Магистр ДонНТУ Самойлов Иван Юрьевич

Самойлов Иван Юрьевич

Электротехнический факультет

Кафедра Электропривод и автоматизация промышленных установок

Специальность Электромеханические системы автоматизации и электропривод

CGI графика и анимация


1. Вступление

Меня всегда привлекали возможности выразить свои мысли эмоции чувства идеи, и поделится ими с окружающими. И как не странно, в большей мере на это наталкивали меня анимационные фильмы. Поэтому анимация всегда была желанным способом самовыражения для меня.

Но увы я не обладал особыми талантами, с помощью которых я мог бы создать свою неповторимую историю, персонажей и воплотить их в реальность. Попросту говоря, рисую я ужасно.

Картинка обьясняющая уровень навыков рисования

Поэтому, это увлечение отчасти и стало тем инструментом, который должен помочь воплотить мои труды. Что бы понять мое увлечение с начала вы должны, хотя бы кратко узнать, что такое CGI и ее возможности.


2. Что такое CGI анимация и ее возможности

CGI (с англ. computer-generated imagery, что буквально переводится как изображения, сгенерированные компьютером) – неподвижные и движущиеся изображения, сгенерированные при помощи трёхмерной компьютерной графики. [1].

Перспективы применения CGI крайне безграничны.

Кино

Анимация уже не является чем-то сугубо детским. Более того, она настолько хорошо работает с серьезными фильмами, которые сложно назвать детскими, что уже стало довольно сложно представить себе зрелищный фильм, в котором не будет хотя бы немного анимации. Анимация в кино позволяет воссоздать то, что снять вживую невозможно. CGI – довольно интересная и креативная сфера, без которой не обходится практически ни один фильм. С помощью CGI анимации можно создавать совершенно уникальные кадры, поражающие своей реалистичностью.

Обучение

Обучающие анимации делают учебу более интерактивной и интересной. А еще они помогают лучше объяснить то или иное явление, так как показывают его наглядно. Плюс ко всему, сегодня все большее количество людей легче воспринимает визуальный тип информации, поэтому логично, если образование подстраивается под учащихся и создает анимированные объяснения.

Во многих выступлениях на TED спикеры используют анимированный материал, чтобы сделать свою презентацию более доступной и понятной для пользователей. Как и в случае с рекламой, в обучении анимация дает больше информативности, нежели стандартные источники знаний. Также стоит не забывать о том, что сегодня, к примеру, пилоты обучаются на симуляторах. И это значительно уменьшает затраты на тренировку, но некоем образом не ухудшает подготовку пилотов.

Игры

Сложно найти современного человека, который бы ни разу в своей жизни не играл в видеоигры. И если на заре игровой индустрии производители могли порадовать игроков лишь простыми 2D играми, то сегодня геймерам предоставлен невероятно огромный выбор. Среди сегодняшних игр можно найти такие, которые буквально поражают своей зрелищностью. Игровая индустрия довольно сильно переплетается с кинематографом, и сегодня существуют игры, сюжетные линии которых в разы качественнее сюжетных линий большинства фильмов и требуют серьезной работы аниматоров. И именно благодаря их труду мы можем наслаждаться невероятно зрелищными CG роликами в играх.


3. Создание CGI

Для создания компьютерной графики используют множество различных приложений.

  • Программы для цифрового скульптинга (Pixologic ZBrush, Autodesk Mudbox).
  • Игровые движки (Unreal Engine 4, Unity 5, CryEngine 3).
  • Узкоспециализированные приложения, «заточенные» под конкретные задачи (анимация жидкостей – RealFlow, создание текстур – Mari и пр.).
  • Универсальные 3D редакторы (Cinema 4D, 3Ds Max, Maya, Houidini и т.д.).

Но я затрону непосредственно те, с которыми я сталкивался, работал или хотел бы начать.

Blender

Blender включает в себя средства для 3D моделирования, анимации, а также набор опций для создания игр, визуальных эффектов и скульптинга. Отличная альтернатива монстрам 3D анимации. Благодаря поддержке Blender Foundation, программа очень быстро и стабильно развивается.[2].

Пример роботы программы Blender

Пример роботы программы Blender

Возможности:

  • полигональное моделирование, сплайны, NURBS-кривые и поверхности;
  • режим лепки;
  • система частиц;
  • динамика твердых и мягких тел: жидкость, шерсть/волосы и т.д.;
  • скелетная анимация;
  • встроенные механизмы рендеринга и интеграция со сторонними визуализаторами;
  • редактор видео;
  • функции создания игр и приложений (Game Blender).

Плюсы: доступность, открытый код, кроссплатформенность, небольшой размер (около 50 мегабайт), широкий функционал, возможность создания игр.

Минусы: отсутствие документации в базовой поставке.

Blender был моей первой программой по 3D моделированию, в которой я работал в ранних версиях.

3Ds Max

3Ds Maxпионер среди 3D редакторов, очень популярный инструмент, №1 в выборе многих начинающих и продвинутых специалистов. Занимает ведущие позиции в сфере дизайна и архитектурной визуализации. Часто используется в игровой индустрии[2].

Пример роботы программы 3Ds Max

Пример роботы программы 3Ds Max

Возможности:

  • моделирование на основе полигонов, сплайнов и NURBS;
  • мощная система частиц;
  • модуль волосы/шерсть;
  • расширенные шейдеры Shader FX;
  • поддержка новых и усовершенствованных механизмов Iray и mental ray;
  • анимация толпы;
  • импорт из Revit и SketchUp;
  • интеграция композитинга.

И многое другое.

Плюсы: огромный функционал, множество плагинов и обучающей информации.

Минусы: не так прост в освоении.

3Ds Max основная программа, с которой я работаю.

Autodesk May

Maya – промышленный стандарт 3D графики в кино и телевидении. Maya популярна среди крупных студий и масштабных проектов в рекламе, кино, игровой индустрии. Пакет идеален для создания анимации.[2].

Пример роботы программы Autodesk May

Пример роботы программы Autodesk May

Возможности:

  • полный набор инструментов для NURBS- и полигонального моделирования;
  • мощные средства общей и персонажной анимации;
  • развитая система частиц;
  • технология Maya Fur (создание меха, волос, травы);
  • технология Maya Fluid Effects (моделирование жидкостей, атмосферы);
  • динамика твердых и мягких тел;
  • широкий набор средств создания динамических спецэффектов;
  • UV-текстуры, нормали и цветовое кодирование; многопроцессорный гибкий рендеринг.

Плюсы: огромный функционал и возможности.

Минусы: длительное и сложное обучение, высокие требования к системе, высокая цена.

Maya является моим идеалом программы для создания анимации, но по приведенным выше минусам я пока не могу с ней работать.

SketchUP

SketchUp – программа для моделирования относительно простых трёхмерных объектов, по утверждению разработчиков нацелена на непрофессиональную целевую аудиторию.

Пример роботы программы SketchUp

Пример роботы программы SketchUP

Возможности:

  • поддержка плагинов для экспорта, визуализации, создания физических эффектов;
  • поддержка создания макросов на языке Ruby;
  • интеграция с Google Earth;
  • расширенные шейдеры Shader FX;
  • дизайн уровней под Source Engine;
  • моделирование изделий для печати на 3D-принтере;
  • возможность работы со сценами.

Плюсы: простота в освоении, наличие бесплатной версии.

Минусы: значительно уступает по функционалу и возможностям другим пакетам.

SketchUP относительно не давно обузданная мной программа, в которой я занимаюсь созданием моделей для 3D-печати. Благодаря простоты интерфейса и опыта работы с более сложными графическими пакетами освоил ее буквально за один вечер.


4. Мой опыт в создании CGI

Как вы уже поняли, изначально я обучался CGI графике и анимации попросту для самовыражения. Но из-за нехватки свободного времени приобретенные мною навыки, в большей мере я применяю в учебе.

К примеру, здесь вы можете увидеть краткую анимацию, которую я создавал для учебного проект в 3Ds Max.

Или специализированную 3D модель шагохода сделанную в Sketch UP, которую я использовал для печати на 3D принтере.

В общем и целом, мои стремления и интерес к данному увлечение растет все больше, и я искренне надеюсь, что у меня будет больше свободного времени для реализации изначальной цели моего увлечения CGI.

5. Дополнительные источники