Останнє редагування:
Вітаю шановні друзі!
Нарешті завершилася моя робота над відтворенням точної копії ляльки Stickybones у 3D просторі. Я вирішив поділитися основними моментами роботи над цим проектом, що може стати у нагоді тим людям які раніше не були дотичні до 3D моделювання як і я. Нажаль подібного гайду, де б розглядалася модель роботи від скану до якісного матеріалу, я не знайшов в інтернетах, а тим паче Українською мовою, то ж якщо ви вирішили перейнятися подібним питанням - ви попали саме на той нотаток!
І так почну з задачі яка стояла передімною. В мене є лялка Stickybones для стоп моушен анімації та позування художникам. Так як я співпрацюю з цією компанією, я дуже зацікавлений створювати різний тематичний контент і одна з моїх ідей була створювати 3D контент, що не потребує наявність анімаційної студії під боком, що в наш час трапляється дуже часто. Компанія відмовилася надати мені 3D модель ляльки по зрозумілим причинам, та на мене це не вплинуло і я вирішив фундаментально підійти до рішення.
Задача номер один полягала в тому, що треба відсканувати модель 3D сканером. На цьому етапі виникли величезні труднощі, починаючи з моєї нульової обізнаності в цьому напрямку і закінчуючи високою ціною на якісні сканери та на послуги зі сканування. Купувати 3D сканер в мене фізичної можливості немає, так як ціни на них космічні! Я звернувся до декількох студій з запитом і отримав цінники від 6000 гривень і до 12000. Це також за межами моїх можливостей! І тут стали в нагоді мої знайомства в FPV темі, де мій колега в рамках виключення допоміг мені за символічні кошти зробити 3D скан за допомогою сканеру Shining3D EinScan HX2. На виході я отримав чорновий матеріал у форматах stl та obj і що з ними робити далі я й гадки не мав, одне я зрозумів точно що якість матеріалу особливо в дрібних деталях була відверто жахливою і потребувала їх створення з нуля. Розпочався пошук і знайомство з принципами обробки відсканованого!
Я зупинився на трьох програмах які стали ключовими у пост-обробці - Blender, ZBrush та Fusion 360. Так як я цікавився цим питанням достатньо давно, то мій вибір базувався на підказці одного мого знайомого англомовного колеги, який розробляє арматури для стоп моушен анімації і дав мені напрям у якому потрібно рухатись. Але на превеликий жаль поради на цьому й закінчились.
Fusion 360 - дозволяє вирішити питання з точним проектуванням механізмів та моделей і в цій програмі я відтворив все те, що було непридатне до відновлення. Тут мені прийшов на допомогу мій досвід роботи у цій програмі два роки тому, який я отримав проектувавши чотирьох осьовий слайдер для стоп моушен анімації. Це проект ще знаходиться в роботі і я дуже хочу повернутися до нього у майбутньому. Іншими словами Fusion 360 це програма для інженерних рішень, що є доступною зі своєю non-commercial версію.
Blender - програмне забезпечення, яке стало для мене головним інструментом в обробці та допрацюванню 3D сканів. Основна перевага цього редактору в його безоплатному використанні, а також те, що він є практично рівним і не поступається таким гігантам як наприклад Autodesk Maya, а також який є на озброєнні у багатьох професійних студій. Для мене це програмне забезпечення стало основним інструментом в роботі і початком глибокого вивчення 3Д можливостей.
ZBrush - крутий софт в якому можливо скульптити та доводити до ладу форми скану. Це дуже крутий інструмент що на голову кращій від скульптингу в Blender і дозволить отримати вам задоволення від процесу роботи. Хоча відверто кажучи мені вдалося лише наприкінці мого проекту застосувати це програмне забезпечення і отримати величезне полегшення. Основну роботу по скульптингу мені прийшлось зробити саме в Blender. Але тепер я точно розумію чому вибір у спеціалістів лягає саме на Zbrush.
Тепер розкажу про етапи роботи в цілому і деякі нотатки особливо важливого.
3D Сканування об'єкту.
Отримуємо максимально якісний 3D скан у форматах stl та obj. Я скористався саме OBJ форматом, так як він зберігає не лише геометрію, а й кольори, текстури, UV-розгортки та матеріали, що робить його універсальним для візуалізації, анімації та обміну моделями між програмами. В моєму випадку, кожна деталь була відсканована окремо.
Імпорт OBJ файлу у Blender і початкова оптимізація полігональної сітки.
Після імпорту моделі в першу чергу я роблю аналіз моделі на явні косячки на прогалини за допомогою плагіну 3D Print Toolbox та автоматично виправляю їх плагіном.
Далі за допомогою плагіна Quad Remesher я оптимізував сітку полігонів без суттєвого зменшення їх кількості, шляхом округлення їх числового параметру наприклад з 215255 до 200000. За весь час роботи цей аддон жодного разу не підвів мене і став у ланку необхідних плагінів.
Наступним кроком у режимі Edit Mode я шукаю артефакти, видаляв їх, сканував проект плагіном 3D Print Toolbox, виділяв периметр дірки та формував нову сітку на видалених місцях за допомогою інструменту Knife (K). Режим роботи з редагуванням полігонів та його інструментами це вкрай необхідні навички які треба гуглити і зрозуміти.
Скульптинг та довідка органічної моделі.
Після того, як наша модель позбулася тригерних артефактів і її сітка стала набагато рівнішою, я переходжу до скульптингу, а саме до згладжування, доліплювання, відновлення та інших важливих речей які можна залатати цифровим пластиліном. Так як основну масу роботи над деталями я зробив саме у Blender, то і відвертати вас від цієї думки не буду. Якщо ж ви все ж таки оберете напрямок до Zbrusch, то вам знадобиться плагін синхронізації GOB який дає вам можливість у два кліки експортувати та імпортувати модель з однією програми в іншу. Я протестував взаємозв'язок і він офігенно працює!
Оновлення геометричних цінностей моделі
Якщо ваша модель як і моя має важливі геометричні отвори які як правило після 3D сканування перетворюються у щось далеке від симетрії та точності, вам буде необхідно відтворити ці елементі на вашому об'єкті. Все це я роблю у Блендері у режимах Object Mode та Edit Mode. Важливим для мене була максимальна точність в порівнянні з оригіналом, а тому мені в допомогу прийшов мій штанген циркуль і невеличкі навички моделювання, що дозволили мені достатньо швидко опанувати інструментарій. Після того як я зробив усі необхідні геометричні зміни я повертався в режим скульптингу і згладжував усі гострі кути щоб довести модель до цілісного дизайну. Далі я знову проганяв модель через Quad Remesher і моя модель стрибала у колекцію з готовими запчастинами ляльки.
Відновлення з нуля забракованих моделей.
Особливість мого скану була в тому що дрібні деталі були максимально не готові до їх відновлення, через втрату основної форми. Найбільше постраждали долоні з пальцями та ступні. Тут став у нагоді Fusion 360. Я брав за референс наявну забраковану модель і на її базі відновлював поетапно екструзією та булевими операціями кожний з її профілів, порівнював з оригінальною моделлю і максимально підганяв до необхідної кондиції. штанген циркуль був в мене під рукою постійно. Після того, як модель була готова я експортував її в форматі obj у блендер і відправляв її на етап скульптингу і довідки чорнової форми. Єдина проблема з якою я зіштовхнувся, так це те що експорт із Fusion 360 і імпорт у Blender завершився втратою реальних розмірів моделі. Я вирішив це шляхом масштабуваннь орієнтуючись на оригінальну модель скану, але осад неприємний залишився. Якщо хто не будь зможе пояснити цей баг, буду вкрай вдячний!
Ось і все! Вся робота включно з опануванням нового софта, та налаштування пайплайну зайняло в мене 12 важків днів роботи. Результат який я отримав задовольнив мене на всі 150%. Єдиний мінус у цьому епічному марафоно - мені заборонили використовувати цю 3D модель власники бренду, чим дуже сильно зламали мої плани і трошки настрою.
Дуже надіюсь, що ця стаття допоможе вам реалізувати вашу задачу. Ви завжди можете написати ваше питання у коментаріях і я за радістю допоможу вам порадою, якщо це в моїх силах. Також ви можете доповнити прогалини які зможуть удосконалити цей алгоритм роботи своїми особистими порадами, за що я буду вам вкрай вдячний!
З повагою,
Magshifter
