W pracowniach projektowych przykłada się ogromną wagę do wizualizacji 3D. Dlaczego? Klient kupuje oczami. Dlatego pomyślność sprzedaży projektów domów jest ściśle zależna od tego, w jaki sposób będą one przedstawione odbiorcom. Powinny przede wszystkim przyciągać uwagę i budzić pozytywne wrażenie. Poprawne rozwiązania funkcjonalno-techniczne, ergonomia, wygoda i trwałość projektowanego domu to nie wszystko. Chcemy, by nasze przyszłe miejsce zamieszkania było przede wszystkim piękne.
Już od wielu lat graficy, architekci, konstruktorzy i inne osoby zaangażowane w projektowanie są przekonani, iż jedną z najlepszych metod przedstawienia zaprojektowanego obiektu jest komputerowo generowana wizualizacja (od ang. CGI – Computer Generated Imagery). Jest to metoda właściwie oddająca proporcje i wielkość budynku, materiały z jakich jest wykonany i pozwalająca ujrzeć, jak przyszły dom będzie się wpisywał w otoczenie. Zaawansowane programy używane do tworzenia tego rodzaju ilustracji pozwalają niemal bez ograniczeń kreować trójwymiarową wirtualną rzeczywistość. Przeważająca ilość filmów, reklam czy produktów użytkowanych przez nas w życiu codziennym powstaje w oparciu o tę właśnie technikę. Zachęcamy do zapoznania się z poniższym artykułem, który opisuje krok po kroku proces powstawania wizualizacji 3D.
Grafik rozpoczyna tworzenie wizualizacji architektonicznej od zapoznania się z rysunkami projektu budowlanego. Wygodną metodą jest praca na dwóch ekranach, gdzie na jednym z nich mamy wgląd w wersję elektroniczną projektu domu, a na drugim program do tworzenia grafiki 3D. W naszym przypadku 3D Studio Max (Rys. 1). Model budynku w wersji elektronicznej tworzony jest w grafice wektorowej. Najprościej ujmując: technika ta polega na uporządkowanym rysowaniu i łączeniu linii pokazujących obrys ścian oraz wszelkich innych elementów domu. W większości przypadków każdy element rysowany jest wstępnie w dwóch wymiarach na płaskim rzucie. Na rysunku poniżej, po prawej stronie, widać początkową fazę pracy grafika – wytyczanie obrysu głównych ścian budynku.
Rys. 1
Po przerysowaniu zewnętrznych ścian domu uzyskujemy dwuwymiarowy, płaski rysunek, dokładnie tak, jakbyśmy narysowali go na kartce papieru. Następnie za pomocą odpowiednich funkcji programu 'podnosimy' go do wymiaru trzeciego (Rys. 2). Podczas modelowania budynku grafik przyjmuje tolerancję 5–10 cm dotyczącą głównych wymiarów domu, co znacznie przyśpiesza pracę. Bardzo trudno jest w programie 3D precyzyjnie uzyskać przykładowy wymiar 273,5 cm – zaokrąglamy go do 270 cm. Taka zmiana nie będzie widoczna na wizualizacji. Program 3D STUDIO MAX w przeciwieństwie do typowo technicznego AutoCad'a umożliwia wręcz kreowanie pewnych niedociągnięć w modelu w celu uzyskania bardziej naturalnego efektu – więcej o tym przy układaniu '3D dachówki'.
Rys. 2
Kolejnym etapem jest modelowanie dachu i umiejscowienie go na bryle budynku (Rys. 3). Metoda pracy podobna – najpierw dwuwymiarowy obrys dachu, potem nadajemy mu grubość, wysokość – wszystko według projektu! - i wreszcie „podnosimy” z zerowego poziomu na właściwą wysokość.
Rys. 3
Bryła dachu posłuży jako pomoc w kolejnym ważnym etapie: pokryciu dachu wcześniej wymodelowaną '3D dachówką' (Rys. 4 i 5). Jest to jedna z trudniejszych prac, zwłaszcza przy skomplikowanych dachach. Każda dachówka w narożach lub na krawędziach dachu musi zostać odpowiednio przycięta. Aby osiągnąć efekt większego realizmu, czasami celowo wprowadzamy do wizualizacji pewne 'niedoskonałości', np. losowe układanie dachówki, nie pod linijkę.
Rys. 4
Rys. 5
W kolejnych etapach tworzenia modelu należy zadbać o szereg ważnych szczegółów architektury domu – okna, drzwi, kominy, rynny, balkony, schody wejściowe, taras oraz inne mniej znaczące detale, nadające charakteru budynkowi. Część z nich jest modelowana od podstaw, niektóre zaś importuje się z gotowych bibliotek - dotyczy to zwłaszcza okien i drzwi (po co modelować każdorazowo okno 150 x 150 cm?). Każdy element ma swoją nazwę, jest pogrupowany i posiada próbny kolor. Ułatwia to połapanie się w całym tym 'bałaganie' :) (okienko na Rys.5). Tym sposobem otrzymujemy gotowy model trójwymiarowy (Rys. 6).
Rys. 6
Przechodzimy do bardzo ciekawego etapu – nanoszenie materiałów na model (Rys. 7). Program 3D STUDIO MAX posiada zaawansowane narzędzia, służące do nadawania tworzonym w nim modelom odpowiednich kolorów, faktur i innych wrażeń optycznych, niemal idealnie symulujących te, które zachodzą w naturze. Możemy na przykład dany model uczynić przeźroczystym, nadać mu połysk, odpowiednią refrakcję świetlną, zaplanować odbicie jakiegoś tła albo przedmiotu i tym sposobem imitować efekt szkła albo wody. Grafik dokłada wszelkich starań, aby nałożone na obiekt materiały w sposób jak najbardziej realistyczny odwzorowywały cechy ich odpowiedników spotykanych w przyrodzie czy życiu codziennym. Materiały – podobnie jak niektóre obiekty 3D – również możemy pobierać z własnych gotowych bibliotek. Raz porządnie opracowana cegła sprawdzi się w każdym modelu.
Rys. 7
Światło – to najważniejszy element wizualizacji. Do tej pory korzystaliśmy ze światła domyślnego zaaplikowanego automatycznie przez program. Aby móc ocenić jak będą wyglądać założone materiały należy uruchomić oświetlenie imitujące światło naszej atmosfery. Pozwala ono realistycznie spojrzeć na głębię i skalę obiektu. W przypadku wizualizacji architektonicznej najbardziej realistyczną formą oświetlenia jest symulacja światła słonecznego. Program pozwala dowolnie zaplanować porę dnia, roku, kąt padania, warunki atmosferyczne i intensywność promieni słonecznych. W innych przypadkach, np. podczas wizualizacji przedstawiających scenerię nocną lub wnętrza budynków, dobrze jest posługiwać się światłem sztucznym.
Oczywiście najbardziej atrakcyjne wizualizacje są pełne słońca – do tego stopnia, że domy wyglądają jakby zostały sfotografowane w klimacie śródziemnomorskim. Główną przyczyną tego jest fakt, iż światło słoneczne charakterystyczne dla naszego klimatu jest nieco mniej atrakcyjne do użycia w wizualizacji. Ponoć najlepszym światłem do fotografowania w naszym kraju jest wrześniowe, ostre słońce. Takie też jest światło na wizualizacjach, jedynie kąt padania ma nieco większy oraz mocno niebieskie cienie.
Przyszła pora na jeden z końcowych procesów tworzenia wizualizacji – rendering
Renderowanie (inaczej obrazowanie lub prezentacja), to analiza modelu, materiałów, światła i innych efektów przez komputer i generowanie ich dwuwymiarowego obrazu końcowego w formie statycznej ilustracji lub dynamicznej animacji (filmu). W trakcie renderowania komputer analizuje strukturę modelu, wszelkie jego płaszczyzny, załamania, wgłębienia, oddaje zadane przez grafika cechy materiałów, właściwą reakcję działania światła, jego odbicia i cienie oraz wpływ innych zaplanowanych efektów. To niezwykle skomplikowany i czasochłonny proces, niewymagający – poza przygotowaniem – żadnych działań ze strony człowieka. Efekt pierwszego próbnego renderingu widać na rysunku 8. W tle został wstawiony obrazek przedstawiający drzewa, stanowiący próbne tło dla wizualizacji.
Z reguły wykonuje się kilka próbnych renderingów obiektu. Na ich podstawie dobieramy kilka wersji kolorystycznych domu i … pokazujemy efekt pracy projektantowi domu. Często jest to moment dokonywania ostatnich zmian w projekcie technicznym – model 3D pokazuje wszelkie niedociągnięcia i niedoskonałości proporcji obiektu.
Finalny rendering (a zazwyczaj dwa lub trzy) wymaga ustawienia kilku ważnych parametrów – rozdzielczości obrazka ( w pikselach), ostrości, kontrastu, doboru właściwego ujęcia (kamery), ewentualnego poprawienia intensywności światła. Dobre przygotowanie renderingu zależy w dużym stopniu od doświadczenia grafika. Często przedtem wykonuje się wiele próbek o małej rozdzielczości i – metodą prób i błędów – doskonali efekt prac.
I wreszcie wymarzony moment – klikamy RENDER i … możemy iść spać. Rendering, w zależności od jakości, może trwać kilka – kilkanaście godzin. Komputer pracuje, a my? Trochę niepokoju wkrada się, jeśli rendering ma być „na wczoraj”. Po prostu nie mamy zbyt wielkiego wpływu na czas jego trwania. Można obniżać wartości pewnych parametrów ( szczególnie dużo daje pogarszanie – niestety – jakości oświetlenia ), można zmniejszyć rozdzielczość. Ale i tak program wystawi naszą cierpliwość na próbę.
Rys. 8
Mamy gotowy rendering - na tym etapie praca w programie 3D dobiega końca. Uzyskaną w ten sposób wizualizację poddaje się edycji w programie do grafiki dwuwymiarowej, np. Photoshop. Należy usunąć wszelkie wady powstałe w trakcie renderowania, dodać efekty dodatkowe, tj. rozmycia, cienie, głębię ostrości oraz uzupełnić obrazek o brakującą zieleń wokół domu, nawierzchnie utwardzone, ogrodzenie czy też pojazdy lub postacie. Niektóre elementy dodawane na koniec do wizualizacji mogą być także modelowane i renderowane w formie trójwymiarowej. Wszelkie warstwy obrazków nałożonych na końcową wizualizację powinny ze sobą współgrać, zwłaszcza pod względem tonacji barw oraz kierunku padania promieni słonecznych (!), aby nie tworzyć sztucznego efektu fotomontażu (Rys. 9).
Rys. 9
Niektórzy graficy decydują się na inną metodę 'dopieszczania' wizualizacji, mianowicie każdy element składowy generują w programie 3D. Efekt bywa bardziej fotorealistyczny, ale niestety jest też czasochłonny. Nawet przy dobrym komputerze rendering modelu domu z zielenią trójwymiarową może trwać do kilkunastu godzin, a nawet do kilku dni. My jesteśmy zwolennikami metody fotomontażu wokół domu, a efekt pracy nad Reksiem pokazuje rys. 10.
Rys. 10
Zachęcamy Was do zadawania szczegółowych pytań dotyczących wizualizacji. Postaramy się odpowiedzieć na każde z nich. Początkujących grafików zachęcamy do śledzenia naszej strony internetowej. Wkrótce uruchomimy STREFĘ 3D – miejsce, w którym będziemy udostępniać Wam darmowe modele 3D różnych obiektów, mebli i wszelkich przydatnych w modelowaniu elementów!
