Цифровая скульптура в современном творчестве. Цифровая скульптура

С.Н. Полянский

Тамбовский Государственный Университет им. Г.Р. Державина,

[email protected]

Зарождение искусства создания объемных форм из различных материалов, несомненно, относится к периоду древних времен, становления культурного развития человека. Огромное значение на возникновение скульптуры оказало божественное верование человека, что проявило себя в создании защитных амулетов, идолов и статуэток, олицетворявших собой различные божества, силы природы, зверей и самого человека. Со временем менялась форма, материалы, а также идейное воплощение, видоизменявшееся от сакрального искусства к воплощению собственных творческих идей скульптора.

В современном понимании скульптура (лат. sculptura, от sculpo - вырезаю, высекаю), ваяние, пластика, вид изобразительного искусства, произведения которого имеют объемную, трехмерную форму и выполняются из твердых или пластических материалов. Скульптура изображает главным образом человека, реже животных, ее главные жанры - портрет, исторические, бытовые, символические, аллегорические изображения, анималистический жанр .

В качестве рабочего материала скульптура использует великое множество пластических и твердых материалов. Каждый скульптурный материал имеет свои качества и обладает только ему присущими возможностями. Поэтому образное решение в скульптуре во многом связано с избранным материалом, который раскрывает собственные свойства, свою природную красоту . Также в свою очередь все материалы можно разделить на традиционные и современные.

К традиционным материалам, в различных их проявлениях, можно отнести глину, воск, камень, металл, дерево, кость.

Список новых материалов очень обширен и разнообразен, может как выражать отношение автора к стоящей проблеме, так и являться попыткой привнести новое и неординарное в искусство, желание найти современные формы: скульптуры изо льда и снега, песка, жестяных банок, виниловых дисков, автомобильных покрышек, мусорных пакетов и многое другое.

На фоне традиционной скульптуры, сравнительно молодым направлением выступает цифровая скульптура (Рис. 1.). В настоящий момент цифровая скульптура выступает как самостоятельное направление в области компьютерной трехмерной графики, либо является вспомогательной составляющей в трехмерном моделировании.

Рис.1. Примеры цифровой скульптуры. Слева направо: Джес Сандифер, Юлия Пиштарь, Маартен Верхойвен

В художественном направлении цифровая скульптура (скульптурное моделирование или 3d скульптинг) - вид изобразительного искусства, произведения которого имеют объёмную форму и выполняются с помощью специального программного обеспечения, посредством инструментов которого возможно производить различного рода манипуляции над 3d моделями, как если бы скульптор работал над обычной глиной или камнем .

Исходя из понятия определения цифровой скульптуры, стоит отметить, что в отличие от определения традиционной скульптуры, цифровая занимает особое промежуточное положение. Отличительной чертой традиционной скульптуры является наличие объема, трехмерной формы, благодаря которой скульптуру можно наблюдать с любой стороны. Цифровая скульптура с одной стороны, как и любое изображение, воспроизводимое на экране, является плоским, с другой стороны, такая модель (изображение) может быть повернута под любым углом, благодаря чему у художника-скульптора создается полное ощущение объема и формы. Таким образом, самоценность цифровой скульптуры и заключается в ее представлении в экранной плоскости. Более того, таким образом, разграничиваются прикладные сферы применения традиционной и цифровой скульптуры.

Для более полного понимания, что такое цифровая скульптура, принципы работы над ней, инструментов воплощения, а также преимуществ и недостатков перед традиционной скульптурой, стоит рассмотреть более внимательно отдельные ее составляющие.

Конечно, главным составляющим инструментом для цифровой скульптуры является компьютер и специализированные программы. Наиболее популярными среди которых являются Autodesk Mudbox, ZBrush, 3D-Coat, Sculptris и др. У всех у них есть свои сильные и слабые стороны, а также другие характерные особенности применения, тем не менее, все они пригодны для создания работ высокой сложности. Более того, с бурным развитием компьютерных технологий все чаще оказывается, что пределом для творчества становятся творческие способности самого человека.

Другими вспомогательными инструментами при работе с программами цифрового скульптинга являются графические планшеты. Как правило, графический планшет представляет собой прямоугольной формы планшет-доску и специальное перо в виде шариковой авторучки. При касании планшета пером происходит автоматическое проецирование прикосновения на экран, как будто, художник рисует кистью по холсту. Применение графических планшетов вместо традиционных манипуляторов - компьютерной мыши, позволяет увеличить точность и четкость прикосновения, проводить ровные и плавные линии. Также графические планшеты позволяют передавать силу нажатия, что не позволяет сделать компьютерная мышь.

Помимо обычных графических планшетов сейчас существуют и более специализированные, представляющие собой компактный дисплей компьютера, также реагирующий на прикосновение пера или прикосновение пальцами или рукой. Такой вариант становится похож еще более на традиционный холст и кисть.

Для компьютерного скульптинга характерен ряд особенностей, связанный с процессом работы на компьютере. Во-первых, в отличие от традиционного исполнения скульптуры, художник более застрахован от ошибок. Неудачные действия с формой объекта практически всегда можно вернуть к предыдущему состоянию. Отдельные этапы работы можно сохранить и при неудачной дальнейшей работе вернуться к ранее сохраненному состоянию. Во-вторых, цифровой скульптинг более всего похож на рисование кистью, только в объемном пространстве, при этом существует большое количество кистей с разными свойствами. При работе не приходится напрягаться физически, как, например, при работе с камнем или другими труднообрабатываемыми материалами, поэтому весь процесс проходит налегке. В-третьих, высоко детализированные и хорошо проработанные работы можно выполнить в относительно более быстрые сроки. Так порой для профессионального художника, чтобы сделать компьютерную модель скульптуры, необходимо потратить от 3 до 6 часов, в то время как на изготовление подобной скульптуры традиционными способами может уйти до нескольких дней.

В-четвертых, высокая степень коммерциализации. Изначально являясь продуктом коммерческого спроса, цифровая скульптура и по сей день чаще всего находит свое применение в таких областях как кино, графический и промышленный дизайн, а также различные другие сферы, связанные с декоративно-прикладной сферой различных областей компьютерной графики.

Компьютерному скульптингу присущи и недостатки, связанные также с процессом работы на компьютере. Полученную скульптуру нельзя потрогать, но лишь только просматривать с монитора компьютера. Пожалуй, это главный недостаток компьютерной скульптуры, в связи с чем, могут теряться художественные ценности, как для художника-скульптора, так и для зрителя.

С развитием технологий, стали искать пути решения и этого недостатка. В настоящий момент основным автоматизированным инструментом придания цифровой скульптуре материальной формы является трехмерная печать. Первоначально, стимулом к созданию технологии трехмерной печати послужила борьба компаний по производству различной продукции за потребителя, необходимость менять свой ассортимент и выпускать продукцию малыми партиями. От традиционной печати на листе бумаги она отличается тем, что в качестве чернил или краски используется пластик или песчаник, а печать осуществляется не в одной плоскости, а послойно в пространстве, как если бы кондитер наносил крем слоями, слой за слоем.

В художественном применении данная технология находит себя в архитектурном проектировании, макетировании ландшафтов, производства штучной сувенирной продукции, разработки художественных объектов, наглядное представление цифровой скульптуры в презентациях. В последнее время можно часто встретить частое применение в кинематографии при создании прототипов сложных крупных объектов, бутафории, элементов костюма, декорирования. Преимущественно это те области, где требуется возможность быстрой разработки формы с высокой степенью детализации, возможность быстрого дальнейшего внесения изменений, работа над одним проектом в команде, а также, самое главное, возможность быстрого получения готового объекта, воплощенного в материале, в необходимом количестве.

Таким образом, можно выделить преимущества получения скульптурных объектов методом трехмерной печати:

быстрая разработка модели с возможностью передачи высокой детализации объекта;

быстрые сроки печати;

возможность печати любого количества идентичных экземпляров по одной разработанной цифровой модели;

низкая стоимость распечатанной модели, относительно скульптуры, выполненной скульптором традиционными методами.

Однако стоит отметить, что на данный момент трехмерные принтеры для домашнего использования хоть и становятся все более доступными, но существует масса трудностей в их обслуживании. Поэтому более полноценно данный вариант, по преобразования цифровой скульптуры в материальную, пока доступен только на промышленном уровне.

Подводя итоги всему вышесказанному, стоит сказать, что цифровая скульптура уже прочно заняла свою нишу, как в области трехмерной графики, так и в художественной сфере. Как отмечалось ранее, самоценность цифровой скульптуры заключается в ее представлении в экранной плоскости, поэтому, по отношению к традиционной скульптуре, она никак не посягает на ее замещение, даже, несмотря на возможность воплощения цифровой скульптуры в материале посредством трехмерной печати, она занимает дополняющую позицию. Более того, на фоне цифровой скульптуры возрастает роль традиционной, того труда и частички души, заложенных автором при ее создании.

Список использованных источников:

1. Большой толковый словарь русского языка. Гл. ред. С. А. Кузнецов. Первое издание: СПб.: Норинт, 1998.
2. Одноралов Н.В. Скульптура и скульптурные материалы: Учебное пособие для художественных ВУЗов. — М.: Изобразительное искусство, 2002.
3. http://ru.wikipedia.org/wiki/Цифровая_скульптура

3D скульптинг

цифровая скульптура в науке

цифровая скульптура в искусстве

цифровая скульптура в медицине

цифровая скульптуре в криминалистике

1. Рогова А.В., Федоровская Н.А. Цифровая скульптура: к вопросу терминологии // Исторические, философские, политические и юридические науки, культурология и искусствоведение. Вопросы теории и практики. – № 7(81). – С. 170–172.

2. Ерохин С.В. Эстетика цифрового компьютерного изобразительного искусства. – М.: изд-во МГУ им. Ломоносова, 2010. – 538 с.

3. Портфолио студии Everviz Studio. Портал Behance [Электронный ресурс]. – URL: https:// www.behance.net/everviz (дата обращения: 29.03.2017).

4. Tardigrade (Water Bear). Zbrush, 3DsMax (Vray), Photoshop // Форум компании Pixologic [Электронный ресурс]. – URL: http://www.zbrushcentral.com/showthread.php205391-Tardigrade-(Water-Bear)-Zbrush-3DsMax-(Vray)-Photoshop&p=1201395&viewfull=1#post 1201395 (дата обращения: 29.03.2017).

5. Алексей Кашперский. Официальный сайт [Электронный ресурс]. – URL: http://art.kashpersky.com/about (дата обращения: 29.03.2017).

6. Digital science. Электронный портал о цифровой науке [Электронный ресурс]. – URL: http://www.radius-digital.com/#about (дата обращения: 29.03.2017).

7. Bigger Than T Rex (PBS Nova) // Видеохостинговая компания YouTube [Электронный ресурс]. – URL: https://www.youtube.com/watchv= S8wIx8F2Bf8 (дата обращения: 29.03.2017).

8. BIGGER THAN T-REX // Оф. сайт компании Pixologic [Электронный ресурс]. – URL: http:// pixologic.com /blog/ 2015/03/ bigger-than-t-rex/ (дата обращения: 29.03.2017).

9. Cingi C., Oghan F. Teaching 3D Sculpting to Facial Plastic Surgeons // Facial Plastic Surgery Clinics of North America. – 2011. – № 19. – P. 603–614.

10. Reconstructing faces with ZBrush // Оф. сайт компании Pixologic [Электронный ресурс]. – URL: http://pixologic.com/blog/2015/02/reconstructing-faces-with-zbrush/ (дата обращения: 29.03.2017).

11. The Venus From the Rhone River // Оф. сайт компании Pixologic [Электронный ресурс]. – URL: http://pixologic.com/interview/artist-in-action/venus-zbrush/1/ (дата обращения: 29.03.2017).

Цифровая скульптура постепенно перестает быть исключительным явлением и все активнее используется в разных сферах человеческой жизни, привлекая к себе не только любителей необычных, фантастических существ и практиков-дизайнеров, но и исследователей . Исторически сложилось, что цифровая скульптура часто ассоциируется с индустрией развлечений. Действительно, моделирование сложных объектов позволяет создавать различных биологических существ, открыв новые возможности для кинематографа, мультипликации, компьютерных игр и рекламы. Достаточно вспомнить 3D моделирование морщин, шрамов и состоящей из щупалец бороды Дэйви Джонса из фильма «Пираты Карибского моря 2: Сундук мертвеца» (2006), образы дракона и морского змея в «Хрониках Нарнии: Покоритель зари» (2010), асимметричную фигуру главного героя мультфильма «Ранго» (2011) и др.

В то же время цифровая скульптура нашла свое применение и в других областях. В данной статье рассмотрим некоторые возможности использования цифровой скульптуры в так называемых «серьезных» сферах, вне индустрии развлечений.

Результаты исследования и их обсуждение

Изучение особенностей использования цифровой скульптуры показало, что она с успехом применяется в разных областях науки, помогая исследователям решать практические задачи. Например, существует множество существ, увидеть которых можно только под микроскопом. Ученые обращаются к 3D-скульпторам для того, чтобы показать их во всех деталях. Так, Олег Любимцев и Андрей Джевага из «Everviz Studio» создают для исследователей медицинские и микробиологические иллюстрации. На рис. 1 приведена сознанная ими для образовательного проекта при помощи 3D скульптинга модель тихоходки (лат. Tardigrada). В результате, цифровые технологии позволили воплотить удивительный микромир .

Рис. 1. Тихоходка. Цифровая скульптура студии «Everviz Studio»

Другим примером стал опыт 3D-художника Алексея Кашперского, который, используя программу ZBrush, в рамках проекта «Art For The Sake Of Science», созданного группой «Radius Digital Science», визуализирует недоступные простому восприятию анатомические детали: от модели человеческого сердца до раковых клеток (рис. 2). Его визуализации дают детальное представление о работе костей, органов и клеток .

Рис. 2. Раковая клетка. Цифровая скульптура Алексея Кашперского

Благодаря цифровой скульптуре появилась возможность восстановить образы вымерших животных, населявших нашу планету в прошлом. В документальном фильме, который транслировался на телеканале PBS, группа ученых по найденным в Египте костям восстановила Спинозавра Египетского (лат. Spinosaurus aegyptiacus) (рис. 3). Моделлеры сканировали кости, собирали их в трехмерную модель, дорабатывали недостающие детали, «натягивали» кожу с необходимой текстурой. В итоге были создана трехмерная модель с возможностью для дальнейшего анимирования .

Нельзя не обратить внимание на то, что цифровая скульптура начинает активно использоваться и в практической медицине. Так, два турецких пластических хирурга С. Цинги (C. Cingi) и Ф. Огхан (F. Oghan) предлагают использовать 3D скульптинг для пластических операций, в частности для ринопластики. В своей статье они обосновывают необходимость для врача и пациента заранее четко представлять изменения с лицом после операции . По их мнению, потребность в использовании визуализации появилась давно, так как иногда даже сами врачи не могут предсказать результат со 100 % вероятностью, не говоря уже о самих пациентах. Пациенту важно рассказать и показать изменения на каждом этапе до-операционного и постоперационного периодов. Именно здесь предлагается использовать цифровую лепку.

Рис. 3. Спинозавр Египетский. Кадр из документального фильма PBS NOVA - Bigger Than T-Rex

Имея перед собой трехмерную модель лица, «the surgeon would be able to perform virtual surgery, and the healed results, incorporating the behavior of all underlying and surrounding tissues, would morph into view before the planning surgeon’s eyes» [В переводе А.В. Роговой: хирург сможет выполнять виртуальную хирургию, и конечные результаты, включающие поведение всех основных и окружающих тканей, будут трансформироваться перед глазами хирурга] . На данный момент специалисты только предлагают использовать цифровую скульптуру и продолжают работать с моделями из обычной глины для представления результата.

Возможность цифровой скульптуры детально моделировать мельчайшие детали человеческого лица делает ее перспективной для использования в области криминалистики. Так, ярким примером стало применение цифровой лепки специалистами в судебном департаменте DHPP в Сан-Пауло для восстановления лиц погибших и пропавших людей. Вилсон Мартинс (Vilson Martins), 3D-скульптор судебного департамента DHPP в Сан-Пауло, восстанавливает по старым фотографиям повзрослевшие изображения пропавших людей. Например, по фотографии 4-х летнего мальчика было восстановлено лицо 32-х летнего мужчины (рис. 4). Обратим внимание на отраженную в модели детальную моделировку человеческого лица, отражающую его мельчайшую специфику и ассемитричность. Новая фотография пропавшего человека, появившаяся на розыскных листах, дала положительные результаты, и спустя многие годы он был найден .

Рис. 4. Восстановленное с помощью 3D скульптуры лицо для розыскной листовки

Рис. 5. Этапы восстановления головы Венеры для музея Арля

Интересны также эксперименты привлечения возможностей цифровой скульптуры для музейно-реставрационных работ. Например, 3D-реконструкции подверглась найденная в Арле, в реке Роне голова Венеры. Реконструкция была проведена членом французской команды Pixologic Томасом Русселем (Thomas Roussel). Т. Руссель провел совещание с историками для уточнения деталей, отсканировал голову и приступил к работе .

На рис. 5 показаны кадры постепенного наращивания слоев при восстановлении головы. На первом кадре видно, что у статуи первоначально отсутствовал нос, губы, подбородок, брови, части глаз, волосы и лоб, которые были в последствии реконструированы. Становится очевидным, что благодаря виртуальному моделированию появляется реальная возможность приблизить к первоначальному оригиналу навсегда, казалось, утраченные произведения искусства.

Заключение

Таким образом, цифровая скульптура нашла свое применение не только в индустрии развлечений, но и во многих областях человеческой жизни: науке, медицине, криминалистике. Цифровая скульптура постепенно перестает быть экзотикой и воспринимается как разновидность искусства, которая помогает восстанавливать недоступные воссозданию другими способами визуальные образы человека, а также животного мира. В скором времени она позволит врачам и пациентам увидеть до операции те изменения, которые произойдут после врачебного вмешательства, осуществлять поиск пропавших людей и т.д. Можно с уверенностью утверждать, что возможности применения цифровой скульптуры только начинают изучаться практиками и требуют наблюдения, описания и научного осмысления.

Библиографическая ссылка

ZBrush - это стандартное приложение для цифровой скульптуры в 3D-индустрии. Используйте настраиваемые кисти для формирования, текстуры и рисования виртуальной глины, получая мгновенную обратную связь. Работайте с теми же инструментами, которые используются киностудиями, разработчиками игр и художниками по всему миру.

Системные требования:
·ОС: 64-разрядные версии Windows Vista или новее.
·Процессор: Intel i5 / i7 / Xeon или эквивалентная AMD.
·ОЗУ: 8 ГБ (Предпочтительнее 16+ ГБ).
·Жесткий диск: 100 ГБ (настоятельно рекомендуется использовать накопитель SSD).
·Планшет: Wacom или совместимый с Wacom (WinTab API.)
·Монитор: разрешение монитора 1920x1080 или выше с 32-битным цветом.
Видеокарта: все типы.

Торрент Цифровая скульптура в 3D - Pixologic ZBrush 4R8 P2 подробно:
Нововведения:
LiveBooleans.
Маскирование, применяемое к активному SubTool, теперь будет видимым, пока активен Live Boolean.
Смещение сетки для невыбранных SubTools теперь будет видимым, пока активен Live Boolean.

Кисти.
Устранены различные проблемы с Brush, связанные с использованием Morph Target. (Например, взаимодействие кисти ClayTubes с Morph Targets.)
Исправлены кисти, не поддерживающие настройки.
Стандартная кисть теперь имеет размер Adaptive Size, равный 0.
Размер кисти «Dynamic» теперь будет храниться в Brush.
Dynamic Brush Scale (в Preferences) теперь позволяет использовать более широкий диапазон значений.
Обновлена??кисть GroomClumps для устранения артефактов рендеринга.
Кривые кисти с использованием штриха «Dots» теперь работают с Lazy Mouse.
Кисть Classic Axis-lock (Shift-модификатор) теперь будет использоваться, когда Lazy Mouse будет отключена.

3D-концентратор печати.
Экспорт текстур с помощью VRML теперь поддерживает режим «Выбранный».
Решенная проблема с функциональностью «Move Bounding Axis to Origin».
Импорт STL теперь корректно импортирует цветные STL-файлы.

Другое.
Восстановленные отсутствующие материальные шейдеры, такие как: DoubleShader, TriShader и QuadShader.
Решенная проблема с Best Render не работает, если рендер BPR был отменен.
Исправлено UV-растяжение при создании Planar UV"s на модели.
LightBox теперь поддерживает OSX Aliases.
Радиус смешения материала теперь функционирует правильно.
Восстановленная функциональность TransPose Inflate.
Восстановлена??функциональность TransPose Clip.
Gizmo3D "TransPose All Selected SubTools" теперь отключает чересстрочный рендеринг, когда он неактивен.
Для открытия и закрытия контейнеров теперь требуется двойной клик по разделителю. Это должно предотвратить случайные щелчки, закрывающие контейнеры.
Команда ZScript теперь функционирует надлежащим образом. (ZScripts с использованием или выше.)
Экспорт Displacement карт в формате EXR теперь поддерживает символы Unicode.
Полоса прокрутки палитры SubTool больше не создает пустой список SubTool.
Исправлено Ghosting при манипулировании моделями в 3D.
Исключенные артефакты Layer при входе и выходе из режима записи.
Чертежные сетки в 2.5D теперь будут относиться к классической оси-блокировке (модификатор Shift).
Исправлены проблемы с настраиваемой палитрой, относящиеся к слайдерам и ярлыкам.
Исправлены проблемы с выпуском BPR с FiberMesh и обнаружением кромок.
Теперь ZBrush для Keyshot Bridge совместим с Keyshot 7.

Дополнительная информация:
Доступные языки:
Английский, Французский, Испанский, Немецкий, Китайский, Корейский

Процедура лечения:
1. Запустите файл ZBrush_4R8_Installer_WIN.exe от имени администратора и уставновите программу на компьютер.
2. Запустите файл ZBrush_4R8_P2_Updater.exe из папки Update.
3. Скопируйте файл ZBrush.exe из папки Crack в папку назначения с заменой.
4. Получайте удовольствие.

Сложны для новичка и требуют предварительного освоения. И это далеко не один час плотного сидения за монитором! С чего начать?

Бытует такое мнение, что сейчас интереснее всего и правильнее стартовать со скульптинга. Бесспорно - дело увлекательное, к тому же очень много современных специалистов уже сейчас работают по новой схеме. Например, если бы раньше вы сказали: «я сначала слеплю модель в hi-poly на несколько миллионов полигонов, затем сделаю ретопологию в lo-poly, запеку карту нормалей, а потом раскрашу все в программе скульптинга» (об этом чуть позже), на вас бы посмотрели как на идиота, и… сказали бы «вот тебе 3ds max, фотошоп и мучайся». Сейчас все иначе. Многие начинают свою работу с лепки.

В последние годы все чаще стали произносить понятие «3D-скульптинг», и если раньше его считали высшим пилотажем 3D-моделирования, то теперь это просто один из необходимых рабочих навыков современного моделера. Речь идет о вылепливании форм с помощью специального набора программных инструментов. Примерно так как, это делает скульптор. Гх-м… 3D-скульптор.

Типичный автопортрет рядового 3D-скульптора. Хотя, чаще можно встретить гоблинов, драконов, монстров и астронавтов .

3D-скульптинг оказал большое влияние на следующие ключевые сферы 3D-моделирования:

1. Непосредственно само моделирование. Скульптинг упростил множество моментов, а также привнес много удобства в процесс создания сложных по структуре форм.
2. Текстурирование (теперь можно рисовать и редактировать текстурные карты прямо на поверхности 3D-объектов).
3. Низкополигональное моделирование (теперь низкополигональную сетку можно строить, создавать прямо на поверхностях высокополигональных объектов - ретопология). Либо же программы скульптинга при экспорте в другие пакеты на автомате переводят hi-poly на более низкое разрешение - автоматическая ретопология.

Правда и вымыслы

Несмотря на то, что сейчас есть несколько программ, которые работают именно с 3D-скульптингом, сама идея скульптинга, как такового, далеко не нова и раньше имела место практически во всех 3D-редакторах, связанных с полигональным моделированием. С помощью инструментов типа «магнит» можно было оказывать определенное влияние на вершины полигональной сетки. При этом можно менять радиус воздействия таких инструментов и т.п. К тому же все полигональные объекты можно разрезать и склеивать, а также раздроблять на большее количество вершин/полигонов, либо же уменьшать количество полигонов, используя инструменты и алгоритмы оптимизации.

Таким образом, даже на заре полигонального моделирования, из сфер/полусфер специалисты особо усидчивые, а главное, имевшие мощные компьютеры по тем временам, могли лепить человеческие лица. То есть, занимались скульптингом.

После этого, конечно, стало популярно NURBS-моделирование - моделирование, где поверхности создаются на базе несущих кривых линий, и довольно сильно развилось математическое моделирование - то есть объекты, их элементы либо вершины создаются на базе неких математических законов и формул. Сюда можно отнести как генераторы ландшафтов/волн, так и эффектов, связанных с частицами (огонь, дым, облака).

Технологически все стало накатываться как снежный ком, все технологии двигались параллельно. Тогда возник вопрос реализации реалистичных персонажей.

Итак, главные плюсы ZBrush: красивая идея моделирования на Z-сферах и довольно уверенное «держание» моделей с миллионами полигонов. В смысле алгоритмов распределения вычислительной нагрузки программа вне конкуренции - лидер сегмента. Также на высоком уровне и текстурирование. Возможна автоматическая ретопология при передаче/экспорте модели в другие пакеты - большая тема, если заинтересует, то можете самостоятельно найти множество информации в интернете.

Минусы : уж очень необычный интерфейс, программа иногда ведет себя нестабильно, поэтому лучше почаще сохраняться.

Как делается рисование текстуры прямо на 3D-объекте, мы посмотрим на примере другой популярной программы скульптинга - Autodesk Mudbox.

По эргономике интерфейса программа Mudbox более дружелюбна, чем ZBrush. Она понятна сразу. Работает в режиме самого стандартного скульптинга. Если начинать с нуля, то вы можете взять за основу некую модель-объект, потом с помощью инструментов вдавливания/выдавливания, придать ему грубую форму того, что вы хотите получить, затем увеличиваете уровень детализации (количество полигонов), вносите более тонкие коррективы и так далее. Детализацию выгоднее увеличивать с добавлением слоев в рабочий проект, что потом будет удобнее при экспорте.

Закрашиваем типовую модель из арсенала Mudbox

С самой полигональной моделью вы работаете, вращая её с помощью специального манипулятора в правом верхнем углу экрана, zoom - колесо мыши, а внизу под рабочей областью находится панель инструментов - всевозможные кисти и варианты для их применения: работа с вдавливанием/выдавливанием, текстурированием и так далее.

Работу в Mudbox можно назвать «цивилизованным скульптингом без претензий» - всё, что нужно, имеется.

Mudbox в значительной мере - это превосходный инструмент для 3D-текстурирования.

3 D- coat

Пожалуй, одна из самых продвинутых программ для скульптинга на сегодня - Piglway 3D-coat. Мне удалось когда-то поработать только с trial-версией продукта. Могу сказать, что впечатления остались очень хорошие, потому как все продумано до мельчайших деталей.

Многих, конечно, отпугивает интерфейс, правда, не знаю почему, по сравнению с ZBrush его можно назвать дружелюбным. В принципе, если вам не нравятся два варианта, описанных выше, рекомендую попробовать этот. Возможностей там очень много. Лично мне понравился инструментарий, позволяющий быстро реализовать сетку полигонов для lo-poly модели прямо на поверхности hi-poly объекта, и вся ваша задача - просто все правильно составить. Затем создаем UV-карту нормалей и т.п. В этом плане 3D-coat, пожалуй, лидирующая программа.

Также там очень интересно решены вопросы нанесения текстур на 3D-объекты, причем мало того, что можно накидывать лица с фотографий, так еще и пользоваться различными масками. Очень интересный по возможностям продукт.

Бесплатная альтернатива скульптинга - Blender (режим Sculpt Mode)

Сейчас скульптинг, его возможности, имеется практически во всех серьезных программах 3D-моделирования. Есть он и в бесплатной - Blender. Скульптинг там включается в специальном режиме Sculpt Mode, инструментарий кистей которого чем-то напоминает урезанный ZBrush, но, в принципе, вылепить вы можете все, что угодно.

Также в Blender имеется возможность создания lo-poly модели на поверхности созданной hy-poly. Вообще, стоит отметить, что у Blender’а есть практически всё, что можно встретить в профессиональных 3D-пакетах . Поэтому эту программу можно назвать альтернативой всему.

Цифровая скульптура (скульптурное моделирование или 3d скульптинг) - вид изобразительного искусства , произведения которого имеют объёмную форму и выполняются с помощью специального программного обеспечения, посредством инструментов которого возможно производить различного рода манипуляции над 3d моделями, как если бы скульптор работал над обычной глиной или камнем.

Технология моделирования скульптуры

Использование в программах для цифровой скульптуры различных инструментов может варьироваться; в каждом пакете есть свои преимущества и недостатки. В большинстве инструментов для моделирования цифровой скульптуры применяется деформация поверхности полигональной модели, благодаря чему её возможно сделать выпуклой или вогнутой. Этот процесс чем-то похож на чеканку металлических пластин, поверхность которых деформируют для получения необходимого узора и рельефа. Другие инструменты работают по принципу воксельной геометрии, объёмность которых зависит от используемого пиксельного изображения. В цифровой скульптуре, как и в работе с глиной, можно "наращивать" поверхность, добавляя новые слои, или наоборот, снимать лишнее, стирая слои. Все инструменты по разному деформируют геометрию модели, что облегчает и делает богаче процесс моделирования.

Ещё одна особенность этих программ заключается в том, что в них сохраняются несколько уровней детализации объекта, благодаря чему можно с лёгкостью переходить с одного уровня на другой, редактируя модель. Если изменить поверхность модели на одном уровне, то эти изменения коснутся и других уровней, т.к. все уровни взаимосвязаны. Разные области модели могут иметь полигоны различной величины, от маленьких до очень крупных, в зависимости от того, в каком участке модели они расположены. Различного рода ограничители (маски, замораживание поверхности и др.) позволяют редактировать поверхности, не затрагивая и не деформируя близ лежащих зон.

Основной особенностью воксельной геометрии является то, что она обеспечивает полную свободу над редактируемой поверхностью. Топология модели может постоянно изменяться в процессе её создания, материал можно добавлять, деформировать и удалять, что значительно облегчает работу скульптора со слоями и полигонами. Однако эта технология создаёт ограничения при работе с различными уровнями детализации. В отличие от стандартного моделирования, в вокселе изменения, внесённые в геометрию модели на более низком уровне детализации, могут полностью уничтожить мелкие детали на более высоком уровне.

Работать над цифровой скульптурой можно с использованием как трёхкнопочной или стандартной мыши, так и с графическим планшетом, что увеличивает возможности скульптора, позволяя ему буквально рисовать свои скульптуры, создавая более плавные и различные по толщине линии и деформации. Монитор-планшет в разы увеличивает скорость работы над скульптурой благодаря сенсорному дисплею и простоте обращения с моделью.

Применение

3D скульптура это ещё молодая, набирающая обороты технология моделирования, но несмотря на это, за сравнительно короткое время, она завоевала большую популярность во всём мире. Особенность цифровой скульптуры заключается в том, что она позволяет создавать модели с высоким уровнем детализации (десятки и сотни миллионов полигонов), что пока ещё недостижимо традиционными методами 3d моделирования. Это делает её наиболее предпочтительным методом для получения фотореалистичных сцен и моделей. В основном цифровая скульптура используется для моделирования высокополигональных, органичных 3d моделей, которые состоят из искривлённых поверхностей с большим числом крупных и мелких деталей.

В настоящее время, программы для цифровой скульптуры часто используют для улучшения и усложнения внешнего вида низкополигональных моделей, используемых в компьютерных и видеоиграх , за счёт создания различного рода карт неровностей . Сочетая грубые 3d модели с текстурными картами , картами нормалей и замещения, можно значительно улучшить внешний вид игровых уровней и персонажей , достигая высокой степени реализма компьютерной игры и экономя ресурсы компьютера. Некоторые скульпторы, работающие в таких программах как Zbrush и Mudbox зачастую сочетают процессы моделирования с традиционными 3d программами с целью более качественной визуализации и придания дополнительных эффектов для модели (например, волос и шерсти). Такие программы как 3ds Max, Maya и Modo включают в себя некоторые элементы и приёмы работы с моделью, похожие на инструменты в программах для цифровой скуьптуры, но значительно уступают последним.

Высокополигональные скульптуры нашли широкое применение в художественных и фантастических фильмах , в искусстве , в промышленном дизайне . Они так же используются в создании прототипов , фотореалистичных иллюстраций и для создания реальных скульптур в 3d печати .

Программы для цифровой скульптуры

Ниже представлен список программ для моделирования высокополигональных (от нескольких сотен тысяч до нескольких сотен миллионов полигонов) 3d скульптур:

См. также

Напишите отзыв о статье "Цифровая скульптура"

Примечания

Литература

• Ara Kermanikian. Introducing Mudbox. Sybex, 2010. - 416 стр. ISBN 978-0-470-53725-1
• Bridgette Mongeon. Digital Sculpting with Mudbox: Essential Tools and Techniques for Artists. Focal Press, 2010. - 288 стр. ISBN 0240812034

Отрывок, характеризующий Цифровая скульптура