Modelování sokolího boha Hora podle podkladu - 3D grafika - 3Dscena.cz: 3D grafika jako na dlani

8. června 2004, 00.00 | Jak na složité věci? Jak chytit ten správný tvar? Co takhle použít nějaký ten podklad. Na webu se jich lze nalézt docela dost a tak si předvedeme, jak na to. Testovacím králíkem nám bude staroegyptský sokolí bůh Hor.

Začátek je asi to nejtěžší, co člověka může potkat. Tedy vlastně jak kdy. Někdy to je naopak a tak se do něčeho vrhne bez řečí, bez ptaní a rozpaků, to ale většinou o 3D tvorbě neplatí. Vlastně o žádné autorské tvorbě. Protože hrát ve Dvořákově síni na klavír, když na něj člověk neumí asi nejde a tak nezbývá než se učit. A čím začít, než těmi odpornými cvičeními od Czerneho. S 3D grafikou je to asi stejné. Člověk může mít stovky skvělých nápadů, ale pokud neovládá rozličné nutné praktiky, tak je pár dní může nosit v hlavě, načež je zapomene. A to je škoda. Proto se také stále setkáváme s nějakými návody. Jediným cílem tak je, aby nápady zbytečně nevyprchaly.
V jednom diskusním fóru se kdysi někdo pozastavoval nad tím, jak že se mají používat podklady pro modely, které jsou v download sekci našeho serveru. Nebude tedy od věci, pokud se podrobně koukneme na nějaký ten příklad modelování pomocí podkladu. Tímto příkladem bude sokolí bůh Hor, jehož ztělesněním na zemi byli považováni egyptští faraoni (staroegyptsky Per-aa, tedy mimo jednoho, který si vybral boha války a přímého oponenta Hora, Suteha). Začneme tedy tím, že si stáhneme uvedený podklad a uložíme si jej někam na disk.

Příprava podkladu
Máme-li připravený nějaký podklad, přičemž je zcela druhořadé zda se jedná o podklad pro tvorbu auta, postavy, či architektury, tak lze doporučit následující postup. Do každého dvourozměrného pohledu lze načíst pomocí okna Úpravy > Konfigurovat libovolný obrázek, který je poté v tomto pohledu zobrazen.

V okně, ve kterém se definuje obrázek zobrazený na pozadí okna lze také nastavit i další parametry, to nás však v této chvíli zas až tak netrápí. Nás zajímá podklad. Pomocí spodního pole, respektive znaménka pro hledání souboru „…“ vyhledáme obrázek a ten si načteme do příslušného okna. Při tom je zcela irelevantní umístění tohoto obrázku, protože ten je nacestován absolutní adresou a není považován za součást scény.
Důležité údaje jsou pod cestou obrázku. Zde se totiž jednak zadává posun obrázku v pohledu, k tomu se však ještě dostaneme, ale hlavně velikost obrázku. Je tedy důležité si zjistit velikost obrázku třeba v pixelech a následně tuto velikost zadat i do definice velikosti podkladu (nebo podíl těchto velikostí). Nutno podotknout, že si CINEMA sama velikost obrázku v bodech nezjišťuje.
Parametry Posun jsou rovněž docela důležité. Pomocí nich se totiž posouvá podkladový obrázek v pohledu modelačního okna. Díky tomu je poměrně snadné posunout v aktuálním pohledu „tapetu“ podkladu do té správné polohy. Je nasnadě, že pro přední pohled (což je případ vzorového obrázku) posunu podklad tak, aby byla socha při předním pohledu více méně v ose symetrie. Je totiž nasnadě, že symetrii využijeme. Posun použijeme také u bočního pohledu, vždyť by bylo zbytečné, abychom modelovali kdesi mimo středovou oblast scény, kam je pohled ve výchozí situaci zaměřen.

Příprava pro modelování
Máme-li připravené oba pohledy, tedy přední a boční (pravý), pak vytvoříme všechny tři objekty, ze kterých nám sokol vznikne. V prvé řadě musíme mít co modelovat. Tak tedy vytvoříme pomocí menu Objekty > Polygonální objekt. Dále využijeme objekt Symetrie. Tak jej tedy skrze menu Objekty > Modelování > Symetrie vytvoříme. Poslední co budeme potřebovat je objekt HyperNURBS. Ostatně jak jinak. HyperNURBS vytvoříme pomocí Objekty > NURBS > HyperNURBS.
Máme ve Správci objektů objekty Polygonální objekt, Symetrie a HyperNURBS. Vezmeme tedy Polygonální objekt a hierarchicky jej zařadíme pod Symetrii, pak uchopíme Symetrii a přeneseme ji hierarchicky pod HyperNURBS. Máme skoro vše, co budeme potřebovat.

Označíme si ve Správci objektů Polygonální objekt a pomocí menu tohoto správce Soubor > Nová vlastnost > Phong vyhlazení vytvoříme tomuto objektu chování vyhlazení povrchu. U tohoto modelu by se mohla osvědčit hodnota okolo 50 stupňů (ale to lze samozřejmě kdykoliv změnit). Nastavit ještě musíme objekt Symetrii, tedy rovinu, ve které nám bude tato funkce zrcadlit polygony. A jelikož jsme si nastavili podklad tak, že přední pohled na podkladovém obrázku je v ose symetrie při předním pohledu, tak nastavíme Symetrii na rovinu ZY. Nyní máme skutečně vše co budeme potřebovat až do konce modelování…..

Modelování
Opravdu netuším čím to, ale pokaždé tak nějak tuším, jakou částí těla se pokusím začít. V tomto případě začneme zobákem. Při tvorbě lidské hlavy, a nebo alespoň něčeho co se jí vzdáleně podobá, třeba lebce, začínám vždy od očí. Zvolíme si tedy boční pohled, přiblížíme si jej tak, abychom měli zobák jako na dlani, zvolíme si nástroj Posun, vybereme si ve Správci objektů Polygonový objekt (a od této chvíle jej vlastně budeme mít vybraný pořád) a zapneme také režim editace bodů. Dále však budeme většinou využívat režimy jiné (hlavně hrany).

Stiskneme klávesu Ctrl a za jejího stálého držení (máme aktivní nástroj Posun a jsme v režimu bodů) klikáním vytvoříme body, ohraničující vrchní linii zobanu a také body tvořící spodní linii zobanu. Při tom samozřejmě počet vrchní a spodní linie by měl být stejný.

Nyní si zvolíme nástroj Přemostit (Struktura > Přemostit) a spojíme vždy proti sobě ležící páry bodů. Tím vytvoříme základní polygony zobáku. Možná bychom si také pro začátek mohli vypnout funkci HyperNURBS ve Správci objektů. To jen abychom neměli případně zmatek v zobrazených isoparmách….

Přejdeme do režimu editace hran. Aby totiž byl zobák a stejně tak celá socha reálná, je potřeba aby byla také odpovídajícím způsobem detailní. Z toho důvodu je zřejmé, že si musíme ještě do oblasti zobáku dodat nějaké ty body. Jsme tedy v režimu editace hran, načež si vybereme všechny „vertikální“ hrany, tedy spojnice mezi spodní a vrchní skupinou původních bodů. Tyto hrany rozdělíme pomocí příkazu Struktura > Vyjmout hrany na dva segmenty. Zvolíme tedy uvedený příkaz a do pole zadáme „1“ (jeden segment k počtu současných segmentů). Vše potvrdíme. Hrany se nám rozdělí a my si můžeme upravit tvar, který nám vznikl….

Vybereme si tři větší vrchní „vertikální“ hrany a na ty opět aplikujeme stejný postup. Tím nám však vznikne také skupinka tří trojúhelníkových polygonů. Ty (lépe řečeno dva z nich) eliminujeme pomocí příkazu Struktura > Spojit trojúhelníky. Ponecháme nejvýše umístěný trojúhelníkový polygon. Nově vytvořené body opět v tomto pohledu (v režimu bodů) vhodně rozmístíme. Pak si opět aktivujeme režim hran.

Nyní si vybereme čtyři (zleva) hrany spodní části zobanu a jak jinak, i tyto hrany rozdělíme. Vzniklou linii hran rozmístíme podle viditelné čáry dělení vrchní části zobáku a spodní části. V jeho úplném počátku na pravé straně zůstane malý trojúhelníkový polygon. Upravíme polohu bodů….

Vrátíme se k režimu hran, vybereme tři levé nejspodnější „vertikální“ hrany a ty zase rozdělíme stejným způsobem. Výsledné body upravíme tak, že budou tvořit linii pod dělící čarou obou částí zobanu a ve výsledku budou tvořit spodní „podebrání“ spodní části zobáku. Ve výsledku vznikne opět jeden trojúhelníkový polygon, ale již jeden z posledních…

Tím je základní segmentace zobáku a tím pádem základních polygonů modelu hotová. V budoucnu ještě zobák doladíme, vytvoříme fyzicky spáru mezi vrchní a spodní částí a také odstraníme většinu trojúhelníků, ale to je hudba budoucnosti. Co nás teď čeká je vytažení zobáku do prostoru.

Tento krok je však velmi obtížné popisovat, protože to je věcí citu a užití interaktivního nástroje Magnet. Pracovat při tom budeme asi nejdříve v perspektivě, přičemž po zvolení nástroje Magnet, vždy zapneme jen jednu osu, to abychom omezili tažení jen do směru, ve kterém chceme, tedy ve směru osy X. Přepneme se tedy do perspektivy (F1) a vybereme si body, které budeme potahovat. Musíme mít při tom na paměti, že vybereme jen body „vnitřní“, nikoliv tedy body, které budou stále ležet v rovině zrcadlení.

Jakmile body vybereme, zvolíme si nástroj pro umístění bodů v prostoru. Bude to zřejmě nástroj Magnet (Struktura > Magnet). Tento nástroj se definuje, jak známo, ve správci Aktivní nástroj a jelikož toto není návod pro úplné začátečníky tak lze předpokládat, že jeho zákoutí všichni znají. Abychom zajistili pohyb jen ve správném směru, vypneme na vrchní liště všechny osy, mimo osy X. Tím zajistíme působení magnetu jen ve směru této osy. Při rozmisťování se vždy přepínáme do předního pohledu, kde si zkontrolujeme jak vypadá zobák ze předu. Ostatně můžeme také pracovat tak, že si v perspektivě vše uděláme jen nahrubo, načež tvar doladíme v předním pohledu. Vše je na individuální zkušenosti uživatele, omlouvám se, ale tohle asi prostě přesně popsat nejde! V tento okamžik si také již můžeme pracovně zapínat a vypínat HyperNURBS.

Je načase odstranit ony dva trojúhelníkové polygony, které nám zbyly ve spodní části zobanu. Upravíme si tedy v perspektivě pohled tak, abychom na zobák dobře viděli a v režimu hran si vybereme dvě hrany trojúhelníkových polygonů, které spolu tvoří jakési „V“. Poté tyto hrany pomocí nástroje Struktura > Nůž, přeřízneme. Poté přejdeme do režimu editace bodů a nově vzniklé body v místě řezu pomocí Struktura > Upravit povrch > Svařit svaříme. Osobně velmi rád používám nástroj pluginu Stitch&Sew > Stitch Center. Je to i v omezené shareware podobě skvělé, protože tento nástroj svaří body a výsledný bod umístí do výsledného těžiště vstupujících bodů. V této (share) verzi však jen dva :-(. I tak je to ale skvělé, protože při běžném svaření se za místo působení bodu bere místo působení svařovaného bodu s nižším pořadovým číslem. Poté přejdeme do režimu editace polygonů a vzniklé trojúhelníkové polygony odstraníme pomocí příkazu Struktura > Spojit trojúhelníky (vždy vybereme pár a ten sloučíme do jednoho polygonu). Zůstane nám jeden nový bod, který můžeme podle potřeby umístit.

Doděláme si zobák. Tedy onu rýhu, která na soše stylizuje obě jeho půlky. Přejdeme do režimu editace polygonů, vybereme si všechny polygony zobáku a ujistíme se pomocí příkazu Struktura > Zarovnat normály, že máme všechny normály jedním směrem. V tomto kroku potřebujeme, aby normály směřovaly dovnitř zobáku. Proto v případě, že směřují ven, aplikujeme příkaz Struktura > Otočit normály.
Přejdeme do režimu editace hran a vybereme si kromě poslední hrany celou linii v místě rozdělení půlek zobáku. Poté zvolíme příkaz Struktura > Vytažení a vytáhneme novou hranu směrem do zobáku (to díky otočeným normálám). Toto vytažení provedeme interaktivně.

Přejdeme do režimu editace bodů. Vybereme si bod, který nám vznikl vytažením nové hrany u osy symetrie a pomocí Správce souřadnic mu zadáme hodnotu ve směru osy X na 0. Tím se tento bod zarovná do osy zrcadlení. Poté si vybereme druhý vzniknuvší bod (na obrázku na prvé straně), aktivujeme paletu Přichytávání v režimu body a v systému 3D a tento bod přetáhneme směrem v linii půlící linie zobáku k bodu na jeho konci. Poté vybereme všechny body (Ctrl+A) a aplikujeme příkaz Struktura > Optimalizovat. Tím se nám body, které na sobě ležely, sloučí do jednoho. Přejdeme do režimu editace polygonů a sloučíme vzniklé trojúhelníkové polygony nad rýhou a pod ní. Máme-li potřebu ještě zobák doladit, tak to učiníme, protože jinak je již hotový….

V předchozí části návodu tvorby podle vyfocených podkladů, v tomto případě jmenovitě sochy sokolího boha Hora, jsme dokončili zobák V následující části budeme s tvorbou pokračovat, ale asi již nebude možné, abychom postupovali stejně podrobně. Tvorba takto složitých modelů se totiž nedá popisovat vyloženě krok po kroku, protože je již příliš „umělecká“, tedy jinak řečeno příliš závislá na osobním citu a zkušenostech autora. Přesto si ale ukážeme nějaké ty techniky „jak na to“ a na základě znalostí těchto technik a vlastně stále se opakujících příkazů již vlastní dokončení bude pro každého hračka :-))…

Následující kroky jsou vycházejí vždy ze stejného scénáře. Vyberou se hrany, v prvém případě všechny koncové hrany zobáku, aplikuje se na ně příkaz Struktura > Vytažení, ve správci Aktivní nástroj se zadá hodnota vytažení 0, načež se nově vytažené hrany potáhnou pomocí nástroje Magnet do finální polohy. Musíme při tom mít na paměti, že body v ose Symetrie musí stále odpovídat pozici X=0. Při umisťování pracuje jak v předním, bočním pohledu i v perspektivě.

Teď to bude trochu divočina. Je evidentní, že pro spodní oblast, která je na hrudi sokola nám cca 2 polygony stačí, v čem je ale evidentně problém je oblast u oka. Zde nám jeden polygon stačit nebude. Něco podobného se dá říci i u oblasti hlavy, protože nad okem je zřejmý „nadočnicový“ oblouk, který bychom měli také nějak spodobnit. Vybereme si tedy největší hranu u budoucího oka a na tuto hranu aplikujeme příkaz Struktura > Vyjmout hranu, přičemž zadáme hodnotu 2. Tím z této hrany vytvoříme tři. Poté vybereme hranu nad i pod touto původní velkou hranou a na tyto hrany aplikujeme stejný příkaz, ale zadáme hodnotu 1. Pokud se na výsledek podíváme pozorně zjistíme, že ve výsledku budeme moci všechny nově vzniklé trojúhelníkové polygony eliminovat.

Vybereme si tedy po pořádku vždy správné páry trojúhelníků a ty pomocí Struktura > Spojit trojúhelníky spojíme do čtyřúhelníků. Poté upravíme pozici celého prstence nových hran tak, aby střední část začala „obepínat“ oblast oka, vrchní část nabíhala na čelo a spodní pokračovala na krk a trup.

Vyznávám taktiku postupných kroků. Vybereme si tedy v režimu hran spodní hrany, které směřují na krk a hruď sokola a aplikujeme příkaz Struktura > Vytažení, přičemž ve správci Aktivní nástroj opět zadáme hodnotu vytažení 0, načež umístíme nástrojem Magnet nové hrany do těch správných míst. Opět musí body v místě symetrie ležet v hodnotě X=0.

Vybereme si hranu nad skupinkou tří hran, vlastně již čtyř, které začínají definovat oko. Na tuto hranu opět aplikujeme Vytažení a poté umístění Magnetem. Stejně tak na hranu, která je zcela nahoře. Vytáhneme ji zvlášť, aby mezi nově vytvořenými polygony vznikla trojúhelníková mezera, kterou následně „vyplníme“ trojúhelníkovým polygonem, který ihned změníme na čtyřúhelníkový… Tím vytvoříme další „pruh“ polygonů, který nám bude tvořit již zmiňované nadočnicové oblouky.

Jak jsme se již zmínili, tak v režimu editace bodů přemostíme vzniklou mezeru, načež si vybereme novou hranu, která tak vznikne a tu rozdělíme na dvě části a vzniklý bod mírně potáhneme. Oba vzniklé trojúhelníky spojíme do čtyřúhelníku. Máme nyní vše pro definování hlavy, nadočnicových oblouků, hrudi i oka.

Vybereme si hrany podle výše uvedeného obrázku a proděláme si opětovné martýrium s Vytažením s hodnotou 0 a následným potažením nových hran. Spodní část bude směřovat na hruď a k oblasti křídel, vrchní bude pokračovat v linii lebky, nadočnicových oblouků a oblasti oka.

Je nasnadě, že hrany, které jsou naproti sobě u zatím nedokončené části oka spojíme mezi sebou novým polygonem. A to příkazem Struktura > Přemostit. Až to budeme mít hotové, vybereme nově vzniklé hrany a ty pomocí známého příkazu Vyjmout hrany rozdělíme na dvě. Doladíme vnější tvar oka a poté dokončíme také vnitřní plochu oka… Při tom nám asi vznikne jeden trojúhelníkový polygon, což zas až tak nevadí protože tuto oblast ještě doladíme do tvaru vpadliny a tam se to ztratí…

Můžeme tedy doladit tvar oka. Jediné co vlastně budeme pro toto dokončení potřebovat jsou obligátní příkazy v editaci polygonů Vytažení uvnitř a Vytažení. Dokončení oka by pak mohlo vypadat asi takto.

Vybereme si hrany prozatímního konce lebky a také hranu vrchní části oka a zopakujeme si nulové vytažení hran a následnou rvačku s nástrojem Magnet. Umístíme, třeba jen z počátku pracovně nově vytažené polygony a vzniklou mezeru přemostíme novým polygonem.

Další postup je takřka notorický. Vytvořit polygony, umístit, případně přidat nové, nebo ubrat, bránit se trojúhelníkům jak to je jen možné. Pořád stejné. Vytvořit polygony, umístit je, přeskákat všechny možné pohledy a zkontrolovat si jak to všechno vypadá a stále dál. Není co popisovat, protože každý si asi popisovaným postupem musí „ladit“ tvar objektu podle svého. Základ ale máme. A jak by mohl Hor vypadat na závěr. Třeba tak jak vypadá obrázek níže. Nutno ale říci, že při tom chybí faraon Nektanebes II., který stojí mezi pařáty sokolího boha. On tam ale skoro stejně není vidět :-).