Введение

Инструмент цифровой скульптуры Maxon ZBrush — это инструмент цифровой скульптуры, сочетающий в себе 3D/2.5D моделирование, текстурирование и рисование. Он использует запатентованную технологию "пиксел" (pixol), которая хранит информацию об освещении, цвете, материале, ориентации и глубине для точек, составляющих все объекты на экране. ZBrush имеет сходство с традиционной скульптурой. ZBrush используется для создания моделей "высокого разрешения" (то есть моделей, достигающих 40+ миллионов полигонов) для использования в фильмах, играх и анимации такими компаниями, как ILM, Weta Digital, Epic Games и Electronic Arts. ZBrush использует динамические уровни детализации, позволяя скульпторам вносить глобальные или локальные изменения в свои модели. ZBrush наиболее известен своей способностью создавать детали средней и высокой частоты, которые традиционно отрисовывались на картах рельефа. Полученные детали сетки затем можно экспортировать в виде карт нормалей для использования на низкополигональной версии той же модели. Их также можно экспортировать в виде карты смещения, хотя в этом случае низкополигональной версии обычно требуется большее разрешение. Или, после завершения, 3D-модель можно спроецировать на фон, превратив её в 2.5D-изображение (на которое можно применить дополнительные эффекты). Затем можно приступить к работе над другой 3D-моделью, которую можно использовать в той же сцене. Эта функция позволяет пользователям работать со сложными сценами без чрезмерной нагрузки на процессор. ZBrush был разработан компанией Pixologic Inc., основанной Офером Алоном (также известным под псевдонимом "Pixolator") и Джеком Римохом. Программное обеспечение было представлено в 1999 году на SIGGRAPH. Демо-версия 1.55 была выпущена в 2003 году, а версия 3.1 — в 2007 году. ZBrush 4 для Windows и Mac был анонсирован 21 апреля 2009 года с датой выхода в августе, но позже был перенесен. Версия 3.5 была выпущена в сентябре того же года и включает в себя некоторые новые функции, изначально предназначенные для ZBrush 4. Благодаря GoZ ("Go ZBrush"), доступному начиная с версии 4, ZBrush обеспечивает интеграцию с другими программами 3D-графики, такими как Autodesk Maya, Autodesk 3ds Max, Cinema 4D, LightWave 3D, Poser Pro, Daz Studio, EIAS, Modo и Blender. ZBrush был приобретен компанией Maxon в январе 2022 года. С тех пор ZBrush был добавлен в подписку Maxon One. Кроме того, рендерер Redshift был интегрирован в ZBrush.

Пиксол

Как пиксель, каждый "пиксол" содержит информацию о координатах X и Y, а также значения цвета. Кроме того, он содержит информацию о глубине (или координате Z), ориентации и материале. Файлы, связанные с ZBrush, хранят информацию о пиксолах, но при экспорте этих карт (например, в форматы JPEG или PNG) они преобразуются в плоское изображение, и данные о пиксолах теряются. Эта техника концептуально схожа с вокселем – другим типом 3D-пикселя.

Особенности

ZBrush включает в себя множество функций, облегчающих создание моделей и сеток.

3D-потолок

Первоначальная загрузка ZBrush включает в себя тридцать 3D-кистей для скульптинга, и дополнительные кисти доступны для скачивания. Каждая кисть обладает уникальными характеристиками, при этом обеспечивая общий контроль над жёсткостью, интенсивностью и размером. Альфы, используемые для создания определённого узора или формы, и текстуры также являются настраиваемыми параметрами кистей.

Поликарбонат

Полипайнтинг позволяет пользователям рисовать непосредственно на поверхности объекта, минуя необходимость предварительного назначения текстурной карты, путем добавления цвета прямо к полигонам.

Иллюстрация

ZBrush также предоставляет возможность скульптинга в 2.5D и включает в себя несколько кистей для этого. Пиксел, созданный при скульптинге или иллюстрировании в 2.5D, содержит информацию о цвете, глубине, материале, положении и освещении.

Перевести

ZBrush также имеет функцию, аналогичную скелетной анимации в других 3D-программах. Функция "Транспозиция" позволяет пользователю выделить часть модели и придать ей позу без необходимости создания скелетной оснастки.

ЗСферы

Пользователь может создать базовую сетку с однородной топологией, а затем преобразовать её в модель для скульптинга, начав с простой сферы и добавляя больше "ZSpheres", пока не будет сформирована основная форма нужной модели.

Гос.

Внедрённый в ZBrush 3.2 OS X, GoZ автоматизирует настройку шейдинговых сетей для карт нормалей, смещения и текстур 3D-моделей в приложениях, поддерживающих GoZ. При возврате сетки в ZBrush, GoZ автоматически перенесёт существующие детали высокого разрешения на поступающую сетку.

Лучший превью

Также в комплект входит полноценный пакет рендеринга под названием Best Preview Render, позволяющий использовать полные карты окружения на 360° для освещения сцен с помощью HDRI-изображений. BPR включает новую систему управления освещением, называемую LightCaps. Она позволяет не только настраивать расположение источников света вокруг модели, но и генерировать окружение на основе модели для последующего HDRI-рендеринга. Также поддерживается настройка материалов в реальном времени. Поддерживаются свойства материалов, такие как подповерхностное рассеяние, а также отражения от окружающей среды и сканирующие отражения. BPR также содержит набор встроенных фильтров, которые можно использовать в реальном времени для создания выразительных эффектов и коррекции изображения, не прибегая к использованию других программ для редактирования фотографий.

Динамеш

Это позволяет ZBrush быстро создавать новую модель с равномерным распределением полигонов, улучшать топологию моделей и устранять растяжение полигонов.

Сетка из волокон

Fibermesh — это функция, позволяющая пользователям создавать полигональные волокна, исходящие из их моделей, или моделировать различные ботанические объекты. Это также инструмент для одновременного редактирования и манипулирования большим количеством полигонов с помощью кистей Groom.

Зремешер

Это автоматическая система ретопологии, ранее известная как QRemesher, которая создает новую топологию на основе исходной модели. Новая топология обычно более аккуратная и равномерная. Этот процесс также позволяет уменьшить или увеличить количество полигонов. Пользователь может управлять этим процессом, чтобы новая топология следовала контурам модели и сохраняла больше деталей в заданных областях.

Теневая коробка

Shadowbox позволяет пользователю нарисовать примерный силуэт желаемой модели на внутренней стороне виртуального куба. Любые изменения в эскизе мгновенно применяются к 3D-модели, к которой затем можно добавить дополнительные детали. Эта функция наиболее эффективна при моделировании твердых тел.