Digital lighting & rendering: recense knihy - 3D grafika - 3Dscena.cz: 3D grafika jako na dlani

16. července 2003, 00.00 | Také jste někdy brouzdali po Amazonu s nabídkou spousty krásných knih o 3D grafice a zajímalo vás, zda ten který titul skutečně obsahuje to, co hledáte a stojí tedy za vaše těžce vydělané peníze? Tato kniha mezi zmiňované tituly jistě patří a pokud uvažujete o její koupi, možná vás bude zajímat tento článek.

Nasvícení scény- základ úspěchu

aneb proč číst tuhle knihu

Život je o řazení priorit a není sporu o tom, že v CG to platí ve stejné míře, jako v kterémkoli jiném oboru. Většina začínajících adeptů 3D grafiky se domnívá, že na výsledném vzhledu jejich renderovaného obrázku mají největší podíl jejich modelovací schopnosti a tak se na ně zaměří, přehlížejíc vše ostatní.

Přiznám se, že jsem si to kdysi myslel také, ale časem jsem musel dát za pravdu zkušenějším a své priority přehodnotit. Ono je totiž hezké, když např. umíte perfektně vymodelovat svůj autoportrét od hrubého obrysu až po poslední chlup v nose, ale co je vám to platné, když nad tím strávíte neúměrně času, o výpočetní době nemluvě, aby pak výsledek pokazil nereálný materiál a detaily zanikly nesprávným osvětlením.

Až na specifické vyjímky (3D grafika jako prostředek technické dokumentace má samozřejmě zcela jiné požadavky) se tedy dá říct, že atmosféru scény a tedy i výsledný dojem nejvíce ovlivňuje právě světlo, potom materiály a jejich textury a až na třetím místě detailnost a provedení jednotlivých modelů. I velmi jednoduché modely mohou vypadat realisticky nebo krásně, pokud mají odpovídající textury, dobře nastavené vlastnosti povrchu a hlavně pokud jsou dobře nasvícené. Vedle toho, a možná i před tím, jsou samozřejmě koncept a kompozice, ale to jsou klasické výtvarnické schopnosti, které se v 3D grafice, stejně jako v jakémkoli jiném výtvarném oboru, berou tak nějak jako samozřejmost.

Světlo zkrátka určitě není jediným předpokladem, ale dobré nasvícení scény je z hlediska atmosféry i realističnosti nenahraditelné. V opravdu velkých studiích se na jednotlivých záběrech např. animovaného filmu podílejí specialisté, kteří se věnují jen jednomu z výše vyjmenovaných aspektů 3D grafiky. Zjednodušeně: designéři nakreslí artworky, podle nich modeláři připraví modely (modeláři se pak většinou ještě dělí na modeláře organiky a anorganiky), mezitím 2D grafici připravují textury pro materiály a světlu se pak mnohdy věnuje specialista, často označovaný jako Light director. Takovým specialistou je i autor knihy, kterou vám dnes chceme představit, Jeremy Birn a na jejím obsahu je to znát.

Méně stran, více informací

Digital Lighting and Rendering je kniha poměrně tenká, oproti tomu, čemu jsme, alespoň u nás, v oblasti počítačové literatury navyklí. Těch 287 stran je však nabito praktickými informacemi a to nejen o světle, ale se vším, co s ním souvisí. Najdete zde tedy i kapitoly o tom, jak nastavit materiály a jak vše následně vyrenderovat, aby byl výsledek co nejlepší.

Pojďme se tedy krátce podívat na vlastní obsah. Po úvodní kapitole (kterou si můžete zdarma přečíst zde: obsahující obecné informace pro koho je kniha určena a jakési "promlouvání do duše"), se dostanete ke kapitole druhé, s lákavým názvem "Lighting Workflow". Zde se nejprve dočtete, jak si máte alespoň základně zkalibrovat monitor pro práci, aby se výsledky jevily přibližně stejně na všech obrazovkách.

Dále jsou již popsány jednotlivé typy světel v počítačové grafice a jak jsou nejčastěji zastoupeny v různých programech. U každého typu je krátká zmínka o tom, k čemu se většinou používá a jaké má nejčastější atributy k nastavení. Druhá půlka kapitoly se pak rozepisuje o předpokladech, které by měly mít modely a jejich materiály, aby bylo možné z osvětlení vytěžit co nejvíce.

Třetí kapitola dopodrobna rozebírá klasický třísvětelný setup, s jakým jste se jistě nejednou setkali, ale zde je probrán opravdu podrobně s detailním popisem funkce každého ze tří světel i s názornými příklady. Velmi krátká verze, spíše náhled na tuto kapitolu, je na adrese , tedy na domovské stránce samotného autora. Pouhých pár odstavců, které tam najdete, však samozřejmě nelze srovnávat s 25 stranami v knize, kde je vše vysvětleno skutečně polopaticky a v daleko širším záběru, mimo jiné i s doporučením různých poměrů intenzity jednotlivých světel v závislosti na náladě scény.Píši o tom proto, že právě tohle je v tutoriálech různě na internetu poměrně vzácné.

Čtvrtá kapitola je celá věnována stínům, tedy jaká je jejich vizuální funkce, jak je využívat v kompozici, kdy a jaké stíny by mělo světlo vrhat a jakou intenzitu zvolit. Poměrně podrobně jsou popsány nejpoužívanější algoritmy výpočtu, ovšem opět striktně směrem k praktickému využití každodenní práce grafika. Nemusíte se tedy bát žádných rovnic nebo matematické teorie.

Pátá kapitola je o pěti základních kvalitách světla, tedy měkkosti, intenzitě, barvě, vrhanému vzorku (přiznám se, že na lepší překlad "thrown pattern" se nezmohu, ale význam si snad každý domyslí) a animaci. Dle mého skromného názoru se poslední dvě vlastnosti snad mezi kvality světla počítat nedají, ale budiž, v knize to tak je.

Celá šestá kapitola je o barvě světla, tedy spíše o barvách obecně. Abyste totiž zvolili správnou barvu pro světlo, měli byste znát klasickou teorii barev, umět je rozdělit na studené, teplé, chápat jak vznikají v reále a jak na monitoru vašeho počítače, co je to kontrast, saturace, jaké barvy jsou k sobě navzájem komplementární. Nemalou roli hraje i jejich působení na psychiku člověka. Za klíčovou považuji část nazvanou "Color balance" a navazující "Color temperature", kde se dozvíte, jaké barvy světel používat pro osvětlení interiérových a exteriérových scén v různých situacích a hlavně pro různé zdroje světla (svíčka, denní osvětlení atd.).

Exposure je název sedmé kapitoly a jak název napovídá, bude řeč o expozici, kontrastu, tonálním rozsahu a gama korekci. Protože fotorealistické zpracování není ani tak o napodobování reality jako o napodobování nedokonalého zobrazení klasickou fotografickou technikou, je zde krátce vysvětleno i to, jak se chová čočka fotoaparátu nebo videokamery a na co bychom se měli zaměřit při jejich simulaci v CG.

Osmá kapitola se od tématu světel zdánlivě oddaluje a věnuje se práci s virtuální kamerou z hlediska kompozice obrazu a to jak statických obrazů, tak animovaných záběrů. Na konci nechybí ani vysvětlení v jakém formátu renderovat animaci pro různá média (monitor, film, televize a jejich normy).

Předposlední, devátá, kapitola obsahuje snad vše, co v běžné praxi potřebujete vědět o materiálech a renderovacích algoritmech. Snad je v tom trochu nadsázky, ale každopádně poskytuje velmi ucelený přehled všeho, s čím se v této oblasti můžete setkat a pokud by vám to náhodou nestačilo, budete přinejmenším vědět, co hledat v jiných zdrojích. Tato samotná kapitola obsahuje téměř tolik užitečných informací, jako některé celé knihy, kdyby jste je ořezali o přebytečný balast.

Konečně desátá kapitola popisuje renderování ve vrstvách a jejich další kompozici. V mnoha případech je totiž lepší renderovat např. zvlášť popředí, zvlášť střední plán a pozadí, případně odrazy ve vodě, stíny apod. a až v 2D editoru je poskládat ve výsledný obrázek. Opět, pokud chcete získat lepší představu, podívejte se na tento stručný tutoriál, který dal základ tomu v knize.

Subjektivní hodnocení

Digital lighting and renderign je bezesporu jedna z nejlepších knih o 3D grafice, kterou jsem kdy měl možnost číst. Je psána věcně a velmi srozumitelnou angličtinou, která by neměla činit problémy nikomu s alespoň středně pokročilými znalostmi jazyka. Ostatně obrázek o jazykové náročnosti si můžete udělat z ukázek na výše uvedených adresách.

Obrovskou výhodou této knihy je také programová nezávislost. Je tedy jedno, jestli používáte 3D MAX, Maya, Lightwave nebo Blender. Kniha u většiny problémů uvádí více možných řešení a pokud váš program nepodporuje tu či onu funkci, věřte, že zde najdete přinejmenším inspiraci, jak některá omezení obejít.

Ovšem největším kladem je právě věcnost a upřímná snaha autora předat co nejvíce zkušeností co nejsrozumitelnější formou. Rozhodně se mu to povedlo, takže jestli umíte alespoň trochu dobře anglicky, tahle kniha se vám vyplatí ať již jste profesionál nebo máte 3D grafiku jako svého koníčka.

Souhrnné informace:

Název:Digital lighting and rendering
Autor: Jeremy Birn
Počet stran: 287
Cena: 35.00 (www.amazon.com)
Link:Digital lighting and rendering