המימד השלישי – חלק שני "באתי, ראיתי, מידלתי"

נובמבר 14, 2009

3d max

אחרי הסקירה ההיסטורית הקצרצרה (או חופרת להחריד, תלוי כמה רטלין לקחתם לפני) שהייתה מנת חלקנו בפרק הראשון, מגיע המאני טיים, הרגע בו אני אפרט קצת על מזה תלת מימד ואיך עושים את זה בצורה בסיסית, כולי תקווה שבחלק השלישי של הטרילוגיה האפית הזו אוכל להראות ל2 ורבע האנשים שקראו את הפוסט כיצד ממש יוצרים משהו בתלת מימד.
אך בואו לא נחצה את הנהר לפני שירינו בתנין הגדול ששורץ בו.

לעניינינו,
תלת מימד או 3D הוא תחום בגראפיקה ממוחשבת שמסתמך על יצירת סצנה ובה אובייקטים בעלי 3 מימדים: אורך, רוחב ועומק, בניגוד לתוכנות ה 2D דוגמאת פוטושופ.
3D מאפשר לגרפיקאי להגיע לתוצאות מפורטות וריאליסטיות ומאפשר בנוסף שיטוט בתוך הסצנה עצמה, לדוגמא אם ציירת מכונית בפוטושופ תוכל להסתכל עליה רק מכיוון אחד, אם יצרת מכונית בתלת מימד תוכל להסתכל עליה מכל זווית שתרצה.

כמו שכבר הזכרנו בפרק הראשון, לתלת מימד יש מספר שימושים:
הדמיות – רפואיות, אדריכליות ועוד המסייעות לבעל המקצוע להמחיש את הסביבה שהוא עובד בה, בין אם זה בניין או גופו של מטופל.
פירסומות, לוגואים, עיצובים שונים ומשונים – בד"כ כאשר התוצאה צריכה להיות מונפשת בצורה מסובכת למדיי או להכיל אובייקט שהוא בבירור תלת מימדי, דוגמאת הלוגו של Warner Bros והפרסומות החדשות של חברת "פלאפון".
קולנוע / טלוויזיה – החל מאפקטים ממוחשבים ועד לסרטי אנימציה, לקולנוע ולטלוויזיה, תלת המימד מאפשר הצגת מראות שלא היו אפשריים בעבר – AVATAR לדוגמא כסרט קולנוע, תוכניות מדע בערוץ ההיסטוריה שמשתמשות בהדמיות שונות ועוד ועוד.
מחשבים / משחקים – אלפיקציות תלת מימדיות במחשב, בעיקר משחקי מחשב ומשחקי קונסולות מסתמכים בצורה מוחלטת על גראפיקה תלת מימדית.

כיצד כל זה נוצר? איך אותם גאונים ב ILM או PIXAR עושים את מה שהם עושים?
הנה התשובה על קצה המזלג:

סביבת העבודה בתלת מימד היא לרוב אחת משתי התוכנות הבאות: 3D Studio Max או Maya, ישנן תוכנות נוספות כגון Cinema 4D, Vue,XSI אך הן פחות נפוצות ובעלות פחות אופציות, קיימת בנוסף תוכנה חינמית בשם Blender.

מרבית אולפני הסרטים נוטים להשתמש במאיה, מרבית אולפני המשחקים משתמשים ב MAX יש לזה מגוון סיבות אך לא ניגע בכך כעת.

כאשר נפתחת התוכנה עומדים מספר שלבים בין הגרפיקאי לתמונה המוגמרת, במקרה הזה בחרתי שוב בAVATAR ובכדי לדייק ב Neytiri אחת מה Na'vi ומושא האהבה של הגיבור.

זה הדבר הכחול הכי יפה שראיתי בחיים

אז בואו נתחיל,
Modeling – השלב הראשון ביצירת מרבית האובייקטים הוא מידול – יצירת האובייקט על ידי שימוש בפוליגונים – אבני הבניין בתלת מימד, שלוש נקודות שיוצרות את הצורה הבסיסית ביותר – משולש שנקרא כאמור פוליגון.
בעזרת מאות הכלים שיש בתוכנה ושיטות שונות (חכו לפרק 3!!!) יוצר הגרפיקאי את המודל הבסיסי שנראה כך (זה דיווי ג'ונס משודדי הקאריביים למי ששואל)

המודל של דיווי ג'ונס

Materials – כעת סיימנו למדל את הפנים היפות של נייטירי, עכשיו עלינו ליצור את ה"חומר" שממנו כל אובייקט בסצנה עשוי, עץ נראה שונה ממתכת או משיש, עור אנושי שונה מהעור דמוי הדג של ה Na'vi , התליון שעל הצוואר שלה עשוי מחומר שונה מהעור שלה ועוד, ישנו עורך חומרים בעל אלפי אפשרויות כדי ליצור כל חומר עליי אדמות.

Texturing – משתלב עם ה"חומר", הטקסטורה היא בעצם "הציור" או המרקם של האובייקט, במקרה של נייטירי מדובר במרקם כחול עם סימנים שונים בהתאם לעזור שבפנים, במקרה של בן אדם מדובר בצבע העור ואלפי נקבוביות בכדי לדמות עור אנושי, בד"כ כאשר שואפים לריאליסטיות הטקסטורה היא תמונה ברזולוציה מאוד גבוהה של מה שרוצים – לדוגמא לצלם עור אנושי מקרוב מאוד בכדי ליצור יצור אנושי כמו "ארנולד שוורצנגר" בשליחות קטלנית 4, שכפי שניתן היה להבין זה לא הוא אלא מודל של ראשו מולבש על מתאגרף גרמני ששכחתי את שמו כרגע (גם כאן הקרדיט של ILM)

Lighting – הארת הסצנה ע"י שימוש במקורות אור – גם כאן יש אלפי אפשרויות ובכל סצנה תלת מימדית טובה יש הרבה מאוד מקורות אור בכדי להדגיש אלמנטים שונים בתמונה, במקרה של נייטירי מדובר באור כחלחל ועוד עשרות מקורות אור שאנחנו לא יכולים להבחין בהם אך משפיעים על התוצר הסופי.

Rendering – זהו סיומו של כל דבר בתלת מימד, הרינדור הוא פעולה שמבצע המחשב שלכם בהתבסס על מנוע הרינדור שנבחר בכדי לחשב את כל האלמנטים שבסצנה ליצירת התמונה הסופית.
במקרה של נייטירי השתמשו במנוע שעובד על שיטת Ray Tracing – “עקיבת קרניים" שיטה זו מחקה את העין האנושית, כל מקור אור שולח אלפי קרניים, כל חומר מחזיר חלק מהן על פי תכונותיו וכך אנו כביכול רואים רק קרני אור שהוחזרו, בדיוק כמו העיניים שלנו בעולם האמיתי.
מיותר כמעט לציין ששיטה כזו של רינודר כאשר יש כל כך הרבה פרטים בסצנה כמו בדמותה של נייטירי, לוקחת הרבה מאוד זמן, למעשה כל כך הרבה זמן שבכדי לרנדר פריים אחד (בשנייה יש 24) של נייטירי, המחשב שלכם היה צריך לעבוד ימים, אולי אפילו שבועות.
בשביל לרנדר את כל השוטים שבהם הופיעו הרובוטים מ"רובוטריקים 2” המחשב שלכם היה צריך לעבוד מעל אלף שנים ברציפות…

עד כאן להפעם, בחלק השלישי ניגע בשיטות מידול ואולי אפילו נביא מדריך קצר של יצירת סצנה בסיסית ב 3D MAX עד אז כדאי שתצטיידו בתוכנה!


המימד השלישי – חלק ראשון

נובמבר 2, 2009

3dglass

כפי שכל שלושת הקוראים הקבועים של הבלוג וודאי שמו לב, כותרת הבלוג השתנתה קצת וכעת מכילה צירוף מילים מוזר למדיי "תלת מימד". הפוסט הקצר הזה יסביר לכם קצת על ההיסטוריה של התחום.

תחום הגרפיקה הממוחשבת נוסד איפושהו בשנות ה60 ולא כל כך הצליח לפרוץ לתודעה הציבורית, מחשבים היו מחזה נדיר ועצם הרעיון של עיצוב בתלת מימד נשמע לא פחות מגוחך מהעונה החדשה של "גיבורים". שנות ה70 העליזות הביאו איתן הרבה מאוד פיתוחים טכנולוגיים בתחום המחשבים ואלה לא פסחו על עיניהם של קברניטי הוליווד.

ב 1975 במאי אלמוני בשם ג'ורג' לוקאס הבין שבכדי ליצור את סרט "מלחמת הכוכבים" שלו, הוא יזדקק לאפקטים שלא נראו עד אז וכך הוקמה חברה קטנה של תלמידי מכללות, אמנים ומהנדסים בשם ILM או Industrial Light & Magic שבמשך השנים הבאות התעסקו בעיקר ביצירת מיניאטורות וטכניקות צילום חדשניות. שנת 1976 נכנסה להיסטוריה של התחום כאשר הסרט FutureWorld כלל סצנה ובה יד ופנים אנושיים שנוצרו בתלת מימד על ידי סטודנטים מאוניברסיטת יוטה.

השנים עברו והכלים התפתחו וב1982 האנשים הנחמדים ב ILM יצרו את הסצנה הראשונה שהיא תלת מימד טהור – סצנת הבראשית ב star Trek II The Wrath of Khan. שלוש שנים אחר כך ובסרט "שרלוק הולמס הצעיר" הופיעה הדמות הממוחשבת הראשונה, גם היא נוצרה ב ILM.

לקראת סוף שנות ה80 אחד האמנים בILM העונה לשם ג'ון נול פיתח תוכנה בזמנו הפרטי יחד עם אחיו תומאס, הוא קרא לה PhotoShop ומכר אותה לadobe את ההמשך אתם כבר מכירים.

ב1992 פרץ תחום התלת מימד גם למשחקי הוידאו בדמות המשחק הסופר מוכר Wolfenstein 3D של חברת Id Software שהציג בפעם הראשונה עולם "תלת מימדי" אם כי למען האמת זוהי אשליה בלבד והמשחק משתמש בשיטה של 2.5D , הקרנה של תאורה על פיקסלים (הריבועים הקטנים במסך המחשב ובסרטים הלא חוקיים שמורידים באיכות גרועה) שיוצרת אשליה של עומק.

בחזרה לעולם הקולנוע – ILM יוצרת חייזרים עשויים ממים בסרט “מצולות”, את המחסל הנוזלי בסרט "שליחות קטלנית 2” ובפעם הראשונה יצורים חיים פוטוריאליסטיים – הדינוזאורים של פארק היורה, מיותר כמעט לציין שכל אחד מהסרטים הללו הניב להם אוסקר על אפקטים מיוחדים.

במרוצת שנות ה90 החלו להתפתח סביבות עבודה נוחות יותר לתלת מימד (עליהן נדון בפוסטים הבאים) סביבות אלה יתחלקו בסופו של דבר לשתי תוכנות: 3D MAX ו MAYA , הגרסאות המוקדמות שלהן שהיו בעלות שמות שונים עזרו לפתח ב 1996 את המשחק הבא של Id ואת משחק המחשב התלת מימדי האמיתי הראשון – Quake.

שנות ה 2,000 הביאו איתן התקדמות עצומה בתחום התלת מימד, סרטי האנימציה של פיקסאר, פוקס ודרימוורקס (שרק, למצוא את נימו, מכוניות, רטטוי, עידן הקרח) וסרטים עתירי אפקטים דוגמאת הארי פוטר, שודדי הקאריביים, שר הטבעות טישטשו את הגבולות שבעבר היו ברורים מאוד לגבי מה ניתן לעשות בגרפיקה ממוחשבת.

בפוסטים הבאים נדבר על התוכנות 3D MAX ו MAYA וקצת על מה ניתן לעשות איתן ואיך.

וכעת לממתק-לנד!

זוכרים את הפוסט על אווואטר והטיזר הקצרצר?

ביום רביעי שוחרר הטריילר המלא לסרט, 3:22 דקות של אפקטים עוצרי נשימה, אל תמשיכו לשוטט בדף הזה אפילו שנייה נוספת והתכוננו לצעקות בלתי נשלטות שייצאו מגרונכם.

http://www.youtube.com/watch?v=2LQkTQ1foSU


הקוסמים מניו זילנד עושים את זה שוב

אוקטובר 22, 2009

Lord-of-the-Rings-Conquest-1785

ניו זילנד היא לכל הדעות מקום יפהפה, עשיר בנופים עוצרי נשימה ובזנים אקזוטיים של בעלי חיים, אוכלוסיית המדינה מונה כ4 מיליון ניו זילנדיים חביבים שבמבט ראשון לא ניתן למצוא בינם לבין הבלוג הזה קשר כלשהו. ואז הגיע פיטר ג'קסון

הפוסט הזה לא עומד לעסוק בבמאי השמנמן דמוי ההוביט שכולנו למדנו לאהוב אלא דווקא בחברה שהוא הקים אי שם בשנת 1993 – Weta Digital.

Weta היא חברת אפקטים ויזואלים (Visual Effects) שנוסדה על ידי פיטר ג'קסון ושותפו, עורך הסרטים ג'ימיי סלקירק בכדי לספק מספר שוטים (צילום בסרט מקאט עד לקאט הבא) לסרטו הראשון של פיטר ג'קסון "יצורים שמימיים". עם השנים החברה גדלה מעט וסיפקה אפקטים לסרטו הבא של ג'קסון "עיר הפחד" ולמס' סרטים אחרים כקבלנית משנה.

כל זה השתנה בשנת 1998 כאשר ג'קסון השיג את המימון לטרילוגיית שר הטבעות שלו, החברה גדלה למימדים עצומים של כוח אדם ומחשבים ועסקה במשך חודשים ארוכים בתהליך מחקר ופיתוח כדי להצליח לספק את 3,000 ומשהו השוטים של הטרילוגיה כולה. עבודה זו נמשכה כ5 שנים ובמהלכה השתמשו הגרפיקאים של Weta הן בתוכנות שהן סטנדרט בתעשייה והן בתוכנות שהם פיתחו בעצמם. ברשותכם אני אפרט קצת על תהליך יצירת האפקטים הללו:

החלק המרשים ביותר בסרט השלישי "שיבת המלך" ולדעתי גם בטרילוגיה כולה הוא המצור על העיר הלבנה – מינאס טירית', העיר עצמה היא שילוב של מודל מוקטן והרבה מאוד CGI (אפקטים ממוחשבים) הגרפיקאים של WETA ייצרו על פי המודל ועל פי תמונות קונספט מודל תלת מימדי של העיר כולה בעזרת התוכנה MAYA. צוות נוסף של אמני קומפוזיציה בעצם תופר את העיר הממוחשבת על צילומים אמיתיים שנערכו במישור בניו זילנד, זאת בעזרת תוכנות כמו Shak Nuke וAfter Effects כך גם משלבים שחקנים אמיתיים עם רקעים ממוחשבים. כפי שכולנו זוכרים מגיע צבא אורקים עצום ומכוער במיוחד ומטיל מצור על העיר במטרה לכבוש אותה. בתחילה חשבו פיטר ג'קאסון ו Weta שכ50,000 אורקים יספיקו, אך בשל גודלה של העיר התברר להם שהמספר צריך להיות גדול בהרבה ולבסוף נוצרו כ 200,000 אורקים ועוד מאות יצורים אחרים.

את הצבא האדיר הזה (הגדול ביותר אי פעם בקולנוע) יצרו ב WETA על ידי מידול ואנימציה בתוכנת ה MAYA אך מהר מאוד התברר להם שלא ניתן לתת אנימציה ולתת פקודה לכל אורק ואורק בנפרד, וכך נולדה תוכנת ה Massive. תוכנה זו בעצם נותנת אינטליגנציה מלאכותית בסיסית לכל חייל בשדה הקרב הדיגיטלי הזה, כך כשאלפי האורקים נלחמים במגינים שעל החומות התוכנה מאפשרת לכל חיל לתקוף חייל אויב שקרוב אליו ומפעילה את האנימציה הנכונה וכך חוסכת הרבה מאוד זמן לאנימטורים.

שיא הקרב מגיע כאשר סוסי רוהאן מצטרפים מצפון ומתחילים בהסתערות כלפי צבא האורקים העצום, כ500 פרשים אמיתיים הסתערו מול המצלמה בניו זילנד (הסתערות הפרשים הגדולה ביותר בהיסטוריה של הקולנוע) ולהם הוסיפו ב Wets כ 5,500 נוספים ובשוטים רחוקים כ6,000 ממוחשבים לחלוטין.

לאורקים ולפרשים התווספו גם פילי ענק, יצורים מעופפים שנושאים את רפאי הטבעת ועוד עשרות רבות של יצורים מופלאים. ובואו לא נשכח את גולום, גולת הכותרת של האפקטים בטרילוגיה בעיני רבים נוצר על ידי טכנולוגיית Motion Capture (תפיסת תנועה) של השחקן אנדי סירקיס שלבש חליפה ועליה נקודות המתרגמות את תנועותיו למחשב, במידע הזה השתמשו האנימטורים על מנת ליצור לגולום תנועה טבעית וזורמת.

אבל בואו נפסיק לרגע להלל ולשבח את הטרילוגיה שזיכתה את Weta בשלושה פרסי אוסקר ועשרות פרסים אחרים. כיום החברה ממשיכה לנסות להתעלות על הישגיה ומספקת את האפקטים לסרטו החדש של ג'יימס קמרון, הבמאי האגדי שמאחורי "טיטאניק" שחזר אחרי 12 שנים לעשות סרטים לקהל הרחב במה שהוא מכנה פרוייקט חייו – אוווטר [Avatar].

AvatarMoviePoster

אוואטר מתרחש בעתיד בעולם מרוחק בו חיים יצורים תבוניים הנקראים נאבי, הופעתם של בני האדם מובילה למלחמה בינם לבין הנאבי על השליטה בכוכב, תוך כדי גם יש איזה סיפור אהבה אבל זה ממש מעניין אף אחד…

הקטע הוא שהנאבי הם לחלוטין CGI, הקוואטרים – הכלאה של בני אדם ונאבי כדי לשרוד את התנאים בכוכב, גם הם CGI, הכוכב כולו הוא ג'ונגל מהמם שהוא כולו CGI  ובאופן כללי בערך 60 אחוז מהסרט יהיה דיגיטלי לחלוטין….אהה ושכחתי לציין שהכל בתלת מימד חדשני ומגניב ולפי כל המעורבים בדבר פשוט מדהים ויזואלית.

Weta בילו יותר משנה על מחקר ופיתוח של הטכנולוגיה פורצת הגבולות לסרט הזה וממש היום שוחרר הטריילר הרשמי לסרט שאותו תוכלו לשפוט בעצמכם.


Follow

Get every new post delivered to your Inbox.