Цифровая скульптура

Файл:Zbrush002.PNG

3D Скульптура, выполненная в Zbrush

Цифровая скульптура (скульптурное моделирование или 3d скульптинг) — вид изобразительного искусства, произведения которого имеют объёмную форму и выполняются с помощью специального программного обеспечения, посредством инструментов которого возможно производить различного рода манипуляции над 3d моделями, как если бы скульптор работал над обычной глиной или камнем.

Технология моделирования скульптуры

3D Скульптура, выполненная в Blender

Использование в программах для цифровой скульптуры различных инструментов может варьироваться; в каждом пакете есть свои преимущества и недостатки. В большинстве инструментов для моделирования цифровой скульптуры применяется деформация поверхности полигональной модели, благодаря чему её возможно сделать выпуклой или вогнутой. Этот процесс чем-то похож на чеканку металлических пластин, поверхность которых деформируют для получения необходимого узора и рельефа. Другие инструменты работают по принципу воксельной геометрии, объёмность которых зависит от используемого пиксельного изображения. В цифровой скульптуре, как и в работе с глиной, можно "наращивать" поверхность, добавляя новые слои, или наоборот, снимать лишнее, стирая слои. Все инструменты по разному деформируют геометрию модели, что облегчает и делает богаче процесс моделирования.

Ещё одна особенность этих программ заключается в том, что в них сохраняются несколько уровней детализации объекта, благодаря чему можно с лёгкостью переходить с одного уровня на другой, редактируя модель. Если изменить поверхность модели на одном уровне, то эти изменения коснутся и других уровней, т.к. все уровни взаимосвязаны. Разные области модели могут иметь полигоны различной величины, от маленьких до очень крупных, в зависимости от того, в каком участке модели они расположены. Различного рода ограничители (маски, замораживание поверхности и др.) позволяют редактировать поверхности, не затрагивая и не деформируя близ лежащих зон.

Основной особенностью воксельной геометрии является то, что она обеспечивает полную свободу над редактируемой поверхностью. Топология модели может постоянно изменяться в процессе её создания, материал можно добавлять, деформировать и удалять, что значительно облегчает работу скульптора со слоями и полигонами. Однако эта технология создаёт ограничения при работе с различными уровнями детализации. В отличие от стандартного моделирования, в вокселе изменения, внесённые в геометрию модели на более низком уровне детализации, могут полностью уничтожить мелкие детали на более высоком уровне.

Работать над цифровой скульптурой можно с использованием как трёхкнопочной или стандартной мыши, так и с графическим планшетом, что увеличивает возможности скульптора, позволяя ему буквально рисовать свои скульптуры, создавая более плавные и различные по толщине линии и деформации. Монитор-планшет в разы увеличивает скорость работы над скульптурой благодаря сенсорному дисплею и простоте обращения с моделью.

Применение

3D Скульптура

3D скульптура это ещё молодая, набирающая обороты технология моделирования, но несмотря на это, за сравнительно короткое время, она завоевала большую популярность во всём мире. Особенность цифровой скульптуры заключается в том, что она позволяет создавать модели с высоким уровнем детализации (десятки и сотни миллионов полигонов), что пока ещё недостижимо традиционными методами 3d моделирования. Это делает её наиболее предпочтительным методом для получения фотореалистичных сцен и моделей. В основном цифровая скульптура используется для моделирования высокополигональных, органичных 3d моделей, которые состоят из искривлённых поверхностей с большим числом крупных и мелких деталей.

В настоящее время, программы для цифровой скульптуры часто используют для улучшения и усложнения внешнего вида низкополигональных моделей, используемых в компьютерных и видеоиграх, за счёт создания различного рода карт неровностей. Сочетая грубые 3d модели с текстурными картами, картами нормалей и замещения, можно значительно улучшить внешний вид игровых уровней и персонажей, достигая высокой степени реализма компьютерной игры и экономя ресурсы компьютера. Некоторые скульпторы, работающие в таких программах как Zbrush и Mudbox зачастую сочетают процессы моделирования с традиционными 3d программами с целью более качественной визуализации и придания дополнительных эффектов для модели (например, волос и шерсти). Такие программы как 3ds Max, Maya и Modo включают в себя некоторые элементы и приёмы работы с моделью, похожие на инструменты в программах для цифровой скуьптуры, но значительно уступают последним.

Высокополигональные скульптуры нашли широкое применение в художественных и фантастических фильмах, в искусстве, в промышленном дизайне. Они так же используются в создании прототипов, фотореалистичных иллюстраций и для создания реальных скульптур в 3d печати.^[1]

Программы для цифровой скульптуры

Ниже представлен список программ для моделирования высокополигональных (от нескольких сотен тысяч до нескольких сотен миллионов полигонов) 3d скульптур:

JDPaint 5.55 RUS Autodesk Mudbox ZBrush Blender Silo Sculptris

CB model pro SharpConstruct Freeform topoGun 3D-Coat Modo

Традиционные программы для 3d моделирования, в которых можно создавать низкополигональные модели, модели со средним количеством полигонов (от нескольких сотен до нескольких десятков тысяч) и модели для последующей обработки в программах для цифровой скульптуры:^[2]

3ds Max Art of Illusion Blender Bryce Cinema 4D Form-Z Houdini Lightwave 3D

Maya Modo Poser POV-Ray Rhinoceros 3D SketchUp Strata 3D TrueSpace

См. также

• 2,5D
• NURBS
• Полигональная сетка
• Полигональное моделирование

Примечания

1. ↑ Blender 3D: Noob to Pro/Organic Modeling. http://en.wikibooks.org. Архивировано из первоисточника 12 августа 2012.
2. ↑ Xah Lee List of 3D Modeling Software. http://xahlee.org+(6августа 2010).

Литература

• Ara Kermanikian. Introducing Mudbox. Sybex, 2010. — 416 стр. ISBN 978-0-470-53725-1
• Bridgette Mongeon. Digital Sculpting with Mudbox: Essential Tools and Techniques for Artists. Focal Press, 2010. — 288 стр. ISBN 0240812034