Как научиться рисовать любые материалы?

Что такое рендер и как с ним справиться? Как использовать материалы в дизайне и избежать досадных ошибок? Расскажем на примере курса «Рисование материалов». Упражнения и советы из статьи можно использовать вне курса.

Практиковаться в рисовании материалов нужно для того, чтобы ваши работы выглядели реалистично и убедительно. При этом не важно, в какой стилистике вы рисуете — в мультяшной или с упором на реализм. Зритель должен понимать что он видит перед собой. Эту задачу художник решает на этапе рендера.

Термин «рендер» часто используется в цифровом рисовании. Он перекочевал к CG-художникам из сферы 3D-моделирования. Корни само слово берет из позднелатинского reddere, которое изначально означало «возвращать, восстанавливать». По сути, рендер — это финальный этап визуализации объекта, на котором он приобретает конечный вид. Синонимами являются также слова «прорисовка» и «отрисовка».

Перед тем, как приступать к рисованию, нужно понимать, что умение реалистично изображать материалы — это лишь верхушка айсберга. Без базовых знаний такой навык практически бесполезен; он работает только в связке с другими. Как бы круто ни были зарендерены доспехи и меч рыцаря, они не зацепят внимание, если у них будет скучный дизайн. Неверная тоновая разбивка или неудачно подобранные цвета тоже не сделают рисунок привлекательнее.

Способность материалов отражать, пропускать и поглощать свет является их фундаментальным свойством. По сути все, что мы видим — это световые волны, которые отразились от предметов. Их затем улавливают наши глаза. По данному признаку большую часть материалов можно условно разделить на три группы — матовые, глянцевые и прозрачные. На эти блоки и разбит курс «Рисование материалов». Также добавлен четвертый блок, где разбираются материалы со сложной структурой и объясняются принципы, которым стоит следовать в дизайне.

Теперь пробежимся по особенностям материалов, расскажем, какие ошибки чаще всего допускают студенты и как их избежать.

Курс начинается с изучения матовых материалов, поскольку на них удобно тренироваться в передаче формы и объема и разбираться с освещением. При этом не нужно отвлекаться на расстановку бликов и прорисовку отражений.

Способность предметов отражать свет во многом зависит от состояния их поверхности и способности пропускать свет. Матовые материалы — они же чаще всего являются диэлектриками, т.е. неметаллами — обычно имеют шероховатую поверхность. Световое излучение отражается от неровностей поверхности во всех направлениях, а в диэлектриках даже проникает в верхние слои материала. Поэтому каждая грань предмета будет казаться однотонной. На матовых материалах нет ярко выраженных бликов, отражений и глубоких теней, а переходы между светом и тенью — плавные.

Матовые материалы часто имеют природное происхождение. Ими могут быть камень или древесина, не подвергшиеся обработке. Природа редко использует ровные линии, поэтому силуэты таких материалов не будут иметь идеальную форму.

Вопрос о том, как осветить объект, возникает с первого задания. Пока вы тренируетесь, советуем придерживаться классической схемы постановки освещения. Она предусматривает три источника света:

Для того, чтобы цвета были выразительнее, художнику следует помнить про золотое правило живописи — свет теплый, а тень холодная (или наоборот, подробнее тут). Так нам удастся не только внести разнообразие в цветовую палитру, но и сделать освещение естественным.

Важно понимать, когда какие инструменты использовать. Например, какую кисть взять для формирования краев — жесткую или мягкую, и как с ней работать, чтобы избежать «мыльности». Часто это не вопрос выбора одного инструмента, а целого пайплайна (рабочего процесса, который включает и инструменты, порядок работы с ними). На курсе разбирают несколько таких пайплайнов: послойное рисование от черно-белой основы, покраска с помощью «карт градиентов» (о ней ниже) и другие.

Для рисования простых матовых материалов подходит метод отрисовки от ч/б с прорисовкой теней от рассеянного света (ambient occlusion, подробнее — тут). Делается это мягкой кистью, тени выделяются с помощью лассо, предмет красится послойно, с учетом разных режимов наложения. Чтобы не выходить за края фигуры, используются маски. Метод классический, но рабочий. Подробнее о нем тут.

Хорошая практика — составлять списки характерных признаков каждого материала. На курсе студенты формируют их на базе материалов лекции, вы можете составить их самостоятельно.

Например:

Если не совсем понятно, что искать, можно посмотреть на характеристики материалов, которые используются в 3D-программах. Почитать о разных характеристиках можно, например, тут и тут, или подождать большой статьи по отрисовке материалов, которую мы сейчас разрабатываем.

Бывает, что студенты пренебрегают использованием референсов. «Ну я уж точно знаю, как выглядит дерево», — могут подумать они. Однако при рисовании по памяти можно упустить важные нюансы, о которых мы не задумываемся, когда смотрим на объект. В результате ухудшается узнаваемость материала.

Не пренебрегаем референсами. Это не чит и не мошенничество, а нормальная практика. Копирование и опора на реальные примеры — основа любого художественного обучения.

Есть и другая сторона — использование слишком большого количества референсов для одной учебной работы. В таком случае легко запутаться в цвете и текстурах, а студент тратит очень много времени на создание одного рисунка, что неэффективно.

Каждый референс который вы отобрали, должен решать определенную задачу. Например: освещение, цвет, фактура-текстура, ракурс. Если вы не понимаете, как использовать остальные референсы, посмотрите их, вдохновитесь и сложите в папочку. Если они понадобятся, вы вернетесь к ним позже.

Некоторые студенты рисуют предметы отдельно от фона. В итоге, несмотря на светло-серый фон, они получаются слишком темными или светлыми. Это происходит потому, что студенты не учитывают среду.

Далее студенты переходят к изучению глянцевых материалов. Так проще: совсем базовые понятия уже изучены, можно вдаваться в нюансы, увеличивая сложность по нарастающей.

Ровные гладкие поверхности отражают свет гораздо лучше, чем пористые и шероховатые (матовые). Световое излучение в таком случае сфокусировано. Поэтому наши глаза видят на самом освещенном участке яркое пятно — блик.

Поскольку большая часть фотонов отражается в одном направлении, затененные участки получают меньше света. От этого тени становятся глубже. Тени и блики повторяют форму предмета, поэтому к их прорисовке нужно подойти особенно ответственно.

Яркость блика и глубина теней зависят от отражательной способности материала. По сути, глянцевый блеск — это промежуточное состояние между диффузным рассеиванием света и зеркальным отражением, когда свет максимально сфокусирован. Поэтому его интенсивность может сильно изменяться.

Рисовать несколько материалов сложнее и дольше, чем один. Особенно если художнику нужно сразу все: и световой тон сохранить, и материалы передать, и работу быстро закончить.

Один из способов решить эту проблему — начать работать с ч/б, а потом покрасить картинку с помощью инструмента Adobe Photoshop: «Карты градиентов» (Gradient Maps). Этот метод широко применяется в индустрии, учат ему и на курсе. В русскоязычном сообществе о нем много рассказывал Артур Гимальдинов.

Основные принципы работы с картами градиентов описываются в этом видео:

Бывает, что студенты рисуют блики и тени случайным образом. При этом теряется ощущение объемности и формы предмета, он выглядит неестественно.

Окружающая среда влияет на все объекты. При этом чем выше отражательная способность материала, тем больше ее влияние. Хром, к примеру, и вовсе является отражением среды, искаженным под форму предмета. Однако, студенты иногда повторяют ошибку первой недели и вновь не учитывают окружение. Найдя, например, фото с кувшином на светлом фоне, они рисуют предмет из того же материала, но уже на темном фоне. При простом копировании референса в таком случае тени будут слишком светлыми, что является ошибкой. Объект не впишется в окружение.

Теперь переходим к материалам с разной степенью прозрачности: стеклу, драгоценным камням и т.п. Изучаем, как они будут выглядеть в разных сеттингах: полированное стекло в сай-фай и фэнтези мирах будет выглядеть по-разному.

Прозрачные материалы способны пропускать сквозь себя световое излучение. Оно преломляется в зависимости от формы предмета, но при этом не теряет фокусировку, т.е. не рассеивается. В этом прозрачные материалы очень похожи на зеркальные, но с той лишь разницей, что мы видим не только то, что находится перед объектом, но и то, что позади него.

В идеале свет внутри материала движется по прямой линии, но из-за его структуры фотоны могут сильно менять свою траекторию и рассеиваться в разные стороны. Если посмотреть сквозь такой материал, то мы увидим мутную картинку. Особенно этот эффект проявляется у полупрозрачных материалов.

В попытках показать, что на рисунке изображена вода, стекло или драгоценный камень, можно увлечься с расстановкой бликов. Тогда они появятся там, где их не должно быть.

Богатство оттенков делает работу живописной и интересной. Однако, боязнь взять не тот цвет приводит к ограничению количества используемых цветов. В итоге жидкость в склянках становится слишком выбеленной, скучной и плоской.

Бывает, что при взгляде на рисунок глаза некоторое время блуждают по холсту и не могут зацепиться за конкретный предмет или персонажа. Проблема в том, что у такой работы нет композиционного фокуса - определенной точки, которая бы отличалась от всего остального окружения.

БНА — это те самые база, нюанс и акцент, о которых говорила Дарья выше. Базовый цвет занимает наибольшую площадь на предмете. В примере этого блока обучения базой выступает жидкость в склянках. Остальные группы цветов подбираются по отношению к базе. Нюанс — это то, что является дополнением к основному цвету, а акцент — контрастом, который и притягивает взгляд зрителя.

В завершающем блоке обсуждаем свойства некоторых материалов, которые могут вызвать затруднения при рендере. Чтобы убедительно их нарисовать, референс просто необходим.

1. Перлисцентность — свойство материала изменять свой цвет в зависимости от угла, под которым мы смотрим на предмет. Такой предмет будет переливаться всеми цветами радуги. Это происходит благодаря интерференции светового излучения. Суть процесса заключается в том, что луч света разделяется, его волны многократно отражаются и накладываются друг на друга, изменяя свою интенсивность.

2. Анизотропия — это способность материала иметь разные свойства в разных направлениях благодаря его микроструктуре. Неровности в виде последовательно расположенных бороздок, волокон или царапин приводят к тому, что отражения растягиваются по поверхности анизотропного материала перпендикулярно направлению рельефа.

3. Свечение. В то время, как большинство материалов поглощают и отражают свет, некоторые его наоборот испускают. В таких случаях важно помнить, что сердцевина светящегося предмета будет самой яркой. Исходящее от нее излучение будет рассеиваться по мере удаления от источника.

Умение хорошо рисовать материалы — это еще не все. Мало кого впечатлит хорошо нарисованный кусок железной руды, но «зацепит» интересный меч, который усыпан самоцветами. В концепт-арте через материалы показывают не просто красивую картинку, но и рассказывают о назначении, функции элементов составного объекта. Например, металлическая окантовка защищает деревянный сундук от сколов, а драгоценная инкрустация говорит, что он принадлежит человеку с деньгами. Поэтому вопросу того, как комбинировать материалы в рамках одного предмета, на курсе уделяется особое внимание.

В задании четвертой недели студентам нужно рендерить перчатку. На этом этапе некоторые вновь стараются разработать дизайн без оглядки на референсы. При таком подходе он часто выходит несбалансированным.

Желание придумать что-то свое — похвально и правильно, однако на этапе обучения лучше научиться проверенному пайплайну и лишь затем приступать к экспериментам. Преподаватели курса советуют выбрать один ключевой референс для дизайна и цвета, а также не смешивать сеттинги и стили, чтобы можно было оценить, насколько хорошо студент умеет считывать информацию с референса и воспроизводить дизайн-код. Если без понимания намешать всего, получится каша.

Вы можете учиться этому самостоятельно, плотно изучая каждый материал, или прийти к нам на курс. Если вы хотите к нам — будем рады вас видеть.

Если хотите учиться сами, то советуем для начала нарисовать сферу нужного материала, после — хотя бы три предмета, сделанных целиком из этого же материала. Далее по этой же схеме переключиться на следующий материал, и только после этого пробовать их комбинировать.

Например, базовые материалы:

Комбинируем:

В любом случае полезной практикой будет принять участие в челленджах по отрисовке текстур. Их существует несколько: например, довольно известный от Джонатана Хардести. Его задача — нарисовать 500 шариков разных материалов.

Успехов и вдохновения всем!

Текст написал Богдан Дудниченко, автор в Smirnov School. Мы готовим концепт-художников, левел-артистов и 3D-моделеров для игр и анимации. Если придёте к нам на курс, не забудьте спросить о скидке для читателей с DTF.

#лонг, #арт, #материалы, #рисованиематериалов, #материалы