IV. Экспериментальная часть и тестирование
ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
ИГРЫ И КИНЕМАТОГРАФ
Основными составляющими при создании ощущения подводного пространства являются каустика, волюметрики, а так же партиклы.
Хорошим примером подводного пространства в стиле графики 90-х годов является игра «Дельфин Экко: защитник будущего» 2000 г. Игра была разработана и выпущена SEGA и демонстрировала подводный мир с помощью уже известных затекстуренных плейнов в качестве водной поверхности, а так же каустики, волюметриков и небольшого количества партиклов.
«Дельфин Экко: защитник будущего». (SEGA)
В разных программах используют разные методы создания каустики, самые распространенные это Photon Tracing и Gobo.
— Photon Tracing.
Photon Tracing — это трассировка лучей. Этот метод работает через пропускание какого-либо света (виртуальных фотонов) в 3D пространстве через объект, заставляя свет преломляться или отражаться, имитируя реальные физические свойства взаимодействия света с предметом. Этот метод более точен, чем Gobo, однако его минус в том, что он затрачивает больше ресурсов и требует большей мощности от компьютера.
— Gobo-projection.
Gobo в свою очередь не заставляет компьютер просчитывать свойства материала, это технология проецирования какой-либо картинки на поверхность. То есть, Гобо или Гобо-проекция создаёт каустику благодаря текстурам. Этот метод визуально не сильно уступает трассировке фотонов, и требует от компьютера меньших мощностей.
Сравнение каустики Photon Tracer / Gobo
Анимация карты текстур для каустики.
«Майнкрафт» (Mojang Studios)
В уже упоминавшемся в прошлой главе фильме «Фантастические твари: Преступления Грин-де-Вальда» с помощью компьютерной графики добавлялись детали, такие как, например, партиклы пузырей, которые появлялись, когда герои открывали рот, при этом никакая симуляция флюидов не была задействована.
«Фантастические твари: Преступления Грин-де-Вальда» (реж. Дэвид Йейтс)
Волюметрики в «Аватар: Путь воды» (реж. Джеймс Кэмерон)
Партиклы и волюметрики. «Под водой» (реж. Уильям Юбэнк)
ТЕХНИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
применение на примере из ВКР
Для экспериментальной части я решила показать подводную сцену с аквариумом, собранную специально для ВКР.
В этих сценах я буду рассматривать:
— Волюметрики.
— Каустику
Волюметрики
Как уже упоминалось в прошлых главах, очень часто, когда нужно воссоздать мутную подводную среду, используют дымную машину. В случае CGI эту роль выполняют фоги и волюметрики. Их ещё называют volumetric fog, volumetric lighting. Они помогают распространять свет по всей поверхности шота, а не только на объектах. Иными словами волюметрики помогают свету рассеиваться, так же как это делает туман на природе или дым на площадке. Создавая такой характерный мутный, слегка размытый вид, с эффектом световых лучей и мягкой тени, волюметрики имитируют ощущение глубины, плотности и атмосферы.
В разных фильмах для рассеивания света использовались дымные машины с подвесным аквариумом, через который светили прожекторы. В Houdini можно сделать то же самое.
Для анимации снова создаётся грид с использованием нод ocean_spectrum и oceans_preview. В данном случае грид и работает в качестве подвесного «аквариума».
Настройка грида.
Грид с имитацией движения воды.
Этот грид в дальнейшем используется для анимации волюметриков.
С помощью небольшого количества VEX и ноды Attrbwrangle нужно назначить на точки id, а так же назначить нормалям скорость и задать анимацию.
Нода Attribadjustfloat рандомизирует размер лучей волюметрика.
VEX и Attribwrangle.
Нода Copy-to-points назначает линии на анимированные точки.
Анимация линий для волюметрика.
Атрибут density.
Растеризация линий в волюметрик.
Демонстрация волюметрика.
Каустика
— Lightfilter library.
Нода Light library работает на основе VEX операторов, она трансформирует их в USD примитивы света. Эта нода работает только в LOP контексте.
Настройки VEX операторов.
Настройки VEX операторов.
В Light library подаётся источник света, который и будет являться каустикой.
Настройки Light library.
Демонстрация каустики.
Демонстрация каустики.
При создании аквариума для ВКР я так же создавала косяк рыб с помощью партиклов в Houdini.
Процедурные водоросли, использованные в сцене, были созданы Юлией Лоовой.
Демонстрация каустики и волюметрика.
