5. Vizualizacija
Vizualizacijom se smatra dovođenje određenog projekta ili proizvoda u oblik koji bi bio vidljiv i time razumljiviji široj populaciji ljudi. Naravno, može se vizualizirati za proces razvoja idejnog prototipa nekog proizvoda prije konačne odluke o pokretanju masovnije proizvodnje.
Ovaj proces standardan je korak u mnogim industrijama i velik dio tog razvojnog koraka nikada se ne izvještava široj javnosti.
Suprotno, ako je proizvod potencijalno zanimljiv i u svom razvojnom stadiju, uvijek je poželjno da se taj razvoj i dokumentira te kasnije javno prikaže. To onda postaje koristan marketinški korak koji može imati dalekosežne posljedice na buduću prodaju proizvoda.
5.1. Nadogradnja skeniranog modela
- Uvod
Kada se govori o vizualizaciji, prvenstveno se promatra kojoj (ili kakvoj) ciljanoj platformi je treba prikloniti. U kontekstu primjera maske, ako bi se radilo o prikazu u stvarnom vremenu (engl. Realtime - u kontekstu 3D tehnologija upućuje na to da se nešto u svom izvornom 3D obliku izvodi u stvarnom vremenu. Inače, može se izvoditi u prethodno snimljenom i dodatno obrađenom formatu što onda više nije realtime, nego je renderirano offline), prvo bi se izmodelirao izravni negativ-odljev od same glave njezina korisnika u formi visokopoligonalnog (engl. High-poly) mesha (engl. Mesh - mreža - u kontekstu 3D modeliranja koristi se kao opis strukture 3D modela.). Kao dodatni primjer može se uzeti i riječ Net koja isto znači mreža, ali upućuje na povezanost u kontekstu interneta, a ne 3D tehnologija, i prema njemu bi se krenulo s izradom niskopoligonalnog (engl. Low-poly) 3D modela same maske.
Općenito, visokopoligonalni odljev nije nužno potreban, ali će pomoći pri izradi 3D ispisa stvarnog 3D modela i posljedično, njegova animacija/vizualizacija bit će točnija i pravilnija.
U 2023. godini, niskopoligonalnim modelom smatra se okvirno do 10 000 poligona. Manji broj poligona ispod navedenog prelazi u srednjepoligonalni (engl. Mid-poly) model. U nekim iteracijama, ovisno o ciljanoj platformi njegove integracije i traženim specifičnostima, može ići i do 50 000 poligona u visokopoligonalnu domenu. No, za VR (engl. Virtual reality - virtualna stvarnost) je bitno da je taj broj što manji jer je širi raspon platformi na kojima postoji mogućnost prikazati navedeno kao sadržaj.
Adekvatno prilagođena vizualizacija svojom će kvalitetno ciljanom strukturom napraviti razliku između korisnog i nekorisnog modela na širokom tržištu upotrebljivosti.
Bitno je napomenuti da ove brojke u klasifikacijama, od niskopoligonalnih do visokopoligonalnih kategorija, nisu čvrsto vezane univerzalnim zakonima fizike, nego su usko vezane s tehnologijama na kojima se izvode. Iako postoje određeni brojevi gustoće mesha na 3D modelima, njihov današnji visokopoligonalni model može postati sutrašnji srednjopoligonalni. Razlog tome je razvoj tehnoloških mogućnosti koje za posljedicu imaju dinamičko raspoređivanje navedenih kategorija.
Postoje primjeri u kojima se, recimo, na nekom uređaju može prikazati 10 000 poligona i tada projekt ili autor moraju odlučiti u koju svrhu bi se taj poligonski budžet najbolje iskoristio, bez plaćanja cijene loše kvalitete izvođenja. Dakle, može se napraviti nekoliko 3D modela pri čemu je svaki do 3000 poligona, ili dva 3D modela po 5000 poligona, ili 10 3D modela po 1000 poligona, ili samo jedan 3D model od 10 000 poligona. Ili može postojati više modela od 100 000 poligona, no onda taj proizvod ne smije istovremeno imati više od jednog takvog modela na zaslonu. Bitan je strateški element koji je značajno ovisan o razvoju tehnologije u tom vremenu, daleko više nego o doslovnim brojevima koji vrijede uvijek i za sve ciljane platforme istovremeno.Videoprikaz procesa izrade maske na osnovu 3D skena
Ilustracija gotove 3D maske prethodno dobivene sa skenirane glave
5.2. Organsko modeliranje - izrada novog proizvoda na temelju postojećeg skeniranog 3D modela
Mesh modeling pristup
Prije izvedbe niskopoligonalnog 3D modela, negativ-odljev glave radi se u visokopoligonalnoj organskoj formi jer je najpreciznija od svih drugih metoda pa se ostatak procesa naslanja na nju. Dakle, poanta visokopoligonalnog 3D modela savršen je otisak koji ujedno i savršeno prianja tom korisniku. Proces se naziva i digitalno kiparenje (često se koristi riječ skulptanje koja dolazi iz engl. riječi sculpting koja u prijevodu znači " kiparenje") jer se radi o oblikovanju digitalnom glinom.
Najizravniji pristup u ovom postupku je označavanje skeniranog 3D modela maskom kako bi računalni program znao na kojim je dijelovima potreban novi 3D model, koji će ergonomski savršeno odgovarati zadanom licu. Budući da je svako lice jedinstveno u cijelom svemiru, ovo je najbolje izvedivo upravo metodom organskog 3D modeliranja.
Ilustracija organskog skulptanja digitalnom glinom - nanešena maska
Ako bi se ovo trebalo proizvesti za prilike poput gaming konvencije (tzv. cosplay - kombinacija kostimografije i igre u prijevodu) uložilo bi se značajno više vremena i truda u ukrašavanje novostvorenog 3D modela.
Ovisno o tome za što se namjenjuje novi objekt, može i ne mora biti strogo prianjajući svakoj posebnoj podlozi, kao što je, na primjer, lice. Dobar primjer za navedeno je cosplay kruna na slici.
Fotografija primjera 3D isprintane krune za potrebe cosplaya
Naravno, to što nije specijalizirana svojoj prethodno namijenjenoj podlozi, nikako ne znači da je u nju potrebno uložiti manje truda. Stoga se nerijetko može primijetiti da su ovakvi predmeti poprilično ukrašeni i svojstveni temi kojoj pripadaju. Ponekad žele izgledom biti povijesno autentični, no jako često namjerno se iskoristi umjetnička sloboda i time naglasi neka posebnost, svojstvena samo autoru. Osim izgledu, pažnja se istovjetno posvećuje i tehničkim aspektima kao što su debljina stijenki, utrošak materijala, a ponekad i planirano vrijeme izrade.
Nadalje, jednako dobar primjer sa suprotne strane kompleksnosti također je cosplay primjer spartanskog mača.
Fotografija primjera 3D isprintanog mača za cosplay
Ono što je ovdje specifično u odnosu na prethodni primjer, velika je jednostavnost oblika. Daleko se više težilo bazičnoj ikonografiji i prikazu surovosti dizajnom koji je povijesno točniji i svoju priču priča upravo takvom pojavom.
U ovom primjeru važnije su struktura i silueta nego količina detalja. Ako bi simulacija borbi bila predviđena kao namjena, onda bi se taj mač planski isprojektirao, s puno debljim stijenkama, kako bi bio mehanički bolji za takvu ulogu.
Osim strukturom, dojam se postiže i bojom, kao što je boja metala pa čak ponekad i hrđe, ovisno o predmetu, simulaciji vode, prozirnosti, dodavanjem umjetne mahovine i slično. Za ovaj vid kreativnosti uglavnom ne postoje granice.
5.3. Potencijalna širina upotrebe digitalnog kiparenja u industriji
Organsko 3D modeliranje ili takozvano digitalno kiparenje ima široko polje primjene u raznim industrijama.
Razlog tomu njegova su prilagodljivost i lakoća postizanja nestandardnih oblika koje bi bilo iznimno teško postići standardnim geometrijskim 3D modeliranjem.
Najčešća upotreba organskog modeliranja:
Medicina: izrada pomoćnih perifernih elemenata, longeta ili udlaga, umjetnih dijelova kosti, umjetnih udova i slično, kako u ljudskoj, tako i u specifičnoj veterinarskoj praksi.
Neki uzročno-posljedični primjeri i razlozi bile bi kritičnije prometne nesreće, padovi s visokih platformi, nesreće u radu sa teškom mašinerijom, nezgode na poslu, nespretna padanja na kamenje ili stepenice, pa čak i nesreće u lovu. Isto tako, ne mora se nesreća ni pojaviti jer iako je iznimno rjeđe, netko se pak, i rodi kao invalid. Sve se može primijeniti i na ljude i na životinje te time omogućiti nastavak života, barem donekle lakšim nego što bi život bio moguć bez ovih pomagala. Ona se mogu iskrojiti točno prema potrebama svakog pacijenta.
Ugrađen umjetni kuk, dobiven kombinacijom organskog i mehaničkog 3D modeliranja
Izrada prototipa kod inovacije novih proizvoda:
Vrijedi za sve industrije, osobito one kojima je cilj proizvod s elegantnom organskom pojavom, nerijetko s naglaskom na ergonomiju. Vrlo je slično smjeru cosplaya, samo što je usredotočen na dizajn za masovnu proizvodnju. Uistinu može biti sve iako je naglašenija svaka grana u kojoj se taj konačni proizvod često stavlja na nekakvo vidljivo mjesto, bilo da se radi o modi, automobilima, nakitu, figuricama, igračkama. Nije rijetkost ni eksperimentiranje i osmišljavanje novih funkcionalnih stvari poput otvarača za boce, praćki, držača za vrata i tome slično.
Ilustracija primjera 3D primjene organskog modeliranja u autoindustriji
3D koncept biološkog automobila
Sva polja u industriji zabave:
Od svih prethodno navedenih polja, ova primjena je najčešća te ulazi skoro u sve dijelove razvoja. S obzirom na to da je bit same zabave usko vezana uz dojmljivu estetiku, radi se o procesu koji teče od početka do kraja, od ideacije do predzavršne pripreme. Poslije se prenamjenjuje za kolekcionarski segment 3D ispisa te na kraju, prodaju suvenira pa i izradu impresivnih višemetarskih figura u stvarnom životu za primjere tematskih zabavnih parkova, nebitno je li to igra ili film, knjiga ili sasvim nešto treće... Bitno je da se tijekom samog razvoja mogu raditi iteracije nakon što se uvidi eventualna greška prvog dizajna, i tako korak po korak, dolazi se sve bliže i bliže objektivnom vidu savršenstva koje je postepeno dokazivano samim procesom. Kad se u ovom kontekstu kaže "greška", ne misli se toliko na tehnički manevar izvedbe, nego na dojmljivost i snažni emocionalni odziv.
Sljedeći video prikazuje ubrzani proces razvoja koncepta biomehaničkog bića. Biomehanika je zanimljiva jer ne robuje predodređenim formama koje su česte u javnosti, stoga samim time dopušta veliki raspon za maštu i beskonačnu inovaciju u spajanju oblika. Naravno, unutar konteksta "svemogućeg", ipak je poželjno paziti na što se želi projicirati kroz dizajn, a to ovisi o samoj perspektivi umjetnika ili o cilju projekta. U praksi se događaju oba slučaja. Dizajn se može osmisliti i predstaviti javno tako da ga mogući kupci sami pronađu za svoje projekte ili se osmišljava prema zahtjevu kupca.
Sažet videoprikaz procesa izrade 3D koncepta biomehaničkog bića metodom digitalnog kiparenja
Na sljedećem videu prikazan je ubrzani proces kreiranja umjetničke verzije skulpture čaplje od organskih komada, napravljenih da sliče drvetu. Idejni smjer bio je praktično simboliziranje slavonskog kraja kroz metaforu čaplje koja je i simbol tog kraja.
Cilj je bio dizajnirati nešto inovativno i nestandardno, istovremeno poznato, tako da se namjerno izbjegavao anatomski realizam, dok se prednost davala blagoj karikaturi. Dijelovi su kreirani kao stilizirane dječje igračke pri čemu je užad postavljena kao vezivo.
Videoprikaz procesa izrade 3D koncepta čaplje digitalnim kiparenjem
Sljedeća slika prikazuje 3D model biomehaničkog kita. Prilikom osmišljavanja, cilj je bio dizajnirati nešto poznato, zanimljivo i zainteresirati publiku (otvorena leđa s izloženim kostima). Biomehanički kit nije nastao u komadu, nego je vođen kaskadno, lijepljenjem jedne ideje na drugu. S obzirom na to da se dizajn ponekad pokaže uspješnijim nego što se planiralo, onda to umjetnika može ohrabriti da napravi i druge, dodatne stadije razvoja 3D modela kao što su rigging, animacije, retopologija i puno preciznije teksturiranje.
3D koncept biomehaničkog kita
Sljedeća animacija prikazuje primjere 3D modela koji su inicijalno iskipareni, a potom dovršeni postupkom retopologije, teksturiranja i vezani su roditelj-dijete odnosom dijelova umjesto potpunog rigginga. Roditelj-dijete odnos podrazumijeva postavljanje hijerarhije u kojoj glavni objekt (parent = roditelj) izravno utječe na pomak sekundarnog objekta (child = dijete) što bi značilo da se objekti, odnosno 3D modeli, mogu postaviti u međusobni odnos.
3D animacija biljnog cvijeta koji se prebacuje s jedne baze na drugu
Prikaz dijelova od kojih je skrojena animacija biljnog cvijeta
Umjetnost općenito:
Umjetnost obuhvaća potencijalno sve, od ideje, apstrakcije, galerija, do izrade nakita. Može ostati samo kao prikazan oblik, a ima potencijal izrade opipljivih objekata u stvarnosti. Kao što se može primijetiti, sve uloge i primjene mješovito su i unakrsno primjenjive, odnosno produkcija, idejni razvoj, 3D ispis. Na mnoge načine miješaju se po potrebi i prema planiranoj namjeni izmodeliranog objekta. Doslovno sve može proći, uz uvjet financijske isplativosti i materijalne dostupnosti.
Početna ideja crteža na papiru, prije početka izrade digitalne inačice čaplje
3D isprintani segmenti konceptualne čaplje, prvotno dobivene metodom oblikovanja digitalnom glinom
Gotovi 3D ispis koncepta artističke čaplje razvijene metodom 3D modeliranja digitalnom glinom
Bež 3D render koncepta artističke čaplje
Zeleni 3D render koncepta artističke čaplje
Sivi 3D render koncepta artističke čaplje, fotomontažom smješten u stvarnoj lokaciji, u stvarnom svijetu
Kružni prikaz više obojenih verzija gotove konceptualne 3D čaplje
Sivo-smeđi 3D render organskog koncepta biološke letjelice
Usporedni prikaz organske biološke letjelice, uz verzije regularnih letjelica
Proces izrade 3D organske letjelice metodom kiparenja digitalnom glinom
Prikaz isprintane verzije 3D organske letjelice
Sljedeća ilustracija prikazuje detalje koncepta biomehaničkog bića. Detalji se neće jasno vidjeti izdaleka i prilikom velikih brzina kamere, ili brzine kretanja samog stvorenja u odnosu na statičku kameru. Ako se prilikom kreiranja ovakvog koncepta koji ima širu svrhu ne zna tko će ga koristiti i u koju svrhu, tada se preporučuje pristup generalnog detaljiziranja.
Ilustracija gotovog dizajna biomehaničkog bića za potrebe zabavne industrije - pogled na detalje
Kružna animacija gotovog biomehaničkog bića za potrebe zabavne industrije
U nekim slučajevima, testiranje animacije može se izvršiti i na samo prividno optimiziranom 3D konceptu, prije nego što se odobri za daljnji razvoj i time generira veći trošak. Kao primjer ovakvog pristupa vidimo animirani svemirski brod.
On nije teksturiran i njegov grubi visokopoligonalni oblik samo je automatskim algoritmom sveden na manje poligona kako bi se uštedjeli vrijeme i novac, dok se istovremeno može testirati njegovo ponašanje u animaciji, prije naknadnog opravdanog ulaganja. Kada smo zadovoljni animacijom, sljedeći korak su retopologija i kreacija pravilne 3D rešetke, UV mapiranje i teksturiranje završnog 3D modela.
Animacija koncepta svemirskog broda s dva transformacijska moda
Sljedeća ilustracija prikazuje nekoliko pogleda na fiktivni dizajn svemirskog broda koji pokazuje svojstvo promjene dvaju baznih konfiguracija djelomičnim razmještajem sklopnih dijelova. Unutar kognitivne priče, na primjer, u nekakvom filmu, navedeno bi značajno utjecalo na ukupni dojam kod publike.
Ilustracija koncepta svemirskog broda s više pogleda na njegova dva transformacijska moda
Ovisno o tome za kakvu svrhu je dizajn 3D modela stvoren, ne mora se jednaka pažnja poklanjati apsolutno svim pogledima na 3D model. Ovo je osobito značajan pristup kod specifičnih scena u priči kada se zna da će se vidjeti samo taj kut 3D modela.
Ilustracija koncepta svemirskog broda sa svim ortogonalnim projekcijama
5.4. Primjeri 3D-a u virtualnom okruženju od 360 stupnjeva
Prilikom ovako uređenih sadržaja u perspektivi punih 360 stupnjeva, koji mogu i ne moraju biti animirani, imamo iskustvo u kojemu smo mi u centru svijeta i naša perspektiva je glavna, baš kao i u stvarnom životu. Snimljeni film kamerom u "360 načinu" sličan je videoigri iz prvog lica, samo što nije interaktivan, bilo da je u pitanju animirani ili životni film. Iskustveno rečeno, znači da imamo priliku samo pasivno promatrati, što može biti i dobro i loše, naravno kao i sve, ovisno o samoj kvaliteti produciranog sadržaja.
Postojalo je negdje nešto slično takozvanom "interaktivnom" filmu, pri čemu se moglo birati koje poglavlje bi se sljedeće pustilo, a kao gledatelji imali bismo "A" ili "B" izbor scene. Međutim, taj vid umjetnosti nikada nije zaživio u značajnijoj mjeri. Razlog ovoj pojavi možda je bila prijevremenost, tehnološki i tržišno.
Naime, jako bitan aspekt koji još uvijek "guši" razvoj ovakvog tipa perspektivne umjetnosti jest činjenica da do sada VR uređaji nisu bili dovoljno široko ni cjenovno pristupačni, općenito u populaciji. Kako platforme poput Oculus Metaquest 2 postaju popularne, nove su opcije i tržište upravo otvoreni za druge igrače u industriji pa tako svjedočimo i ulasku Playstation VR-a na tržište.
Tijekom stvaranja ovakvog sadržaja poželjno je pripaziti na neke pojedinosti jer iako imamo potpunu slobodu gledanja kuda god želimo, u našoj je intuitivnoj prirodi da gledamo samo onaj interes koji samo za nas ima određeno značenje.
U tom trenutku izvođenja, sve što se događa uokolo ionako nije bitno za nekakvo izvorno iskustvo. Zato naša VR sloboda gledanja može značajno negativno utjecati na to da propustimo važne detalje u priči.
Upravo iz tog razloga, kada dođe vrijeme za nastavak priče u videoigri, ta igra svjesno i namjerno oduzme kontrolu igraču za vrijeme trajanja ključnih scena. No, za vrijeme samostalnog igračevog istraživanja, sloboda mu se vrati i ohrabruje ga.
Ako bismo snimali 360 film, morali bismo intenzivno paziti da gledatelj bude stalno povezan i znatiželjan u smjeru u kojemu mi želimo da bude, onda kada to želimo, za njegovo iskustvo i užitak.
Na klasičnim zaslonim /platnima i nije toliki problem jer znamo gdje je taj "kvadratni" sadržaj u inače bezinteresnoj okolini, najčešće u mračnom kinu, dok je u 360 sadržaju intuitivno prirodno da nas znatiželja vuče posvuda samo zato što to "posvuda" postoji.
VR vizualizacija u 360 stupnjeva - Kozmičko iskustvo
VR vizualizacija u 360 stupnjeva - Kristalni san
Aktivnosti za samostalno učenje
Pokušaj riješiti sljedeće zadatke primjenom naučenog.
Zadatak 1.
Metodom organskog modeliranja izradite 3D model ukrasne žlice za potrebe 3D ispisa. Neka ukrasni dio bude samo na dršci kako se ne bi ometala njezina praktična uloga pri jelu.Zadatak 2.
Metodom organskog modeliranja izradite 3D prsten s dragim kamenom za potrebe renderiranja. Pri tom pazite da su svi detalji isključivo na vanjskim površinama kako gotov prsten ne bi svojim oblikom ozljeđivao prst vlasnika ili vlasnice.Zadatak 3.
Metodom organskog modeliranja osmislite 3D koncept stiliziranog sendviča za potrebe projekta videoigre. Naglasak neka bude na detaljima isključivo s vanjskih, vidljivih dijelova površina.