Как создать атмосферную сцену для Maya с помощью RenderMan
В этой статье рассмотрен пошаговый процесс создания атмосферного зимнего кадра «с нуля».
В этом уроке по RenderMan для Maya мы затронем различные темы от создания цепляющей композиции до применения световой схемы, изменения материалов объектов и рендеринга изображения в высоком качестве, полностью пригодном для использования в каком-нибудь анимационном проекте.
Мы будем использовать техники полигонального моделирования для создания окружения с учетом угла камеры для того, чтобы избежать перенасыщения деталями. После подготовки моделей для выбора нужного шейдера мы рассмотрим, как пользоваться Substance Painter для создания детализированных текстур. Также мы затронем методы изменения материала элементов без развертки с использованием возможностей RenderMan.
Для того чтобы сделать кадр еще более приближенным к реальности, мы рассмотрим несколько методов создания реалистичного снега в Maya. В завершение вы научитесь правильно подсвечивать элементы и рендерить изображение во Fusion. Будет интересно!
1. Выберите положение камеры
Эта работа заняла первое место в конкуре под названием «Вне времени» от Pixar (Pixar's RenderMan Timeless Art Challenge).
Подумайте над тем, на что вы хотите сделать акцент в кадре, и найдите нужный угол камеры, который поможет зрителю прикоснуться к истории. Разместите объекты в кадре так, чтобы основные элементы не располагались слишком близко к краям изображения. Пользуйтесь правилом третей: условно разделите кадр на две трети по вертикали и горизонтали, а также найдите интересный силуэт.
2. Наметьте формы
На начальном этапе сделайте «набросок»: заполните композицию простыми формами. Это поможет отчетливее представить финальный результат и рассчитать время на реализацию проекта. Не думайте сейчас о нюансах. Постарайтесь выполнить этот этап быстро, не зацикливаясь на деталях, чтобы при необходимости повторить все заново и не потратить много времени.
У забора здесь важная роль: направлять взгляд зрителя к центру композиции. Дублирование похожей геометрии и добавление объектов на фон, например, деревьев, помогает эффективно заполнить пространство и создать интересное окружение.
3. Усовершенствуйте модели
Когда вам удасться создать нужную композицию, переходите к проработке моделей, добавляя разные нюансы. Уделяйте максимум внимания проработке ключевых элементов и тех деталей, которые расположены близко к камере. Если вы внимательно посмотрите на объекты в реальном мире, то замените, что у них практически не бывает идеальных очертаний. Не оставляйте объекты “вылизано” правильными, это идет в ущерб реалистичности.
Мауа Soft Selection и инструменты скульптурирования отлично подходят для того, чтобы добавлять неровности и несовершенства на поверхность объектов. На этом этапе можно добиться хорошего результата, если использовать Dome Light c HDRI для выполнения тестовых рендеров. Вы увидите, как ваши модели (даже базовые серые) взаимодействуют с освещением.
4. Подготовьте модели к смене материала
Теперь, когда вы поработали над формой объектов, пришло время подготовить их к назначению нужного материала. Для создания текстурных карт с использованием Substance Painter нужны чистые UV-листы. С помощью инструмента Maya UV проработайте сцену и сделайте из объемных элементов развертку. Убедитесь, что все стыки отвернуты от камеры, а также что элементы и не расположены внахлест.
Для упрощения работы в Painter назначьте базовый материал Lambert каждому набору текстур, который вы хотите использовать в работе, и назовите их соответствующим образом. Каждый набор текстур будет соответствовать отдельному материалу в RenderMan.
5. Создавайте текстуры с помощью Substance Painter
Создайте новый проект PBR - Metallic Roughness, импортируйте FBX и подготовьте меши. Начните с материала из Substance Source, чтобы сэкономить время. Затем используйте слои и маски для добавления ржавчины и прочих дефектов.
Экспортируйте «умный» материал шейдера, если вы планируете использовать его и на других похожих объектах, а затем добавьте уникальные детали, чтобы придать текстуре натуральный и завершенный вид. Для использования с шейдером PxrSurface, экспортируйте карты для Diffuse, Height, Roughness, Specular и Normal DirectX.
6. Настройте шейдеры RenderMan
С помощью убер-шейдера PxrSurface загрузите в Maya текстуры Substance Painter и правильно их настройте. Загружайте все цветовые текстуры с использованием цветового пространства sRGB, а данные, такие как высота и жесткость — как RAW.
Для зеркальной модели PxrSurface нужно установить GGX, а для Specular Fresnel Mode — Artistic. Можно наложить карту высот на карту нормалей, используя PxrNormalMap Bump Overlay.
7. Создайте снежный покров методом смещения
Используя карту смещения, вы можете создавать реалистичный снег со следами и прочими деталями, чтобы ярче рассказать историю. В Photoshop начните с 50-процентного серого слоя. По мере рисования все, что выше, будет выдвигаться вперед, а все, что ниже, продавливаться.
Загрузите карту смещения в Maya и соедините ее с нодом PxrDispTransform, а для Remapping Mode выберите значение Centered. Далее, используя нод PxrDisplace, соедините карту смещения с группой шейдера геометрии земли. Чтобы смещение было более гладким и точным, добавьте геометрии атрибут RenderMan Subdiv Scheme.
8. Сгенерируйте снег с помощью nParticles
Чтобы сгенерировать снег на поверхности объектов, можно переконвертировать Maya nParticles в полигоны для получения фактурной геометрии, похожей на слой выпавшего снега. Сделайте копию целевого объекта и удалите все грани, кроме выступающих. Создайте эмиттер типа Surface и запустите симуляцию для создания частиц на поверхности.
Когда вы добьетесь желаемого результата, переведите объект в полигоны. Геометрию снега можно изменять с помощью параметра Output Mesh. Также можно вручную добавлять частицы, используя инструмент nParticle Tool, чтобы добиться большей естественности.
9. Доработайте шейдер для снега
Вид снега представляет собой совокупность преимущественно отражающих и подповерхностных свойств материала. Не используйте чистый белый цвет PxrSurface и включите Jensen Dipole Subsurface. Чтобы сымитировать выпавший снег, увеличьте шероховатость.
Основываясь на полученном результате, используйте два паттерна PxrFlakes с высокой и ультра-высокой частотой, затем свяжите их с инпутами Rough Specular и Clear Coat Bump Normal, чтобы получить красивые блики на поверхности.
10. Распределите источники света
Осветить сцену означает «оживить» ее. С помощью PxrDomeLight добавьте HDR-изображение, которое соответствует задуманному настроению. Применение HDRI без мощного источника прямого света обеспечивает необходимую гибкость, давая возможность создать ключевой источник, такой как PxrDistantLight или PxrEnvDayLight для имитации рассеянного солнечного света.
При необходимости добавьте другие источники в разные участки сцены, например, свечение в окне или горящие фонари. Запустите IPR во время расстановки световых точек, чтобы в реальном времени наблюдать за результатом.
11. Задействуйте туман для придания нужной атмосферы
Придайте глубину сцене с помощью атмосферного тумана. Создайте Volume Primitive и выполните масштабирование, чтобы инкапсулировать изображение целиком. Назначьте шейдер PxrVolume примитиву и установите минимальную плотность (0.001).
Чтобы создать градиент плотности или изменять количество дымки в сцене, назначьте манифольд с системой координат «мира» инструменту PxrRamp и свяжите с инпутом Density Float. Используя инструмент Ramp, вы можете увеличить плотность тумана ближе к земле.
12. Добавьте струящийся туман с помощью Maya fluids
Maya fluids поможет создать струящийся по земле туман. Создайте 3D флюид контейнер и масштабируйте его. Настройте разрешение сетки, чтобы получить максимально сглаженный результат.
Установите постоянный Density Gradient, включите Texture Opacity и выберите тип текстуры Perlin Noise. Запустите IPR и настраивайте параметры, пока не получите результат, который вас удовлетворит. Чтобы картинка получилась более реалистичной, поэкспериментируйте с параметрами цвета и прозрачности.
13. Добавьте падающий снег
Падающий снег придает сцене ощущение холода и поддерживает зимнюю атмосферу. Создайте объемный эммитер nParticle, увеличьте его, настройте нужный размер и скорость падения снежинок. Добавьте немного ветра. Так как в природе снежинки необъемные, создайте небольшую плоскость и используйте ее как образец.
Выберите двухсторонний материал для снега. Создайте новый атрибут Dynamic и установите случайное количество генерируемых частиц. Настройте поворот частиц, чтобы снег выглядел естественнее.
14. Подготовьтесь к рендерингу
Поскольку шейдер снега содержит крошечные блики, использование денойзера становится плохим вариантом, так как отражения исчезают вместе с шумами. Выборка должна быть более высокой — макс. 512 с дисперсией 0.005 пикселя приводит к чистому рендеру.
Устранение шумов можно использовать для рендинга тумана. Включите размытие движения для рендеринга падающих снежинок и добавьте любые произвольные выходные переменные (AOVs), которые нужны для вашей сцены.
15. Скомпонуйте сцену во Fusion
Загрузите результат работы во Fusion. Начните с добавления фонового изображения или матовой области неба, а затем переходите ко всему остальному. Не забудьте туман, для которого еще нужно настроить экспозицию и гамму.
В конце — очередь за падающим снегом. Этот слой должен быть верхним. Подправьте цвета, добавьте эффекты на выбор, например, виньетку, размытие краев, зернистость пленки или любой другой, если это необходимо для того, чтобы избавить от эффекта отрендеренного изображения.
Источник: https://www.creativebloq.com/how-to/renderman-for-maya