Суббота, 23.09.2017, 21:27
Приветствую Вас Гость | RSS
Главная » Статьи » Уроки по ZBRUSH » Основы ZBRUSH

Понятие о трехмерном пространстве
В типичных 3D-приложениях, например, Maya, 3-мерное пространство обозначается тремя координатами – X, Y и Z. При этом X-координата обычно обозначает горизонтальное направление, Y-координата – вертикальное, а Z-координата – глубину (в некоторых приложениях координаты Y и Z меняются местами). Очень важно понять, что определенная точка в 3-мерном пространстве – например, вершина объекта – имеет свое абсолютное положение в 3-мерном мире и привязана к определенным глобальным мировым координатам. Кроме того, эта же точка имеет и локальные координаты, которыми определяется ее местоположение относительно других частей объекта.

Приведу такой пример: на Вас надета высокая остроконечная шляпа. Согласно глобальным мировым координатам, а именно, Y-координате, кончик этой шляпы является самой верхней точкой объекта, т.е. Вас. В то же время, локальная координата Y также указывает на то, что кончик шляпы является вершиной этого объекта. Теперь представьте себе, что Вы висите вверх тормашками. Теперь, согласно глобальным мировым координатам, кончик шляпы является самой низкой точкой объекта. Однако в локальной системе координат кончик шляпы по-прежнему является вершиной объекта. Локальная система координат позволяет нам понять, что кончик шляпы является вершиной объекта независимо от того, как Вы вращаете этот объект в трехмерном пространстве.

В ZBrush, однако, концепция существования 3-мерных объектов отличается от той, которая представлена в других 3D-приложениях – здесь нет 3-мерной сетки координат и вообще 3-мерного мира. Вместо этого вся работа с объектом происходит на так называемом холсте, имеющим горизонтальный и вертикальный размер (координаты X и Y), а также содержащем информацию о глубине (ось Z). Многих 3D-художников, привыкших работать в программах типа Maya, концепция работы в ZBrush может поначалу смутить. Однако когда Вы поймете принцип работы с объектами в ZBrush, то обнаружите, что работать с ними очень легко. Думайте о ZBrush как о виртуальном подиуме, который Вы можете вращать вокруг любой из осей.

Анатомия полигона

На самом деле такой вещи, как 3-мерный объект, не существует, если Вы, конечно, не работаете с 3D-принтерами, которые могут создать реальный физический объект по Вашей виртуальной модели. В действительности же, Вы всегда работаете лишь с 2-мерным экранным отображением 3-мерного объекта. Типичные графические программы, например, Photoshop, хранят информацию о горизонтальном и вертикальном положении пикселей, а типичные 3D-программы – еще и информацию о дополнительной оси глубины, что создает иллюзию работы с 3-мерным объектом. Виртуальный объект в 3-мерном мире состоит из полигонов. Полигоны формируют поверхность объекта, и именно за счет них эту поверхность можно деформировать и анимировать.

Полигон представляет собой геометрическую форму, определяемую тремя или более точками (точки называются вершинами полигона). Пример полигонов приведен на рисунке.

ZBrush ограничивает количество вершин в своих полигонах тремя или четырьмя, но в других приложениях полигоны могут иметь и больше вершин. Об этом следует помнить, когда Вы импортируете объект из другого 3D-приложения в ZBrush. При импорте ZBrush автоматически преобразует многоугольные полигоны (т.е. имеющие больше 4 вершин) в четырехугольные.

В других 3D-пакетах Вам могут встретиться и другие способы построения 3D-геометрии, например, NURBS. Что касается ZBrush, то эта программа работает исключительно с полигональными объектами.

Как уже обсуждалось в разделе, посвященном разрешению, от числа полигонов зависит, насколько гладкой будет выглядеть поверхность объекта и насколько мелкие детали геометрии вы можете добавлять поверхности. Разрешение 3-мерного объекта также обозначается термином «плотность». ZBrush позволяет работать с объектами, плотность которых может быть чрезвычайно высока, а значит, уровень детализации может быть просто изумительным. В этом плане работа в ZBrush похожа на работу с настоящей глиной.

Полигоны представлены в ZBrush формами с тремя или четырьмя вершинами и имеют внешнюю и внутреннюю поверхность. Информация о том, какая из поверхностей является
внешней и в какую сторону она направлена, определяется нормалью полигона. Т.о. 3-мерный объект состоит из миллионов полигонов и миллионов нормалей, которые определяют, как поверхность реагирует на источники света и отбрасывает тени.

Понятие о нормалях является важным аспектом работы с 3-мерным объектом. Информацию о направлении нормалей объекта высокой плотности можно сохранить в специальной
текстуре, которая называется картой нормалей. Визуализирующие устройства в 3D-пакетах могут использовать такие карты применительно к объектам низкой плотности, добавляя объектам высокий уровень детализации в процессе рендеринга. Детализировать объекты в ZBrush и создавать на их основе карты нормалей очень легко, и потому ZBrush пользуется огромной популярностью в среде производителей компьютерных игр.

Пиксолы и пиксели

Как уже было сказано ранее, изображение, создаваемое в типичном графическом редакторе, состоит из тысяч пикселей. Пиксели – это маленькие квадратики, которые содержат информацию о своем цвете, прозрачности и положении по осям X и Y. В ZBrush реализована уникальная инновация – пиксолы, которые представляют собой те же пиксели, но содержащие дополнительную информацию о глубине своего положения по оси Z (рис. 1.14). Кроме этого, пиксолы также содержат в себе информацию о материале, который к ним применен. Это значит, что каждый пиксол «знает», как реагировать на свет, окружающую среду и отбрасывать тень в процессе визуализации.

Когда компания Pixologic впервые представила ZBrush, она анонсировала эту программу как графический редактор, способный создавать изображения в двух с половиной измерениях (2,5D). Штрих кисти, нарисованный на холсте, можно было вращать, масштабировать и позиционировать в любом месте холста. Это объясняет, почему в ZBrush нет привычной концепции 3-мерного пространства, как в других 3D-программах. В последующих версиях программы инструменты работы с 3-мерными объектами были усовершенствованы, что и обеспечило ZBrush невероятную популярность в качестве программы создания цифровых скульптур.

Пиксолы играют ключевую роль в работе программы и будут интересны прежде всего тем, кто хочет создавать 2,5-мерные композиции целиком и полностью в ZBrush. Если же Вы интересуетесь, в основном, цифровой лепкой скульптур, то нет надобности глубоко вникать в принципы работы с пиксолами, хотя и для Вас найдется кое-что интересное.

Категория: Основы ZBRUSH | Добавил: Merlin (10.05.2010)
Просмотров: 2233 | Рейтинг: 5.0/2
Всего комментариев: 0
Имя *:
Email:
Код *: