Мечтаете сделать свой мультфильм или игру? Учитесь работать с графикой! Вот с чего стоит начать

Когда речь идет про компьютерную графику, сразу представляются видеоигры и фильмы Marvel. Но 3D играет важную роль в самых разных областях: в архитектуре, в промышленном дизайне, в рекламе и маркетинге (например, 75% товаров в каталоге IKEA — это 3D-картинки). И по мере развития 3D-софта графика захватывает новые сферы. Вместе с компанией Dell, которая недавно выпустила флагманский ноутбук XPS 17 9700, заточенный под самые требовательные задачи, собрали несколько советов для начинающих 3D-моделистов.

Поймите, что именно вы хотите делать с 3D

Для начала необходимо определиться, для чего вам 3D. Вы мечтаете делать анимацию, фильмы и игры или просто рисовать красивые картинки и работать как дизайнер? А может, вам не хватает инструмента, чтобы визуализировать архитектуру, интерьеры или создавать прототипы на 3D-принтере? Применений 3D много, и у каждого своя специфика. Самая простая сфера — 3D-дизайн: обычно тут используются простые и абстрактные формы, а главная задача — создать красивую композицию. Если необходимо сделать модель для 3D-принтера, нужно разбираться в геометрии объектов, жесткости конструкции и особенностях материалов, а при моделировании игр и персонажей нужно уметь рисовать и иметь развитое пространственное мышление. Но несмотря на разницу между этими задачами, основа везде одна: любая 3D-модель — это облако из точек в пространстве; точки соединены отрезками, а между этих отрезков строятся плоскости. Это полигоны — минимальные единицы, которые можно отрендерить, то есть визуализировать на экране.  

Выберите для изучения программное обеспечение

Когда определились с задачами и базовыми терминами, нужно выбрать софт. Конечно, многие программы универсальны, но у каждой есть своя специфика. Кому-то может хватить самого простого инструмента — SketchUp. У него большая библиотека готовых моделей и плагинов, но возможности очень ограничены. Другая крайность — сложные инженерные и технические пакеты (AutoCAD, CATIA, SolidWorks): с такими, например, можно нарисовать сложный агрегат и подготовить его для производства на станке. Также есть программы для создания трехмерной архитектуры, интерьеров и промышленного дизайна: у них есть инструменты для создания объектов из геометрических чертежей и наборы готовых моделей дверей, окон и так далее (самые популярные — ArchiCAD и Autodesk 3ds Max, Rhino и другие).

Для фильмов, видеоигр, видеодизайна часто используется Maya — софт с удобными инструментами для анимации персонажей: многие популярные мультфильмы делаются именно в нем. Еще один популярный и универсальный продукт — это Blender: производительный и с большим набором возможностей, а главное — бесплатный.

Для видео-арта, моушн-дизайна в рекламе и на ТВ, а также анимации часто используется Cinema 4D — интуитивно понятный набор модулей заточен под эффекты, генерацию и анимацию абстрактных объектов. Для более сложных и реалистичных эффектов, взрывов, анимаций с жидкостями и разрушениями используется Houdini — эта программа с высоким порогом входа позволяет точно рассчитывать физические взаимодействия сред и объектов. 

ZBrush — это программа для скульптинга, то есть модели в ней будто лепятся как из пластилина. Многие концепт-художники, которые работают с персонажами, используют именно ее.

Многие из этих программ требовательны, и некоторые производители начали выпускать специализированные ноутбуки под эти задачи. А компания NVIDIA сертифицирует те устройства, которые оптимальны для работы с визуальным контентом. Одна из таких моделей, которая носит бейдж RTX Studio, — Dell XPS 17 9700. Флагманский ноутбук, рассчитанный на сложные задачи, открывает простор для творчества — в том числе работы с трехмерной графикой.  

Подберите производительный компьютер

Запустить 3D-пакет и задать параметры модели можно практически на любом современном компьютере, но чтобы работать полноценно и, главное, рендерить сложные проекты (и не ждать по несколько дней), нужно мощное железо. Иначе даже простой поворот модели будет происходить невыносимо медленно. Выбирая компьютер для работы с 3D, обратите внимание на процессор (лучше брать последнее поколение с шестью ядрами и более) и оперативную память (минимум 16 Гб). Также важно, чтобы была мощная видеокарта — желательно из тех, что поддерживают передовые алгоритмы обработки изображений. У таких видеокарт тысячи вычислительных ядер и оперативная память, специально выделенная для графики. В отличие от процессора компьютера, видеокарты способны разбить процесс просчета изображения на множество параллельных однотипных вычислений. Поэтому рендеринг 3D происходит быстрее, а качество освещения сцены получается выше.

Dell XPS 17 9700 — один из самых мощных ноутбуков Dell. В максимальной конфигурации он оснащается восьмиядерным процессором Intel Core i9 десятого поколения, 64 Гб оперативной памяти, а также видеокартой NVIDIA GeForce RTX 2060 Max-Q. Главная особенность такого графического процессора в том, что у него есть специальные модули, ускоряющие отдельные процессы: формирование видеоизображения, трассировку лучей и работу алгоритмов искусственного интеллекта (с ними, например, эффекты Photoshop или финальный рендеринг будут обсчитываться быстрее).  

Нащупайте свой подход

Когда вы садитесь моделировать и уже знаете, что хотите создать, важно правильно выбрать инструмент. Если у художника на столе могут быть, например, краски, глина, циркуль и линейка, то тридэшнику программы предлагают разные способы моделирования. Самый популярный способ — полигональное моделирование: это классика — вы вручную редактируете сетку, состоящую из многогранников, где под контролем каждая точка и особенности модели.

Если вы делаете трехмерный инженерный объект, то правильнее применить параметрическое моделирование — задать модель математическими формулами. Тогда его будет легче редактировать: не нужно трансформировать каждый полигон по отдельности, достаточно поменять общие параметры, чтобы изменить всю форму сразу. Настроить модель можно с точностью до десятых долей миллиметра (это особенно важно в промышленном дизайне).

Альтернативные способы моделирования — скульптинг и волюметрический метод — используются для нестандартных задач, например для персонажей и других анимированных подвижных объектов. Как видите, тонкостей много: чтобы разобраться в них, особенно если есть желание работать со сложным софтом и амбициозными задачами, стоит изучить теорию, посмотреть десятки видео, чтобы понимать, почему в программе определенные вещи происходят так, а не иначе. С программами попроще можно сразу учиться на практике.  

Разберитесь с софтом и моделируйте простые объекты

Начинать знакомство с программой стоит с изучения разделов меню, разбора сочетаний клавиш и переключения режимов. Далее можно приступать к знакомству с базовыми формами (кубы, сферы и пирамиды) и их редактированию, усложнению с помощью разных инструментов. Потом попробуйте из этих базовых форм сделать фигуры посложнее: например, из сферы можно сделать фрукт, а из куба — окно. Создавайте объекты до тех пор, пока не почувствуете себя достаточно уверенно. Следующий этап — текстурирование, то есть создание материалов и их свойств: цвета, рельефа, фактуры, прозрачности и глянцевости (чтобы кожура апельсина или застекленная оконная рама были как настоящие). Финальный этап: выставление света и эффектов вроде глубины резкости картинки; после него сцена рендерится и происходит постобработка.  

В работе с 3D важны не только процессор и видеокарта, но и экран, на котором отображается картинка. Ноутбук Dell XPS обеспечивает широкий обзор — соотношение сторон у него 16:10 вместо стандартных 16:9, плюс у экрана тонкие рамки, а еще он может быть сенсорным. У модели с разрешением 4K Ultra HD+ разрешение 3840 на 2400 пикселей. Есть поддержка технологии Dolby Vision™, а максимальная яркость составляет 500 нит (при средних 300–350 нит у других ноутбуков). Полутона на таком дисплее будут ярче, а слабо освещенные участки — темнее. В итоге экран охватывает 100% цветового пространства Adobe RGB (не путайте с более узким диапазоном sRGB).

Смотрите видео, читайте статьи, проходите курсы

При самостоятельном изучении 3D не избежать туториалов на YouTube. Если в какой-то момент вы откроете пустой проект и не будете понимать, что вам делать дальше, — просто берите и повторяйте шаг за шагом из того, что объясняют в ролике. Этого не стесняются даже опытные тридэшники: зачастую можно увидеть, как на одном мониторе у них открыт проект, а на другом — видео с туториалом. Когда вдруг настает тупиковая ситуация, проще всего погуглить название софта, название инструмента и свою проблему — с 90-процентной вероятностью в сети есть ролик, где все подробно объясняется.

В некоторых 3D-пакетах уже встроены обучающие библиотеки с заданиями, которые можно выполнить, чтобы понять основы (это как этап с тиром в начале игры-стрелялки). Также вокруг программ есть свои комьюнити, которые генерируют массу блогов, статей и тематических ресурсов. Например, у Blender это CG Cookie, у Cinema 4D — Cinevercity и Greyscalegorilla, у Houdini — Entagma и так далее. Есть универсальные тематические площадки — Render.ru и 3ddd.ru, а также специализированные курсы — как на больших платформах (Udemy, Lynda, Pluralsight), так и на более специализированных (Gnomon, 3dtotal).

Когда карантин закончится, можно будет записаться и на традиционные курсы. Чтобы ездить со своим рабочими материалами на занятия или на встречу с заказчиком, важно иметь компактный ноутбук. Dell XPS 17 9700 не уступает по производительности мощному настольному компьютеру, но при этом всего 19,5 мм в толщину и весит чуть больше 2 кг. Внешняя часть корпуса сделана из алюминия с анодированной поверхностью, а внутренние поверхности — из черного углепластика.

Постоянно практикуйтесь 

3D-моделирование — это искусство сродни игре на музыкальном инструменте. Порог входа не такой высокий, каким может показаться. Функционал программ настолько широкий, что вы постоянно будете открывать для себя что-то новое, поэтому изучать и оттачивать мастерство в них можно бесконечно. Главное — не хвататься за все и сразу, а развиваться в одном направлении. Не стоит опускать руки, если с первого погружения в 3D ничего не клеится. Если одна задача дается тяжело, попробуйте что-то другое (например, если создание персонажей идет туго, начните с абстрактных форм). Как только освоите базу, не бойтесь фрилансить: реальные проекты и первые гонорары дадут дополнительный стимул к развитию, тем более спрос на специалистов по 3D большой, и найдутся задачи даже на тех, у кого мало опыта.

Узнать больше о конфигурациях Dell XPS 17 и заодно познакомиться с 13- и 15-дюймовыми моделями линейки можно здесь.