Tvorba a animácia 3D charakteru a jeho integrácia do reálnej scény.

BAKALÁRSKA PRÁCA

Pavol Donko

Brno, jar 2012

Prehlásenie

Prehlasujem, že táto bakalárska práca je mojím pôvodným autorským dielom, ktoré som vypracoval samostatne. Všetky zdroje, pramene a literatúru, ktoré som pri vypracovaní používal alebo z nich čerpal, v práci riadne citujem s uvedením úplného odkazu na príslušný zdroj.

Vedúci práce: MgA. Jan Mikotaii

Poďakovanie

Chcel by som poďakovať svojmu vedúcemu práce MgA. Janovi Mikotovi za jeho pomoc a cenné rady pri písaní textu a tvorbe praktickej časti práce. Taktiež by som rád poďakoval Janke Michálkovej za pomoc pri natáčaní referenčných videí a za schopnosť povzbudiť. V neposlednom rade ďakujem svojim rodičom, bez ktorých pomoci a dôvery by som prácu nemohol nikdy realizovať.

iii

Zhrnutie

Práca sa zaoberá vytváraním systematického postupu komponovania 3D modelu humanoidnej postavy s reálne natočenou scénou, s využitím čisto slobodého software s otvoreným zdrojovým kódom. V úvodnej časti je popísané vytvorenie a animovanie postavy. Súčasťou elaborátu je tiež popis vytvorenia kresleného scenára a natočenia referenčných videí s použitím meracích bodov.Hlavná časť práce sa venuje meraniu priestoru natočenej scény pomocou pohybu kamery a následnému vloženiu vytvoreného 3D modelu do digitalizovanej scény. Potrebnou súčasťou bolo tiež nasvietenie a postprodukčné úpravy videa s finálnym vyrenderovaním výsledného videa.

iv

Kľúčové slová

model, modelovanie, animácia, video, matchmoving, motion tracking, 3D, Blender, GIMP, MyPaint, Movie Clip Editor, Node Editor, open source

v

Obsah

1 Úvod . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11.1 Tvorba virtuálnych predmetov . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11.2 Virtuálny objekt v nafilmovanej scéne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11.3 Obsah práce . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1

2 Program Blender . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32.1 Zmeny vo verzii 2.5 a vyšších . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32.2 Užívateľské prostredie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

2.2.1 Delenie okien . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42.3 Dôležité klávesové skratky a zjednodušenie ovládania programu. . . . . . . . . . . 5

2.3.1 3D View editor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63 Modelovanie charakteru. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

3.1 Náčrt modelu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83.2 Voľba referenčných snímkov . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93.3 Modelovanie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93.4 Bump a normálová mapa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

3.4.1 Bump mapa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93.4.2 Normálová mapa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

3.5 Textúry a UV mapy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103.6 Podpovrchový rozptyl. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

4 Animácia charakteru . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125 Filmový scenár . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

5.1 Veľký celok . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145.2 Celok . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155.3 Polocelok . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155.4 Polodetail . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155.5 Detail . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155.6 Veľký detail . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

6 Video . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 166.1 Strih videa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 166.2 Postprodukcia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

7 Blender Movie Clip Editor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 187.1 Prostredie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 187.2 Trackovacie body . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19

7.2.1 Nastavenia trackovacích bodov . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 217.3 Nastavenie kamery . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 217.4 Finálne úpravy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22

8 Spojenie videa s modelom. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 248.1 Nastavenie virtuálneho podľa reálneho . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 248.2 Postprodukcia zjednotenia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25

8.2.1 Vrstvy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26

vi

8.2.2 Farebné tónovanie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 268.2.3 Pridanie šumu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 268.2.4 Vinetácia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26

9 Renderovanie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 279.1 Blender Cycles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27

10 Záver . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28

vii

Kapitola 1

Úvod

Dnešný svet baží po nových technológiách vo všetkých oblastiach. Významnú úlohu v technologickom predstíhaní sa zohráva reklamný a filmový priemysel. Práve tu môžu byť aj bežní ľudia svedkami modernizácie a pokroku ako na bežeckom páse. Príliv nových technológií v tejto oblasti so sebou priniesol hlavne modernizáciu v špeciálnych počítačo-vých efektoch. Tieto technológie plne nahradili tvorbu robotov z dávnejších čias, ponúkli možnosť dopĺňať a odstraňovať zo scény úplne čokoľvek iba pomocou počítača, či už fa-rebné vyváženie, retušovanie rušivých objektov, prekrývanie dvoch či viacerých rôznych scén do jednej, ale aj pridávanie celkom nových, kompletne počítačom vytvorených objek-tov.

1.1 Tvorba virtuálnych predmetov

Počítačovo tvorené predmety v sebe zahŕňajú množstvo aspektov, ktoré treba pri ich výro-be zohľadniť. Každý takýto objekt je tvorený z väčšieho či menšieho počtu polygónov, ktoré tvoria základ, akoby kostru týchto komplexných výrobkov. Ďalším nie málo dôleži-tým prvkom je vytvorenie optimálneho materiálu pre tento objekt a jeho povrchu, či už sú to rôzne nerovnosti, lesk a odrazivosť svetla, alebo tiež vlastná textúra a farba objektu. Akoby dušou takéhoto predmetu je jeho vlastné rozpohybovanie a tým akoby vdýchnutie života tejto virtuálnej soche.

1.2 Virtuálny objekt v nafilmovanej scéne

V prípade postprodukčného vkladania grafiky do nafilmovaného obrazu je potrebné od za-čiatku pracovať s objektami, ktoré ešte v scéne neexistujú. Tomuto problému čelia jednak herci, ale nemenej réžia, kamera a ostatní členovia štábu. Ako pomôcka pri takomto natá-čaní sa používajú rôzne sochy, prípadne roboty pri pohyblivých scénach, aby herci vedeli kam sa majú pozerať, čoho sa majú dotýkať, aby kameramani zahrnuli neexistujúce objek-ty do scény a spravili miesto animátorom. Po natočení takéhoto videomateriálu je z neho potrebné vychádzať a virtuálne objekty presne nasvietiť podľa pôvodnej scény. Dôležité je, aby objekty zapadali do scény tak, že budú presne usadené na podlahe, budú mať správny tieň a budú osvetlené rovnakým svetlom ako zvyšok scény. Pokiaľ scéna obsahuje

1

šum, rozmazanie, vinetáciu a iné „nedokonalosti“, tak je potrebné takéto „chyby“ v obraze aplikovať aj na tento 3D objekt.

1.3 Obsah práce

V práci sa zaoberám tvorbou virtuálnej postavy, pričom ukazujem možnosti modelovania humanoidného charakteru so všetkými anatomickými prvkami od počiatočného náčrtu na počítači, cez vytvorenie prvej hrubej nízko-polygónovej siete, doladenie do detailného vysoko-polygónového modelu, tvorbou modelových máp, vyladením materiálu (SubSurface Scattering), až po finálne nakostenie tejto postavy.Ďalším prvkom práce bolo napísanie krátkeho scenára pre demonštrovanie finálneho produktu a následné natočenie referenčných videí či už pre konkrétny scenár, ale aj pre ďalšie ukážkové snímky1.Nasledovala hlavná časť práce a to postprodukcia zaznamenaných videí, čo zahŕňalo korekcie farieb, odšumovanie a zarovnávanie. Po týchto úkonoch bolo potreba zmerať scé-nu pomocou programu Blender, zadať kontrastné miesta, vypočítať body v priestore a vy-generovať pohyb kamery. Do takto pripravenej scény bol vložený model postavy a násled-ne animovaný pre konkrétnu videosekvenciu. Celá virtuálna scéna bola nasvetlená presne podľa pôvodných svetelných podmienok videa. Takto pripravenému polotovaru bolo po-treba doplniť globálne filtre ako video-šum či zmena celkového farebného nádychu scény kvôli pocitovej atmosfére videa, prípadne vinetáciu. Nakoniec bolo potrebné nastaviť ren-derovacie jadro a vyrenderovať scénu vo vysokom rozlíšení.

1 Boli natočené aj referenčné videá pre pohyb postavy podľa reálne pohybujúceho sa herca.

2

Kapitola 2

Program Blender

Blender je program s otvoreným zdrojovým kódom (Open Source) pre modelovanie a vy-kresľovanie trojrozmernej počítačovej grafiky a animácií. Používajú sa na to rôzne tech-niky ako sledovanie lúčov, radiozita, riadkové renderovanie (scanline rendering), globálne osvetlenie (global illumination) a podobne. Grafické prostredie programu je vykresľované pomocou OpenGL.Hlavným autorom je Ton Roosendaal, ktorý predtým napísal program na počítanie lúčov svetla (ray tracer) určený na renderovanie trojrozmerných objektov1. Názov „Blender“ bol inšpirovaný piesňou od Yello z albumu Baby.Časom Ton Roosendaal založil spoločnosť NaN pre vývoj a distribúciu programu. Program bol najskôr distribuovaný ako shareware, spoločnosť NaN však skrachovala. Ve-ritelia súhlasili s vypustením programu Blender pod hlavičkou GNU (General Public License) v prípade, že im bude jednorázovo vyplatená čiastka €100,000. Ton Roosendaal odštartoval kampaň na financovanie programu Blender, vďaka finančným darom bola táto čiastka nakoniec zozbieraná a zdrojový kód bol uvoľnený. Blender je v súčastnosti slobod-ným softwarom a je aktívne vyvíjaný pod dohľadom Blender Foundation [1].

2.1 Zmeny vo verzii 2.5 a vyšších

Program Blender prešiel od verzie 2.49 obrovskými zmenami. Výsledok, verzia 2.5, bol dosiahnutý dôkladným testovaním použiteľnosti, spoluprácou a reakciami na podnety od Blender komunity, a kompletným prepísaním a reorganizáciou zdrojových kódov.V užívateľskom rozhraní bola pridaná možnosť rozdelenia programu na viacero okien, čo umožňuje zjednodušenú prácu na viacerých obrazovkách počítača. Program prestal po-užívať vyskakujúce okná, ktoré v staršej verzii blokovali prácu so zvyškom programu. Všetky nastavenia a upozornenia sa zobrazujú vždy v konkrétnom menu, v takzvanom edi-tore vlastností (Properties Editor).Vďaka novému Python API verzie 3.1, je možné prispôsobiť rozhranie a zmeniť rozmiest-nenie panelov a tlačidiel. Klávesové skratky sú uložené v profiloch, ktoré sa dajú ukladať a preto sa užívateľ už viac nemusí báť straty pôvodných nastavení. Program po novom obsa-huje aj vyhľadávanie vo všetkých použiteľných funkciách. Toto vylepšenie je namapované

1 Program nazvaný Treces vyvinutý pre spoločnosť Amiga.

3

na tlačidlo medzerník a umožňuje rýchly prístup a zjednodušuje prácu hlavne začiatočníkom.Ďalšou dôležitou zmenou prešiel editor informačný list (Dope Sheet)1, ktorý umožňuje kontrolu nad viac akciami naraz, tvorbu skupín podľa druhu, a lepší prístup k tvaru kľúča.Nový animačný systém programu Blender umožňuje pridávať cez funkčnú krivku (Function Curve) ďalšie vlastnosti. Naviac, každý objekt v programe je teraz animovateľ-ný. Nový editor grafov (Graph Editor)2 umožňuje zobrazovať, prehliadať a meniť celú kolekciu funkčných kriviek, pridaných z celej scény. Zaujímavou zmenou prešiel aj pre-hliadač súborov. Starý prehliadač súborov bol zjednotený s prehliadačom obrázkov. Súbory môžu byť zobrazené v zozname alebo ako miniatúry, nový filter umožňuje výber typu súboru pre zobrazenie. Bol pridaný bočný panel, na ktorom sú zobrazené lokálne disky či naposledy použité súbory. Po novom je možné taktiež vytvárať záložky [2].Od verzie Blender 2.61 boli pridané nové dlho očakávané funkcie na meranie pohybu (motion tracking), nové renderovacie jadro Cycles, automatický zošívací nástroj (Stitching tool)3 a tiež nové funkcie na prácu s UV mapami, hlavne rozbaľovanie (Unwrapping) a digitálne sochárstvo (Sculpting).Renderovacie jadro Cycles oproti Blender Render podporuje napríklad renderovanie vo vrstvách, renderovanie prechodov, renderovanie na viacerých GPU (multi-GPU rendering), lepšie vzorkovanie prostredia a podobne.V náväznosti na meranie pohybu kamery, Blender vo verzii 2.62 prináša funkciu merania pohybu vo videu a aplikovanie tohto pohybu na objekt, prípadne meranie pohybujúcich sa objektov v kompozícii videa. Týmto Blender ponúka nové možnosti pre digitálny make-up a iné obdobné špeciálne vizuálne efekty [3].

2.2 Užívateľské prostredie

Užívateľské rozhranie programu Blender je veľmi špecifické a veľa nových užívateľov s ním má problémy. Je to spôsobené možnosťou veľmi dynamicky meniť celú pracovnú oblasť programu. Blender je stavaný na prácu s klávesovými skratkami a každý začiatoč-ník by si ich mal čo najskôr osvojiť. Následne je možné skrývať všetky nástroje a prvky menu a tým zväčšiť samotnú pracovnú plochu a v nezanedbateľnej miere zlepšiť efektivitu práce.

2.2.1 Delenie okien

Základnou myšlienkou užívateľského rozhrania (user interface, UI) programu Blender je možnosť delenia každého okna na polovice bez akýchkoľvek obmedzení. Každé okno je prípustné rozdeliť na dve rovnaké časti s ľubovolným pomerom jednoduchým chytením a ťahaním mriežkovaného trojuholníka v pravom hornom rohu programu na potrebné miesto v ráme okna4. V prípade, že je potrebné zjednotiť dve okná, tak obdobným spôso-

1 Pôvodne editor akcií (Action Editor), ktorý bol rozšírený a vznikol úplný informačný list.2 Pôvodne editor InterPolačných kriviek (IPo Curve Editor).3 Slúži na spájanie viacerých UV máp dohromady.4 Je nutné ťahať do vnútra okna.

4

bom chytíme trojuholník, ale tentoraz ťaháme mimo rámik okna1. Pre zrušenie tohto úkonu počas ťahania funguje klávesa Esc.

Obrázok 2.1: Zjednotenie dvoch okien

Taktiež je tu funkcia práce v režime viacerých samostatných okien, napríklad pri použití na dvoch monitoroch2. Okná vždy obsahujú vlastné menu na úpravy3. Pokiaľ je niektoré menu okna skryté, zobrazuje sa piktogram plus na hrane okna4. Týmito spôsobmi je možné si jednoducho personalizovať pracovnú plochu programu. Nové rozloženie je tiež možné uložiť5, premenovávať a vymieňať podľa konkrétnej pracovnej činnosti v programe.Rozdelenie na dve rovnaké okná samo o sebe nemá zmysel, avšak vďaka úplnej modifi-kovateľnosti programu Blender, je možné meniť typy okna, takzvané editory6, ktoré sú lo-gicky zatriedené a každý editor ponúka špecifickú funkcionalitu.

2.3 Dôležité klávesové skratky a zjednodušenie ovládania programu

Skratka Shift + Medzera zväčší aktívne okno na celú obrazovku a tým skryje všetky prvky menu, čim do veľkej miery zväčší pracovnú plochu.Pomocou klávesy medzerník sa zobrazí vyhľadávanie vo všetkých použiteľných funkciách programu pre vybrané okno a automaticky sa počas písania zobrazujú dostupné funkcie vyhovujúce zadanému textu.

1 Zobrazujú sa šípky znázorňujúce ktoré okno prekryje druhé.2 Nachádza sa vždy v spodnom menu okna v roletovej ponuke zobrazenia (View) pod voľbou duplikovania oblasti do nového okna (Duplicate Area into New Window).3 Nachádza sa v dolnej časti každého okna a dá sa v prípade potreby skryť ťahaním za hranu.4 Rôzne menu okna podľa obsahu sa nachádzajú vľavo, vpravo a na spodu okna.5 V editore Info ako prvá položka za roletovými ponukami. Piktogramom sú tri biele štvorce v jednom veľ-kom, symbolizujúce rozloženie okien v programe.6 Nachádza sa v dolnom menu okna ako roletová ponuka s piktogramom podľa typu editora úplne vľavo.

5

Klávesou A je možné univerzálne označiť, prípadne odznačiť všetky objekty okna1. Pre ukončenie akejkoľvek prebiehajúcej akcie2 alebo otvoreného roletového menu funguje tlačidlo Esc na klávesnici.

Obrázok 2.2: Zoznam editorov programu Blender

2.3.1 3D View editor

Pre tento editor existuje množstvo klávesových skratiek, s ktorými efektívna práca v programe Blender dostáva nový rozmer. Kombináciou Control + Alt + Q je možné roz-deliť 3D pohľad (3D view) na štyri, konkrétne ortogonálny pohľad3 zvrchu (Top Ortho), ortogonálny predný pohľad (Front Ortho), ortogonálny pohľad sprava (Right Ortho) a per-spektívny pohľad kamery (Camera Persp)4.Pre otáčanie objektom stačí stlačiť stredné tlačidlo myši a pohybovať kurzorom, pre posú-vanie sa po scéne bez otáčania poslúži Shift + stredné tlačidlo myši a pre približovanie (zoom) je použiteľné buďto koliečko myši (scroller), alebo Ctrl + stredné tlačidlo myši.Pre úkony spojené s konkrétnym označeným objektom, či taktiež s označenou časťou ob-jektu5, je možné otáčať klávesou R (rotate), meniť veľkosť S (scale), alebo premiestňovať objekt G (grab). Pre skopírovanie označeného objektu existuje skratka Shift + D.Keďže pre každú funkciu programu existuje klávesová skratka nemá zmysel popisovať v tejto práci všetky, ale iba niekoľko vybraných najpoužívanejších. Zobrazenie a ponuka pre zmeny klávesových skratiek sa nachádza v editore Info6, kde zvolíme roletové menu

1 Môžme jednak označovať objekty v 3D pohľade (3D view), ale takisto rovnako efektívne napríklad uzly

v editore uzlov (Node Editor), či trackovacie body v editore videoklipov (Movie Clip Editor).2 Môže to byť jednak ťahanie myšou pri zmenách veľkosti, pozície a otočenia objektu, ale aj napríklad ukon-čenie prebiehajúceho renderovania.3 Pohľad bez perspektívneho skreslenia.4 Potom stačí myšou ukázať na jeden z týchto pohľadov a rovnaká klávesová skratka (Control + Alt + Q) ho zasa zväčší na jediný veľký pohľad.5 V móde Edit konkrétneho objektu je možné mať označené iba konkrétne body, hrany alebo plochy.6 V základnom nastavení je to úzka lišta na vrchu obrazovky.

6

File (súbor), potom podmenu užívateľskych nastavení (User Preferences). Zobrazí sa okno s nastaveniami, kde hore vyberieme položku Input. V týchto nastaveniach si zvolíme časť programu, ktorá nás momentálne zaujíma [4].

Obrázok 2.3: 3D pohľad rozdelený na štyri okná

7

Kapitola 3

Modelovanie charakteru

Pre modelovanie je potrebné zvoliť počiatočnú techniku modelovania, ktorých existuje viacero typov. Je možné začať od bodu (prípadne hrany či plochy) a postupne vyťahovať (extrude)1 ďalšie plôšky z hrán. Inou možnosťou je začať rezať kocku2, prípadne iný primi-tívny objekt3, ktorého body potom posúvame podľa potreby. Ja som si zvolil kombináciu týchto techník, a to začať rezať kocku a potom podľa potreby buďto ďalej rezať, alebo vy-ťahovať plochy. Pri modelovaní komplexných objektov je dôležité zachovávať objekt uzatvorený a všetky plochy tvoriť čisto ako štvorhranné.Uzatvorenosť objektov nám zaručí správny vzhľad objektu zo všetkých strán, nevzniknú nežiadúce diery a chyby pri renderovaní odleskov, svetla a tieňov.Objekty tvorené zo štvorhranných plôch sú bezproblémovo exportovateľné do iných programov, prípadne sa na nich jednoducho generuje trigonometrická sieť4 používaná v hrách.

3.1 Náčrt modelu

V počiatočnej fáze modelovania je potrebné spraviť analýzu budúceho organického modelu, a teda aký bude veľký, kde bude žiť, ako dýcha, aká je jeho potrava, ako sa pohy-buje, jeho symbióza s ostatnými živočíchmi, spôsob párenia a podobne. Toto je nutné na-vrhnúť, aby výsledok vyzeral realisticky a vierohodne, aj keď v skutočnosti takéto stvore-nie reálne na Zemi nežije. Následne je vhodné spraviť na papier kreslený koncept toho, ako bude zhruba model vyzerať. Pri takomto náčrte sa nepoužívajú farby, aby zbytočne nerušili hlavnú myšlienku zachytenú na náčrte. Farby modelu sa navrhujú až v neskorších fázach náčrtov. Pre podkladový náčrt modelu je vhodné použiť napríklad kombináciu programov GIMP a MyPaint. V oboch programoch je možné používať vrstvy. Do spodnej vrstvy sa vkladajú referenčné obrázky, ktoré sa štetcom obkresľujú na vyššie vrstvy podľa potreby, keďže nie všetko z referenčných snímkov je použiteľné pre nový náčrt. Týmto spôsobom sa najskôr na jednej vrstve načrtne základ, na ďalšej vrstve sa pridajú detaily a

1 Túto funkciu môžme vyvolať klávesou E (extrude).2 Rezať objekty je možné pomocou klávesovej skratky K (knife), prípadne pre rezanie celého uzlu viacerých plôch (Loopcut) pomocou Ctrl + R.3 Objekt zo základnej ponuky objektov pre priame vloženie.4 Stačí vždy rozdeliť plochy na dve polovice pomocou automatickej funkcie programu Blender.

8

týmto spôsobom sa postupuje až kým nie je hotový výsledok. Vďaka použitiu vrstiev sa prípadné gumovanie neprejaví na nižších vrstvách a tým nie je potrebné všetko kresliť odznova. Odstránením nepotrebných náčrtových a referenčných vrstiev vznikne kresba, ktorá je použiteľná ako referenčný obrázok pre modelovanie postavy v programe Blender.

3.2 Voľba referenčných snímkov

V prípade modelovania reálnych predmetov, ku ktorým je možné získať referenčné sním-ky, nie je potrebné kresliť náčrty ako podklad pod model. Existuje veľké množstvo we-bových stránok, kde sa dajú takéto obrázky zdarma stiahnuť a použiť. Pokiaľ sú kladené špecifickejšie nároky na budúci model, snímky môžu byť vyfotografované priamo na túto príležitosť či už svojpomocne alebo na zákazku. Fotografie sa následne musia otočiť a zmeniť ich veľkosť tak, aby korešpondovali pohľady. Najčastejšie používané pohľady sú spredu a zľava, ale je možné použiť aj ďalšie doplnkové pohľady na upresnenie modelova-nia.

3.3 Modelovanie

Pre vymodelovanie virtuálneho objektu pomocou techník popísaných na začiatku kapitoly je potrebné vložiť si referenčný obrázok alebo nákres do programu Blender a podľa tohto obkreslovať trojrozmernú sieť pomocou vyťahovania a rezania plôch.Po vytvorení základnej siete objektu je možné objekt prepnúť do sochárskeho režimu (Sculpting Mode), kde je možné používať množstvo rôznych sochárskych nástrojov pre vytvorenie realistického objektu [5].

3.4 Bump a normálová mapa

Bump mapy a Normálové mapy slúžia obe k rovnakému účelu a to simulovať dojem detailného trojrozmerného povrchu. Fungujú na princípe modifikovania tieňovania tak, aby nevyzeral plocho. Pretože je to iba zmena tieňovania každého pixelu na objekte, táto technika nevplýva na tiene iných objektov. Pokiaľ by bol uhol kamery umiestnený na po-vrch príliš zo strany, potom by bolo viditeľné, že objekt v skutočnosti nie je hrboľatý, ale plochý.Oba typy máp pracujú na princípe menenia Normálového uhlu1, čo má za následok zmenu tieňovania konkrétneho pixelu. Aj keď oba pojmy sa používajú ako synonymá, existujú medzi nimi rozdiely [6].

3.4.1 Bump mapa

Jedná sa o textúru, ktorá uchováva intenzitu a relatívnu výšku obrazových bodov z po-hľadu kamery. Pixely sa zdajú byť presunuté na požadovanú vzdialenosť v smere normál plochy2.

1 Smer normály je kolmo od plochy, uhol je vtedy 90°.2 Bump mapa sa skladá iba z posunu, ktorý sa vykonáva pozdĺž nezmenenej existujúcej normály plochy.

9

Preto je možné použiť buďto obrázok iba v odtieňoch šedej, ale aj kompletnú RGB textú-ru1, či obrázok.

3.4.2 Normálová mapa

V tomto prípade sa jedná o obrázky, ktoré si uchovávajú smer normál priamo v hodnotách RGB obrázka. Sú tým pádom oveľa presnejšie, keďže miesto simulovania vzdialenosti pi-xelu od plochy iba na zvislej čiare, je možné simulovať pohyb pixelu vo všetkých osiach ľubovoľným spôsobom.Nevýhodou oproti Bump mape je nemožnosť jednoduchého kreslenia mapy ručne. Normá-lové mapy sa väčšinou generujú z vyššieho rozlíšenia zmenou z vysoko-polygónovej (High-poly) siete na nízko-polygónovú (Low-poly) sieť.

3.5 Textúry a UV mapy

Nastavenie materiálov bez textúr vytvára hladké uniformné povrchy, čo zobrazuje objekty vzdialené realite, keďže jednotnosť a bezchybnosť povrchu nie je v prírode veľmi častá. Práve kvôli týmto problémom vznikli techniky na mapovanie textúr. Je to metóda na pri-dávanie detailov povrchom premietaním obrázkov a vzorov na tieto povrchy. Premietané obrázky a vzory môžu ovplyvňovať nielen farbu, ale aj zrkadlenie, odrazy, priehľadnosť, drsnosť povrchu a tým simulovať trojrozmernú hĺbku (Bump a Normálové mapy). Vo väč-šine prípadov sa obrázky a vzory premietajú na povrch už počas renderovania, ale mapo-vanie textúr sa tiež používa na digitálne sochárstvo, kreslenie a deformovanie objektov. Textúry je možné rozdeliť na procedurálne, obrázkové, uzlové, video textúry a kreslené textúry2.Textúry sú akoby doplňujúce vrstvy na povrchu materiálu. Textúra môže vplývať na jeden alebo viac aspektov finálneho sfarbenia objektov. Finálne sfarbenie je vo väčšine prípadov spojením viacerých vrstiev textúr dohromady. Táto technika použitia viac než len jednej textúry pre získanie požadovaného efektu je jednou zo skrytých tajomstiev pre vytváranie realisticky vyzerajúcich objektov.Ak detailne skúmame reálny objekt, môžeme si všimnúť, že konečná podoba tohto objektu je taktiež najlepšie opísateľná ako kombinácia rôznych podkladových vizuálnych charakte-ristík skombinovaných rôznymi spôsobmi a v rôznych množstvách. Tieto vlastnosti môžu byť viac (alebo menej) silne viditeľné z rôznych uhlov, za rôznych svetelných podmienok, a podobne. Blender umožňuje tohto dosiahnuť mnohými spôsobmi. Je možné použiť balík textúrových vrstiev tak, ako je popísané v tejto sekcii, alebo použiť ľubovoľne iné, kom-plexné polygónové siete [7].

3.6 Podpovrchový rozptyl

Veľké množstvo organických a niektoré anorganické povrchy nie sú úplne nepriehľadné hneď na povrchu. Svetlo sa preto nie úplne odráža, ale čiastočne vniká pod povrch mate-

1 Prevádza sa do odtieňov šedej.2 Môžu byť kreslené buďto projekčne (pomocou projekcie obrázka na povrch) alebo ručne (napríklad

v programe GIMP či MyPaint).

10

riálu, kde sa rozptyľuje, naberá farbu z vnútra a vychádza pozmenené von do prostredia. Tento jav sa nazýva podpovrchový rozptyl (subsurface scattering, SSS) [8].Materiály, pri ktorých tento efekt vzniká sú hlavne ľudská, zvieracia či iná koža, šupky hrozna či paradajky, vosk, rôzne gély, med, želé, mlieko a mnoho ďalších. Ako je vidieť, takýchto materiálov je v prírode veľa a bez tejto techniky nie je prakticky možné dosiah-nuť fotorealistického vzhľadu.Počítanie svetelného lúča pod povrchom materiálu je prakticky nemožné, ukázalo sa však, že to nie je úplne nutné. Pri renderovaní takýchto povrchov sa používajú rôzne triky [9].Program Blender počíta podpovrchový rozptyl v dvoch krokoch. Najskôr je vypočítaný jas povrchu zo všetkých strán objektu. Je to skoro rovnaký postup ako pri normálnom ren-derovaní. Vonkajšia absorpcia (ambient occlusion), radiozita, typ difúzneho Shaderu, farba svetla a podobne sa samozrejme vypočítava tiež.V druhom kroku je obrázok finálne vykreslený, ale tentoraz je difúzny shader1 nahradený shaderom podpovrchového rozptylu. Namiesto svetiel sa používa vypočítaná sveteľná mapa (lightmap). Jasnosť povrchu bodu sa vypočíta z priemeru jasov jeho okolitých bodov. V závislosti od nastavenia celého povrchu môžu byť vzaté do úvahy aj konkrétne body, potom je však výpočet zložitejší, než len výpočet priemernej hodnoty.Pri zapnutom podpovrchovom rozptyle je svetlo rozložené na väčší priestor a veľkosť tejto oblasti závisí od hodnoty nastaveného polomeru. Namiesto distribúcie všetkých farieb s rovnakou váhou si môžete vybrať rôzne priemerné hodnoty pre každú z farieb RGB. Ak je použitá veľká hodnota polomeru pre farby, ich svetlo je rovnomerne rozložené po celom objekte [10][11].

1 Shader je počítačová funkcia, prípadne program ktorý je primárne používaný na počítanie renderovacích efektov na grafickom hardware s vysokým stupňom flexibility. Shadery sú používané na programovanie grafických procesorov (GPU) cez programovateľnú renderovaciu rúru.

11

Kapitola 4

Animácia charakteru

V programe Blender sú viaceré možnosti ako animovať. Od úplnej fyzikálnej animácie, cez animovanie kosťami a armatúrami, až po animovanie samotných základných objek-tov1. Animovanie obecne funguje na princípe kľúčovania zmeny v polohe objektu na časo-vej ose. Či už ide o otáčanie, pohyb alebo zmenu veľkosti, vždy sa mení pozícia bodov a týmito kľúčovými bodmi sa dá zmena jednoznačne definovať. Stačí sa presunúť na poža-dovaný čas v animácii, zmeniť pozíciu objektu a zaznamenať kľúčový snímok2.Medzi jednotlivými kľúčovými snímkami sa pohyb automaticky a bez zaznamenania ply-nule dopočíta v závislosti na aktuálnych nastaveniach.Pred začiatkom animovania je vhodné prepnúť rozloženie obrazovky na animáciu (Animation)3, kde sú ergonomicky rozložené všetky editory potrebné pre animovanie. Naj-dôležitejším editorom je časová osa (Timeline)4, ktorá ukazuje počiatočný (Start), koncový (End) a aktuálny snímok, na ktorý sa dá prepínať buďto zadaním hodnoty, kliknutím do časovej osi na požadované miesto5, alebo posúvaním šípkami vľavo a vpravo na klávesni-ci. Základný smer animácie na časovej ose je vpravo, spätný vľavo. V nastaveniach ren-derovania je možné nastaviť počet snímkov za sekundu, takže podľa tejto hodnoty je udá-vaná rýchlosť animácie6.Zaznamenanie momentálnej pozície objektu je možné pomocou stlačenia tlačidla I na klávesnici a následného výberu možnosti pre uloženie kľúčového snímku7. Po zazname-naní pozície sa kľúčový snímok začne zobrazovať na časovej ose žltým pruhom. Následne stačí presunúť pozíciu aktuálneho snímku na časovej ose, premiestniť, otočiť či zmeniť veľkosť animovaného objektu a opätovne zaznamenať pozíciu. Animácia je zaznamenaná,

1 Medzi objekty patria samozrejme aj kamery, svetlá či prázdne objekty (Null Objects).2 Kľúčový snímok je pozícia v čase, kde je zaznamenaná zmena.3 V editore Info ako prvá položka za roletovými ponukami. Piktogramom sú tri biele štvorce v jednom veľ-kom, symbolizujúce rozloženie okien v programe.4 Pri rozložení pre animovanie (Animation) sa nachádza v spodnej časti obrazovky. 5 Takisto je možné používať chytenie a ťahanie (drag and drop). Týmto postupom je možné vidieť plynulú animáciu s rýchlosťou podľa potreby.6 Pôvodné nastavenie je 24 snímkov za sekundu, takže každých 24 snímkov animácie ubehne v animácii jedna sekunda.7 Medzi možnosťami sú pozícia (Location), otočenie (Rotation), zmena veľkosti (Scale) a ich vzájomné kombinácie.

12

je automaticky dopočítaný pohyb medzi dvoma kľúčmi a je možné ju prehrávať či ďalej pozmeňovať. Jednoduchším spôsobom ako dosiahnuť zaznamenanie kľúčových snímkov je jednoduchým zapnutím automatického kľúčovania (Automatic keyframe insertion)1. Pre zmenu kľúčového snímku je nutné nachádzať sa vždy na jeho pozícii2, inak sa vytvorí naviac nový kľúč a dopočet pohybu bude medzi týmito dvoma snímkami zasa iba o zmenu medzi nimi. Pre posúvanie sa v rámci kľúčových snímkov slúžia šípky v editore časovej osi (Timeline). Nachádzajú sa tu šípky pre prechod na prvý a posledný snímok animácie3, pre prechod na najbližší kľúč4 a šípky na spustenie animácie v reálnom čase v oboch smeroch5 [12].

1 V editore časovej osi (Timeline) sa na to nachádza tlačidlo, ktorého piktogram je červená guľôčka ako pri zaznamenávaní videa na kamere.2 Častou chybou je netrafenie sa na presný snímok, ale na snímok hneď vedľa.3 Piktogramom sú šípky v tvare dvoch trojuholníkov vedľa seba v jednom smere ukončené pozdĺžnou čiarou.4 Piktogramom sú šípky v tvare dvoch trojuholníkov vedľa seba v jednom smere.5 Piktogramom sú šípky v tvare trojuholníka, pri aktívnej animácii ich nahradí piktogram pre pauzu (dve hrubé zvislé čiary).

13

Kapitola 5

Filmový scenár

Kreslený scenár (storyboard) je grafický organizér vo forme ilustrácií alebo obrázkov zo-brazených v postupnosti pre účely predzobrazenia filmu, animácie, pohyblivej grafiky či interaktívnej sekvencie obrazu [13].Na vytvorenie kresleného scenára je možné použiť programy MyPaint v kombinácii s programom GIMP. Keďže program MyPaint je určený čisto na kreslenie1, tak obsahuje množstvo rôznych štetcov, gúm, ceruziek či pier, avšak nepodporuje označovanie a kopí-rovanie obsahu, a vkladanie textu. Tieto funkcie však poskytuje program GIMP, takže je možné sa jednoducho prepínať medzi týmito dvoma programami. GIMP vo verzii 2.8 pod-poruje aj natívny formát ORA2 programu MyPaint, takže nie je potrebná konverzia. MyPaint naviac od novej verzie 1.0.0 podporuje vrstvy a má zjednodušené užívateľské rozhranie, takže je možné s programom pracovať ešte efektívnejšie.Pri spracovávaní storyboardu sa zakresľujú jednotlivé kľúčové zábery filmu s pohybom objektov v snímku3. Ku každému záberu je potrebné napísať krátky popis, aby bolo jasné ako sa bude vyvíjať po ďalší zakreslený snímok. Každá takáto kresba záberu by mala ob-sahovať taktiež informáciu o veľkosti záberu. V praxi sa vytvorili určité konvencie pre označovanie veľkostí obrazového poľa [14].

5.1 Veľký celok

Veľký celok (VC) zaberá veľký priestor, ktorý okolo seba vidíme. Môže to byť záber na mesto, krajinu, v interiéri napríklad veľkú halu, koncertnú sálu a podobne. Pokiaľ sa v zábere objaví postava, väčšinou nie je možné rozoznať kto to je. Veľký celok je orientač-ný a informatívny záber, výtvarne určuje základné vzťahy, samotu či veľkú šírku.

1 Veľmi dobre použiteľný je aj na vytváranie prototypov pre užívateľské rozhrania či na umeleckú digitálnu kresbu.2 Skratka je odvodená z názvu otvoreného rastrového súboru určeného na kreslenie (Open Raster Drawing File).3 Je možné použiť šípky priamo v ráme kresby, avšak je potrebné pamätať na odlíšenie vzhľadu šípky od ob-jektov na videu.

14

5.2 Celok

Celok (C) zahŕňa prostredie a postavy, ktoré sa dajú rozoznávať. V zábere sa môžu nachá-dzať celé postavy a skupiny osôb, zobrazuje prostredie a v ňom interagujúce postavy. Úči-nok tohto záberu je predovšetkým informatívny, výtvarne akčný, keďže sa v ňom odohrá-vajú interakcie medzi osobami ktoré spolu jednajú. Upresňuje priestor a dramaticky zdô-razňuje hrdinu alebo hlavný objekt1.

5.3 Polocelok

Polocelok (PC) prenáša ťažisko obrazu na človeka, zaberá maximálne tri osoby. Sústreďu-je alebo zvýrazňuje jednajúcu postavu či postavy. Výtvarne sú tieto zábery pomerne dy-namické, potlačuje sa tu už do značnej miery prostredie, ktoré sa tým pádom stava komor-nejším. Je to základný záber ako vnímame ľudí a preto zospoločenšťuje.

5.4 Polodetail

Polodetail (PD) je záber rámujúci spodnú hranicu človeka alebo inej postavy v páse. Vý-znamovo oddeľuje pozadie a zvýrazňuje detailnú akciu jednajúcej osoby. Výrazné zosilne-nie kontaktu s divákom spôsobuje významný psychologický účinok. Priestorovo izoluje hlavný motív, obmedzuje pohyb, ľahko sa jednajúca osoba dostane mimo obraz. Polodetail rozvíja konflikt, emočne vyjadruje vnútorný stav a charakter aktívnej osoby.

5.5 Detail

Detail (D)2 zaznamenáva aktívnu postavu z bezprostrednej blízkosti. Sústredí sa na hlavnú jednajúcu časť postavy alebo predmetov. Vzniká úplná izolácia od priestoru. Psychologický účinok je patetický, expresívny, slávnostný až intímny. Výtvarne je to špecifikum kinematografickej reči, dramaturgicky obmedzuje pohyb, dramaticky umocňuje a líči vnútorné stavy aktívnych postáv.

5.6 Veľký Detail

Detail (VD) zaberá ešte menšie časti detailov než Detail. Je to dejová podrobnosť celkovej informácie, významom môže aj naturalizovať. Psychologických účinkov je veľa, môže pa-rodovať, personifikovať, útočiť, ohrozovať, budiť napätie a hrôzu, strach, súcit, ale aj úžas. Výtvarne je veľký detail popisný, ale aj izolovaný od priestoru. Dramaticky je veľmi silný, možno až drastický, príkladom môže byť pohľad na dieťaťa na rúcajúci sa svet [14].

1 Napríklad majestátnosť hrdinu môže byť umocnená miernym podhľadom, dieťa z nadhľadu a podobne.2 V literatúre sa tiež používa výraz dvojdetail.

15

Kapitola 6

Video

Video je potrebné natáčať plánovane buďto s trackovateľnými objektami zakomponovaný-mi v scéne, alebo umelými značkami, ktoré sa v postprodukcii vyretušujú, prípadne budú skryté vkladanými objektami. Pri prvej variante je možné použiť jednak kontrastné body (bledé kamene na tmavej ceste), kontrastné rohy (rohy budov) alebo výnimočne aj kon-trastné hrany (stĺpy), ktoré však zachytávajú pohyb iba v jednej osi.Pri použití umelých značiek je možné vytlačiť si profesionálne referenčné body, alebo vy-tvoriť si vlastné provizórne vytlačené ústrižky papiera, nafarbené kamene, prípadne iné dostatočne kontrastné body zachytiteľné trackovacím programom.Je potrebné pamätať na to, že každý snímok videa musí mať dostatok trackovateľných bodov, aby bolo merateľné celé video od začiatku po koniec.

Obrázok 6.1: Umelý kontrastný bod (značka)

6.1 Strih videa

Pre strih videa bol použitý program Blender, konkrétne jeho editor pre prácu s videosek-venciami (Video Sequence Editor). Tu je možné jednoducho vkladať videoklipy nad seba do riadkov, upravovať ich dĺžku, rozdeľovať ich na časti a tiež ich spájať dohromady. Klipy je možné vkladať chytením v prehliadači súborov a prenesením do programu Blen-der. Pri vkladaní viacerých videoklipov je potreba prenášať ich samostatne na požadované miesto na osi.

16

6.2 Postprodukcia

Do postprodukcie videa je potrebné zahrnúť farebné vyváženie, keďže video mohlo byť natáčané za rôznych svetelných podmienok1. Ďalšou dôležitou operáciou je prípadné od-stránenie šumu. Odstránenie šumu je pomerne komplexná operácia v prípade, že sa ma vy-konať kvalitne a touto funkcionalitou bohužiaľ program Blender momentálne nedisponuje. Je však možné čiastočne odstrániť šum pomocou rozostrenia a následného doostrenia ob-razu.V prípade, že nebolo nutné odstraňovať šum, je vhodné aspoň doostriť obraz.

1 Vyváženie bielej je dôležitá súčasť nastavení jak fotoaparátu, tak kamery. Podľa sveteľných podmienok môže byť farebná tonalita buďto oranžová (klasická žiarovka) alebo modrá až zelená (neónové osvetlenie).

17

Kapitola 7

Blender Movie Clip Editor

Takmer všetky nástroje pre meranie pohybu (motion tracking) sú obsiahnuté v editore videoklipov (Movie Clip Editor). Keďže je to úplne nový nástroj pridaný do programu Blender vo verzii 2.62, tak v súčastnosti neobsahuje žiadne iné nástroje než práve na mera-nie pohybu, ale v budúcnosti samozrejme pribudnú napríklad nástroje pre maskovanie videa. Tento nástroj môžme nájsť v zozname typov editorov [15].

7.1 Prostredie

Pre načítanie videa, ktoré bude analyzované je potrebné zvoliť v spodnom menu položku Open (otvoriť).Ďalším potrebným nastavením je zmena množstva pamäte, ktorú program Blender používa na prednačítavanie videa a ukladanie do cache. Prejavuje sa to na modrom pruhu v dolnej časti Movie Clip Editoru, ktorého názov je Sequencer. Svetlo-modré časti sú už pred-načítané časti videa v cache. Zvýšiť množstvo pamäte je možné v editore Info1, kde zvolí-me roletové menu File (súbor), potom podmenu užívateľských nastavení (User Preferen-ces). Zobrazí sa okno s nastaveniami, kde hore vyberieme položku System. V týchto na-staveniach je dolu v strede časť nastavení Sequencer. Je možné zvoliť množstvo načítava-ných snímkov videa pred momentálne zobrazeným (Prefetch Frames, pôvodne je nastave-ných 0) a zvoliť veľkosť pamäte RAM v MB pre ukladanie snímkov do cache (Memory Cache Limit, odporúča sa maximálne polovica pamäte RAM v PC).

Obrázok 7.1: Panel Sequencer

S náhľadom videa môžme pracovať ako s náhľadom v editore 3D View. Približovanie je možné jednoducho koliečkom myši, pohyb v dvoch osiach poskytuje stlačenie stredné-ho tlačidla myši. V programe Blender je možné nahradiť stredné (tretie) tlačidlo myši klávesovou skratkou Shift + ľavé tlačidlo myši, či numerickú klávesnicu číslami nad klávesnicou. Tieto funkcie sú veľmi užitočné pri používaní programu Blender na laptope.

1 V základnom nastavení je to úzka lišta na vrchu obrazovky.

18

Nastaviť ich je možné v užívateľských nastaveniach, v položke Input (vstup), kde sú za-škrtávacie polia pre emulovanie trojtlačidlovej myši (Emulate 3 Button Mouse) a numeric-kej klávesnice (Emulate Numpad).

7.2 Trackovacie body

Trackovacie body slúžia ako zdroj informácií o reálne natočenej scéne pre program, ktorej priestor a polohu kamery podľa nich vypočíta. Platí pravidlo, že čím viac trackovacích bodov v scéne je, tým lepšie sa dá scéna rekonštruovať. Matematicky je možné 3D priestor určiť práve troma bodmi, avšak prakticky sa môžu body pohybovať inak než kamera (po vlastnej ose), program nemusí detekovať body úplne presne a tým vznikajú malé vý-chylky.Pred začiatkom je potrebné nastaviť prepínač kontextu editora Movie Clip Editor na trackovanie (Tracking)1. Body môžme pridať buďto pomocou automatickej detekcie kontrastných oblastí (Detect Features)2, alebo ručne pomocou pridávania jednotlivých bodov na nami vybrané kontrastné miesta či predpripravené značky (Add Marker and Move)2. Automatická detekcia kontrastných miest vo verzii 2.63 zatiaľ nefunguje do-stačujúco pre kvalitnú prácu, nevyhli by sme sa manuálnemu zadávaniu niektorých bodov a preto bude ďalšie smerovanie k ručnému pridávaniu značiek.Na začiatku je vhodné presunúť sa na prvý snímok videa, aktuálny snímok sa zobrazuje na paneli Sequencer. Presunúť sa na iný snímok je možné buďto chytením a ťahaním my-šou za číslo snímku, kliknutím na požadované miesto panela Sequencer alebo jemnejšie po snímku šípkami vľavo a vpravo.Použiteľné kontrastné miesta pre manuálne vkladanie bodov sú napríklad bodová značka, roh objektu, hrana objektu a podobne. Najlepšie použiteľné kontrastné oblasti sú pravouhlé rohy z umelo vytvorených čierno-bielych terčov, prípadne obdobné oblasti vyskytujúce sa prirodzene v kompozícii videa.

Obrázok 7.1: Sledovaný trackovací bod

Po vložení bodu (Add Marker and Move), je nutné následne presunúť kurzor na požadova-ný bod a kliknúť ľavým tlačidlom myši. Klávesová skratka na priame umiestnenie bodu na snímok je Ctrl + ľavé tlačidlo myši. Počas posúvania, prípadne neskoršieho presúvania

1 Nachádza sa v spodnom menu editora Movie Clip Editor, v roletovej ponuke sú možnosti pre trackovanie (Tracking), rekonštrukciu (Reconstruction) a skreslenie (Distortion).2 Nachádza sa v ľavom menu editora Movie Clip Editor, v podmenu Marker.

19

kurzora po snímku videa, je možné v pravom menu sledovať zväčšeninu oblasti trackova-cieho bodu (v podmenu Track). V tomto podmenu sa nachádzajú ďalšie nastavenia pre zo-brazenie náhľadu a to: zmena názvu označeného bodu, viditeľnosť jeho nameranej dráhy pohybu, zámok pre prípad možného nechceného pohnutia bodu a zobrazenie farebných kanálov v náhľade. Dostačujúci počet bodov závisí na zložitosti scény, rýchlosti kamery a požiadavkoch na presnosť. V ideálnom prípade by mali stačiť tri kontinuálne body na každý snímok videa, z praxe je to päť až desať. Vždy však platí čím viac, tým lepšie. Algoritmus potom presnejšie priemeruje pozície bodov, vypočíta priestor videa a určí polohu kamery.Po vložení požadovaných bodov v prvom snímku môžme všetky naraz označiť/odznačiť klávesou A, každý zvlášť držaním klávesy Shift a klikaním ľavým tlačidlom myši na body a následne spustiť na označených bodoch trackovanie. Funkciu automatického trackovania vybraných bodov spustíme šípkou so symbolom prehrávania videa (ľavé menu v okne Movie Clip Editor, v podmenu Track). Týmto spôsobom sa automaticky vyhľadávajú na každom ďalšom snímku rovnaké miesta v okolí tohto bodu. Pre výpočet o jeden snímok je voľba tlačidla so symbolom zvislítka so symbolom prehrávania videa (vpravo od tlačid-la spustenia kontinuálneho trackovania). Obdobne môžme dopočítavať video opačným smerom (od konca), slúžia na to rovnaké tlačidlá vľavo od ich ekvivalentov, smerujúce do opačnej (ľavej) strany. Zvyšné voľby v tomto menu sú pre zmazanie všetkých vypočíta-ných pozícií pre označený bod za aktuálnym snímkom (Clear After), zmazanie všetkých pred aktuálnym snímkom (Clear Before), zmazanie všetkych (Clear) a spojenie bodov do jedného, kedy program automaticky dopočíta priemerný rozdiel pre snímky, ktoré medzi týmito bodmi neboli namerané (Join). Táto možnosť je vhodná pre spojenie bodov z rôznych časových úsekov videa, ktoré boli z nejakého dôvodu počítané zvlášť.Počas trackovania sa na paneli Sequencer zobrazuje priesvitne žltou farbou snímok s úspečne dopočítanou pozíciou bodu a výraznejšou nepriesvitnou žltou farbou snímok s manuálne zadanou pozíciou bodu. Ak sa trackovacej funkcii nepodarí nájsť bod v na-sledujúcom snímku, tak bod zostane na poslednej pozícii a zmení farbu na červenú. Nie je nutné, aby zostali všetky body počas celého trvania videa viditeľné v zábere, niekedy to dokonca nie je možné. Pokiaľ sa však počas trackovania stratia všetky body, funkcia sa za-staví a treba doplniť body. V prípade, že je potrebné predčasne zastaviť trackovanie, stačí stlačiť krížik pri progress bare trackovania (spodný menu panel v okne Movie Clip Editor). Každý bod je možné dodatočne na každom snímku manuálne opravovať, nanovo spúšťať trackovanie, prípadne meniť ich nastavenia. Pokiaľ bod stratil stopu, stačí ho na prvom stratenom snímku videa nasmerovať (presunúť na správne miesto) a spustiť od tohto sním-ku trackovanie znova.Počas trackovania vzniká trasa po ktorej sa bod pohyboval v závyslosti na kamere. Trasa predošlých snímkov je červená, trasa nasledujúcich snímkov je modrá. Trasu určujú malé štvorce (pozície bodu v snímkoch) spojené s predošlým a nasledujúcim snímkom rovnou čiarou [16].

20

7.2.1 Nastavenia trackovacích bodov

Každý bod má množstvo možností nastavení. Bod je možné posúvať buďto ťahaním za štvorček v ľavom hornom rohu, alebo chytením klávesou G (grab) a následným kliknu-tím na nové miesto.Rám bodu zobrazuje veľkosť vzorky (Pattern Size), ktorá udáva predlohu pre hľadanie v nasledujúcom snímku. Zmeniť veľkosť vzorky je možné ťahaním za trojuholník v pravom dolnom rohu trackovacieho bodu.Nastavenie pred vložením bodu je možné v nastaveniach vkladaného bodu (Tracking Settings)1. Tu je možné nastaviť veľkosť vzorky pre nový bod (Pattern Size) a veľkosť ob-lasti v ktorej sa hľadá vzorka (Search Size)2. V prípade, že zvolíme veľkú predlohu, prog-ram síce ľahšie nájde správnu oblasť a nepomýli sa, avšak rapídne narastie aj výpočtová náročnosť operácie. V prípade voľby veľkej vyhľadávacej oblasti máme väčšiu šancu, že nám značka neutečie rýchlym pohybom kamery, avšak program môže nájsť rovnakú pred-lohu aj v inej oblasti snímku. Veľkosť predlohy volíme práve podľa rozoznateľnej kon-trastnej oblasti (napríklad aby bol viditeľný vzor rohu na budove). Veľkosť vyhľadávacej oblasti volíme podľa rýchlosti pohybu kamery, postačujúca veľkosť polomeru by mala byť dĺžka pohybu kamery medzi dvoma snímkami v rámci momentálne sledovanej značky.Pre už vložený bod môžme tieto nastavenia zmeniť v nastaveniach bodu3, tu môžme meniť vertikálne a horizontálne hrany vzorky a vyhľadávacej oblasti nezávisle na sebe.

7.3 Nastavenie kamery

Kameru je možné nastaviť v menu údajov o kamere4. Je veľmi dôležité nastaviť kameru správne, inak by program nemohol vypočítať pozíciu kamery a skreslenie objektívu pre zobrazenie umelo vytvorenej 3D časti videa.Mnou použitý Canon EOS 550D má v programe Blender pripravené nastavenie, avšak pre názornosť si popíšeme postup pre prípad absencie tohto nastavenia. Predpripravené na-stavenia je možné zvoliť v roletovej ponuke predvolieb (Presets), kde je možné pridávať a odoberať vlastné nastavenia kamery. V nastaveniach kamery môžme meniť ohniskovú vzdialenosť objektívu (Focal Lenght) a šírku snímacieho čipu kamery. Tieto dve hodnoty spolu úzko súvisia, pretože sa z nich vypočítava reálna veľkosť formátu snímku. Pri zmene šírky snímacieho čipu sa automaticky vypočítava a mení ohnisková vzdialenosť. Základná hodnota formátu snímacieho čipu je plný formát (Full Frame), ktorý je vo veľkosti kinofil-mu používaného u klasických fotoaparátov. Jeho šírka je 36 a výška je 24 milimetrov. Ďal-ším nastavením je pomer výšky a šírky snímacieho bodu (Pixel Aspect Ratio), ktorého hodnota je vo väčšine prípadov rovná jednej.

1 Nachádza sa v pravom menu editora Movie Clip Editor, v podmenu Marker.2 Pre zobrazovanie aj tejto oblasti je potrebné ju zapnúť. Nastavenie sa nachádza sa v pravom menu editora Movie Clip Editor, v podmenu zobrazenia trackovacieho bodu (Marker Display), zaškrtnutím voľby hľada-nia (Search).3 Jeho pozícia je v pravom menu editora Movie Clip Editor, v podmenu Marker.4 Nachádza sa v pravom menu editora Movie Clip Editor, v podmenu Camera Data.

21

Pokročilým nastavením je zmena optického stredu (Optical Center), ktorý by mal byť pri správne fungujúcej kamere v strede obrazu, hodnotu je možné automaticky nastaviť na stred tlačidlom Center.Nastavenie skreslenia objektívu je vhodné skôr pre profesionálne použitie s veľmi špeci-fickými objektívmi, ktoré je problematicky nastaviteľné ručne. Je potrebné naštudovať si špecifikáciu objektívu a zadať sem tieto hodnoty. Pri bežnom objektíve nie je nutné tieto hodnoty nastavovať, keďže je skreslenie len minimálne. Toto nastavenie je potrebné hlav-ne pri použití špeciálnych objektívov s veľmi krátkou (rybie oko), prípadne veľmi dlhou (teleskopický zoom) ohniskovou vzdialenosťou.

7.4 Finálne úpravy

Po nastavení všetkých potrebných údajov o kamere nasleduje spustenie samotného výpoč-tu trackovania (podmenu Solve, ľavé menu v okne Movie Clip Editor). Kľúčové snímky A a B (Keyframe A, Keyframe B) udávajú úsek videa pre inicializačnú rekonštrukciu obrazu. Pre tento úsek sa vyberá najväčší pohyb kamery. Dostačujúci počet snímkov pre rekon-štrukciu je 30, ale je možné použiť viac v závislosti od dĺžky pohybu. Po zvolení vhodné-ho úseku je potrebné vypočítať pohyb kamery (Camera Motion). Program po výpočte zo-brazí priemernú odchýlku kamery pri výpočte (Average solve error), ktorej hodnota by mala byť čo najnižšia. Odchýlkou je možné ľahko skontrolovať kvalitu trackovania bodov vo videu, kvalitne trackované video má túto hodnotu nižšiu ako jedna. Tiež je možné pomocou tejto hodnoty odhadnúť ohniskovú vzdialenosť objektívu, pokiaľ nie je známa. Stačí nájsť možnú ohniskovú vzdialenosť s najnižšou hodnotou priemernej odchýlky. Toto je však možné iba ak máme kvalitne zaznačené a vypočítané trackovacie body [17].Jednou z posledných potrebných nastavení je finálne prepojenie kamery s vypočítanou scénou. Najskôr sa uistíme, že máme označený objekt kamery. Označiť ho môžme buďto kliknutím pravým tlačidlom myši, alebo v editore stromovej štruktúry objektov (Outliner).Spojenie nastavíme v editore vlastností (Properties), kde zvolíme panel s obmedzeniami objektu (Object Constraints)1. Nachádza sa tu jediná položka a to roletové menu pre vlože-nie obmedzenia (Add Constraint). Z tohto menu zvolíme riešenie kamery (Camera Solver). Následne je kamera schopná pohybovať sa v čase správne podľa jednotlivého snímku, tak ako pôvodná fyzická kamera. Taktiež sa v scéne zobrazujú prázdne body (Empties) pa-triace kamere. Sú nami generované trackovacie body vypočítané a zobrazené v 3D pries-tore. V pohľade kamery je možné zvoliť zobrazenie videa na pozadí (Set as Background)2.V prípade, že prázdne body v scéne nie sú na vhodnom mieste3, je možné zjednotiť podla-hu, stenu, alebo počiatok súradnicového systému s videom. Najskôr je potrebné zmeniť prepínač kontextu editora Movie Clip Editor na rekonštrukciu (Reconstruction)4 a následne je možné podľa potrebných parametrov zjednocovať prvky. Pre zjednotenie podlahy alebo steny musia byť zvolené práve tri trackovacie body, ktorých vzdialenosť od seba je odpo-

1 Symbolom tejto záložky je reťaz znázorňujúca zväzovanie pohybu objektu, piata záložka zľava.2 Nachádza sa v ľavom menu editora Movie Clip Editor, v podmenu klipu (Clip).3 Pokiaľ napríklad požadujeme, aby podlaha vo videu bola zarovnaná s nulovou zetovou sieťou.4 Nachádza sa v spodnom menu editora Movie Clip Editor, v roletovej ponuke sú možnosti pre trackovanie (Tracking), rekonštrukciu (Reconstruction) a skreslenie (Distortion).

22

rúčaná čo najväčšia, kvôli odchýlkam v polohe bodov. Po zvolení bodov vyberieme poža-dovanú voľbu1 pre stenu (Wall) alebo podlahu (Floor). Pre zjednotenie počiatku súradnico-vého systému zvolíme obdobne voľbu pre počiatok (Origin), tu nám však postačí označiť jeden bod. Niekedy sa môže stať, že je rozsah bodov príliš veľký či príliš malý v pomere so scénou a ťažko sa s nimi pracuje. V tomto prípade je možné zmeniť veľkosť sústavy bodov výberom dvoch bodov a zmenou hodnoty pomeru ich vzdialenosti (Distance)2 z jedna3 na vhodnejšiu hodnotu.Poslednou súčasťou nastavení je vygenerovanie nastavení trackovanej scény (Setup Tracking Scene)4. Touto voľbou sa automaticky vygenerovali vrstvy pre popredie a pre po-zadie, a tiež sa automaticky nastavili uzly kompozitora (Compositor) v editore uzlov (Node Editor) pre postprodukciu obrazu.

1 Nachádza sa v ľavom menu editora Movie Clip Editor, v podmenu orientácie (Orientation).2 Nachádza sa v ľavom menu editora Movie Clip Editor, v podmenu orientácie (Orientation), hodnotu je po-trebné potvrdiť tlačidlom pre nastavenie zmeny veľkosti (Set Scale).3 Hodnota je odvodená od základnej Blender jednotky, ktorá zodpovedá jednému metru. Toto však nie je pravidlom, keďže veľké množstvo 3D modelárov tento pomer nedodržuje, napriek tomu je vhodné tento po-mer pri modelovaní dodržiavať.4 Nachádza sa v ľavom menu editora Movie Clip Editor, v podmenu klipu (Clip).

23

Kapitola 8

Spojenie videa s modelom

V predošlej kapitole bolo popísané kompletné natrackovanie videa a vypočítanie virtuálnej kamery podľa pôvodnej fyzickej. Čo však v tejto scéne chýba je 3D model objektuvklada-ného do videa. Spojenie je možné robiť tromi sôsobmi, a to trackovaním videa priamo v blend súbore už vymodelovaného objektu, modelovaním objektu priamo do už natrackova-ného videa, alebo vložením, či napojením objektov do blend súboru z externého blend súboru. Pri poslednej možnosti vloženie súboru prebieha tak, že zvolíme v editore Info1 roletové menu súboru (File) a zvolíme buďto prepojenie (Link) alebo vloženie (Append). V oboch prípadoch sa otvorí súborový manažér, v ktorom si vyhľadáme súbor pre vlože-nie, rozklikneme ho a v jeho vlastnej štruktúre zvolíme požadované súčasti modelu. Sa-motný objekt sa nachádza v priečinku objektu (Object), kde je možné zvoliť akýkoľvek objekt z pôvodnej scény vrátane svetiel, kamier a podobne. Je potrebné dodať, že objekty sa vkladajú vždy podľa stromovej štruktúry so všetkými svojimi podobjektami, takže vlo-ženie už nakostenej postavy so všetkými súčasťami je možné jediným klikom.

8.1 Nastavenie virtuáneho podľa reálneho

Po úspešnom vložení objektu do scény je nutné tento objekt umiestniť na požadovanú po-zíciu2, zmeniť jeho veľkosť3 a správne ho otočiť4. Pri týchto úkonoch je veľmi praktické používať štvorité zobrazenie (Quad View), ktoré je možné vyvolať klávesovou skratkou Ctrl + Alt + Q, kurzorom ukázať na jednu zo štyroch zobrazených obrazoviek a rovnakou skratkou zväčšiť vybranú obrazovku. Rozdelenie na štyri obrazovky zobrazí pohľady spre-du, zhora, sprava a zobrazí primárnu kameru.

1 V základnom nastavení je to úzka lišta na vrchu obrazovky.2 Chytiť a presúvať objekt je možné po stlačení klávesy G (grab) a pohybom myši, po kliknutí ľavým tlačid-lom myši sa objekt zachytí na novom mieste, pravým tlačidlom myši alebo tlačidlom ESC sa vráti na pôvod-né miesto bez zmeny.3 Meniť veľkosť objektu je možné po stlačení klávesy S (scale) a pohybom myši, po kliknutí ľavým tlačid-lom myši sa objekt zachytí na novej veľkosti, pravým tlačidlom myši alebo tlačidlom ESC sa vráti na pôvod-nú veľkosť bez zmeny.4 Otáčať objekt je možné po stlačení klávesy R (rotate) a pohybom myši, po kliknutí ľavým tlačidlom myši sa objekt zachytí na novom otočení, pravým tlačidlom myši alebo tlačidlom ESC sa vráti na pôvodné oto-čenie bez zmeny.

24

8.2 Postprodukcia zjednotenia

Program Blender zahŕňa komplexné nástroje nazývané editory, medzi ktoré patrí aj kom-pozitor (Compositor) editora uzlov (Node Editor) pre postprodukciu obrazu. Najjed-noduchší prístup k tomuto nastaveniu je cez uzly komponovania (Compositing nodes)1. Zobrazí sa pomerne veľké množstvo rôzne poprepájaných uzlov vzhľadom veľmi zloži-tých, opak je však pravdou.Kompozitor programu Blender je veľmi jednoduchý a efektívny nastroj a funguje na prin-cípe spájania rôznych kanálov, ktoré môžu byť buďto umelé filtre, alebo filtre pre 3D scé-nu. Medzi umelé filtre patria filtre pre maskovanie obrazu podľa alfa kanálu, rôzne typy rozmazaní, farebné filtre a podobne. Filtre pre 3D scénu obsahujú filtre pre kľúčovanie ob-razu, renderovanie konkrétnych vrstiev, vkladanie obrazu či videa do scény, otočenia, UV Mapy, a podobne.Iné delenie uzlov je podľa ich zotriedenia priamo v programe Blender, kde sa delia na vstupné (Input), výstupné (Output), pre prácu s farbou (Color), pre prácu s vektormi (Vector), obrazové filtre (Filter), konvertory (Converter), kľúčovanie (Matte) a deformácie (Distort) [18].Kompozitor sa pri prázdnej scéne2 skladá práve z dvoch uzlov3. Počiatočný uzol (Render Layers Node), ktorý reprezentuje vrstvy 3D scény bez úprav a koncový uzol (Composite Node), reprezentujúci scénu viditeľnú pri renderovaní obrazu. Tieto dva uzly sú spojené takzvanou niťou (Node String), ktorú si môžme predstaviť ako kábel, cez ktorý tečie ob-raz. Pokiaľ do tohto toku vložíme filter, obraz sa zmení a do cieľa príde upravený. Po vlo-žení4 požadovaného uzlu stačí tento presunúť myšou na požadovanú niť5 a uzol sa auto-maticky pripojí do kompozície. Pre lepší prehľad vo väčšom množstve uzlov platí pravid-lo, že sa uzly v Kompozitore čítajú zľava a tomu je potrebné prispôsobovať rozloženie uzlov [19].Väčšina uzlov má jeden alebo viac vstupov a jeden výstup, výnimkou sú iba vstupné (Input) a výstupné (Output) uzly. Výstup z každého uzlu je možné kopírovať6 do viacerých vstupov, avšak každý vstup môže mať práve jednu vstupnú niť. Spájanie viacerých vstup-ných nití dohromady je potrebné definovať, preto na tento účel existuje mixážny uzol (Mix Node)7, ktorý má množstvo rôznych možností spojenia dvoch obrazov dohromady.

1 Nachádza sa v spodnom menu editora Node Editor, kde sú tri typy uzlov, a to: Shader, textúra (Texture) a komponovanie (Compositing).Táto časť programu sa tiež nazýva kompozitor (Compositor).2 Bez vygenerovaných nastavení z editora Movie Clip Editor.3 V pôvodných nastaveniach je potrebné zaškrtnúť voľbu pre používanie uzlov (Use Nodes), v spodnom menu editora Node Editor.4 Vložiť uzol môžme buďto klávesovou skratkou Shift + A, alebo v spodnom menu editora Node Editor, po-mocou roletovej ponuky pre vloženie (Add).5 Niť sa zvýrazní žltou farbou.6 Je to veľmi praktické napríklad pri používaní lokálnych filtrov podľa masky a podobne.7 Patrí do kategórie farieb (Color) a má dva vstupy a jeden výstup.

25

Uzly v Kompozitore sa dajú zmenšovať1a spájať do skupín2 kvôli prehľadnosti. Skupina má vstupy a výstupy tak ako uzol, zahŕňa práve vstupy a výstupy uzlov v sebe obsia-hnutých, je možné ju pomenovať a navonok sa javí ako čierna skrinka [20].

8.2.1 Vrstvy

V prípade potreby rozdelenia scény na viac vrstiev3, je možné presúvať označené objekty v editore 3D View na zvolenú vrstvu4 a následne ich aktivovať ako zvláštnu vrstvu pre Kompozitor. V editore vlastností (Properties), zvolíme panel pre renderovanie (Render)5. V podmenu vrstiev (Layers) je možné priradiť jednotlivé scénické vrstvy vrstvám rendero-vacím6. Vyberieme požadované scénické vrstvy ktoré chceme priradiť označenej vrstve. Následne môžme vybrať v uzloch renderovacích vrstiev (Render Layers) ľubovolnú vrstvu pre konkrétny uzol [20].

8.2.2 Farebné tónovanie

Pre zmenu farebnej tonality stačí v editore uzlov (Node Editor) vložiť do siete uzol pre RGB krivky (RGB Curves) z podskupiny farby (Color) a upraviť potrebnú krivku krivku. Nachádzajú sa tu možnosti jednak pre celé farebné spektrum, ale aj voľby pre jednotlivé kanály RGB.

8.2.3 Pridanie šumu

Samotným filtrom pre pridanie šumu program Blender nedisponuje, ale je možné vygene-rovať si šum v programe GIMP. Stačí si vytvoriť nový obrázok veľkosti videa, vytvoriť novú priehľadnú vrstvu a vygenerovať do nej požadovaný typ šumu.Vytvorený PNG obrázok je následne možné vložiť cez prekrývanie alfa kanálov (Alpha Over) v programe Blender.

8.2.4 Vinetácia

Podobne ako pri vytváraní šumu, stačí vygenerovať obrázok s rozmazanými kruhovými okrajmi a načítať ho do editoru uzlov programu Blender. Vinetácia sa tiež dá vytvoriť fyzi-kálne priamo v programe Blender. Stačí priložiť čierny dutý valec ku kamere a nastaviť kamere vhodnú hĺbku ostrosti.

1 Kliknutím na trojuholník v ich ľavom hornom rohu sa zmenší na miniatúru, kliknutím na guľôčku v pravom hornom rohu sa skryje náhľadový obrázok.2 Skupinu je možné pridať obdobne ako uzol, nachádza sa v kategórii skupín (Group). Je možné pridávať novú (New Group), alebo skopírovať už existujúcu (výber podľa názvu skupiny).3 Pokiaľ je potrebné komponovať každú súčasť zvlášť.4 Stlačením tlačidla M sa zobrazia vrstvy v scéne, tmavou farbou je zvýraznená vrstva na ktorej sa náchádza označený objekt. Kliknutím označíme vrstvy na ktorých sa má objekt nachádzať.5 Symbolom tejto záložky je fotoaparát, prvá záložka zľava.6 Prvou položkou je zoznam renderovacích vrstiev, kde sa v pôvodných nastaveniach nachádza práve jedna vrstva. Scénické vrstvy (Scene) sa zobrazujú ako prvá sada vrstiev zľava pod renderovacími vrstvami.

26

Kapitola 9

Renderovanie

Najnovšia verzia Blender 2.63 má integrované tri renderovacie jadrám a to Blender Ren-der, Blender Game a Blender Cycles. Jadro Blender Game je renderovacie jadro, ktoré sa používa pre renderovanie v reálnom čase (realtime rendering) a teda pre hry v Blenderi. Blender Render je staré jadro používané natívne do verzie Blender 2.60. Od verzie Blender 2.61 bolo pridané jadro Blender Cycles, ktoré časom nahradí staré jadro Blender Render. Program Blender umožnuje veľké množstvo nastavení. Je možné nastaviť si typ videa jednak v prednastavených profiloch, ale tiež ručne podľa špecifických rozmerov a vyžado-vaných kódekov.

9.1 Blender Cycles

V súčasnej verzii Blender 2.63 je jadro Blender Cycles stabilné a použiteľné, dosahuje lep-ších výsledkov a je schopné vykreslovať scénu v reálnom čase (so zvýšeným šumom). Nové jadro taktiež poskytuje možnosť renderovať scénu na grafickom procesore, čo vo veľa prípadoch rapídne zvyšuje výkon. Nevýhodou nového jadra je nedokončená pod-pora niektorých základných funkcií a to hlavne čiastočky (vlasy a chlpy, ktoré sa v súčast-nosti musia pred renderovaním prevádzať na objekty), rozmazanie pohybom (Motion Blur) (v súčastnosti môžme simulovať cez Blender Node Editor) a podpovrchový rozptyl (Subsurface Scattering) (v súčastnosti môžme simulovať cez Blender Node Editor) na si-muláciu materiálu kože, mlieka a podobne.V nastaveniach pre renderovanie sa nachádza nové nastavenie pre vzorky (Samples). V závislosti na počte vzoriek sa určuje kvalita videa. Platí, že čím viac vzoriek sa na kon-krétnom snímku počíta, tým kvalitnejší render vznikne. Optimálny počet vzoriek je 100 a viac, avšak pokiaľ je potrebné vykreslovať v časovej tiesni, je možné túto hodnotu znížiť. Taktiež je možné používať zníženú hodnotu na testovacie rendre pre otestovanie kompozí-cie a svetiel v scéne. Cycles funguje na princípe postupného odšumovania snímku, preto pri nízkom počte vzoriek vznikajú zašumené rendre1.

1 Každá nová vzorka zvýši počet svetelných lúčov v scéne a tým zjemní a spresní výsledok. Zašumený obraz je však možné v prípade potreby využiť aj vo svoj prospech a dodať výsledku umelecký nádych.

27

Kapitola 10

Záver

Práca, ako ucelený popis postupu komponovania 3D modelu s videom, dobre poslúži kaž-dému, kto sa o túto problematiku zaujíma. Je určená predovšetkým pre začiatočníkov v ob-lasti trackovania videa, ktorí však majú isté skúsenosti s programom Blender.Keďže niektoré popisované techniky sú úplná novinka programu Blender, neexistuje veľké množstvo materiálov zaoberajúcich sa podobnou problematikou, o to menej v Slovenskom či Českom jazyku.Vďaka použitiu výhradne programov, ktoré sú zdarma, môže každý okamžite začať praco-vať a vytvárať profesionálne vyzerajúce výsledky, čo dáva priestor napríklad nízkorozpoč-tovým filmom, ktoré môžu ušetriť a pritom využívať špičkové moderné technológie a špe-ciálne filmové efekty.Po vydaní novej verzie programu Blender 2.64 v júni 2012 bude možné použiť v rendero-vacom jadre Cycles nové funkcie programu, ako napríklad podpovrchový rozptyl, či pohy-bové rozmazanie. Tým vzniknú nové možnosti na vylepšovanie modelu pre dosiahnutie ešte väčšieho realizmu vzniknutého videa. Do budúcna je tiež plánované Blender komuni-tou doplnenie funkcií na redukciu šumu, renderovanie realistických vlasov, či rôzne vý-konnostné vylepšenia.

28

Literatúra

[1] Wikipedia Authors: Blender (software), 2012 [cit. 18. marca 2012], Dostupné na: <http://en.wikipedia.org/wiki/Blender_(software)>. 2

[2] Blender Community: What’s new in this series, 2012 [cit. 22. marca 2012], Do-stupné na: <http://wiki.blender.org/index.php/Doc:2.6/Manual/Introduction/What%27s_new _in_this_series>. 2.1

[3] Blender Cookie: Overwiew of Blender 2.62 – New Features Tour, 2012 [cit. 24. marca 2012], Dostupné na: <http://cgcookie.com/blender/2012/02/20/overview-blender-2-62/>. 2.1

[4] Mullen, T.: Mastering Blender, Wiley Publishing, Inc., 2009, 9780470407417. 2.3.1

[5] CG Cookie: Sculpting a Human Head, 2011 [cit. 7. mája 2012], Dostupné na: <http://vimeo.com/28419281>. 3.3

[6] Blender Community: Bump and Normal [cit. 8. mája 2012], Dostupné na: <http:// wiki.blender.org/index.php/Doc:2.4/Manual/Textures/Influence/Material/Bump_and_Normal>. 3.4

[7] Blender Community: Textures [cit. 9. mája 2012], Dostupné na: <http://wiki. blender.org/index.php/Doc:2.6/Manual/Textures>. 3.5

[8] CG Cookie: Texturing and Rendering an Elf Head in Blender, 2011 [cit. 9. mája 2012], Dostupné na: <http://vimeo.com/24535223>. 3.6

[9] Blender Community: Subsurface Scattering [cit. 9. mája 2012], Dostupné na: <http://wiki.blender.org/index.php/Doc:2.6/Manual/Materials/Properties/ Subsurface_Scattering>. 3.6

[10] Simons, B.: Three Layer SSS in Blender Demystified [cit. 9. mája 2012], Dostupné na: <http://bensimonds.com/2010/05/31/three-layer-sss-in-blender-demystified/>. 3.6

[11] Blender Development: Subsurface Scattering [cit. 9. mája 2012], Dostupné na: <http://www.blender.org/development/release-logs/blender-244/subsurface-scatter ing/>. 3.6

[12] Vasconcelos, V.: Blender 2.5 Character Animation Cookbook, Packt Publishing, 2011, 9781849513203. 4

[13] Wikipedia Authors: Storyboard [cit. 12. mája 2012], Dostupné na: <http://en. wikipedia.org/wiki/Storyboard>. 5

[14] Macek, A.: Jak natáčet [cit. 13. mája 2012], Dostupné na: <http://www.amacom. cz/velikosti-zaberu/4a/>. 5

29

[15] Blender Community: Motion Tracking, 2012 [cit. 29. apríla 2012], Dostupné na: <http://wiki.blender.org/index.php/Doc:2.6/Manual/Motion_Tracking>. 7

[16] Hess, R.: Blender Foundations: The Essential Guide to Learning Blender 2.6, Focal Press, 2010, 9780240814308.

[17] Price, A.: Introduction to Camera Tracking in Blender, 2012 [cit. 2. mája 2012], Dostupné na: <http://www.blenderguru.com/videos/introduction-to-camera-track ing>. 7.1

[18] Price, A.: The Node Encyclopedia, Blender Guru, 2010. 8.2

[19] Mullen, T.: Blender Studio Projects: Digital Movie-Making, Wiley Publishing, Inc., 2010, 9780470543139. 8.2

[20] Price, A.: The Wow Factor, Blender Guru, 2010. 8.2

30

Prílohy

Elektronická príloha na kompaktnom disku

• Finálne video skomponovaného 3D modelu s natočeným podkladom

• Ukážkové obrazovky prostredia programu Blender

• Zdrojové súbory programu Blender a referenčné videá

31