Úkoly

Problematika tvorby v Blenderu je rozdělena do jednotlivých témat. V rámci každého tématu je zadán rámcový úkol. Jeho konkrétní detaily a provedení je na vás. Celá práce na úkolech je pak shrnuta v showreelu.

Z každé úlohy by měly průběžně v semestru vznikat výstupy v podobě statických obrázků a také krátká videa (jednoduché animace – dolly/pan/orbit/zoom). Statické rendery by měly ideálně vzniknout z různých kamer jejich přepínáním, nikoliv přemisťováním jedné kamery. Obrázky i videa doporučuji dělat ve FullHD 1920x1080 (24/30 FPS) pro pozdější snazší zakomponování do showreelu.

Showreel shrnuje práci na jednotlivých úkolech (případně semestrální práci) a představuje váš postup v předmětu, resp. vaše schopnosti a dovednosti. Měl by obsahovat úvod (intro) a závěr (outro), hudbu na pozadí. Jeho délka by měla být cca 1-2 minuty.

[[TOC]]

Primitivní objekty

Cílem je seznámit se prakticky s UI Blenderu a nastavit si pracovní prostředí a vytvořit jednoduchou scénu z primitivních objektů. Cílem není objekty modelovat, ale kdo chce, může.

1. Vytvořte scénu s šachovnicí (Import Image As Plane).
2. Do scény rozestavte figurky pro dámu (primitivní objekty) nebo šachy (složitější objekty).
3. Scénu nasviťte zdrojem světla.
4. Přidejte do scény 3 kamery a pohledy z nich vyrenderujte.
5. Vytvořte FullHD video (1920x1080@24fps), cca 5-10s.

Scéna není pouze osvětlené nakupení objektů snímané kamerou, ale měla by mít nějakou myšlenku (nebo příběh), jejím záměrem je divákovi něco sdělit nebo v něm vyvolat nějaký pocit (vymyslíte scéně příběh?). Tomu je podřízeno rozmístění objektů ve scéně, způsob nasvícení a poloha kamery.

Totéž platí v případě pohybu kamery, neměl by být jenom technický, ale měl by mít nějaký smysl, účel a odpovídající způsob provedení. V případě technické prezentace je i technický pohyb lepší než statický snímek.

Tvorba scény

Cílem je vytvořit scénu s velkým množstvím objektů a v rámci ní také „zátiší“, které ztvární nějaký výjev (příběh). Opět není cílem objekty modelovat, ale spíš použít existující knihovnu objektů.

1. Vytvořte scénu s terénem pomocí deformace sítě (grid).
2. Importujte objekty z knihovny (ty pak budete instancovat).
3. Vytvořte částicový systém, který bude emitován z terénu a bude instancovat objekty z knihovny (např. stromy v lese).
4. Pomocí weight-paint módu přiřaďte různé váhy uzlům/plochám terénu, které ovlivní množství částic generovaných z terénu.
5. Vytvořte zátiší pomocí dalších objektů z knihovny.
6. Scénu nasviťte světlem typu Sun, případně pomocí HDRI mapy.
7. Vyzkoušejte nastavení mlhy v rámci scény (Mist)
8. Přidejte do scény 3 kamery a pohledy z nich vyrenderujte.
9. Vytvořte FullHD video (1920x1080@24fps), cca 5-10s.

Opět začněte s představou o výsledku (příběhem). Jaký pocit by měla scéna vyvolávat? Záměru pak přizpůsobte výběr a rozložení objektů ve scéně, barvu a typ světla i polohu a pohyb kamery.

Použití materiálů a osvětlení

Cílem je vytvořit materiály s různými vlastnostmi. Je možné použít scénu se šachovnicí a figurkami a jednotlivým figurkám přiřadit různé materiály. Různé zdroje osvětlení mají různé vlastnosti, které ovlivňují výsledné podání scény.

1. Vytvořte scénu s objekty.
2. Vytvořte pro každý objekt jiný materiál (např. plast, porcelán, sklo, kov, vosk, želé).
3. Vytvořte textové popisy materiálů (textový objekt s názvem materiálu) u jednotlivých objektů (potomek objektu).
4. Nastavte omezení (Constraints) textům, aby vždy byly přivrácené ke kameře.
5. Vyzkoušejte různé způsoby nasvícení scény (např. bodové světlo, kužely světel, slunce, obloha, objekt emitující světlo).
6. Přidejte do scény 3 kamery a pohledy z nich vyrenderujte.
7. Vytvořte FullHD video (1920x1080@24fps), cca 5-10s.

Použití textur, UV mapování

Cílem je vytvořit textury pro různé objekty. Textury mohou ovlivňovat nejen barvu povrchu, ale také další vlastnosti materiálu jako průhlednost, odrazivost, normály povrchu, atd. Procedurální textury se jednodušeji nanášejí na povrch objektů. Obrázkové textury zase obvykle vypadají fotorealisticky, ale je obtížnější jejich projekce na povrch objektů.

1. Použijte scénu s různými objekty.
2. Vytvořte pro ně základní materiály a vytvořte pro ně textury (procedurální i obrázkové/video).
3. Nastavte způsob mapování textury (projekce, UV mapování).
4. Nasviťte scénu pomocí Environment textury (HDRI mapy).
5. Přidejte do scény 3 kamery a pohledy z nich vyrenderujte.
6. Vytvořte FullHD video (1920x1080@24fps), cca 5-10s.

Low-poly modelování

Cílem je vymodelovat jednoduché objekty různými metodami. Jak pomocí primitivních objektů a jejich editací, tak pomocí symetrií/rotací, vytažením (Extrude) z hran a ploch, deformacemi, modifikátory (Sub-surf, ...). Také je možné místo drátového modelu (Mesh) použít křivky (Curves) a modelovat tak průchodem jedné křivky po jiné (průřezu po cestě).

1. Vytvořte jednoduché zátiší (např. stolek s nádobím).
2. Vymodelujte do ní objekty (např. stůl, skleničky na vodu, skleničky na víno, láhev vína, karafu s vodou, svíčku neb svítidlo s přívodním kabelem).
3. Přiřaďte objektům vhodné materiály.
4. Některým objektům přiřaďte texturu.
5. Nasviťte scénu odpovídajícím způsobem.
6. Přidejte do scény 3 kamery a pohledy z nich vyrenderujte.
7. Vytvořte FullHD video (1920x1080@24fps), cca 5-10s.

Hi-res (hi-poly) modelování

Cílem je vyzkoušet modelování pomocí sculptingu, kdy je kladen důraz na vysokou realističnost modelu (velké množství detailů). S tím souvisí také problematika topologie (retopologizace) a zapékání (baking) textur i geometrie (normál) do lo-poly verze modelu.

1. Vložte do scény jednoduchý objekt (lo-poly) a ten zduplikujte (hi-poly).
2. Lo-poly verzi vytvořte UV mapování.
3. Hi-poly verzi přidejte detaily pomocí sculptingu (ideálně neměňte příliš obrysové hrany).
4. Pro lo-poly verzi nastavte materiál a texturu.
5. Zapečte hi-poly verzi do lo-poly objektu pomocí Normal (pozor na pořadí výběru - 1. Hi, 2. Lo a vybranou texturu).
6. Nastavte zapečou texturu jako Normal Mapping lo-poly objektu a uložte textury.
7. Vyrenderujte pohled na scénu s Lo/Hi-poly objektem (a porovnejte čas renderu/animace).
8. Nasviťte scénu odpovídajícím způsobem.
9. Přidejte do scény 3 kamery a pohledy z nich vyrenderujte.
10. Vytvořte FullHD video (1920x1080@24fps), cca 5-10s.

Animace a rigging

Cílem je vyzkoušet různé metody animace, které se hodí pro různé situace. Kromě metody klíčových snímků mohou být vhodné metody založené na omezeních (Constraints) jako pohyb po křivce (Follow), sledování objektu (TrackTo) a řadičích (Drivers). Pohyby kamery se snažte dělat přirozeně a jednoduše. Metody animace založené na simulacích budou součástí dalšího tématu.

1. Animujte různé vlastnosti objektů (transformace, materiály, mapování textury, ...).
2. Vzájemně propojte transformace objektů pomocí omezení (např. pohyb objektu po křivce a jeho sledování kamerou, která se pohybuje za ním).
3. Vzájemně propojte vlastnosti objektů pomocí řadičů (např. rotace objektu ovlivňující polohu/barvu jiného objektu - potenciometr, polohu a rotaci - otáčení kola po povrchu).
4. Přidejte do scény 3 kamery a pohledy z nich vyrenderujte.
5. Animujte pohyb jednotlivých kamer a v čase mezi nimi přepínejte.
6. Vytvořte FullHD video (1920x1080@24fps), cca 5-20s.

Částicové systémy a fyzikální simulace

Cílem je vyzkoušet pokročilejší metody animace založené jak na částicových systémech, tak na fyzikálních simulacích. Částicové systémy je možné použít ke generování velkého množství objektů (instancí). Částice (a tedy i generované objekty) se pohybují podle vlastností polí různých typů, ve kterých se nacházejí. Simulace počítají s fyzikálním modelem, ve kterém se objekty nacházejí.

1. Vyzkoušejte jednotlivé typy fyzikálních simulací (začněte s rigid-body simulací).
2. Vytvořte částicový systém, který generuje objekty.
3. Vložte do scény pole různých typů, které budou ovlivňovat simulace a částicové systémy.
4. Přidejte do scény 3 kamery a pohledy z nich vyrenderujte.
5. Animujte pohyb jednotlivých kamer a v čase mezi nimi přepínejte.
6. Vytvořte FullHD video (1920x1080@24fps), cca 5-20s.

Node editor/compositor a postprodukce

Cílem je úprava renderu, kdy jsou operace aplikovány až na po jeho vytvoření, nebo je možné provádět úpravy existujících obrázků a videí (bez renderu). Typickými úpravami jsou barevné korekce, odšumění, efekty vinětace nebo rozostření, přidání dalších vrstev grafiky a podobně.

1. Otevřete existující scénu a povolte postprodukci renderu (Compositing).

2. V node editoru vložte mezi render a výstup kompozitoru různé uzly efektů:

   • Color Nodes (např. Bright/Contrast, Gamma, Invert),
   • Filter Nodes (např. Filter - detekce hran),
   • Distort Nodes (např. Crop, Displace/Translate/Scale/Transform).

3. Vložte vstupní uzel pro obrázek (s/bez alfa kanálu).

4. Vyzkoušejte kombinaci renderu a obrázku:

   • Color Nodes (např. Mix - různé způsoby prolnutí vrstev, Alpha Over),
   • Converter Nodes (např. Math, Separate/Combine RGBA, Set Alpha).

5. Vyzkoušejte animaci hodnot uzlů.

6. Vytvořte 3 různé statické výstupy kompozitoru.

7. Vytvořte FullHD video (1920x1080@24fps), cca 5s s animací efektů.

VFX, kombinace videa reálné a 3D (virtuální) scény

Cílem je zkombinovat obraz reálného prostředí (ideálně videa) s 3D generovaným obrazem. K tomu je potřeba nejdříve analyzovat zdrojové video a prvky v něm, poté na základě informací z videa (alespoň částečně) rekonstruovat scénu ve 3D a v ní pak vytvořit virtuální obsah.

1. Vyberte si jedno nebo více témat, které budete zpracovávat:
   • Render Videoklipu pomocí Node Editoru
     Úprava a spojení více obrazů a videí do jedné kompozice.
   • Sledování pozice z videa v Movie Clip Editoru
     Sledování polohy objektu (feature tracking) ve vstupním videu a doplnění videa o další prvky (obrázky, videa, 3D objekty), jejichž pozice budou řízeny zjištěnou polohou (polohami).
   • 2D stabilizace videa pomocí sledování jednoho/dvou bodů v Movie Clip Editoru a Node Editoru Použití efektu stabilizace obrazu na základě sledování objektů v něm (tracking).
   • Nahrazení části videa plochou (obrazem)
     Sledování polohy (tracking) 4 bodů v obraze, následovaný vytvořením překryvného objektu (obdélníku), který se bude podle sledovaných bodů deformovat a do nějž bude vložený obrázek nebo animace.
   • Použití masky videa
     Maskování části videa na základě sledování objektu (tracking). Např. vylepšený green-screening o vymaskování objektu mimo sledovaný objekt.
   • Rekonstrukce scény a camera-tracking
     Vytvoření virtuální scény na základě videa reálné scény a pohybu kamery v ní. Vložení vytvořeného 3D objektu do popředí před video reálné scény.
2. Vytvořte 3 různé statické výstupy kompozitoru.
3. Ve VSE (video-sequence editoru) vytvořte FullHD video (1920x1080@24fps), cca 15s obsahující:
   • První snímek (náhled videa) [1frame]
   • Intro (úvodní titulky) [5s]
   • Zpracovávané téma [5s]
   • Outro (závěrečné titulky) [5s]

Skriptování v pythonu, tvorba rozšíření

Cílem je vytvoření skriptu, který bude programově řešit jak generování objektů (resp. jejich geometrie), tak bude automatizovat opakující se činnosti.

1. Zvolte si vhodný objekt (předlohu), který budete vytvářet.
2. Vytvořte skript, který zvolený objekt (mesh) vygeneruje.
3. Zvolte si libovolnou komplexnější operaci a tu zautomatizujte vytvořením skriptu, např.:
   • Parametrické vložení objektu do scény, přiřazení modifikátorů vkládanému objektu a přiřazení materiálů a textur objektu.
   • Vygenerování textových objektů podle vstupních dat (v souboru) a jejich animace (šablona pro animovaný text)
   • Pohyb objektu (např. pinu nebo postavičky) po mapě a zobrazování jeho aktuálních souřadnic, přičemž GPS souřadnice jsou zadány v textovém souboru.
   • Vkládání (parametrizovatelné) obrázků se zvolenými efekty do VSE (video-sequence-editoru).
4. Vytvořte 3 náhledy na výsledek, UI nebo zdrojový kód.
5. Vytvořte FullHD video (1920x1080@24fps), cca 10s s představením vytvořeného skriptu a jeho činnosti a výsledků.

Animation Nodes/Geometry Nodes/Grease Pencil animace

Cílem je vyzkoušení "programování" v Blenderu bez programovacího jazyka. Pro "programování animací" využijte Animation Nodes, pro "programování geometrie" využijte Geometry Nodes. Alternativně je cílem vytvoření animace ruční kresby pomocí Grease Pencil nástroje.

1. Vytvořte zvolenou animaci pomocí Animation Nodes, Geometry Nodes nebo Grease Pencil.
2. Vytvořte 3 náhledy.
3. Vytvořte FullHD video (1920x1080@24fps), cca 5-10s výsledné animace (případně obsahující pohled na Node-tree).