Sketch and Toon, jak dohnat lektora výtvarné výchovy k šílenství - 3D grafika - 3Dscena.cz: 3D grafika jako na dlani

Navigace:  » Úvodní stránka  » 3D grafika  

23. prosince 2003, 00.00 | Vše začíná být tak trochu obráceně. Bývalo pravidlem, že do počítačové grafiky by se měli pouštět ti, kteří mají alespoň trochu toho výtvarného cítění a zručnosti. Do dnes, protože díky modulu Sketch and Toon pro CINEMU 4D R 8.5 dokáže zručně kreslit a malovat vlastně každý. Stačí, když bude umět pracovat ve 3D.

Ve článku o nové subverzi programu CINEMA 4D, s pořadovým číslem 8.5, jsme se poměrně často také zmiňovali o modulu, pro který byla tato subverze primárně připravena. O modulu Sketch and Toon, který umožňuje tvorbu nefotorealistických výstupů ze 3D scén. Uplatnění tohoto modulu je při prohlížení v něm vytvořených děl nasnadě. I když se v něm dají tvořit i díla takřka uměleckého impresionistického ražení, tak se domnívám, že hlavní část jeho uplatnění spočívá v architektonických a technických ilustracích a v animovaných "kreslených" filmech.

Modul předcházel značný informační ruch a šum, přičemž výsledné postupně uvolňované obrázky asi naladily každého, kdo je podobné tvorbě alespoň trochu nakloněn. Osobně jsem na tom byl podobně a tak jsem stále zjišťoval, kdy že to už bude. Mé napjetí a očekávání ještě zvýšila tisková zpráva, ve které byl modul popisován jako velmi rozsáhlá, ale přesto jako přehledná a uživatelsky přívětivá aplikace. A nakonec přišel ten slavný den a Sketch se mi dostal do rukou. V obalu se u mne instalační CD příliš neohřálo a již jsem jej zapékal v mechanice. Instalace byla naprosto bezproblémová. A tak jsem na to vlítl.

A rychle jsem dopadl. Sketch přes všechny uvedené proklamace není vůbec snadný, tedy alespoň zpočátku. Zásadní problém je, že se modul nastavuje na mnoha místech takřka současně. Hlavní parametry scény se nastavují v nastavení renderingu (a jde o pořádný balík), ve Správci materiálů se nastavuje ještě větší množství dat v hlavním materiálu pro přední i zadní druhy čar (neviditelné), dále se ve Správci materiálů nastavují materiály ploch, například zda má být plocha šrafovaná, umělecky či komiksově vybarvená a podobně. Mimo to se samozřejmě kombinují různé materiály na různé objekty a také lze kombinovat různé typy čar na různé objekty a tak dále. Shrnu-li své úvodní seznámení, tak jsem musel po prvním dni konstatovat, že mi z toho šla hlava tak trochu kolem a výsledek veskrze žádný. Nebylo zbytí, byl jsem pokořen a tak jsem začal pátrat, jak by mi mohla pomoci poskytovaná podpora.

Jak je již u modulů Maxonu zvykem, jsou CD v balení programu dvě. Instalační a výukové. Na výukovém se nalézá poměrně slušný počet video návodů a kompletní dokumentace. Udělal jsem tedy to, co jsem měl udělat rovnou a šel jsem na to od píky. A musím říci, že to bylo hned o něco lepší. Kromě výše uvedené dokumentace se také při instalaci modulu nainstalují do adresáře Features/Sketch vzorové scény, které jsou shodou okolností často tytéž, jaké jsou na ukázkách k modulu. Některé z těchto scén jsou vskutku zajímavé a dozajista je jejich pitvání přínosné, doporučuji, stejně jako shlédnutí video návodů a pročtení dokumentace.

Jak jsem psal, je instalace bez potíží. Otázka ale je, jak začít s první nakreslenou scénou (tedy rozumí se, že máme ve scéně nějaké modely)? Odpověď je poměrně snadná, ve Správci materiálu stačí vyrobit nový materiál, který se jmenuje Sketch material. S ním se zcela automaticky vytvoří i nové nastavení renderingu, samozřejmě Sketche. Sketch materiál, souhrnně řečeno, ovlivňuje parametry a typy obrysových čar. Celkové nastavení výstupu a jeho parametry se definují v nastavení renderingu. Nastavení materiálu, tak i parametrů Sketche v renderingu má tři úrovně. Základní, střední a pokročilou, přičemž mám pocit, že hlavně při počátečním experimentování se vyplatí tento systém využívat. Sketch materiálů si můžeme vytvořit kolik jen potřebujeme, přičemž se pomocí vlastnosti Sketch Style Tag přiřadí objektu ten který materiál podle potřeby.

Sketch materiál a nastavení renderingu se starají primárně o čáry a globální vzhled scény. Jak je to ale s "výplněmi" objektů? To je vlastně kapitola samu pro sebe. Mimo nastavení čar lze vytvářet samostatné materiály, které mají aktivní jen kanál Svítivost (Luminance), ve kterém se nastaví jeden ze čtyř shaderů výplně. Tyto shadery jsou Art, Cel, Hatch a Spots. Jak název vypovídá, Art se používá pro umělecky laděné scény, Cel se používá pro komiksově kreslené scény, Hatch pro šrafovaní a Spots pro pravidelné šrafování a "rozpixelované" efekty bodů, ze kterých jsou objekty vykreslené.



Mimo výše uvedené parametry v materiálech a v nastavení renderingu nesmíme zapomenout ani na dvě vlastnosti, které se dají objektům nastavit ve Správci objektů. Jmenují se Sketch Render Tag a Sketch Style Tag. Sketch Style Tag se primárně stará o vlastní nastavení vykreslování objektu, díky němu lze různým objektům ve scéně přiřadit různé Sketch materiály pro viditelné a skryté čáry a také lze nastavit jaké typy čar se mají vykreslovat (ale k tomu se ještě dostaneme). Globálně můžeme konstatovat, že nastavení tohoto tagu, neboli vlastnosti, vychází z parametrů nastavení modulu v renderingu. Sketch Render Tag slouží primárně ke dvěma účelům. V prvé řadě lze pomocí této vlastnosti u objektu vypnout/zapnout kreslený vzhled a za druhé pomocí této vlastnosti lze omezovat nastavené Sketch Style Tagy.

Doufám, že se nikdo neztratil, máme za sebou dvoustupňový úvod. Posledně jmenované vlastnosti Render a Style Tag již necháme odpočívat v pokoji, hlavně proto, že Render Tag jsme si popsali a Style Tag si vlastně popíšeme při popisu nastavení modulu v renderingu. Tedy až se budeme tímto nastavením zaobírat, mysleme na to.

Sketch material

Sketch material se vytvoří, jak jinak, ve Správci materiálů. Není to však obligátní materiál, ale spíše shader. Jak jsme se již zmínili, pomocí tohoto materiálu se definují vlastnosti jednoho typu čar ve scéně. Množství záložek, ve kterých se shader upravuje, je závislé na nastaveném režimu editace shaderu (základní režim, střední a pokročilý). Rozsah nastavení ilustruje výčet záložek na níže uvedeném obrázku. Nutno podotknout, že jde o pokročilý režim zobrazení nastavení shaderu.



Na následujícím obrázku je zobrazen příklad nastavení jedné ze záložek shaderu. Konkrétně jde o parametry skupiny Strokes (tahy). A jak vidno, jde o nastavení poměrně široké, přičemž jde víceméně o charakteristického reprezentanta.



Kdybychom to vzali po pořádku, tak v záložce Main se definuje základní tvar stopy štětce, přičemž do výčtu štětců se započítávají i štětce z BodyPaintu (je-li naistalován) a také typ režimu editace shaderu. Záložkou Strokes jsme se zabývali a tak hurá dál. Záložka Adjustment definuje, jak vyplývá název, úpravu stopy při obrysech, přesazích a podobně. Záložka Distort se stará o "roztřesení" čar, čímž se snadno naimituje ruční kresba. Na záložce Color se definuje barva stopy. Ale to není vše, kromě toho lze definovat, jak se barva mění se vzdáleností objektu, pozici, spojích čar, délce čáry a podobně. Celkem je k dispozici 16 různých modifikátorů! Záložka Thickness definuje tloušťku čáry, přičemž i tloušťka je modifikována stejnými modifikátory jako barva. Podobná situace je u parametrů záložky Opacity, která kontroluje krytí čar. Záložkou následující je Render, ve které se definují parametry renderu čar a náhodné číslo pro variace. Poměrně zajímavý je obsah záložky následující, tedy Clone. V záložce Clone se definuje "klonování" obrysových čar. To ale asi není přesný popis, spíš bychom mohli funkci této záložky popsat příkladem. Při opravdové ruční technické kresbě se vytvoří několik čar pracovních obrysů, a poté se vytvoří tlustá čára výsledná. Tak přesně pro toto užití zde Clone je. Pro názornější ilustraci nastavení této záložky jistě pomůže níže uvedený obrázek.

Záložka, která následuje, je určena jen a pouze pro animování vykreslování čar. Jmenuje se Animate, jak jinak. Co je příjemné je fakt, že jsou volby poměrně pochopitelné a logické a tak to není zas až tak složité. Poslední záložkou je Assignment, tedy přiřazení. Stačí tedy uchopit objekt ve Správci objektů a přenést jej do této záložky. Nadále se bude objekt vykreslovat podle pravidel tohoto shaderu. Přiřazením se také u vybraného objektu objeví Sketch Style Tag, ale o tom jsme již mluvili.

Nastavení renderingu

Přemístíme tedy svou pozornost na nastavení renderingu, ve kterém se definuje další a neméně významná část celkového výstupu modulu. A opět se nejdříve podíváme na to, kolik že věcí a nabídek nám tato část modulu poskytuje.

V prvé řadě musíme konstatovat, že se Sketch nastavuje v záložce Efekty. Je-li vytvořen nový Sketch materiál, pak se automaticky vytvoří i nové nastavení tohoto efektu v nastavení renderingu. Při tom ale nastavení materiálu přímým způsobem NEOVLIVŇUJE nastavení renderingu a to přes to, že tam jsou na prvý pohled jakoby podobné parametry. Tento první pohled klame. Jinak samozřejmě lze vytvořit nastavení Sketch efektu i přímo skrze vložení efektu na stránce Efekty v nastavení renderingu.

Stejně jako u nastavení materiálu Sketch, lze nastavovat parametry renderu ve třech úrovních. V základní, střední a pokročilé. Toto nastavení se nachází v záložce Main. Skrze tuto záložku také lze uložit či nahrát dříve vytvořené nastavení. Základní parametry se však nastavují jinde. A to v záložkách Lines (čáry), Render (tak to asi vysvětlovat nemusím) a Shading (stínování).



V záložce Lines se v prvé řadě definuje materiál čar (Sketch material), který bude použit na čelní a skryté plochy. Díky tomu modul umožňuje například u technických ilustrací render předních čar plnými, nepřerušovanými čarami a render čar skrytých, neviditelných, třeba přerušovaně. Dále se zde definují typy čar, které se mají vlastně vykreslit. V tomto smyslu si myslím, že je výčet 15 typů čar více než dostatečný. Mimo to se jednotlivé typy, jsou-li zapnuty, na téže stránce dále definují.

V záložce Render se definuje kvalita čar, jejich vyhlazení, definují se objekty, které nemají být do efektu zahrnuty, nastavení kamery ve vztahu s modulem a podobně.

Poslední závažná záložka, tedy záložka která se přímo podílí na "tváři" výstupu, je položka Shading. Na této stránce se definuje vzhled pozadí (beze změny, barva, textura), stínování objektů (beze změny, stínování, barva zobrazení, uživatelská barva, textura, pozadí), typ stínování (stupňovité a přechodové) atd. Samozřejmě že i zde se dají definovat z výpočtu vyjmuté či zahrnuté objekty.

Jestliže jsme označili předešlou záložku jako poslední důležitou pro výsledný efekt, tak ani záložka v pořadí poslední, jménem Editor Display není zbytečná. V této záložce se definuje zobrazení scény v editoru, přičemž lze nastavit, aby se scéna zobrazovala poměrně věrně k výstupu výpočtu renderu. Nastaví-li se vhodně zobrazení scény, pak není nadále problém celou scénu vyexportovat jako soubor formátu ai, a to je poměrně zajímavé.

Kanálové shadery

Tím jsme ukončili popis nastavení renderingu a tak nám chybí již jen kanálové shadery. Již jsme si uvedli, že jsou čtyři a jsou určeny pro čtyři rozdílná umělecká či technická zobrazení. Všechny tyto shadery se definují v kanálu materiálu Svítivost, přičemž se doporučuje, aby byly všechny ostatní kanály vypnuté. Vše je poměrně snadné, prostě se jen do kanálu nahraje požadovaný shader a ten se nastaví. Ale v tom je trošku háček. Tyto čtyři shadery se totiž dají rozdělit do dvou skupin. V první skupině, kterou reprezentují shadery Cel a Spot (komiksově kreslené plochy a plochy pravidelně vyplněné tečkami, čarami atd) je skutečně vše snadné. Nastaví se vybraný shader a jde se na věc. Nic víc než vybrat shader a nastavit jej, není potřeba. Druhou skupinu tvoří shadery Hatch a Art. V těchto shaderech je to poněkud jinak. Mimo vlastního nastavení se totiž musí do shaderu nahrát obrázek U Hatch se použije obrázek nějaké stopy, u Art se použije obrázek, který se využije pro umělecké ztvárnění objektu.

Jako reprezentanta si můžeme vzít shader Spot, který generuje vzorek teček, čar, kosých čtverců a podobně. Výsledný obrázek tak může připomínat rozpixelovaný plakát hodně zblízka. Kromě použití shaderu samotného samozřejmě lze v kanálu Svítivost kombinovat například nový shader Cinemy Layer a zkombinovat několik shaderů Sketche dohromady. Myslím, že výčet možností je poměrně široký a to shader Spot patří k těm menším.

V shaderu Cel se nedefinuje vzorek, ale přímo skokové přechody, kterými budou objekty, na kterých budou nastavené materiály s tím daným shaderem nastaveny, vystínované. Tento shader tedy pracuje podobně, jako skokové vykreslení celé scény v nastavení renderingu.

V shaderech Hatch a Art se zpracovává obrázek, který je načtený do příslušného pole. V případě Hatch jde o stopu, v případě Art o barevnou mapu. V obou případech je ale výsledek poměrně zásadně závislý (u Art ale ještě o něco více) na vzhledu nahraného obrázku. Opět při tom lze definovat celou škálu nastavení.

Uff, tímto jsme alespoň v kostce, či v krychli, prošli všechna zákoutí, které modul Sketch and Toon nabízí. Závěrem se ale jistě sluší vyhodnotit rychlost výstupu. Obecně lze říci, že některé scény se počítají poměrně rychle, ale to jsou spíše výjimky, které potvrzují pravidlo. Výpočet je řekněme cca o 15% pomalejší než stejná scéna při normálním výstupu. Tuto informaci je ale nutné brát poněkud s odstupem, záleží na každém parametru a tak vše může být jinak. Mám pocit, že jsem řekl ano i ne, ale asi právě to vystihuje situaci.



Mimo informace o rychlosti výstupu je u tohoto modulu užitečná ještě jedna informace. Touto informací je, že modul podporuje většinu post produkčních efetků, například PyroCluster. A tak lze používat takřka všechny oblíbené nástroje a vlastnosti z této oblasti, včetně radiosity.

Během testování programu jsem byl po počátečním, již popsaném zmatku, spokojený. Modul je stabilní a když jsem se konečně donutil shlédnout video návody, tak i srozumitelný. Připočítáme-li k tomu i vzorové scény, které uživateli nabídnou jisté finty, tak jeho pochopení nebylo až zas tak hrozné. Přes to modul není pro každého. Přehlédneme-li to, že není zdarma, tak jde o modul rozsáhlý a díky své komplexnosti a logické nemožnosti sledovat změny nastavení v zobrazení editoru v reálném čase i poměrně složitý. Nedejte se ale odradit. Potřebujete-li například pro architektonické studie jak renderované scény, tak kreslené scény, je pro Vás Sketch to pravé.