Современные технологии используемые при создании трехмерных монстров
Художник Роберт Саймон, концепт-арт к VII сезону сериала «Игра престолов», 2018 г.
На сегодняшний день кинематограф постепенно отказывается от использования аниматронных кукол в натуральную величину и большинства практических эффектов, предпочитая им трехмерные цифровые модели. Монстр как персонаж является мифологическим существом, и, хотя многие из них заимствуют черты и повадки реальных животных, человек никогда не сталкивался с подобными существами в реальной жизни. Это отсутствие конкретного визуального и двигательного опыта делает создание убедительного образа монстра возможным с использованием одних лишь компьютерных технологий. Компьютерная графика позволяет не только воссоздать монстров с высокой степенью реализма, но и существенно сократить материальные затраты на изготовление физических моделей, настройку сложных подъемных механизмов и содержание многочисленной команды операторов и кукольников.
Тем не менее, не все режиссеры готовы полностью отказаться от практических эффектов, таких как костюмы и макеты, в пользу создания исключительно цифровых монстров. В ряде случаев комбинирование практических и цифровых технологий позволяет достичь уникального визуального эффекта и большего уровня реализма.
Далее в этой главе будут рассмотрены ключевые этапы создания современных трехмерных монстров, с отдельным анализом особенностей создания существ с шерстью и чешуей.
2.1 Эскизы
Художник Джама Джурабаев, концепт-арт к фильму «Конг: Остров черепа», 2016 г.
Одним из ключевых этапов создания монстра в современном кино, как и в классических фильмах, являются эскизы и концепт-арты персонажа. Часто визуальный образ собирается на основе черт нескольких животных или насекомых, что придает существу уникальные характеристики. Каждый монстр обладает своим ареалом обитания, особенностями поведения и физическими возможностями, поэтому исходные образы для его создания могут быть совершенно разными.
Художник Х. Р. Гигер, концепт-арт чужого и лицехвата к фильму «Чужой», 1978 г.
Так, при разработке концепта монстра Зуву для фильма «Фантастические твари: Преступления Грин-де-Вальда» были использованы элементы различных животных — птиц, кошек и рептилий. Различные концепты были предложены на этапе проектирования, но окончательный образ был утвержден аниматором Майклом Брюне, который также разработал уникальную анимацию, придающую существу индивидуальность. Зуву двигался, словно ящерица, с худыми когтистыми лапами и кошачьим телом, а его длинный хвост, вдвое превышающий длину тела, уравновешивал движения вперед. «В китайском фольклоре, — отмечает Натан Макконнел, — Зуву был представлен как кошка. Наша версия сместилась к ящерице с анатомической точки зрения. У него были перья и грива, а его хвост напоминал традиционные китайские куклы на фестивалях драконов. Движения головы были вдохновлены выступлениями на этих фестивалях».
Составные части монстра и референсы. Художник Сэм Роуэн, концепт-арт Зуву к фильму «Фантастические твари: Преступления Грин-де-Вальда», 2017 г.
Художник Сэм Роуэн, концепт-арт Зуву к фильму «Фантастические твари: Преступления Грин-де-Вальда», 2017 г.
Еще одним примером успешного применения эскизов является создание драконов для сериала «Игра престолов». Перед кинематографистами стояла амбициозная задача: создать несколько цифровых драконов, которые бы выглядели и двигались реалистично, соответствуя устоявшемуся в массовой культуре образу дракона. Важным было добиться правдоподобной биомеханики и внешнего вида, чтобы драконы не выглядели искусственными или антропоморфными.
Художник Иван Манцелла, концепт-арт к I сезону сериала «Игра престолов», 2010 г.
Художник Роберт Саймон, концепт-арт к V сезону сериала «Игра престолов», 2015 г.
Процесс разработки драконов возглавлял Дэн Кэтчер, опытный дизайнер персонажей с богатым опытом в создании мифологических существ. Его первым шагом стало создание базовых эскизов, чтобы сформировать общее представление о внешнем виде драконов. Для вдохновения были использованы крокодилы, летучие мыши, солнечные ящерицы и птицы, что позволило добиться органичного и убедительного визуального облика.
Художник Дэн Кэтчер, концепт-арт к сериалу «Игра престолов», 2014 г.
2.2 Создание 3D моделей и скульптинг
Художник Сэм Роуэн, скульпт тела Зуву к фильму «Фантастические твари: Преступления Грин-де-Вальда», 2017 г.
Следующим важным этапом в создании монстра является создание детализированных 3D-моделей и скульптов, которые задают правильные пропорции и внешний вид существа.
Скульптинг — техника, применяемая в 3D-графике, при которой объект формируется с помощью инструментов для деформации виртуального материала, имитируя традиционные методы лепки из глины. Этот процесс позволяет создавать высокополигональные модели с чрезвычайным уровнем детализации, порой достигающим сотен миллионов полигонов.
Скульптинг выступает как альтернатива традиционному 3D-моделированию, которое обычно используется для создания низкополигональных объектов и сцен, ограниченных по уровню детализации.
Высокодетализированная скульптура монстра. Режиссер Стивен Сурджик, «Ведьмак» III сезон, 2023 г.
При создании фильма «Кинг-Конг» (2005), дизайн гигантской гориллы был поручен художнику Гасу Хантеру. После того как было собрано большое количество эскизов, за работу взялись скульпторы студии WETA Workshop под руководством Ричарда Тейлора. Основное внимание было уделено разработке морды Конга. После завершения работ физические модели были отсканированы компанией XYZ RGB, что позволило получить точные цифровые данные для дальнейшей работы. Эти данные использовались художниками WETA Digital для создания полноценной 3D-модели.
Процесс создания трехмерного Кинг Конга. Режиссер Питер Джексон, «Кинг Конг», 2005 г.
В 2005 году, когда возможности компьютерной графики были еще ограничены, детализированные модели создавались из глины. Мелкие детали прорабатывались вручную, а затем сканировались и переносились в цифровую форму, где дальнейшая работа велась уже с низкополигональной моделью. Следующим шагом стало проектирование виртуального скелета и создание мышечной структуры для того, чтобы движения модели были максимально близки к движениям настоящей гориллы.
Процесс создание и детализации физической скульптуры Конга и динозавра. Режиссер Питер Джексон, «Кинг Конг», 2005 г.
Режиссер Питер Джексон, «Кинг Конг», 2005 г.
Процесс создания физической модели динозавра. Режиссер Питер Джексон, «Кинг Конг», 2005 г.
Современные технологии скульптинга и возросшая вычислительная мощность компьютеров позволили достичь такого уровня детализации, который ранее был недостижим даже при создании физических скульптур. Благодаря виртуальному скульптингу больше нет необходимости сканировать физические модели, так как вся работа изначально выполняется в цифровом пространстве.
Так, в фильме «Конг: Остров черепа» (2017) вся модель Конга была полностью цифровой, и состояла из более чем полумиллиона полигонов, большая часть которых приходилась на его лицо. Это позволило создать сцены с высоким уровнем детализации, в которых можно было разглядеть каждую морщину и деталь кожи. Основное внимание было уделено проработке лица и рук Конга. Для достижения такой детализации использовалась технология HD геометрии, позволяющая работать с моделями, состоящими из миллиардов полигонов, с помощью программы ZBrush.
Процесс создания высокодетализированной модели Конга в программе Zbrush. Режиссер Джордан Вот-Робертс, «Конг: Остров черепа», 2017 г.
Итоговая модель Конга. Режиссер Джордан Вот-Робертс, «Конг: Остров черепа», 2017 г.
В сериале «Игра престолов» создание драконов также полностью осуществлялось в цифровом формате. Большая часть моделирования была выполнена с использованием инструмента ZBrush, который широко применяется для цифрового скульптинга. Для создания базовой пропорциональной структуры использовался инструмент Zspheres, что позволило дизайнерам легко задавать основные объемы. Функция Mesh Insert использовалась для создания повторяющихся элементов, таких как чешуйки, которые затем индивидуально деформировались для достижения естественной асимметрии.
Детализированная скульптура дракона и её составные части. Создатели сериала Дэвид Бениофф, Д. Б. Уайсс, «Игра Престолов» VI сезон, 2016 г.
Скульптуры драконов выполненные Дэном Кэтчером. Создатели сериала Дэвид Бениофф, Д. Б. Уайсс, «Игра Престолов» III–IV сезон, 2013–2014 гг.
После создания черновой версии высокодетализированного дракона модель проходила процесс ретопологии, при котором создается новая, упрощенная сетка поверх высокополигональной формы. Эта сетка служит основой для дальнейшего текстурирования и анимации в таких программах, как Autodesk Maya и 3ds Max.
Скульптуры драконов выполненные Дэном Кэтчером. Создатели сериала Дэвид Бениофф, Д. Б. Уайсс, «Игра Престолов» III–IV сезон, 2013–2014 гг.
Низкополигональная модель дракона, пример процесса ретопологии.
Следующим этапом было создание скелетной и мышечной структуры дракона, проработанной до мельчайших деталей, чтобы движения крыльев и тела были похожи на движения реальных животных и птиц. После того как пропорции и мускулатура были завершены, скульпторы детализировали такие элементы, как чешуя, рога, шрамы и когти. Каждая чешуйка была уникальной, что позволяло избежать эффекта искусственности и придать рептилиям реалистичный облик.
Скелетная структура и грейшейд модели драконов. Создатели сериала Дэвид Бениофф, Д. Б. Уайсс, «Игра Престолов» V–VI сезон, 2015–2016 гг.
Создание золотого дракона. Режиссер Шарлотта Брандстром, «Ведьмак» I сезон, 2019 г.
Процесс создания василисков. Режиссер Эд Базалджетт, «Ведьмак» II сезон, 2021 г.
2.3 Груминг
Процесс груминга Конга. Режиссер Джордан Вот-Робертс, «Конг: Остров черепа», 2017 г.
В подавляющем большинстве случаев монстры в кино изображаются существами без шерсти: они гладкие, покрыты слизью, наростами, шрамами и деформациями. Это связано с тем, что шерсть или перья могут придать монстру определённую мягкость и миловидность, что ослабляет образ устрашающего существа. Однако некоторые монстры все же изображаются с шерстью, волосами или перьями, что требует особого процесса создания и симуляции волосков, называемого грумингом.
Художник Джама Джурабаев, концепт-арт к фильму «Кинг Конг: Остров черепа», 2016 г.
Моделирование цифровых волос в 3D-графике осуществляется с использованием NURBS (сплайнов), представляющих собой кривые, не имеющие толщины и ширины. Внешний вид волос, включая их цвет, толщину и общий вид, создается лишь на этапе рендеринга, когда кривая принимает окончательную цилиндрическую форму.
Существует два основных типа 3D волос:
1. Цилиндрические волосы — это физически точная имитация настоящих локонов, каждый из которых представлен как отдельный цилиндр. Этот метод основан на системе частиц, что обеспечивает высокую степень реалистичности и применяется для создания сложных текстур шерсти и перьев.
2. Плашечные волосы (карточные или плоские) — волосы отображаются как текстуры, наложенные на геометрию модели, имитируя пряди. Этот метод чаще используется в видеоиграх, поскольку рендеринг изображения происходит в реальном времени и требует оптимизации для повышения производительности.
Трехмерные волосы: 1 — цилиндрические и 2-3 — плашечные
Цилиндрические волосы на модели Конга. Режиссер Джордан Вот-Робертс, «Конг: Остров черепа», 2017 г.
Цилиндрические волосы обладают всеми характеристиками натуральных: они взаимодействуют со светом, реагируют на ветер и деформируются при движении. В программе Houdini FX можно настраивать такие параметры, как толщина, оттенок, блеск и степень проникновения света, что позволяет точно контролировать внешний вид волос и их взаимодействие с окружением.
Работа над шерстью и волосами — это сложный и трудоёмкий процесс, начинающийся с общей формы и заканчивающийся детальной проработкой.
Процесс груминга василисков. Режиссер Эд Базалджетт, «Ведьмак» II сезон, 2021 г.
«Кинг-Конг» (2005) стал знаковым примером использования технологий груминга. Система волос для этого фильма была создана с помощью дополнения DSO для RenderMan, разработанного Мартином Престоном. Эта система генерировала волосы на основе участков на поверхности модели, которые использовались как точки для роста волос. Для анимации волос применялись специальные деформеры — инструменты, позволяющие контролировать движение волос. Деформеры могли быть простыми, создавая эффект волн или шума, или сложными, управляя целыми группами волос. В итоге система DSO создавала от 3 до 4 миллионов волос для Конга, количество которых варьировалось в зависимости от сцены.
Процесс наращивания шерсти. Режиссер Питер Джексон, «Кинг Конг», 2005 г.
Режиссер Питер Джексон, «Кинг Конг», 2005 г.
Процесс освещения шерсти. Режиссер Питер Джексон, «Кинг Конг», 2005 г.
В фильме «Кинг-Конг: Остров Черепа» (2017) внешний вид шерсти Конга был разработан Райаном Гиллисом и Гаэлем Морандом с использованием фирменного инструмента ILM Haircraft. Режиссер фильма стремился избежать эффекта «чистоты» компьютерной графики, поэтому технический директор Алексис Холл также добавил ветки, листья и грязь, чтобы шерсть выглядела более натурально. По словам руководителя визуальных эффектов Джеффа Уайта, так как гориллы тщательно следят за своей шерстью, для создания хаотичной и неопрятной внешности Конга художники черпали вдохновение у других животных. Шерсть отражала физическое состояние Конга, включая его раны и ожоги.
Режиссер Джордан Вот-Робертс, «Конг: Остров черепа», 2017 г.
Процесс груминга и создание эффекта свалявшейся шерсти. Режиссер Джордан Вот-Робертс, «Конг: Остров черепа», 2017 г.
Работа над шерстью Конга была особенно сложной, так как в любой момент на его теле находилось до 18 миллионов волосков. «Нам пришлось разделить модель на части, — объясняет супервайзер Карин Купер, — поскольку мы просто не могли обработать всё тело Конга одновременно из-за огромного объема данных». Система ILM автоматически кэшировала данные о моделировании волос перед рендерингом, что помогало оптимизировать процесс. Тем не менее, кэширование занимало до 10 часов на кадр, что заставляло команду искать способы рационализации. «Мы убирали все, что не попадало в кадр, — рассказывает Купер. — Для этого использовался специальный алгоритм, который анализировал сцену и удалял ненужные волосы, тем самым экономя ресурсы». Процедурные инструменты Haircraft позволяли художникам управлять плотностью волос: увеличивать ее для ближних планов и уменьшать для дальних.
Процесс создания Конга. Режиссер Джордан Вот-Робертс, «Конг: Остров черепа», 2017 г.
В фильме «Фантастические твари: Преступления Грин-де-Вальда» (2018) также была использована сложная система груминга для создания доброго монстра Ниффлера. Руководитель отдела визуальных эффектов Method Studios Нордин Раххали отметил, что у взрослого Ниффлера были очень плотные и структурированные перья, а у малышей — пушистые. «Каждому из ниффлеров была придана уникальная цветовая схема и структура перьев, чтобы подчеркнуть их индивидуальность», — добавил Раххали.
Детеныши Ниффлера и сам Ниффлер. Режиссер Дэвид Йейтс, «Фантастические твари: Преступления Грин-де-Вальда», 2018 г.
2.4 Риг, анимации и симуляции
Симуляция водных брызг. Режиссер Эд Базалджетт, «Ведьмак» II сезон, 2021 г.
После этапов скульптурирования, ретопологии и груминга наступает важный этап создания анимации и симуляций для 3D-моделей монстров.
Этот процесс начинается с риггинга (от англ. Rig — оснастка), который подразумевает подготовку модели к анимации. Внутри модели создается виртуальный «скелет», состоящий из суставов и костей, а также устанавливаются зависимости между ними, задаются возможные трансформации и ограничения для каждой кости.
Оснастка необходимыми костями и создание ригов для анимации монстров в сериале «Ведьмак»
Риг и анимация Конга в программе Maya. Режиссер Джордан Вот-Робертс, «Конг: Остров черепа», 2017 г.
Риггинг — это технически сложный процесс с множеством нюансов. Например, необходимо точно определить, какие группы вершин (vertices) модели будут реагировать на движения каждой кости, чтобы избежать нежелательных деформаций. Важно учитывать, что одна и та же группа вершин может подвергаться воздействию нескольких костей, что требует точной настройки весов (weights) для плавной анимации.
Моделирование, текстурирование, оснастка и анимация морского монстра. Режиссер Ганджа Монтейру, «Ведьмак» III сезон, 2023 г.
При создании анимаций монстров крайне важно обладать знаниями анатомии и иметь под рукой изображения или модели скелетов реальных животных. Это позволяет корректно расположить кости в конечностях и туловище модели, чтобы избежать нереалистичных или противоестественных деформаций. Например, позвоночник должен располагаться в нужном месте относительно тела, а конечности должны сгибаться только в анатомически правильных направлениях.
Скелет и фотографии эмоций разнообразных горилл на основе которых была создана реалистичная трехмерная модель Конга. Режиссер Питер Джексон, «Кинг Конг», 2005 г.
В фильме «Кинг-Конг» (2005) для анимации монстра использовали новую на тот момент технологию Motion Capture (захват движений), которая позволяет фиксировать движения актёра с помощью маркерных точек на его теле и лице. Несколько камер, установленных под разными углами, записывали эти маркеры, а программное обеспечение преобразовывало движения и переносило их на 3D-модель.
Процесс записи движений с использованием технологии Motion Capture. Режиссер Питер Джексон, «Кинг Конг», 2005 г.
Процесс записи движений с использованием технологии Motion Capture. Режиссер Питер Джексон, «Кинг Конг», 2005 г.
Энди Серкис исполнил роль Конга, а его мимика и движения были захвачены и перенесены на цифровую модель. Это позволило передать индивидуальные черты и характер монстра. Для захвата лицевых эмоций использовалось 135 маркеров, что обеспечивало детальную передачу выражений лица. Однако, из-за анатомических различий между человеком и гориллой, большинство движений тела Конга было выполнено аниматорами с использованием ключевых кадров, а данные захвата служили лишь ориентиром.
Энди Серкис в момент записи захвата движения и последующая лицевая анимация. Режиссер Питер Джексон, «Кинг Конг», 2005 г.
Лицевые анимации Конга созданные с помощью технологии Motion Capture. Режиссер Питер Джексон, «Кинг Конг», 2005 г.
Одна из самых сложных сцен фильма — бой Кинг-Конга с динозаврами — была выполнена с помощью покадровой анимации (keyframe animation), так как технология Motion Capture не позволяла одновременно захватывать движения нескольких субъектов.
Оцифрованная скульптура и анимация динозавра. Режиссер Питер Джексон, «Кинг Конг», 2005 г.
Анимация сражения Конга с динозавром созданная покадрово. Режиссер Питер Джексон, «Кинг Конг», 2005 г.
Процесс анимации. Режиссер Питер Джексон, «Кинг Конг», 2005 г.
В фильме «Кинг-Конг: Остров Черепа» (2017) команда ILM потратила около года на создание цифрового Конга. Модель гориллы была разработана с учетом анатомии: на основу, состоящую из костей и суставов, добавлялись слои мышц, жира и кожи, которые затем покрывались шерстью, состоящей из около 18 миллионов волосков. Более 90% сцен с Конгом были анимированы покадрово, что позволило контролировать движения и мимику более детально. Данные Motion Capture использовались ограниченно, в основном для справки, и были записаны за одну сессию с актёром Терри Нотари.
Поэтапная анимация слоев плоти Конга. Режиссер Джордан Вот-Робертс, «Конг: Остров черепа», 2017 г.
Захват движения и мимики. Режиссер Джордан Вот-Робертс, «Конг: Остров черепа», 2017 г.
Команда аниматоров подчеркивала огромные размеры Конга, добавляя ему медленные, тяжеловесные движения на крупных планах и более резкие действия в динамичных сценах. ILM также разработала библиотеку с более чем 100 сложными формами лицевых выражений Конга, что дало аниматорам полный контроль над эмоциями персонажа.
Режиссер Джордан Вот-Робертс, «Конг: Остров черепа», 2017 г.
Одна из ярких сцен в фильме — это битва Конга с гигантским кальмаром. Аниматоры тесно сотрудничали с командой, занимающейся созданием визуальных эффектов, чтобы убедительно интегрировать персонажа с водой. Используя симуляции, основанные на движениях Конга, были созданы слои эффектов: всплески, брызги, белая вода и пена. Для анимации Конга создавались отдельные симуляции его шерсти, кожи и мускулатуры. Эти симуляции позволяли воспроизвести реалистичные деформации, когда мышцы обезьяны взаимодействовали с телом кальмара.
Режиссер Джордан Вот-Робертс, «Конг: Остров черепа», 2017 г.
Процесс анимации/Итоговый результат. Режиссер Джордан Вот-Робертс, «Конг: Остров черепа», 2017 г.
Анимация и симуляция движения плоти динозавра/Итоговый результат с окрашенной моделью и готовым скиннингом. Режиссер Джордан Вот-Робертс, «Конг: Остров черепа», 2017 г.
Соединение всех готовых анимаций и симуляций в единый итоговый шот. Режиссер Джордан Вот-Робертс, «Конг: Остров черепа», 2017 г.
Симуляции подобного рода реализуются с помощью систем частиц (particle systems).
Система частиц — это техника в 3D-графике, позволяющая моделировать поведение множества мелких объектов, которые подчиняются физическим законам и совместно создают сложные эффекты. Эти частицы, визуально представленные точками без конкретной формы, способны имитировать природные явления и динамические среды (огонь, дым, вода, песок, снег и др.).
Чтобы управлять динамикой и визуальными характеристиками каждой частицы, специалист по визуальным эффектам присваивает ей набор атрибутов, таких как скорость, размер, масса, ориентация и другие параметры. Эти атрибуты определяют, как частицы взаимодействуют друг с другом и с окружающей их средой.
На завершающем этапе симуляции к частицам добавляются геометрические формы и текстуры, что позволяет преобразовать абстрактный набор точек в реалистичные объекты.
Симуляция воды (точки на теле и вокруг гориллы станут полноценным каплями, после наложения необходимой геометрии, текстур и шейдеров). Режиссер Джордан Вот-Робертс, «Конг: Остров черепа», 2017 г.
Симуляция огня вокруг Конга на превизе и после постпродакшена. Режиссер Джордан Вот-Робертс, «Конг: Остров черепа», 2017 г.
В сериале «Игра Престолов» для создания анимации использовались программы Autodesk Maya и 3ds Max, а для придания реализма сценам применялись различные симуляции, включая моделирование воздушных потоков и сопротивления.
В последних сезонах команда Pixomondo занималась симуляцией взаимодействия драконов с водой. Во время полетов драконы взаимодействовали с процедурно сгенерированной морской водой, что создавало эффект реалистичного движения волн. Студия Rodeo FX использовала SideFX Houdini для симуляции огня. В сцене уничтожения флота CG-пламя было интегрировано с практическими эффектами настоящего огня, что усиливало драматизм и реалистичность сцены.
Риг и анимация драконов. Создатели сериала Дэвид Бениофф, Д. Б. Уайсс, «Игра Престолов» V–VI сезон, 2015–2016 гг.
Симуляция воды в программе Houdini. Создатели сериала Дэвид Бениофф, Д. Б. Уайсс, «Игра Престолов» VI сезон, 2016 г.
Для снежных эпизодов седьмого и восьмого сезонов студии Weta Digital и Image Engine создали сложные симуляции бури, с регулировками скорости и турбулентности потоков. Процедурная буря автоматически адаптировалась к изменениям параметров, таких как направление ветра, скорость снега и плотность тумана, что позволило лайтинг-артистам оперативно настраивать атмосферу сцены в зависимости от художественных требований.
Симуляция бури и снега. Создатели сериала Дэвид Бениофф, Д. Б. Уайсс, «Игра Престолов» VII–VIII сезон, 2017–2019 гг.
Анимация полета. Создатели сериала Дэвид Бениофф, Д. Б. Уайсс, «Игра Престолов» VI сезон, 2016 г.
В экранизации «Ведьмака» (2019) сложные сцены с болотом создавались с помощью программы Houdini FX, одной из ведущих в индустрии визуальных эффектов. Некоторые сцены были сняты в реальных водоемах с резервуаром для подводной съемки, но большинство кадров заменялось на CGI, где болото было полностью трехменым, с добавлением цифрового мусора и растительности для повышения реалистичности. При симуляции воды аниматоры избегали излишних брызг, чтобы не отвлекать внимание зрителя от основного действия.
Симуляция воды. Режиссер Алик Сахаров, «Ведьмак» I сезон, 2019 г.
Симуляция слюны морского монстра. Режиссер Ганджа Монтейру, «Ведьмак» III сезон, 2023 г.
Симуляция частиц пыли до и после постпродакшена. Режиссер Стивен Сурджик, «Ведьмак» III сезон, 2023 г.
2.5 Текстурирование
Режиссер Стивен Сурджик, «Ведьмак» III сезон, 2023 г.
Текстурирование — один из этапов обработки 3D-модели, при котором на ее поверхность с помощью цифровых инструментов наносятся цвета, узоры и материалы, придающие объекту реалистичный вид.
Этот процесс требует использования UV-развертки, заранее подготовленной моделлером. Она представляет собой двумерную проекцию поверхности модели, что позволяет художнику по текстурам избежать искажений при наложении текстур и материалов.
Пример технически верной UV-развертки
Поэтапное наложение текстур на 3D модель василиска. Режиссер Эд Базалджетт, «Ведьмак» II сезон, 2021 г.
Затем создается целый набор текстур, каждая из которых отвечает за определенный аспект внешнего вида модели.
В процессе текстурирования используются следующие основные карты:
Цветовая карта (diffuse/albedo), задающая основной цвет поверхности. Карта неровностей (bump map), позволяющая имитировать мелкие детали и шероховатости. Карта нормалей (normal map), создающая иллюзию рельефа за счет освещения в сцене. Карта смещения (displacement map), изменяющая геометрию поверхности для создания реального рельефа. Карта бликов (specular map), определяющая степень и свойства отражения света. Карта прозрачности (alpha map), регулирующая видимость отдельных элементов модели.
Все эти карты работают совместно, чтобы сформировать финальный фотореалистичный вид персонажа или объекта.
Многообразие компонентов текстурных карт и то, как каждый из них выглядит на объекте
Режиссер Бола Огун, «Ведьмак» III сезон, 2023 г.
В фильме «Конг: Остров Черепа» (2017) процесс текстурирования 3D-модели Конга был направлен на создание детализированной и реалистичной поверхности, передающей вид его кожи, меха и общего облика. Для этого команда собирала справочные материалы, включая фотографии и сканы горилл, других крупных приматов, а также текстуры грязи, шрамов и обветренных поверхностей, чтобы подчеркнуть возраст и влияние окружающей среды на Конга.
Для создания текстур высокого разрешения использовались программы Mari и Substance Painter, что позволило детально проработать поры кожи, морщины, шрамы и вариации цвета на разных частях тела. Поверхность кожи была проработана так, чтобы выглядеть жесткой и изношенной, с тонкими изменениями оттенков для передачи естественного старения и воздействия окружающей среды.
Режиссер Джордан Вот-Робертс, «Конг: Остров черепа», 2017 г.
В сериале «Игра престолов» команда Pixomondo также использовала программу Mari для текстурирования драконов. В качестве референсов были взяты кожа лягушек, ящериц, игуан и крокодилов, а также текстуры динозавров, таких как тираннозавр. Текстуры создавались поэтапно, начиная с нижних слоев и заканчивая верхними.
Текстурные вариации кожи дракона, их изменение в зависимости от освещения. Создатели сериала Дэвид Бениофф, Д. Б. Уайсс, «Игра Престолов» VI сезон, 2016 г.
Грейшейд моделей и процесс текстурирования драконов. Создатели сериала Дэвид Бениофф, Д. Б. Уайсс, «Игра Престолов» VII–VIII сезон, 2017–2019 гг.
В последних сезонах у моделей драконов было около 60 типов текстур и более 160 UDIM-разверток, что позволило значительно повысить разрешение текстур. Высокая детализация, многослойность и качественные шейдеры обеспечили фотореалистичность драконов, делая их максимально похожими на живых существ.
Однако добиться такого уровня реализма возможно только при качественной проработке как high-poly, так и low-poly моделей, а также при точном бейкинге текстурных карт. Широкий набор текстур и плавные переходы между цветами позволили сделать драконов визуально убедительными и органичными.
Многообразие текстур, процесс моделирования и текстурирования дракона. Создатели сериала Дэвид Бениофф, Д. Б. Уайсс, «Игра Престолов» V сезон, 2015 г.