Доброго времени суток, дорогие хабражители!

В прошлый раз я рассказывала об успехах создания мерча с биологическим уклоном для научно-популярного проекта. Подробнее можно почитать и посмотреть на рендеры здесь: 

Биологический мерч. Часть 2: эксперименты с обликом

И здесь:

Биологический мерч или не лишний способ применить 3D-принтер

А также анонсировала создание артикулируемой куклы в виде эмблемы сообщества - пресноводного рачка Триопса, более известного некоторым как щитень.

Просто значок в виде щитня, и даже упрощенную версию настоящего щитня мы уже сделали и печатаем. В скором времени опубликуем пост с результатами.

А вот кукла, да еще не просто фигурка, а артикулируемая (подвижная) - это куда сложнее. Но в то же время интереснее.

Итак, наше сообщество остановилось на слегка хуманизированном варианте. Однако хуманизация или антропоморфизация сопряжены с рядом проблем. 

В первую очередь - стилистических. Какие части делать более антропоморфными, а какие - менее? Да еще так, чтобы соблюсти эстетичность образа, не слишком исказить пропорции и при этом сохранить ключевые элементы образа животного?

_{Да, это вам не фурри прон для малолетних извращенцев рисовать - большая часть не соблюдает ни одно из правил хуманизации. Впрочем, они итак не имеют проблем с продажей.
(минутка профессионального юмора в среде художников)}

Другая проблема связана с технической стороной вопроса. Дело в том, что создание образа куклы и создание самой куклы - принципиально отличные этапы работы. При исполнении в реальном виде, а не виртуальном, непременно возникает ряд вопросов:

• размер фигурки - насколько кукла будет большой, какая детализация сохранится, например, при масштабе фигурки в 15 см?

• дробимость и разделение на элементы - прямо вытекает из предыдущего. Слишком большая фигурка не поместится на рабочем столе принтера, ее придется разделять и печатать по кусочкам. Казалось бы - артикулируемые части проще делить и соединять после печати. Однако фигурку малого размера лучше печатать единым куском, так как большинство распространенных пластиках слишком хрупки, и суставы просто развалятся при попытке нажать посильнее. К тому же пластик усаживается, сжимается при остывании, что также приводит к слипанию и повреждению суставов в малых масштабах.

• устойчивость модельки. Если модель кажется неустойчивой на рисунке - ничего страшного, это может только на восприятие и оценку повлиять. Но если неустойчивой будет фигурка, которая должна стоять на столе или полке - это уже проблема. Особенно из FDM пластиков типа PLA - они порой настолько хрупки, что тонкие детальки не выдерживают уверенного нажатия. Однако для моделей с ребрами жесткости или полнотелых фигурок без лишних отверстий и пустот вполне достаточно.

• непосредственно суставы. Да, это, пожалуй, самая сложная и уязвимая часть модельки. В зависимости от размера модельки, характера движения, размаха и эстетичности можно подобрать один из сотни типов джоинтов (joints, соединения). Но опять же, конечный выбор ограничен - ball joints с пустотами и резинками не подойдет для небольшой модельки, в то время как простое соединение со штырьком может выглядеть неаккуратно на модельке большего масштаба. При этом скрытые джоинты на хвосте, например, визуально и практически могут быть любыми, при этом отвечая функциональности.

• функциональность. Помимо подвижности и устойчивости, наш щитень еще должен будет держать в лапках книжку и факел. Но переделать кисти дело нехитрое, и оставим его на конец работы - иначе возникнут проблемы с симметрией лапок.

При этом программа, в которой будет выполняться моделька, принципиальной важности не имеет. В той или иной степени всеми необходимыми функциями и инструментами обладают все распространенные пакеты программ для моделирования. Есть некоторые различия непосредственно в методике и подходе, но это слишком длинно, я сделаю для этого отдельный пост.

Лично для себя я остановилась на ZBrush. Думаю, можно долго распинаться о том, что он хорош для органики, обладает массой функций и вообще эталон и маст хев для каждого моделлера, но… Но нет, мне просто удобнее и привычнее потому, что я работаю в нем больше трех лет и тупо привыкла :-)

Итак, концепт одобрен, софт выбран, приступаем к работе.

Для начала я создаю комплект примитивов - простых базовых объектов, расставляя их и сортируя по группам в зависимости от того, чем каждая группа станет в конце. Разумеется, начальный сет в процессе работы дополняется, убирается и изменяется под нужды моделирования, это нормально.

Из большей сферы лепим базовые объемы головогруди. Из цилиндров и капсул сделаем руки и ноги, сферы поменьше - кисти, суставы и дополнительные элементы.

Будем считать, что усолапки щитня эволюционировали в ручки. Это все еще не финальная часть - рельефы кажутся мятыми и недоделанными, да и суставы лишены джоинтов.

При этом важно следить за полигонажем и сеткой модели. ПОначалу часто бывало, что, увлекшись, я забывала о количестве подразбиений, и в один момент сабтул (“слой” в одну модельку) с 8 миллионами полигонов вешал всю систему. Да и правильность сетки в плане контроля пересечений и направления граней при малой полигональности выглядят очень коряво.

Тут делаем еще одно допущение - у настоящего щитня 40-70 пар лапок на всей брюшной стороне и на брюшке (хвосте). Конечно, и эстетически и практически это сложно и нелогично оставлять на кукле. Поэтому часть лапок будет просто “нарисована” на теле фигурки, а часть проигнорирована.

Ноги - чрезвычайно важная часть артикулируемой фигурки. Оставлять их тонкими, как на концепте, означает обречь фигурку на неустойчивость и хрупкость. Тяжелая база в виде щита с руками и хвостом должны поддерживаться толстыми и прочными ногами с плотно подогнанными суставами.

Тут мне немного поможет знание биологии, вернее, анатомии - создание бионических (природосообразных) выступов вдоль “бедер” и “голеней” играют роли ребер жесткости и будут помогать в распределении нагрузки, когда будут завершены.

Наступает самая сложная часть работы - ХВОСТ. По задумке, он должен быть полностью артикулируемый - каждый членик хвоста должен быть подвижен относительно двух других. При этом он должен двигаться как в стороны, так и в ограниченных углах вверх-вниз. 

В конечном счете пришлось остановиться на двух кольцевых соединениях по принципу цепи - так звенья хвоста сохраняли нужную подвижность, и при этом ограничивали друг друга выступающими частями панциря.

Это настолько сложная инженерная задачка, что мне пришлось помимо расчетов несколько раз переделывать по факту - дублируя членики и проверяя, как они состыкуются и какая свобода движений будет.

Все части модельки пристыковываем друг к другу. И.. это морально сложный этап, так как при большой подготовительной работе некоторые элементы все равно приходится доправлять и переделывать суставы. А тяжелый потому, что порой фронт этих правок кажется непомерно большим, отчего легко впасть в уныние и опустить руки. Но это непрофессионально :-)

Итак, база для куклы готова. Но это только половина работы - впереди еще доработка деталей, проработка глаз для уменьшения эффекта темной долины (неприязнь к изображениям человекообразных существ с лицами) и, самое главное, проработка суставов конечностей и их соединения с телом. Долго и муторно - придется проводить много манипуляций, булевых операций, вырезая и пристыковывая куски моделей, да еще лепить ограничители и проверять зазоры для сохранности движений.

Вот такая интересная работа у меня появилась, когда я занялась биологическим мерчем. Весьма интересно и расширяет границы, давая возможность поработать с необычными формами и образами.

Всего хорошего и не болейте!

_{Все картинки в посте - авторские. Модели и рендеры принадлежат автору.}