Введение

          Ни одно из направлений трехмерного моделирования не является таким сложным, как разработка моделей живых существ. Сама отрасль трехмерного моделирования очень молода - практически она находится в детском возрасте. Это ставит нас в своеобразное и в некотором смысле неловкое положение. Отрасль развивается очень быстро, но из-за своего младенческого возраста еще слишком трудна для освоения, особенно когда дело доходит до создания реалистичных трехмерных моделей живых существ.
          В кинофильмах и на телевидении появляется все больше моделей, но лишь у некоторых из них качество действительно выше среднего уровня. Это вызвано вовсе не недостатком таланта у художников, занятых трех мерной графикой, а скорее тем, что они недостаточно глубоко понимают специфику моделирования живых существ. Данный процесс включает в себя бесчисленное количество этапов. Они в большинстве своем относительно просты, однако если их пропустить, правдоподобность моделей может быть полностью утрачена.
          Конечно, не все модели должны быть реалистичными. На самом деле достаточно велик спрос и на анимационные модели. Обработать их поверхность, по сравнению с реалистичными, существенно проще, но и в этом случае придется потратить много времени, чтобы добиться надлежащего вида.
           Желая коротко рассказать длинную историю, автор и написал эту книгу, цель которой - пролить свет на процесс разработки сложных трехмерных моделей живых существ. Хотя книга не является всеобъемлющим руководством по моделированию живых существ, она послужит хорошим началом для ваших экспериментов в области создания отличных моделей. Вы исследуете важнейшие этапы разработки модели, создадите модель с высокой степенью детализации и отделаете ее поверхность так, что сумеете поразить любого зрителя. Конечно, на 450 или даже на 4500 страницах невозможно осветить все интересующие вопросы. Данная книга посвящена только ключевым этапам, изучив которые, вы получите твердые базовые знания о том, как создаются трехмерные модели живых существ.

Принципы трехмерного моделирования

          В книге вы найдете много полезной информации, хотя кое-что, возможно, вызовет у вас раздражение. У книги есть одна уникальная особенность - она рассказывает как о достоинствах, так и о недостатках различных методов моделирования живых существ. Всем уже надоели руководства, которые описывают процесс «без сучка, без задоринки». Реальная работа редко обходится без проблем. А эта книга отражает именно реальность, как хорошую, так и плохую.
           Вы не сможете создать идеальную модель, если просто будете выполнять ряд определенных действий в нужной последовательности. Вам не раз придется поволноваться, решая неожиданные сложные задачи. Даже самые опытные мастера трехмерной графики относятся к моделированию живых существ с любовью и ненавистью одновременно.
          Чтобы создать модель, поражающую зрителя, надо обладать большим терпением и решимостью. Так что если вы готовы принять вызов и по пробовать создать такие трехмерные существа, которые заставят глаза зрителей широко раскрыться, а сердце трепетать от восторга, - эта книга как раз то, что вам нужно.

Принципы описания технологии трехмерного моделирования в данной книге

           Технология, расширяющая возможности программ трехмерного моделирования, постоянно развивается. В настоящее время даже большинство простых 3D-пакетов содержит многие необходимые для создания фотореалистичных моделей инструментальные средства. Конечно, возможности этих пакетов постоянно будут расширяться, но принципы разработки трехмерных моделей живых существ останутся неизменными.
           Эта книга описывает различные подходы к моделированию живых существ, осуществляемые с помощью пакетов LightWave 5.5, 3D Studio MAX 2.0 и Animation Master 5. Все методы рассматриваются на примере конкретных программ, но связь между ними не является жесткой. Различные методы моделирования на основе многоугольников, патчей (patch) или сплайнов (spline) базируются на общих принципах и практически не зависят от того, каким пакетом вы пользуетесь.
           В этой книге содержится как общий обзор процесса конструирования трехмерных существ, так и довольно подробные примеры для пакетов LightWave 5.5, 3D Studio MAX 2.0 и Animation Master 5. He волнуйтесь, если у вас установлены более ранние или более поздние версии этих программ, так как и они позволяют использовать большинство описанных методов.

Структура книги

           Эта книга разделена на пять частей, изучая которые, вы последовательно пройдете все этапы разработки реалистичных моделей живых существ. Каждая часть полностью самостоятельна, что позволяет вам после ее прочтения получить полное представление о той или иной проблеме. Вам не придется читать одну часть для того, чтобы понять другую. Если вас интересуют исключительно вопросы моделирования с помощью LightWave, вы можете изучить только вторую часть, а другие разделы книги пропустить. И все же я настоятельно рекомендую вам, независимо от того, какой программой вы будете пользоваться, прочесть девятую главу, в которой рассматриваются вопросы фотореалистичной отделки поверхности моделей. Впрочем, на самом деле вам будет полезно прочесть всю книгу - даже те части, которые относятся к программам, которых у вас, может быть, и нет. Это поможет вам лучше усвоить общие для большинства программ принципы моделирования с помощью многоугольников, патчей и сплайнов.
           А теперь вкратце рассмотрим содержание конкретных глав.

Часть I. Разработка внешнего вида моделей

           Эта часть состоит из двух глав, в которых рассматриваются основы создания трехмерных моделей живых существ. Работа над созданием каждой модели начинается с тщательной разработки ее внешнего вида, который обусловлен многими факторами. После прочтения этих глав вы получите полное представление о том, как создается внешний вид реалистичных моделей, подготовленных для анимации.

Глава 1. Реалистичный облик моделей

           Именно в этой главе рассказывается об основах разработки облика трехмерных моделей живых существ. Здесь вы ознакомитесь с основными элементами конструирования и с тем, как создавать биографию существа, которая определяет все особенности его внешнего вида. Вы также осознаете важность исходных данных и ту роль, которую они играют в процессе разработки реалистичного облика модели.

Глава 2. Моделирование персонажей при помощи метода Single Mesh

           За последние два года анимация моделей живых существ прошла долгий путь - от моделей, сделанных из отдельных, плохо состыкованных элементов, до созданий, которые благодаря методу Single Mesh (единый каркас) выглядят цельными и естественными.
           Но трехмерное моделирование постоянно ищет новые методы. Из этой главы вы узнаете, как следует моделировать существа, предназначенные для анимации, с помощью «скелета». Вы также исследуете проблемы, относящиеся к одежде персонажей - например, где должны быть складки и насколько глубокими их следует делать.

Часть II. Моделирование персонажей в пакете программ LightWave

           Пакет программ LightWave выпускается уже много лет, но пока его широкие возможности в области анимации освоены плохо. Вскоре ситуация должна измениться, так как пакет LightWave обладает рядом мощнейших средств для моделирования в высшей степени детализированных существ. В этой части рассматриваются принципы моделирования существ с помощью данного пакета.

Глава 3. Моделирование при помощи технологии Metaform

           Пакет программ LightWave известен прежде всего своей технологией MetaNurbs (моделирование с помощью неоднородных рациональных В-сплайнов), но в нем есть еще одна настоящая жемчужина - набор инструментальных средств, который на сегодняшний день является одним из лучших для создания детализированных моделей живых существ. В этой главе излагаются принципы моделирования с помощью технологии Metaform (формирование каркаса модели и сглаживание поверхности). Познакомившись с этим методом, вы создадите на его основе детально проработанную модель.

Глава 4. Моделирование сложных объектов с использованием технологии Metaform

           Здесь начинается самое любопытное. В третьей главе вы только получили первое представление о методе моделирования Metaform - теперь же с головой окунетесь в разработку максимально детализированных моделей, создаваемых на основе данного метода. Прочитав эту главу, вы сможете смоделировать любое существо, которое вам когда-либо попадалось на глаза.

Часть III. Моделирование персонажей в пакете программ 3D Studio Max

           Пакет программ 3D Studio MAX быстро завоевал признание как мощное средство анимации, однако его возможности моделирования живых существ мало известны. Создается впечатление, что все модели персонажей, анимированные с помощью МАХ, были подготовлены в других программах. Данная часть книги призвана изменить подобное мнение и показать, что любые модели можно реально создавать в рамках этого пакета. Вы изучите несколько методов моделирования в МАХ, в том числе те, которые используют патчи и сплайны.

Глава 5. Осваиваем моделирование в пакете 3D МАХ при помощи технологии патчей

           Моделирование с помощью патчей является новым и до сих пор почти не используемым методом моделирования живых существ. Он позволяет вам буквально нарисовать контуры, формирующие объемное изображение персонажа, а затем создать каркас для его поверхности. Этот метод великолепен, но, к сожалению, он имеет ряд недочетов, о которых вы должны знать. В этой главе мы рассмотрим достоинства и недостатки моделирования с помощью патчей, а затем освоим его на практике, создав модель среднего уровня сложности.

Глава 6. Построение модели при помощи модуля Surfacetools

           Патчи, описанные в пятой главе, хорошо подходят для моделирования живых существ, но есть другой, более гибкий метод, который называется моделированием с помощью сплайнов. Он позволяет создавать модели с более высоким уровнем детализации. В данной главе мы освоим сплайн-моделирование, основанное на использовании Surfacetools - подключаемого модуля для пакета программ МАХ. С помощью сплайнов можно создать любой, самый уникальный персонаж. После изучения этой главы единственным, что будет ограничивать ваши возможности, станет собственное воображение.

Часть IV. Построение моделей в пакете программ Animation Master

           Animation Master - самая недорогая программа среди лидеров отрасли трехмерного моделирования, однако в данном случае недорогая не значит простая! Animation Master - весьма изощренное средство создания и анимации моделей живых существ. В этой части мы рассмотрим моделирование с использованием сплайнов в пакете Animation Master.

Глава 7. Моделирование при помощи сплайн-патчей

           Основное средство моделирования в пакете Animation Master - это сплайн-патчи. Конечно, прежде чем вы сможете создавать с их помощью трехмерные модели, поражающие воображение, необходимо подробно выяснить, что это такое. Целью данной главы является рассказ о типах патчей и о том, как их лучше всего использовать для создания моделей с высокой степенью детализации. Вы узнаете о достоинствах и недостатках сплайн-патчей пакета Animation Master. Также вы сможете проверить теоретические выкладки, создав трехмерную модель живого существа среднего уровня сложности.

Глава 8. Как закалялся Сталь, или моделирование настоящего киногероя

           Когда вы поработаете со сплайн-патчами, то сможете приступать к более сложным операциям. В этой главе вы с помощью сплайновых заплаток будете с головы до пят создавать супергероя - модель высокого уровня сложности. Освоив разработку этого персонажа, вы сможете с помощью пакета программ Animation Master смоделировать любое существо.

Часть V. Разработка поверхности моделей

           Ничто так не влияет на правдоподобие модели, как вид ее поверхности. Отделка поверхности является не только ключевым, но и самым трудным этапом в процессе разработки модели. Чтобы облегчить вашу работу на этом этапе, в данной части основное внимание уделено конкретным приемам создания реалистичных, бесшовных поверхностей.

Глава 9. Создание фотореалистичной поверхности моделей

           Вам, наверное, очень часто приходилось видеть модели с проступающими швами или растяжением текстуры изображения, которые так вредят правдоподобию. Теперь вы поймете, как преодолеть эту проблему. В данной главе основное внимание уделено созданию бесшовных поверхностей,не проявляющих даже малейших следов растяжения текстуры. Но на этом мы, безусловно, не остановимся. Вы узнаете, как создавать на поверхности модели такие бесподобные детали, чтобы казалось, будто существа вот-вот выпрыгнут с экрана!

Для кого предназначена эта книга

           Эта книга предназначена для всех, кто занимается трехмерной графикой и желает подняться на новую ступень мастерства в моделировании. Если вы действительно заинтересованы в создании впечатляющих моделей, вам необходимо прочесть ее. Если вы хотите научиться создавать модели с беспрецедентным уровнем детализации, эта книга - для вас.
           Если вас интересует хотя бы одна из нижеперечисленных областей, книга безусловно вам пригодится.

1. Карьера в области 3D графики. Если вы собираетесь профессионально заняться трехмерной графикой, эта книга - как раз то, что вам нужно. Тысячи специалистов по 3D графике ищут работу, но лишь некоторые из них способны создавать трехмерные модели живых существ. Ваше резюме, в котором вы упомянете о своем умении создавать модели с высокой степенью детализации, заинтересует самые крупные студии. Вам следует прочесть книгу от корки до корки, поскольку представленная в ней информация даст вам значительное преимущество на рынке труда.

2. Мультимедиа/игры. Если вы занимаетесь проектами в области мультимедиа или компьютерных игр, то наверняка уже хорошо знакомы с трехмерными моделями, которые широко применяются в этих сферах. Там, где когда-то можно было использовать двух- или трехмерные модели с небольшим количеством деталей, теперь требуются образцы более высокого качества, способные соперничать даже с теми, которые мы видим в кино. Соревнование кино и мультимедиа в разгаре, и это заставляет разработчиков постоянно улучшать качество создаваемых трехмерных моделей. В этой книге вы найдете описания сотен технических приемов, использование которых позволит вам ошеломить заказчиков реалистичностью ваших созданий.

3. Кино/телевидение. Трудно назвать какую-нибудь другую индустрию, которая так требовательно относится к качеству трехмерных моделей. Все виды видеопродукции насыщены 3D графикой, причем вне зависимости от того, нужно это или нет. Трехмерные эффекты стали неотъемлемой частью практически каждого фильма или телепередачи, начиная с виртуальных съемочных площадок и заканчивая анимационными, активно действующими персонажами. Традиционные методы анимации заменяются более гибкими методами цифрового моделирования. Эта книга научит вас создавать сверхреалистичные модели для любых проектов или кинокартин.

4. Издательская деятельность. Компьютерные технологии захлестнули эту область деятельности подобно цунами. Каждый день в печатных изданиях появляется все большее количество трехмерных моделей. Издательская деятельность наиболее сложна с точки зрения трехмерного моделирования. Ведь в кино перед глазами зрителя движется большое количество объектов и настолько быстро, что их невозможно хорошенько рассмотреть; на бумаге же ваши создания неподвижны, поэтому даже самая незначительная погрешность бросается в глаза. Из этой книги вы узнаете много новых приемов, которые позволяют создавать такие превосходные модели, что читатели не смогут оторвать взгляд от ваших работ.

5. Создатели моделей живых существ. Вы формируете основу, на которой держится вся анимация живых существ. Все начинается с создания моделей. Если вы хотите узнать секреты этого мастерства, можете сразу открывать книгу на главах, посвященных моделированию, где описываются десятки проверенных методов детализации моделей.

6. Разработчики трехмерных текстур. Текстуры - самый важный элемент в разработке реалистичных трехмерных моделей. Получается, что именно на вас лежит весь груз ответственности за правдоподобный вид существ, ведь только благодаря хорошо выполненным текстурам модели выглядят живыми. Вы уже в совершенстве освоили технику рисования, но сейчас хотели бы узнать, какие именно детали сообщают текстуре правдоподобие. Откройте пятую часть книги - и вы узнаете, как добавлять к создаваемой текстуре неуловимые нюансы, которые делают ее неоспоримо реалистичной.

7. Любители. Вам надоело экспериментировать с трехмерными игрушками и наконец-то захотелось самим сделать что-то эффектное. Посмотрим правде в глаза: вы хотите показать миру, на что вы способны. Хотите, чтобы все были потрясены, увидев ваши модели. Замечательно, вас отделяют от успеха всего 450 страниц! Учтите, что для трехмерного моделирования тщательность более важна, чем художественный талант. Пусть кто-то другой будет художником, а вы будете создавать модели персонажей!

           Вне зависимости от того, любитель вы или профессионал, вам будет полезно прочесть эту книгу. Короче говоря, если вы занимаетесь 3D графикой и заинтересованы в создании потрясающих трехмерных персонажей, то книга - для вас!

Что вам потребуется для работы

           Для того чтобы воспользоваться информацией, которую предлагает эта книга, вам, естественно, нужна одна из программ трехмерного моделирования. Понадобится LightWave 5.5, 3D Studio MAX 2 или Animation Master 5. Вы можете использовать более ранние версии этих программ, но ряд функций доступен только в самых последних редакциях. Также понадобится пакет PhotoShop 3.0 или выше, чтобы освоить девятую главу, которая рассказывает о фотореалистичной раскраске моделей. Если у вас нет PhotoShop, можно воспользоваться другой программой рисования, но помните, что ряд понятий будет варьироваться.
           Вы без труда поймете основные идеи этой книги, если уже имеете практический опыт моделирования и раскраски поверхностей. Содержащийся в книге материал описывает принципы и методы создания трехмерных моделей среднего и высокого уровней сложности; базовые положения здесь не рассматриваются. Если вы только начинаете работу с трехмерной графикой, то перед чтением необходимо освоить используемую программу.
           И последнее: потребуется самоотверженность. Вам придется полностью посвятить себя трехмерному моделированию, ведь за одну ночь ничего не получится. Трехмерная графика требует практики и экспериментов. Но со временем вы так освоитесь, что моделирование станет для вас привычным делом, и вам даже не придется задумываться при создании моделей.

Содержание прилагаемого компакт-диска

           Прилагаемый компакт-диск содержит множество дополнительных материалов, необходимых для создания трехмерных моделей. Среди них вы найдете вспомогательные файлы для каждой из глав о моделировании и копии всех иллюстраций, записанные в цветном формате JPG. По ходу чтения книги вам будут встречаться ссылки на вспомогательные файлы, записанные на компакт-диске. Для удобства все файлы на диске сгруппированы по главам.

Компакт-диск, прилагаемый к данной книге, может быть использован только на одном компьютере. Разрешение не предусматривает использование компакт-диска в сетях любого типа. Разрешается использовать содержащиеся на нем программы, но это не дает пользователю прав собственности на какие-то ни было программные продукты, находящиеся на компакт-диске.

Приступим к работе

           Если вы не знакомы с методами и принципами создания трехмерных моделей, моделирование живых существ покажется вам неизмеримо трудной задачей. Но, к счастью, базовой техникой вы уже владеете, а прочитав книгу, почувствуете, что создание трехмерных моделей живых существ - это самое простое из того, что вы делали. Всего 450 страниц отделяют вас от умения создавать воистину сногсшибательные образцы. Так чего же вы ждете - вперед!

В книге приняты следующие обозначения: