Цифровая скульптура фигуры - часть I

Художник ZBrush: Скотт Итон

Биография Скотта.

Скотт Итон художник и технический директор, проживающий в Лондоне, Великобритания. Он получил степень магистра в MIT Media Lab, а затем изучал традиционные виды искусства в Академии Искусства во Флоренции, Италия, где совместил полученные знания с компьютерной графикой. Эти знания, а так же много лет исследований, были положены в основу его всемирно известного курса Анатомия для Цифровых Художников. Этот курс сегодня успешно преподается во многих студиях по всему миру. Скот так же читает лекции по искусству и цифровому скульптингу в Тейт Модерн Музее, Лондон.

Скотт сегодня делить своё время между искусством, творчеством и консалтингом. Его клиенты это знаменитые фирмы, среди них: Pixar, Sony, Microsoft Game Studios, The Mill, Double Negative и много других пост и игровых студий.

Вступление

Человеческая фигура занимает центральное место в искусстве на протяжении тысяч лет. Начиная с древних греков и римлян, художники искали совершенства в изображении человеческой фигуры. До двадцатого века изображение человека было основной темой художественного творчества и эталоном, по которому измерялось мастерство художника. В последнее время снова проснулся интерес к изображению человека и особенно в цифровом искусстве - играх, фильмах и рекламах - где для творчества и производства требуется много навыков. Эта короткая серия уроков, три в одном, попытка охватить некоторые важные аспекты создания цифровой фигуры в программе ZBrush. С ростом модернизма, представление о изобразительном искусстве поменялось и большую часть века художественные школы игнорировались в пользу абстрактного искусства.

Три подхода к скульптингу человеческой фигуры

Во время курса на протяжения месяца мы будем использовать три подхода к образному скульптингу в ZBrush.

1. Изучая референсы

2. Изучая живую натуру

3. Создавая используя воображение

Итак, мы начнем нашу работу с референсов, потому что это придает уверенность в восприятии и формировании форм, это дает нам немедленный результат насколько близко мы приближаемся к финишной прямой и референсы не двигаются (им не надо платить, как натурщикам). У нас есть время работать спокойно. Далее, мы используем ZBrush для моделирования напрямую с живой модели, как урок скульптуры с натурщика. Это не простая задача, но она позволит нам многому научиться. И в конце концов, мы используем полученные нами навыки в первых двух уроках для создание модели из нашего воображения. Это трудный этап работы и остается таким пока мы не приобретем фундаментальные знания в первых двух уроках. Многие из этих уроков я почерпнул на занятиях традиционного искусства - рисование и скульптура во Флоренции, Италия, и применил их в процессе в моём курсе - Анатомия для Цифровых Художников, который я преподаю в игровых студиях и студиях постобработки. Я постараюсь коснуться многих критических точек. Конечно, это не заменит опыта и навыков приобретенные годами, но я надеюсь, что эти уроки дадут развивающимся художникам старт в правильном направлении.

Основы

Я вижу в интернете работы многих художников (ZBrushCentral и другие), они погружаются в них полностью, работая над очень тяжелыми аспектами, такими как драматические позы, многофигурные композиции и т.д. Иногда результат оказывается не таким каким был задуман и художники остаются озадаченными, почему. Во многих случаях художники берутся за работу не имея для данной темы базового фундамента знаний. Это как играть концерт на фортепиано, не научившись для начала музыкальным интервалам. К примеру - портрет, один из сложных жанров для начинающего художника. Каждое лицо имеет огромное количество плоскостей, больших и маленьких, которые должны быть изображены в правильных пропорциях и расположены в нужных местах для достижения нужного сходства.

Не знающий основы художник за частую пропускает несколько этих плоскостей или располагает их не в правильных местах. Аналогичная сложность встречается во всей фигуре человека, которую мы должны знать, для правильного изображения или моделирования.

Изучая референсы

Найти хорошие референсы эта наша первая задача. Я выбрал скульптуру из Лувра и сфотографировал её с разных ракурсов.

Наша задача это воспроизвести эту скульптуру в попытке получить представление о том как она была сделана, пропорции, объемы, формы мышц, жест, поза, баланс и т.д. Звучит устрашающе, так оно и есть, но к нашему счастью мы работаем с референтом и можем работать не торопясь, изучив каждый необходимый нам аспект. В интересах делать что-то, что удержит наше внимание, мы будем работать над амбициозным дигитально проектом, воссоздать скульптуру 18 века французской академии роботы Эдме Дюмонт под названием "Милон Де Кротоне". Эта работа очень многогранна, но она откроет нам много секретов во время её изучения. Академическая методика образования требует от своих учеников на протяжение двух лет учиться рисовать и понимать фигуру, рисуя с референсов, скульптур, картин, гравюр, пока им не разрешат рисовать с живой натуры. Для студентов это являлось тяжелой рутиной, но благодаря этой системе они набирались опыта и навыков очень необходимых художнику в его дальнейшей карьере.

Обучение обычно начинали с простых форм и объектов, постепенно меняя его на более сложную фигуру (обычно это были античные работы греков римлян). Образцы рисунков нарисованные студентами академии можно найти на страницах книги Чарльза Бару "Курс рисования", недавно опубликованная в новой редакции ACR Press.

Изображение рисунка из книги Чальза Баргу.

Изучение, не копирование

На протяжении тысяч лет от римлян и до Микеланджело, а так же художники академий 19 века учились и повышали свои навыки по работам великих мастеров. Почему мы должны отличаться от них? Поэтому когда я говорю учиться с референсов, я не имею ввиду рабски копировать рисунки референсов (это похоже больше на трассировку, чем обучение). Мы практикуемся видеть линии, формы и углы в наших референсах и строим модель , исходя из полученных сведений. Эти упражнения и есть наши "музыкальные интервалы", не совсем творчество, но помогают нам учиться и развивать технику. Мы будем заниматься творчеством позже (будем надеяться). А пока несколько моментов, которые важно иметь в виду, перед началом работы над скульптурой.

Ищите уровни детализации

Одним из наиболее сложных вещей для художника это видеть уровни детализации - смотреть на объект с критической точки, что бы уметь разделить объект на важные формы от лишних деталей. В начале, важны только пропорции и основные большие формы, все лишние и мелкие детали должны быть проигнорированы для дальнейшей работы. После того как основные, большие формы правильны, мелкие детали легко ложатся на место.

Большие, основные формы, которые вы видите, когда вы сглаживаете ваш взгляд на объект, являются необходимыми в начале. Детали могут подождать.

Наш референс имеет много уровней деталей, от больших пропорций до маленьких мускулов и складок кожи. Правильно организованный процесс работы является в систематическом построении модели от больших форм к маленьким. Различные уровни сетки модели в ZBrush(subdivisions levels) дают нам хорошую организацию рабочего процесса для работы над уровнями детализации. Каждый sub-уровень дает нам разный уровень детализации, чем больше sub-уровень тем больше "пластелина", с которым можно работать. Всегда работайте на соответствующем sub-уровне в зависимости от размера деталей, которые вы пытаетесь добавить к модели. Это позволяет вам правильно организовать вашу модель и упрощает работу в высоко полигональном моделировании. (Я игнорирую иногда это правило, когда я моделирую мускулы используя кисть "clay tubes", она требует большего числа полигонов - по ощущению. Несмотря на это, как вырисовывается необходимая мне форма, я возвращаюсь к этому дисциплинарному подходу).

Анатомия и Ecorche (рисунок/скульптура фигуры, показывающей мышцы тела без кожи)

Весь успех изображения фигуры - является твердое понимание человеческой анатомии. Человеческая анатомия на столько сложна, что без прочного фундамента ззнаний мелкие детали анатомии остаются незамеченными или же замеченными, но расположенные в неправильном месте. Это не комплексное изучение анатомии, для неё нам бы понадобилось гораздо больше места и времени, чем мы располагаем, но мы коснемся нескольких важных аспектов анатомии. В дополнение каждому хорошему художнику обязательно нужна хорошая книга по анатомии. Меня постоянно спрашивают какая книга лучше из такого большого выбора хороших и плохих. Мой список лучших книг по анатомии вы можете увидеть здесь.

Наш референс это анатомическая симфония, мы должны хорошо в ней разобраться перед тем как будем проигрывать её с закрытыми глазами. Важно понимать, что и где находится под кожей. Мы не хотим исказить фигуру не правильно разместив мышцы и кости. Мы делаем наброски фигуры без кожи поверх наших референсов, что бы понять расположение и работу мускулатуры. Ecorche - это один из лучших инструментов, помочь художнику понять анатомию. Этот процесс может показаться простым, но как говорили мои многие студенты: "Это гораздо сложнее, чем кажется на первый взгляд." Откройте книгу по анатомии рядом с вашим референсом, найдите и прорисуйте поверх референса все группы мышц, внимательно прослеживая их начало, окончание и пересение с другими мышцами. Некоторые мышцы обнаружить очень просто, другие тяжело, вам предстоит проделать небольшое расследование, как детективы, что бы обнаружить скрытые группы мышц, которые спрятались под кожей и жиром.

Подсказка: В начале найдите и обозначите соединение костей и их направление, далее обозначите прилегающие группы мышц, это помет разместить все остальные группы по местам. С продвижением рисунка все мышцы и кости должны сложиться вместе как какой то пазл, где все части дополняют друг друга.

Моделирование

Как бы ни было приятно говорить о художественных основах, есть практические проблемы, которые нужно решить, как только мы начинаем моделирование в ZBrush. В обычной скульптуре мы сначала должны подготовить арматуру с правильными пропорциями для дальнейшего нанесения глины. В цифровой среде мы объединяем этот этап: подготавливаем болванку (базовую сетку, проверяем петли(loops) и полигоны и т.д.), настраиваем позу при помощи арматуры ZSpheres.

Руководство по построению болванки (base mesh)

Всегда используйте полигоны (четырехугольники)

Если вы не можете обойтись без треугольников, спрячьте их подмышкой или в нижней части стопы. ZSpheres хорошо подходят для построения модели с четырехугольниками (хотя ими не так удобно работать в районе ног и рук).

Не беспокойтесь о форме

Ваша болванка не должна выглядеть великолепно с самого начала. Самое главное, что ваша модель построена из полигонов (quads) и ребер, где вы в них нуждаетесь; формы и пропорции можно будет добавить или изменить в процессе работы. Как вы можете видеть из моего скромного примера базовой сетки, всё волшебство происходит в ZBrush-е. Эта программа на столько хороша в корректировки положение вершин и изменении пропорций (TransPose), что нам только нужна основная форма, которую мы постепенно доведем до ума. Вы можете смеяться над моей болванкой, но помните это только отправная точка.

Lowpoly (сетка с минимальным кол-вом полигонов) лучше.

Сетка с минимальным количеством полигонов хорошо редактируется одним перемещением вершины. Простая сетка хороша для корректировки пропорций, но для анимации и позирования я добавляю один или два sub-уровня.

Петли (edge loops) делают свою работу.

Хотя петли не так важны при цифровой лепке, стоит взять за привычку строить вашу модель с петлями (edge loops) - они могут быть очень полезными. В модели, построенной с правильными петлями, вам понадобиться меньше полигонов для подготовки формы и вы не будете чувствовать себя как на поле битвы против неправильных граней. Петли должны повторять направление основных мышечных групп по направлению их деформации. Я так же использую петли как ориентиры для критических точек скелета. Я бы предпочел иметь петли на линии ключицы и вокруг бедер, которые представляют подвздошные гребни.

Создавайте квадратные полигоны.

Не создавайте длинных полигонов. При делении сетки (subdividing) при цифровой лепке, длинные полигоны делятся на длинные микрополигоны, с которыми неудобно работать, так как они убивать пластику при работы с различными кистями.

Стремление к полигонам одинакового размера.

Насколько это возможно старайтесь избежать излишнего количества полигонов вашей болванки. Избегайте области с мелкими деталями, это поможет спасти сотни тысяч полигонов, когда сетка разделена (subdivided), это позволит вам добавить еще один уровень деления с той же доступной памятью. Помните: деля один полигон восемь раз вы получаете 65,538 полигонов. (А кому нужно столько много полигонов под каждым ногтем?)

Конечно, если вы моделируете для производства, существуют различные требования, но эффективность все равно важна. Кроме того, если вы знаете что у вас будет модель с областями с непропорционально большими деталями, вы захотите сделать сетку болванки в этих местах гуще. (Или вы можете воспользоваться HD геометрией ZBrush).

Скульптурная лепка в ZBrush

И вот когда наша болванка готова, пришло время для потехи. Давайте рассмотрим все шаги для развития нашей модели в готовую цифровую скульптуру.

1. Блокировка симметрии

Пока наша модель находится в позе Т, мы должны сделать важные изменения симметрично относительно центра модели, мы должны отредактировать такие места, как руки, ноги, голова и основные области тела. Мы подкорректируем сетку на первый взгляд, имея ввиду, что большая часть мышц, поверхностей и форм изменятся когда фигура примет свою позу. Когда тело меняет позу, сдвигаются кости и мышцы, кожа натягивается и гравитация действует на каждую деталь, изменяя первичную форма тела. Поэтому просто подгоните модель к основным формам человеческой фигуры, проверти все скелетные ориентиры(суставы) для удобства в позировании модели.

2. Постановка модели в позу

ZBrush дает нам выбор инструментов для придания модели необходимой позы. В данной модели я использовал ZSpheres арматуру для позирования, а затем редактировал при помощи инструмента TransPose. Для захвата правильной постановки и жеста позы, IK rig был бы идеален, но ZSpheres дает нам быструю возможность в интерактивном режиме настроить позу вращая ZSpheres. TransPose это тоже хороший инструмент, но я советую использовать его для корректировки и улучшения позы. (Перерисовывая маску и правильно настраивая положения кости/оси, вы тратите много времени, когда пытаетесь точно попасть в нужную позу.) Так что с арматурой ZSpheres мы выставляем позу, затем лепим и дальше используем TransPose при необходимости.

3. Проверьте пропорции и положение сетки.

После позирование модели, стоит проверить пропорции и сетку, так как деформация модели обычно проходит не качественно. На этом этапе мы восстанавливаем нашу сетку, перемещая вершины обратно на свои позиции, обращайте внимание на положение петель в областях бедра, ключиц и лопаток.

Подсказка: Помните о строении и положении костей, именно они держат весь объем фигуры. Поверхность модели всегда должна быть поверх костной арматуры, обратите внимание на грудную клетку и область таза. Любые нарушения быстра разрушать впечатление целостности модели.

4. Корректируйте пропорции с инструментом TransPose.

С продвижением работы мы редактируем ошибки в пропорциях модели, созданные ранее. (Я обнаружил МНОГО таких ошибок в процессе работы от начала и до конца.) Создайте новый слой и используйте инструмент TransPose для решения проблемы. TransPose один из сильных инструментов программы поэтому тщательно его изучите. Вы будете использовать его часто.

5. Найдите "телесные ориентиры"

Телесные ориентиры это твердые точки под кожей фигуры (там где кости почти находятся на поверхности), они помогут нам правильно расположить мышцы на теле. Первым делом мы находим эти точки и только потом оснащаем фигуру мышцами между ними. Они дают нам уверенность в правильном расположении мышц от их начала и до конца. (Этот предмет мы исследовали в рисунках ecorche). Фильм выше, показывает мне расположение лопаточной части - критических точек верхней области спины. А затем следуя анатомии фигуры я правильно размещаю трапециевидные, дельтоиды и другие основные группы мышц спины.

6. Зарисовка мышц и анатомии.

Теперь необходимо добавить мышечную массу. Обычно я рисую объем мышц кистью "clay tubes" с круглой альфой (№06) на самом высоком sub-уровне деления. Мне нравиться чувствовать кисть и постепенное наращивание объема легко контролировать. Как только набраны нужные формы, я сглаживаю острые ребра и уточняю переходы. Ниже предлагаются ссылки на несколько фильмов, которые показывают лепку различных частей тела, связанные непосредственно с нашей скульптурой.

Нажмите для воспроизведения фильма на ссылку ниже:

1. Торс

2. Руки и плечи

3. Спина

4. Ноги

5. Предплечье и рука

7. Точность оценки

Нажмите на картинку для увиличения

Сравнивая пространства вокруг скульптуры (референс) и нашей цифровой скульптуры, мы видим, что они очень близки, хоть и не идеально. Но как говорится: "Достаточно близко для работы правительства и компьютерной графики." (Close enough for government work and computer graphics.) Не обманывайте себя, думая что ваша модель является точной. Вы должны сохранять бдительность и быть беспощадно объективным, сравнивая модель с референсом. Если у вас возникло чувство, что это просто выглядит не так, постарайтесь забыть редактировать детали. Начните проверку с пропорций (такие вещи, как отношение длины предплечья к длине плеча, голени к бедру и т.д.), а затем проверьте позу. Посмотрите внимательно на углы соединения суставов, используйте негативные области (как на картинке выше) для помощи. Не редко неправильное расположение мышц может испортить всю модель. Если большие формы и углы правильные, ваша модель будет выглядеть хорошо, независимо от мелких деталей.

8. Добавляйте переходы (transitions).

После того как поза, большие формы и мышечные массы с уверенностью занимают своё законное место, пришло время что бы уточнить плоскости перехода между мышечными группами. Это очень кропотливая работа. Если мышцы расположены правильно, то этот процесс становится быстрым и как правило, включает в себя работу над деталями с тонкой кистью для подчеркивания вогнутостей и выпуклостей формы. Это как добавление акцентов в картину. Они делают форму "pop". (Но не в случае если модель деформирована, в этой ситуации они не помогут - смотрите пункт 7.)

Волосы и ткань.

Волосы.

Технику для изображения волос легко исполнить.

Используйте кисть "clay tubes" с высотой 80. Это позволяет охватить весь спектр карты альфа.

Выберите сферическую карту для альфа канала №35.

Создавайте пряди волос формы запятой.

Переходите к ZSub. С маленькой кистью вырезайте локоны и делайте резкие переходы между кудрями.

Маленькой кистью делайте продолжительные мазки вдоль направления локонов.

Ткань.

У нашей скульптуры ткань является одним из главных элементов, который мы должны построить. Отправной точкой для модели ткани стало, как и для фигуры лоуполи модель, которая повторяет топологию нашего материала. Я начал работать с болванкой в 112 полигонов.

Этот ролик показывает моделирование ткани.

Я не старался скопировать один в один поведение ткани на скульптуре и позволил себе по импровизировать в некоторых её областях.

Используемые кисти: Clay tubes, Standart, Pinch и Smooth.

Заключение

сказано и сделано, здесь вы можете посмотреть на конечный вариант цифровой скульптуры в разных ракурсах и в ролике вращения в 360 градусов.

Весь этот урок был посвящен изучению и обучению. Так что же я выучил (Я уже имел опыт работы со скульптурой человеческой фигуры)? Этот урок позволил мне закрепить известные мне вещи, некоторые из них вспомнить. Независимо от опыта, каждый урок дает вам новые навыки и знания. Самыми важными аспектами для меня стали: Изучение и проверка негативных пространств для сравнения. Не давайте "отстать в развитии" ни одной части тела в процессе работы. Сохраняйте развитие частей модели вместе, иногда я оставляю тяжелые детали на потом, опасаясь их решения.

Анатомия

Несколько важных моментов, которые я узнал изучая скульптуру:

1. Латеральный мыщелок бедренной кости (имеется ввиду, конечно, головка малоберцовой кости, на внешней части ноги под коленом) действительно иногда виден, и очень явный на скульптуре. (И вообще все колено состоит из больше количества конструкций).

2. Сложно соблюдать общие пропорции двигая плечо вперед-назад.

3. В данном случае правое плечо выдвинуто вперед, частично двигая лопатку по окружности грудной клетки, этим растягивая трапецвидную и ромбовидную мышци и широчайшую мышцу спины (latissimus dorsi musculus).

4. Левое плечо идет обратно, группируя эти мышцы вверх, плечо сужается, ключица вращается обратно в форме дуги.

5. Наружная косая мышца живота может оказаться практически прямоугольной у некоторых людей, если смотреть сбоку, как на нашем референсе.

6. Ноги и руки всегда тяжело моделировать и лепить. Они имеют большое количество плоскостей, которые очень выразительны. Они требуют большого затрата времени что бы правильно получиться.

Далее в следующих уроках.

Моделирование с живой натуры. В следующем уроке мы рассмотрим процесс моделирования с живой натуры, а так же другие важные вопросы по моделированию фигуры. Если у вас есть интересные темы, пожалуйста опубликуйте их здесь и я постараюсь включить их в одном из следующих своих уроках.

Спасибо.

Скотт Итон - Scott Eaton

www.scott-eaton.com

Перевод статьи - coldvalley

Источник - ссылка.

очень хороший перевод урока спасибо

hron, спасибо.

Рид, я поменял шапку и все слова "дигитальный" на цифровой. Прошу прощения

RIDDICK, исправленно!!! Что-то я с этимы ссылками замучился и запутался.

Ох, какая классная статья! Спасибо бошльое

Читая все это понимаешь, сколько еще надо вкалывать до хоть какого-нибуть приемлемого уровня.

Illusion, спасибо тому кто читает!!!

Я тоже после перевода, взглянув на свои работы, пришел к выводу, что мне учиться, учиться и ещё раз учиться, как завещал дяденька с бородкой и смешным голоском.)))

coldvalley

Спасибо большое за статью, давно хотел ее почитать, но не знание английского мешало. Извините за наглость))), а когда будут другие части?

poboroznyuk, вопрос очень интересный. Потому что я так и не нашел публикации других частей. Видимо, для других частей нужно записываться на курс Скотта.)))