CINEMA 4D R 9.5, první postřehy a dojmy - 3D grafika - 3Dscena.cz: 3D grafika jako na dlani

cinema 4D

cinema 4D

4. srpna 2005, 00.00 | 2. srpna 2005 v sedm hodin večer našeho času uvedla společnost MAXON na veletrhu Siggraph v Los Angeles novou subverzi své CINEMY 4D R 9.5 a aktualizace některých souvisejících modulů (Advanced render, MOCCA a BodyPaint 3D s označením 2.5). Kdo tam nebyl, nemusí litovat. Novinkám se podíváme na zoubek již dnes. A že je skutečně na co se dívat...

Jak asi většina čtenářů, kteří se 3D grafikou a grafikou obecně zabývají, ví, právě končí letošní výstava Siggraph v Los Angeles ve Spojených státech. No to ale asi není překvapení. Všechno jednou začíná, jednou končí a když je něco rok co rok, tak slovo překvapení vskutku neodpovídá realitě. Přesto se jedná o období, které je v našem oboru již tradičně zlomové, o období, které na další rok vždy trochu promíchává karty hráčů na trhu a předznamenává luxování peněženek uživatelů. Nejinak tomu je letos. Oč menším překvapením je výstava Siggraph jako taková, o to větší překvapením jsou jednotlivé novinky, které na ní jsou prezentovány. A to platí hlavně o Maxonu, který již tradičně dopředu neříká nic a neslibuje to, co případně nemůže, či nestíhá plnit. Maxon vskutku překvapil. Nová subverze CINEMY 4D R 9.5 je opravdu velmi povedenou aktualizací a spojení s uvedením renderovacího systému finalRender 2.0 společnosti Cebas pro CINEMU 4D činí z tohoto léta splněný sen mnoha… Ale věřte nebo ne, finalRender 2 nakonec není možná jednoznačně hlavní hit, tak jak asi každý ještě před týdnem předpokládal. Tedy ještě jsem jej nezkoušel, ale mohu zodpovědně prohlásit, že sama CINEMA 4D přišla s takovou škálou novinek a zajímavých řešení, že mohu opět říci to, co jsem kdysi říkal u subverze 8.5, která byla opravdu masivní aktualizací. Tedy že se již nejedná o běžnou subverzi, ale svým obsahem o verzi novou. O CINEMĚ 4D R 9.5 to platí zcela určitě.

Nějak bychom měli začít, tedy stručně na úvod. CINEMA 4D je jak známo aplikací, která je jak pro platformu Windows, tak Mac OS. Ode dneška to není tak úplně pravdou, protože k dispozici je také pro platformu Linux! Pokud vím, tak prozatím pouze v rámci nového balíku Production Bundle, který obsahuje všechny moduly, které k C4D patří, ale hlavně další širokou paletu služeb a podpory, kompatibilitu s renderovacími systémy založenými na bázi Renderman apod. Informace o C4D na Linuxu je jistě zajímavá, ale není věcí popisu toho, co je nového, ale už se k tomu dostáváme.

Světla, světla a ještě jednou světla. A také podpora 32 bitové technologie, normálových map, vylepšené uživatelské rozhraní, aktualizovaný modul BodyPaint 3D, fenomenální nástroj pro tvorbu fotorealistických obloh Sky shader (pracovně označovaný jako verze 2) a také plně podporovaná technologie Ambient Occlusion, podpora nových formátů a pod…

Změny v nové subverzi proběhly skrze několik modulů CINEMY 4D. A to samozřejmě v jádru, pak velmi intenzivně v modulu Advanced Render, modulu BodyPaint a také drobnosti v MOCCE. My si ale s tímto dělením moc hlavu lámat nebudeme. Spíše si řekneme, jak novinky v CINEMĚ 4D vypadají jako takové a jen se vždy upozorníme na to, o jakou součást C4D se jedná.

Důraz na realitu, ale bez radiozity!
Zásadní změnou nové subverze C4D a také modulu Advanced Render, je důraz na zjednodušení osvětlení scén za podstatného přiblížení k realističnosti. Je prostě pravdou, že stará radiozity v Advanced Renderu již nestačí dnešní době, tedy výsledky se dají vytvořit poměrně slušné, ale délka výpočtu je příliš dlouhá a potřeba případných korekcí poměrně široká. Od toho Cebas přišel s novým finalRenderem 2 pro C4D. Oproti tomu šel vývojový tým Maxonu zcela jiným směrem. A to směrem simulace radiozity pomocí jiných systémů a také směrem vytvoření takových světelných zdrojů, které i starý systém radiozity posunou na vyšší úroveň. 

V prvé řadě byla zcela přepracovaná plošná světla. Bez toho by to nešlo. K dispozici tak není jen nějaký obdélník jako dříve, ale také válec, koule, krychle, kruh, polokoule, čára… Ale to je jen začátek. Světlo může mít jakýkoliv tvar, protože pro definování tvaru světla lze použít jakýkoliv objekt! V souvislosti s tím byly zcela přepracovány plošné stíny, které jsou pro realističnost tak potřebné. Podstatně se zrychlily, protože jejich systém je zcela jiný (a vizuálně lepší). Díky novým plošným světlům zcela odzvonilo starým systémům světelných dómů a simulaci mnoha světel, které často byla potřeba pro simulování radiozity. U světel jsou další skvělé drobnosti, jako například řízení barevnosti, jak svítivosti tak viditelnosti pomocí přechodů. Když jsme u toho, tak byl také u plošných světel přepracovaný úbytek.

Se světly má spojitost další opravdu významná novinka. A to je simulace osvětlení pomocí radiozity systémem „Ambient Occlusion“, efektem, který jsme přeložili jako Okolní prostředí. Jedná se o efekt, který se aplikuje do různých kanálů materiálů objektů scény (nejčastěji svítivost a povrchová úprava) a nastavení scény jako takové, který simuluje ztmavení koutů místnosti, objektů a podobně, čehož výsledkem je v mnoha případech velmi efektní simulace radiozity a to v rámci desetinového či setinového času (a to s použitím plochých stínů). Jedná se o systém, jehož obdobu používá také známý systém VRay! Není to efekt, který by byl zcela bez omezení, ale mohu prohlásit že s trochou zkušenosti se s ním dají v minutách tvořit velmi efektní „pseudo GI“ rendery, na které bychom jinak s radiozitou čekali hodiny a navíc by vzorky nebyly tak kvalitní, abychom nemuseli nepravidelnosti retušovat ve 2D editoru. I když…

Ambient Occlusion (Okolní prostředí) se definuje na dvou místech, v materiálech a také nastavení renderingu, toto je ukázka druhého případu.

Můj první test Ambient Occlusion...

Vrchní obrázek je bez efektu AO, vzhled je trochu mdlý díky tomu, že nejsou příliš odlišené plochy u hran stěn, u spodního obrázku byl použit efekt AO, prostor je evidentně plastičtější.

To "i když" patří tomu, že jsem zkoušel vytvořit osvětlení pomocí jednoduchého polokulového světla a světla vzdáleného, s plochým stínem. Když jsme u toho, tak i takováto vylepšení v 9.5 jsou. Tedy taková, že vzdálené světlo ve starších verzích pracovalo bez potíží jen s tvrdými stíny, ploché nepodporovalo. Nyní je bez problémů podporuje. Ale zpět. Jak jsem řekl, použil jsem pro osvětlení polokulové světlo a jedno světlo vzdálené s plošným stínem a to v shaderu Obloha (patří pod efekt Sky-Obloha), který tato světla automaticky interně vytváří (lze je ale editovat jen skrze tvorbu oblohy). A použil jsem radiozitu. Radiozita byla překvapivě kvalitní a to zřejmě právě díky použití polokulového světla a zřejmě lepší distribuci vzorků jak u využití hdri. Tedy i stará radiozity C4D, která bude jistě nahrazována novým finalRenderem tak získává nový rozměr, velmi kvalitní render za poměrně slušný čas. Výhodou podobných „plošných“ světel je, že na rozdíl od hdri podporují efekty jako SSS efekt a podobně.

Dotkli jsme se Sky shaderu, tedy nového systému Oblohy. Zapomeňte na O-zone, který byl kdysi jedinou alternativou a problematickým nástrojem co se dalších efektů v C4D týká, efekt Obloha CINEMY 4D, který patří také do modulu Advanced Render je podle mého subjektivního soudu stejné dobrý, ba v mnoha ohledech ještě lepší, ale hlavně podstatně rychlejší, lépe animovatelný, lépe ovladatelný a přizpůsobitelný, má lepší efekty mlhy a to i volumetrické, kdy do mlhy dopadají stíny, efekty duhy či slunečních paprsků, které se objeví v díře mezi mraky. Pomocí tohoto efektu lze vytvářet opravdu velmi komplexní atmosféry, které velmi jednoduše nasvětlují scénu a to vlastně zcela automaticky! Samozřejmě při tom není problém využít i efekt radiozity (viz výše) a nebo si prostě přidat ke slunci další pomocné světlo, které zvýší jeho intenzitu nad rámec interního slunečního zdroje, přičemž polohu tohoto objektu hlídat samozřejmě nemusíme!

Efekt Obloha lze velmi precizně definovat podle polohy místa, které simulujeme, podle polohy a data (včetně změny letního a zimního času) se mění jak denní, tak noční obloha. Řídit můžeme všechna hlavní tělesa naší Sluneční soustavy a na noční obloze máme k dispozici 9 990 hvězd a to v jejich správných a přesných polohách, které se upravují podle naší polohy, data a času!

To není všechno, u měsíce a slunce si můžeme tyto objekty nahradit objekty vlastními, na oblohu můžeme umisťovat v podobně obrázků další objekty, třeba viditelný satelit atd.

Co je na obloze hlavní, jsou ale mraky. A ty můžeme vytvořit jako 2D objekty, tedy vlastně obrovská koule s šumem v alfa kanálu (větší jak koule povrchu), či 3D. 2D mraky můžeme vrstvit do různých výškových úrovní nad sebe, a tak lze vytvořit realistickou simulaci skutečných volumetrických mraků, tyto mraky vrhají stín do scény, jsou osvětlovány sluncem, systém je částečně zabarvuje atd. Velmi rychle se počítají…

3D mraky jsou jiné. 3D mrak je generován jakýmisi body hustoty, které interaktivně malujeme do oblohy, nebo pro jejich umístění můžeme použít jakýkoliv model, třeba hlavu vaší tchýně při hororové scéně. Tyto mraky se chovají jako skutečné, ovlivňuje je slunce, světelný dóm, když do nich vletí letadlo, tak skutečně prolétá mlhou, mrak výše položený stíní mrak níže položený. A renderovací čas? Samozřejmě delší, ale překvapivě rychlý. Co je však skvělé, že vzájemné propojení tohoto efektu s ostatními je lepší jak u O-zonu.

Materiály, formáty, render
Zpět do jádra CINEMY 4D. Mnohokráte jsem slyšel stesky na téma Normálové mapy. Jsou tu. Velmi kvalitní a jejich tvorba je extrémně jednoduchá, protože máme k dispozici několik věcí, které nám ji ulehčují. Zcela přepracovaný byl systém na upečení textur, lze si tedy objekt doladit pomocí subpolygonální deformace, třeba ze Z-Brushe a následně si v C4D z takového objektu upéci Normálovou mapu (pro ty, kteří si nejsou termínem Normálová mapa jistí: jedná se o obrázek, který definuje vizuální deformaci podobně jako hrbolatost, ale s tím rozdílem, že díky RGB spektru definuje směr této deformace - výsledek je tak podstatně plastičtější a efektnější, jak u prosté hrbolatosti), objekt ochudit o složitou SPD deformaci, případně snížit nastavení HyperNURBS a nikdo na výsledku "nic nepozná"! Vůbec musím ocenit drobná vylepšení, která u upečení jsou, například možnost upéci jen výběr polygonů a podobně. Zapomenout ale nesmíme na to, že upéci lze i efekt Ambient Occlusion a také oblohu vytvořenou efektem Obloha, kdy ji můžeme uložit v 32 bitech a vytvořit tak skutečnou hdri mapu!

Ukázka vlivu změny nastavení u 32 bitového renderu na kanál

Zapomenout nesmíme také na to, že byla zcela přepracován vlastnost Kompozice, kterou se řídí způsob renderu každého objektu ve scéně. Možnosti jsou opět o něco širší a lze například vypnout volbu, aby objekt stínil sám sebe…

Pokud renderujeme obrázek, a máme například nový PhotoShop s podporou 32 bitové technologie na kanál, tak proč toho nevyužít. C4D plně podporuje render ve formátu 32 bitů/kanál tiffu, přičemž přímo při renderu si můžeme testovat korekce, tak jak budou případně vypadat po drobných úpravách v PHS. Musím při tom zdůraznit že díky větší bitové hloubce jsou tyto úpravy v bez ztrátové kvalitě. Ale u formátů se zastavme. Podporovány jsou totiž také výstupy do specializovaných formátů typu OpenEXR a také hdri! Podobné možnosti editace jsou také při použití textury v materiálu.  

Skoro jsem zapomněl. Při tvorbě realistického odrazivého objektu jsme byli poměrně často limitováni tím, že odrazy měly být rozostřené. To samé platí i o průhlednosti. Rozostření v obou případech C4D nabízela, ale pravdou je, že efekt se trochu obtížně definoval a hlavně se extrémně pomalu počítal. To je dnes minulostí. Efekty rozostření průhlednosti a odrazivosti jsou jednak zásadně rychlejší, ale také lépe definovatelné. Změna je opravdu velmi znát.

Rozhraní CINEMY 4D R 9.5, Prohlížeč obsahu
Zásadní změny proběhly také v rozhraní programu, a to přesto, že to není na první pohled vidět. Ale na to jsme si, podle mého, již zvykli. U každého okna přibyla například maličká ikonka, která nám umožňuje rychle okno maximalizovat. To potěší, ale není to zase tak převratné. Zajímavé je, že u každého širšího nastavení, například u nastavení renderingu je volba Uložit do přednastavených. Tato volba nám umožňuje katalogizovat jednotlivé fragmenty scény. Ale když katalogizujeme, tak také musíme mít nějakého správce, vyhledávač, prohlížeč, prostě jakési ACDSee pro 3D. A tím je v CINEMĚ zcela nový komplexní Správce obsahu.  

Skrze tohoto Správce je přístupné naprosto vše, co na počítači je a mimo to si vše můžeme smysluplně katalogizovat. Pokud pak například chceme využít nějaké nastavení, pak jej stačí jen přenést z jednoho okno do jiného. Správce je vybaven mnoha způsoby zobrazení, sofistikovaným a přehledným systémem vyhledávání, popisem objektů a podobně. Díky tomu, že opravdu lze vše ukládat do předvoleb, tak se jeví Prohlížeč obsahu jako opravdu zajímavá možnost. Například si tak můžeme ukládat připravené oblohy vytvořené pomocí efektu Obloha, jednotlivé mraky i skupiny mraků a podobně.

Další a další
Mezi nově plně implementované nástroje patří vylepšený Color mapping (Mapování barvy), který byl dříve k dispozici jen jako plugin a to ne bezproblémový. Dnes je po potížích. Dopracován byl nástroj Tvorba kostí modulu MOCCA, vylepšen byl systém látek Klotilda, který nyní reaguje i na ovlivňující objekty částicových systémů a podobně.

Poměrně zajímavě byl doplněn modul BodyPaint 3D (označení má R 2,5), který má zase o další režim interakce vrstev více, má velmi podstatně rozšířené možnosti projekčního kreslení, kdy můžeme malovat na plochu, která je kolmá k ose pohledu a obsah této roviny „promítnout“ na objekt až v okamžiku, kdy si třeba objekt natočíme tak jak chceme… Tedy jakási interaktivní nálepka, kdy nejdříve můžeme definovat nálepku a až poté plochu. Samozřejmostí je podpora 32 bitů, nová a vylepšená možnost práce s vrstvami (nový správce vedle stávajícího) apod.

Mohli bychom pokračovat, ale raději si to necháme na podrobné recenze, se kterými se jistě budeme po jistou dobu potkávat.

Závěr
Jaká tedy nová subverze je? No asi není správné se ptát mne, protože jsem se CINEMOU 4D srostlý, ale musím říci, že změny jsou alespoň z prvního pohledu skvělé. Pravda, ještě jsem neměl možnost vyzkoušet vše, ale testoval jsem světla, hlavně plošná světla a plošné stíny, efekt Obloha, 32 bitový render na kanál a všechny tyto věci jsou opravdu výborné. Věřím, že až spolu budeme probírat i ostatní věci, hlavně Ambient Occlusion, že řekneme to samé. První testy dopadly skvěle, a tak si myslím, že zklamaní rozhodně nebudeme.

Dodatek
Čeština? Samozřejmě, je již připravená a ve větší míře i otestovaná, můžeme slíbit, že bude přibalená v oficiálním lokalizačním balíčku Maxonu a to nově i pro Net Render. Ale to až v okamžiku, kdy nová subverze opravdu vyjde a to bude začátkem září 2005. Tedy zatím se můžeme jen těšit.