Kde to žije, tam je… RPC - Grafika.cz - vše o počítačové grafice

Navigace:  » Úvodní stránka  » Rubriky  » 3D grafika  

20. ledna 2005, 00.00 | Jedna z věcí, které se mi opravdu vždy líbily na aplikaci Maya, je její systém vizualizace různých objektů založený na post efektech. Jistě, post efekty mají celou škálu omezení, ale prostě musím uznat, že to pěkné je. Ale ani uživatelé CINEMY 4D či 3ds maxe nemusí být smutní, protože podobné možnosti jim nabízí i RPC, co podobné, podstatně větší…

Na začátek bychom si ale měli říci, co že to vlastně RPC je a kdo za ním stojí. Za názvem RPC se skrývá zkratka sousloví Rich Photorealistic Content, tedy něco jako interaktivní fotorealistický obsah. No dost strašné sousloví, vrátíme se raději k označení RPC. Průkopníkem této technologie je společnost Archvision (www.archvision.com) a RPC jako takové je k dispozici pro uživatele programů CINEMA 4D R9 a vyšší (pouze platforma Win), 3ds max, Lightwave, Maya, Microstation apod. Kompletní přehled podporovaných programů je k dispozici na výše zmíněných stránkách výrobce. V České republice RPC distribuuje společnost Digital Media s. r. o. (www.digitalmedia.cz).

A k čemu RPC přesně slouží? Pokud bychom jej měli popsat stručně, tak k obohacení scén (zejména architektonických vizualizací a animací) o fotorealistické objekty, jako například postavy stojících nebo pohybujících se lidí, automobilů, stromů pohupujících se ve větru, trsů trávy a rostlin a dalších různých objektů. Na rozdíl od klasického 3D objektu jsou RPC modely vlastně plošné (mimo skutečných RPC 3D modelů, například aut), ale chovají se tak, jako by byly „hmotné" – pokud například na RPC postavu člověka zaměříme kameru zepředu, tak jí uvidíme do tváře. Po posunutí kamery o 90 stupňů bude vidět její boční profil jako ve skutečnosti. A nejen to – mezi obecné výhody RPC patří zejména to, že normálně vrhají stíny, podílejí se na odrazech či průhlednosti atd.. Tedy nemají taková omezení, jako klasické 2D objekty nebo post efekty. Užití takových objektů je zřejmé zejména u architektonických vizualizací, které potřebují oživit nějakým tím lidským „křovím“, či reálně vypadající a chovající se zelení. A pokud se pohybuje, tím lépe. Jak jsme si již řekli, tak i to RPC umí. Některé z RPC objektů jsou přímo animované, takže pokud chceme do scény přidat postavu spěchající do práce, stačí pro příslušný RPC objekt vytvořit cestu animace. U automobilů se například při jízdě do zatáčky automaticky natáčejí kola.

Tolik dimenzí, kolik chcete (a zaplatíte)

Archvision nabízí tři typy RPC objektů. V první řadě se jedná o plošné objekty s materiálem, které jsou stále orientované ke kameře, avšak úhel postavy se vzhledem k otáčení kamery okolo postavy nemění. Tyto objekty však většinou mají již popsané výhody RPC, tedy často je textura která je tvoří animovaná apod. Archvision je označuje jako 2,5D objekty. Druhým typ objektů je podobný prvnímu s tím, že pokud se pohybujeme kamerou okolo postavy, tak se přirozeně mění její vzhled. Tedy můžeme při obcházení postavy postupně spatřit její předek, pravý bok, záda a levý bok (samozřejmě plynule). Archvision je označuje jako 3D objekty. Posledním typem jsou vlastně skutečné lowpoly modely, které mají precizně zpracovaný systém materiálu, který model jako takový povyšuje o několik úrovní. U takového objektu samozřejmě nejsou takřka žádná omezení, která platí pro předchozí dva typy (viz závěr článku). Archvision tyto objekty označuje jako 3D+, či 3.5D.

Ještě před samotnou recenzí si musíme objasnit jednu věc. RPC se skládá ze dvou částí – pluginu pro příslušný 3D program a samotných objektů ve formátu RPC. Cena samotného pluginu je $99 (i když například pro 3ds max je v tuto chvíli nabízen zdarma), přičemž součástí dodávky je i sada ukázkových modelů v nízkém rozlišení (2 3D modely a 7 plošných objektů lidí a flóry). Nebo je možné si zakoupit rovnou tzv. Starter Pack, který kromě pluginu obsahuje výběr 27 profesionálně zpracovaných objektů (14 postav lidí, 6 stromů a keřů, pět automobilů a dva objekty do kanceláře.). Mimo to je samozřejmě k dispozici obrovská škála samostatných objektů (lidé, automobily, keře, stromy…) v cenách od 25 USD za kus a výše.

Obsah "Starter packu"

Teď již ale k samotnému pluginu. Nyní se omlouvám uživatelům ostatních aplikací, ale popis budu směřovat jen na CINEMU 4D. Plugin se zcela standardně při instalaci nahraje do adresáře Plugins a tak jej také v menu Pluginy najdeme. Jmenuje se RPC object. Je to vlastně jediný objekt, který v pluginu je. V instalaci přidané objekty se nahrají do adresáře Features. Manuál pluginu je ve standardním adresáři Manuals. Na tomto místě musím upozornit na to, že jsem testoval pouze základní verzi pluginu, tedy tu, která obsahuje jen objekty o menším rozlišení. Obsahem recenze je ale popis, nikoliv prezentace (od toho má Archvision svůj web) a tak by to na věcnou stránku nemělo mít vliv.

Začneme, můžeme si tedy vytvořit první RPC objekt. RPC objekt je jakýsi kontejner pro zpracování RPC dat, které máme ve scéně. Tento objekt je ve Správci objektů zobrazený specifickou ikonou a ve Správci nastavení má čtyři záložky. První dvě jsou notoricky známé, protože jsou standardní výbavou každého objektu, ale druhé dvě, Objekt a Presets, patří samotnému RPC objektu.

Záložka Objekt

Záložka Objekt obsahuje základní parametry každého RPC objektu, který si načteme do položky Object (načíst musíme soubor formátu *.rpc). Načtený objekt může být jak „plošný“ 2D objekt, který je tvořený jen stále se aktualizující texturou podle úhlu pohledu (a také orientací polygonu, na kterém objekt je) a nebo i 3D modelem (auto). Oba typy objektů mají shodný formát. Můžeme si tedy načíst objekt, v tomto případě například postavu Penny, která je animovaná (chodí). Velikost postavy můžeme změnit pomocí nastavení záložky Souřadnice a úpravou velikostí os.

Pod řádkem s načteným objektem jsou dvě tlačítka. Preview asi vysvětlovat nemusíme, tím se otevře náhled načteného souboru. To tlačítko Special Settings (Speciální nastavení) je podstatně zajímavější. Pokud na něj klikneme, tak se totiž otevře okno, umožňující nám nastavit různé efekty. Tyto efekty jsou ale mimo jiné závislé na tm, jaký typ objektu si do pluginu načteme. Výčet možností je tedy jiný při načtení postavy (animované) a auta. V případě postavy tedy například můžeme zadávat výšku (ale to jde, jak jsme si řekli i pomocí záložky Souřadnice), podílení se na odrazech (Cast reflections), mírné chvění, které dodává objektu dojem mírného rozostření (Jitter), vrhání stínu (Cast shadows) a také možnost aplikovat další filtr. Mimo to u animované postavy můžeme definovat rychlost jejího pohybu a počáteční snímek animace (Speed a Start Frame).

U animovaného auta můžeme samozřejmě editovat jiné parametry, tedy podíváme se na to jen velmi zběžně (nedbejte na náhled, v základním balení pluginu, které jsem měl k dispozici je skutečně jen velmi jednoduchý model). Opět můžeme zadávat velikost, co je ale nepříjemné je, že nelze využívat zadání matematických výrazů (například 2*XY), na což jsem si opravdu velmi zvykl. Definovat můžeme zabarvení skel vozu, průhlednost a dokonce i natočení kol vozu!

Nastavení těchto parametrů je také jiné i pro prostředí, kde se definuje barva oblohy, horizont a podlaha, ale prostředí jako takové jsem neměl příležitost vyzkoušet a proto jej s omluvou přejdu…

Vrátíme se k nastavení samotného objektu ve Správci nastavení. Pokud je v rpc souboru animace objektu, například pohybující se postavy, pak ta se zapíná pomocí volby Animation (překvapující :-)).

Některé postavy se chovají skutečně jako 3D objekty, tedy kamera se může okolo nich otáčet a pohled na ně se bude podle pohybu kamery měnit (viz výše). Jiné se chovají jen jako 2D objekty, které stále směřují ke kameře. 3D postavy (a nejen ty, například i rostliny) mají k dispozici volbu Start Angle, tedy počáteční úhel, kterým můžeme zadat počáteční směřování objektu. 2D postavy tuto volbu mají neaktivní.

Aby se postava či auto skutečně pohybovala, tak je nutné zadat cestu pohybu. Tu můžeme vytvořit přímo pomocí tlačítka Create Spline, kterým se vytvoří objekt NURBSové křivky B-spline, editovatelnou zcela klasickým způsobem. Tato křivka se použije jako cesta pohybu chodící postavy nebo auta. Pomocí tlačítka Delete Spline se křivka odstraní (pro upřesnění můžeme dodat, že po Create Spline se vytvoří skupina, ve které je jak křivka, tak objekt RPC, po Delete Spline se odstraní křivka i skupina, zůstane jen objekt RPC). Počáteční snímek animace se definuje pomocí pole Animation Start Frame a chůze objektu se povoluje pomocí volby Walking. Preview a Update mají vliv jen na překreslování a nastavení vyhlazení AntiAliasingu je asi jasné.

Záložka Presets

Na této záložce je u každého RPC objektu několik tlačítek, která mají ve své podstatě stejnou funkci, ale vždy s trochu jiným nastavením. Jedná se o jakousi možnost nastavení vlivu světla (tedy jde vlastně o chování materiálu) na příslušný typ objektu. Máme-li tedy v RPC načtenou postavu, tak použijeme volbu People.

Závěrem…

RPC má své výhody i nevýhody. Mezi hlavní klady lze připočítat zejména jednoduchost obsluhy, rychlost výpočtu, „fotorealističnost“ výstupu a také fakt, že objekty mohou obsahovat animace, vrhat stíny nebo se odrážet na jiných objektech. Mezi negativa bude patřit asi poněkud vyšší cena a to zejména u samotných RPC modelů. Na druhou stranu je ale nutné si uvědomit, že RPC je směřováno především do oblasti architektury, kde při práci na vizualizacích a animacích zatím „bojují“ s klasickými 2D objekty a jejich omezeními (a je asi naivní předpokládat, že by architekti pro své animace vytvářeli plně animované a realisticky vypadající 3D modely postav). A tak v případě práce na rozsáhlejších komerčních projektech by se RPC mělo určitě vyplatit i zaplatit zejména v podobě ušetřeného času a realističtějšího výsledku. Další omezení vyplývají z použité technologie. V prvé řadě tu je drobný problém s některými volumetrickými efekty (například Mlha v objektu Prostředí), či post efekty, jako například DoF. Je to nasnadě, protože je-li objekt tvořen jedním polygonem a tvarem definovaným pomocí alfa kanálu a DoF kupříkladu pracuje jen s geometrií modelu, pak okolo postavy RPC vznikne jakýsi rámeček, místo aby rozostření proběhlo přesně podél postavy jako takové. Dalším omezením je, že „plošné“ objekty jsou nasnímané (opět se bavíme jen o postavách atd., nikoliv o 3D objektech, jakými jsou například automobily) pouze v horizontální rovině a tak není možné na RPC postavy nahlížet svrchu.

Podtrženo a sečteno - pokud se někdo profesionálně věnuje vizualizacím architektury, pak asi není co řešit, RPC je rozhodně dobrá volba…