GrowFX Custom Foliage Creation (перевод)

GrowFX Custom Foliage Creation by Studio xoio

Lasse, из студии «xoio», поделился своим опытом работы с плагином «GrowFX» для «3ds Max» используемым для создания собственных 3d моделей зелени. Эта статья предлагает Вам введение в «GrowFX», таким образом, Вы сможете лучше понять концепцию использования этой программы и встать на верный путь создания собственной 3d растительности.

АВТОР: LASSE RODE / STUDIO XOIO

Оригинал: https://www.ronenbekerman.com/growfx-custom-foliage-creation-by-studio-xoio/#read-more-content

Peter Stulz и Lasse Rode основали студию «xoio» в Берлине в 2006 году.

ВВЕДЕНИЕ

Для начала отметим то, что мы действительно очень много работаем с этой программой в нашей студии. В отличии от других инструментов, которые мы обычно используем для «выращивания зелени», «GrowFX» не такой «биологический», и это делает его более гибким в корректировке вашей растительности тем путём, который ВЫ считаете правильным для поведения растения.

К тому же, «GrowFX» может управляться с ОГРОМНЫМ количеством геометрии внутри себя, которая необходима для создания реалистичных деревьев. Важно отметить, что плагин, сейчас, активно развивается, таким образом Вы можете ожидать большего от дружелюбных разработчиков, а это важно для любой студии по архитектурной визуализации.

Прежде чем начать работу в 3ds max необходимо провести некоторые исследования, чтобы иметь некоторые референсы, к которым всегда можно обратиться. В противном случае, окажется, что Ваши растения будут обычными и не слишком реалистичными. В этом уроке мы хотим освятить аспект создания дерева для особых проектов. У нас было несколько фото, показывающих деревья, которые должны были стать частью нового вида здания.

Хорошей идеей будет посмотреть на несколько зимних фото дерева, чтобы получить лучшее понимание того, как расположены ветви, без листьев, блокирующих обзор.

Для начала кратко объясняю базовые настройки любого «GrowFX» объекта. Любой объект роста состоит из одного и более элементов. Каждый элемент имеет три основные категории:

1 The Root (окно «Distributor Window»)

2 The Path (окно «Modify Window»)

3 The Mesh (окно «Mesh Parameters»)

«The Root» определяет где элемент берёт своё начало и в каком направлении растёт

«The Path» определяет путь по которому элемент растёт, на сколько длинным он будет и то, как процесс роста будет изменяться на дистанции

«The Mesh» определяет видимое представление… реальный рендер доступен в геометрии. Обычно видимыми делают ветви, но также можно «включить и другое, например: листья, фрукты и всё что угодно о чём Вы только можете подумать (не ограничивайте себя органической зеленью).

Это порядок, по которому Вы должны строить объект, так как Вы строите объект «GrowFX».

Каждая из этих категорий, упомянутых выше, имеет отдельное окно, которое вы можете открыть, это делает работу предельно простой.

1 СГЕНЕРИРУЙТЕ ВАШ «GROWFX» ОБЪЕКТ

Начнём со ствола. Перед генерацией неплохо было бы проверить юниты. В противном случае вы потратите часы настраивая Ваши растения с ошибочным масштабом, а изменение масштаба часто вызывает ошибки. Мы создаём объект, желательно в отдельной сцене. Расчётная нагрузка может стать предельной, по мере того как вы делаете модель, поэтому не советую работать с моделью в файле с основной сценой. Также, лучше начинать работу в координатах 0, 0, 0.

2 СГЕНЕРИРУЙТЕ ПЕРВЫЙ ЭЛЕМЕНТ – «PATH»

Следующим создаём на первый «path». (1) Хорошей идеей будет переименовать наш первый элемент в «Trunk». (2) Очень важно организоваться быстро, так как далее мы будем много переключаться. Затем открываем окно «Root» (называется «distributor path»). (3) «Distributors» ещё не созданы, поэтому мы создадим один. (4) Вот ещё одна классная штука в «GrowFX» - у Вас нет ограничений для «Distributors». Это даёт Вам гибкость в размещении. (5) И теперь мы выбираем простой «Distributor», который позволяет нашему стволу начинаться прямо из центра иконки.

3 ВЫБЕРИТЕ МОДИФИКАТОРЫ

Для модификации нашего пути мы откроем окно с модификаторами. (1) Следующим шагом мы регулируем общую длину «Path». (2) В данном случае это длина ствола. Теперь мы должны увидеть не модифицированный прямой путь во вьюпорте. Для влияния на «Path» мы создаём наш первый модификатор. (3) Выбираем модификатор, который мы хотим использовать. (4)

Тут мы подходим к моменту, где можно использовать вспомогательные документы, которые идут в комплекте с «GrowFX». Графические символы довольно хорошо разъясняют суть, а описание даёт Вам отличное понимание того, как работает каждый модификатор.

Выбор модификаторов довольно огромен на первый взгляд. Но это отличная подборка модификаторов, и даёт Вам отличный контроль над ситуацией. Действительно, нет способа протестировать каждый из них самостоятельно и посмотреть, как они действуют. Одна из классных особенностей «GrowFX» это то, что Вы можете просто поставить модификаторы, и включать/выключать их (лампочкой), таким образом Вы можете протестировать их отдельно.

Вам действительно нужно тестировать настройки самостоятельно, и реально быть ознакомленным с каждой из них для точной настройки объекта «GrowFX». Три самых важных модификатора: «random», «noise», «vector».

1 «Random» меняет направление «Path» в соответствии с фрактальным рисунком

2 «Noise» оставляет общее направление, но изменяет нисхождение «Path»

3 «Vector» изгибает Ваш «Path» в соответствии с выбранным направлением. Обычно используется для симуляции влияния гравитации.

Одним из недостатков интерфейса является то, что Вы можете менять значение модификаторов, которые выключены. Может случиться так, что, работая с некоторыми значениями модификатора, не видя изменений, Вы, возможно, испортите выключенный модификатор. Имейте это в виду.

4 ВЫБЕРЕТЕ ПЕРВЫЙ «MESH»

Теперь мы получаем доступное на рендере представление нашего «Path». (1) Открываем редактор сетки. (2) Выключите отображение линии, таким образом вы сможете увидеть, что Вы делаете. (3) Создайте сетку. (4) Выберите тип сетки.

Для всех видов ветвей рекомендуется начать с простотой цилиндрической сетки. «Meta-mesh» делает, в основном тоже самое, но сплавляет ветви, когда они пересекаются. Эта вещь носит довольно революционный характер, по нашему мнению, но также требует больше времени для построения, так мы, обычно, делаем это в последнюю очередь.

5 НАСТРАИВАЕМ СЕТКУ

Сейчас Вы должно быть видите простую цилиндрическую оболочку, которая действительно высокополигональна. Для корректировки плотности до приемлемого уровня Вы можете настроить форму «подшагов» в окне «direction». (1) Минимальная плотность для круглого объекта указана на счётчике в окне «mesh». (2) Для влияния на радиус более закономерным путём, мы открываем окно кривых (маленькая иконка около счётчика радиуса). (3) «GrowFX» использует множество внутренних настроек редактируемых с помощью кривых, регулируя значение на расстоянии. В этом случае значение «Radius» на протяжении длины ствола.

6 НАСТРОЙКА UVW MAPS

«GrowFX» имеет очень функциональный, а также высокоэффективный способ мэппинга. Пролистайте «mesh editor» вниз и выберите кнопку «UVW Mapping». Должно открыться новое меню. Я создал быструю «checker» карту, применил её и протестировал некоторые значения. (2) Позже вы должны будете поменять эту карту на какую-нибудь другую текстуру древесной коры.

Отличной идеей будет иметь немного бо́льшую структуру на главном стволе, постепенно её придвигая.

Для дальнейшего использования с «multi map» вы можете быстро применить «material ID» выше. (3)

7 ДОБАВЛЯЕМ ЭЛЕМЕНТЫ

Основываясь на нашем стволе, мы начинаем добавлять дополнительные элементы. Создаём новый «Path». (1) Переименовываем в «Branches». (2) Создаём новый «distributor». (3) Далее выбираем «path distributor». Эта модификатор позволяет нам растить ветви на других «paths». Мы добавляем «root path» и выбираем наш ствол. (4) При переключении на «line display» (5), Вы должны будете увидеть свежесгенерировнные «paths».

8. ИСПОЛЬЗУЕМ «AFFECTORS»

Очень важная вещь в «GrowFX» это «Affectors». Они, в основном, представляют собой значения, влияющие на другие значения в той же иерархии или глубже. В этом случае мы хотим, чтобы относительная позиция ветвей влияла на свою же длину. Другими словами, чем выше ветви, тем они короче.

Убедитесь, что элемент «branch» выбран. Откройте «Affector control», (1) основанный на позиции ветви. Добавьте новый «Affector» (2) и выберите длину ветви, которую вы хотите контролировать. Добавьте кривые (3), и редактируйте кривые так как Вам нравиться (4). Смотрите предварительный результат во вьюпорте.

9 ДАЛЬШЕ ДВИГАЙТЕСЬ САМОСТОЯТЕЛЬНО

Теперь Вы знаете все параметры, которые нужны для генерации древесной структуры. Честно говоря, рассказ о тонкой настройке может занять здесь более 50 страниц, поэтому я не буду углубляться. Кроме того, Вам реально нужно попробовать проделать всё это самостоятельно, чтобы понять всё полностью. И, таким образом, вы сможете это повторить и проработать всё прочитанное выше.

Удостоверьтесь, что Вы перепроверили Ваш референс, чтобы быть уверенным в том, что вы стоите на правильном пути. Иногда лучше снова переключиться на элементы «root» и выключить все элементы снова. Отличная штука в «GrowFX» это то, что Вы можете легко тестировать настройки и сравнивать их путём включения/выключения некоторых настроек.

Здесь Вы видите полную модель, состоящую из 4-ех элементов. Справа Вы можете видеть, что мы тестировали различные конфигурации и оставили некоторые вещи выключенными.

Так Вы получаете отличный контроль над тем как работает ветвление. Мы оставили стартовое значение относительно высоким, чтобы получить дерево, которое просвечивается в центре и не просвечивается ближе к концу ветвей.

10 НАСТРАИВАЕМЫЕ ЛИСТЬЯ

«GrowFX» предлагает различные сетки, которые вполне хороши. Но стандартная листва несовершенна, и она, как и наша собственная, займёт большую часть геометрии. Поэтому лучше сгенерировать собственную оптимизированную сетку, которая будет использовать меньшее количество полигонов.

Так как студия xoio в основном полагается на V-Ray, и, время от времени, на Mental Ray, альфа карты находятся под вопросом. В виду того, что мы стараемся держать время рендера настолько малым, насколько это только возможно, то альфа карты могут быть убийственны для обоих движков. Поэтому мы создаём изображение пользовательского листа, который включает в себя стебель и формирует приятную округлую форму с 7-ю треугольниками/3.5 квадратами. Также сгибаем немного для приятных отражений.

Один из важнейших модификаторов для листьев это «vector orient», который гарантирует, что лицевые стороны ваших листьев повернуты вверх. Возможно, Вам нужно будет повернуть Вашу базовую сетку на уровне подобъектов, если все они стоят боком.

11 ОБЩИЕ СОВЕТЫ

Мета сетки

Сверху Вы можете видеть мета сетку (ствол) и обычную цилиндрическую (ветви). Мета сетка отлично соединяет элементы, а стандартная сетка просто втыкает их друг в друга. Так как мета сетка требует больше времени, мы, обычно, придерживаемся двум конструкциям сетки в стеке, одна стандартная (цилиндрическая) и одна мета сетка. Таким образом, Вы можете просто переключаться между ними для большей скорости. Для меньших ветвей мета сетка, обычно, не является необходимой или даже видимой.

Тест ветвей

Это может стать довольно утомительным, если Вам нужно просчитать ветви на поздней стадии, так как перестроение может занять годы. Таким образом, для ускорения рабочего процесса, мы вставляем новый «distributor», который генерирует лишь одно ветвление. Отключение прочих ветвлений, сделает перепостроение более быстрым. Так Вы можете посчитать различные части ветвления быстро и всегда переключиться обратно, чтобы увидеть полное дерево.

Размер сетки

Не бойтесь большого количества геометрии. Конечно это всё будет происходить очень медленно, но если Вы действительно хотите реалистичное дерево, то Вы закончите с несколькими сотнями тысяч треугольников. В дереве выше, примерно 1.3 миллионов полигонов. Вы всегда можете облегчить геометрию путём применения альфа текстур. Но по нашему опыту работы с альфа картами, это займёт больше времени на рендере. Лучше использовать высокополигональную модель, она будет рендериться быстрее.

Экспорт

Когда Вы окончательно доделаете Вашу модель, Вы, возможно, захотите сделать резервную копию «GrowFX» объекта перед обработкой. Затем необходимо будет проверить конвертацию кнопкой «Mesh Button». Только после этого можете преобразовывать в обычную сетку. Конвертируем в «Edit Mesh». Также Вы, возможно, захотите конвертировать модель в V-Ray или Mental Ray Proxy для улучшения работы памяти.