь придерживаться значения параметра Size около 500, чтобы получить требуемый результат.

Drag (Перетаскивание) режим работает с единственным участком, "штамповка" того же самого изображения текстуры множество раз, пока вы перемещаете. Когда регулируете размер (клавиша F) и силу (комбинация клавиш Shift-F) кисти в этом режиме, черное и белое изображение текущей текстуры отображается в пределах кольца кисти в 3D-окне. Для разнообразия, текстура также может интерактивно вращаться с помощью комбинации клавиш Ctrl-F.

Tile (Повтор) режим работает по тому же принципу, как и Кисти перетаскивания, только в этом случае использует единственную часть текстуры, но производит смещение образца текстуры, основанное на Управлении размером (Size control), счетчик которого появляется когда режим Tile (Повтор) выбран. Счетчик Size control (Управление размером) устанавливает расстояние, через которое кисть будет повторять ту часть текстуры, которую она использует. Значение счетчика Size (Размер), установленное половинному от текущего размера кисти - хорошая начальная точка.

С чего начинать?

Многоуровневый скульптинг может быть применен к любому мешу. Некоторые скульпторы предпочитают начинать с примитивного меша, который как можно больше напоминает целевую скульптуру (например, сфера используется как основа для создания головы, четырехугольный конус для создания древней пирамиды и т.д.). Это всегда работает, но может привести к десяткам тысяч ненужных граней в областях, таких как затылок (если речь идет о голове), поскольку все участки меша получат один и тот же уровень детализации. Для максимальной эффективности, часто лучше работать с меш-объектом, который вручную аккуратно подразделен, перед переходом в Многоуровневый режим, создавая значительно больше граней в местах, требующих значительно большей детализации во время скульптинга (такие места, как глаза и рот), в то время, как на затылок приходится всего несколько граней.

Ограничения

В настоящее время, максимальное количество полигонов меша в Blender ограничивается объемом ОЗУ, который ваша система может выделить отдельно взятому процессу. Также на удобство работы накладывают ограничения скорость процессора и производительность графической карты. В cтандартной Windows XP объем ОЗУ ограничен 2 ГБ на процесс, с данными ограниченный примерно на 1,5 ГБ; в Mac OS X ограничение 2,4 ГБ на процесс. Linux может использовать 3 ГБ на процесс.

Путем экспериментирования мы установили, что многоуровневые меш-объекты имеют ограничения приблизительно на 3,2 млн квадратных граней, в стандартной Windows XP с 2 ГБ физической памяти. Низкоуровневый меш может иметь около 4 млн граней. В Mac OS X многоуровневый меш имеет подобный, но, возможно, немного более высокий предел. В Linux у вас есть возможность намного больше увеличить количество полигонов, даже на 32-битной системе.

Количество граней, которое содержит меш можно посмотреть в главном заголовке справа сверху, рядом с номером версии Blender ("243 Ve: 57922 | Fa: 57920"). Значение "Fa" указывает количество граней активного объекта.

Заметка: в некоторых системах Windows XP проблемы со стабильностью работы появляются даже при 1,6 млн полигонов на вышеописанной конфигурации компьютера. Вам также нужно это проверить на своей системе.

Чтобы добиться очень большого количества полигонов, вам необходимо отключить Global Undo (Глобальная отмена, Глава 14), когда изменяете многоуровневость или режимы: эти действия помещают весь текущий, громадный меш в стек отмены, требуя значительного объема памяти. Как только вы достигнете желаемой многоуровневости или режима, можете снова включить Undo (Отмена).

Повышение производительности

При высоком количестве полигонов, вы можете увидеть, что кисть начинает отставать. Вот несколько подсказок, с помощью которых вы можете повысить ее скорость.

Спрятать часть меша. Вы можете скрывать части меша, используя комбинацию клавиш Ctrl-Shift-ЛКМ, нажать и перетащить. Части меша, которые выходят за пределы поля, которое вы описали будут спрятаны. У вас должен быть опыт увеличения производительности и в том и в другом: вашей графической карты и скульптинговой работы. Ctrl-Shift-ЛКМ - нажмите эту комбинацию клавиш и отпустите без перемещения, или комбинацию Alt-H, появится снова весь меш.

Частичная перерисовка (Partial Redraw). Вы можете включить "частичную перерисовку" из Меню скульптинга. Эта опция использует упрощенный OpenGL-метод прорисовки, тем самым вызывая возможное увеличение артефактов в прорисовке, но обычно существенно увеличивает скорость прорисовки на большинстве систем. Тем не менее, на некоторых графических картах эта опция может привести к замедлению скорости, вместо ее прироста.

Отключение рисования кистью (Brush Drawing). Это может обеспечить некоторый прирост производительности системам с графическими картами ATI (AMD). При рисовании кистью, кольцо, с помощью которого отображается текущий размер кисти, может быть отключено при помощи "Отображать кисть" (Display Brush) в Меню скульптинга.

Averaging (Усреднение). Вы можете применить Averaging устанавливаемый в Меню скульптинга. Эта установка интерполирует между позициями мыши. Если скульптинг прорисовывается слишком медленно, Averaging предположит, что вы производили лепку между вашей текущей позицией и последней позицией, которую он повторно вызовет и заполнит пространство между ними. Это может улучшить гладкость скульптинга, но уменьшит точность ваших действий. В некоторых случаях, это может понизить скорость лепки.

Используйте только одно 3D-окно. На низких значениях многоуровневости, ваша графическая карта должна быть способна управлять прорисовкой скульптинга в нескольких 3D-окнах одновременно. При высоком количестве полигонов, вам, возможно, понадобится только одно 3D-окно для работы, чтобы достигнуть максимальной скорости скульптинга.

Кроме вышеописанных шагов, которые вы можете выполнить непосредственно в Blender, существуют более затратные варианты увеличения скорости скульптинга. Покупка дополнительного объема оперативной памяти, до предела вашей системы, или покупка полностью новой и современной компьютерной системы, лучше всего сделает доступным впечатление от скульптинга.

Модификаторы и многоуровневость

Вы можете использовать модификаторы вместе с многоуровневостью, но существуют некоторые предостережения и ограничения. Не всегда полезно иметь модификаторы, работающие на самых высоких значениях многоуровневости. Чтобы установить значение многоуровневости, на котором вы хотели бы, чтобы модификаторы функционировали, используйте Pin control на Панели многоуровневости. Модификаторы, которые изменяют геометрию некоторым образом, подобно Subsurf, пренебрегают всеми значениями многоуровневости выше Pin setting, когда рендерите. Модификаторы, которые воздействуют на форму меша, подобно Armature (Арматура) и Curve (Кривая), будут иметь значительно отличающиеся результаты, в зависимости от уровня Pin, на котором применен модификатор. В общем, модификаторы форм обеспечат лучшие результаты при самом низком значении многоуровневости.

Создание карт нормалей и карт смещения

В данный момент, в Blender отсутствует возможность создания tangent space normal или карт смещения (displacement). В настоящее время, предпочтительный метод - экспортировать меш с высоким разрешением в вариант меша с низким разрешением, для которого была сделана UV-развертка, и использовать внешние инструменты, такие как Xnormal в Windows (другими вариантами для Windows являются: ORB, NVIDIA Melody и ATI NormalMapper); ATI NormalMapper для OS X; и DeNormGen для Linux. Для того, чтобы экспортировать вариант объекта с высоким разрешением, необходимо сначала использовать кнопку Apply Multires (Применить Многоуровневость), не забудьте сделать это на копии файла, таким образом сохраняется рабочая версия скульптуры. Лучшие экспортеры для таких объектов в Blender имеют тенденцию быть OBJ, 3DS, Collada и LWO.

Примечание В настоящее время, версия 2.48 есть нативные средства для снятия карт нормалей с более высокого уровня. - Примечание переводчика.

Личные инструменты