Vizualizácia mimozemského života poodhaľuje trendy v 3D a hernej grafike

V rámci medzinárodného projektu vytvorili grafici z Českej republiky, Slovenska, Poľska a Rumunska vlastné predstavy o živote na vzdialených planétach. Vizualizácie boli vytvorené pomocou grafického procesora GeForce RTX 4090 a demonštrujú možnosti súčasných nástrojov na tvorbu 3D obsahu a hier.

V rámci medzinárodného projektu "Universe of Creativity" spoločnosť NVIDIA oslovila talentovaných 3D grafikov z Českej republiky, Slovenska, Poľska a Rumunska. Ich úlohou bolo vytvoriť originálnu víziu života na cudzích planétach s využitím najnovších technológií a nástrojov. Každý z tvorcov pristúpil k zadaniu originálnym spôsobom. Okrem množstva planét a mimozemských tvorov predviedli aj využitie širokej škály nástrojov, okrem iného od procedurálneho generovania grafiky až po využitie umelej inteligencie. Náročnú úlohu im uľahčila najnovšia generácia grafických procesorov GeForce radu RTX 40, ktoré tvoria jeden z pilierov platformy NVIDIA Studio pre digitálnych umelcov. 

Zástupkyňou Českej republiky je Anna Pačesová, ktorá zastáva pozíciu vedúcej grafickej dizajnérky v spoločnosti Warhorse Studios. Slovensko zastupuje Erik Bartoš, ktorého čitatelia môžu poznať napríklad vďaka jeho videomappingu na svetoznámom Festivale svetla Signal.

Luskouna z planéty podobnej Zemi je poháňaná herným enginom

Anna Pačesová miluje videohry a 3D grafiku odmalička, ale k ich tvorbe sa dostala okľukou. Počas štúdia na Karlovej univerzite sa podieľala na vývoji historickej vzdelávacej dobrodružnej hry Atentát 1942. Jej ďalšie kroky viedli k Warhorse Studios, tvorcom príbehovej historickej RPG hry Kingdom Come: Deliverance, kde krátko pracovala ako testerka. Čoskoro však začala uplatňovať svoj grafický talent na novej pozícii v tíme, ktorý vytváral grafické prostredie hry. Dnes zastáva prestížnu pozíciu hlavnej výtvarníčky postáv v zatiaľ neoznámenom projekte štúdia. 

V rámci medzinárodného projektu Anna vytvorila modely života na skalnatej exoplanéte TRAPPIST-1e objavenej v roku 2017. Zo všetkých doteraz objavených planét sa svojím tvarom, jadrom a magnetickým poľom najviac podobá Zemi. Jednou stranou je trvalo otočená k svojej hviezde a druhou do vesmíru. Preto je na jednej polovici vždy deň a na druhej vždy noc. A fúka silný vietor. Kvôli týmto podmienkam je tvor vybraný ako ideálny predstaviteľ života v ňom podobných luskounovi. 

Najprv bolo potrebné vymodelovať modul v programe ZBrush. Proces tvorby tu môže vzdialene pripomínať prácu s hlinou alebo modelovaním z hliny. Guľa sa postupne kreslí na grafický tablet, aby sa vytvorila konečná postava so všetkými ryhami a šupinami. Zatiaľ však žiadne textúry. Na použitie v hernom engine je však potrebné znížiť počet polygónov modelu, na čo slúži program Maya. Textúry boli vytvorené v aplikáciách Marmoset Toolbag a Substance painter, išlo o kombináciu ručnej práce s automatickým textúrovaním. 

Takto sa postupne vytvára model struku ťahmi na grafickom tablete.

Výsledná scéna bola vytvorená v populárnom Unreal Engine, kde najvýkonnejšia grafická karta GeForce RTX súčasnosti, RTX 4090, umožnila pracovať plynule a s detailným zobrazením všetkých objektov. Aj vykresľovanie scény je oveľa rýchlejšie. Z 30 minút na starom GPU to podľa svojich slov teraz Anna zníži na 1 až 2 minúty.

Procedurálne vytvorený ekosystém z meteoritov

Erik Bartoš je 2D a 3D grafik, tvorí animácie a videomappingy a spolupracoval na projekte pre posledný Signal Festival.

Jeho planéta a stvorenia sú založené výlučne na jeho predstavivosti a fascinácii vznikom vesmíru a života všeobecne. Vytvoril planétu v slnečnej sústave, na ktorej vybuchlo Slnko a zničilo veľkú časť jej sústavy. Demonštruje tak klimatické zmeny dovedené do extrému - planéta stratila väčšinu svojej hmoty a bola ponechaná svojmu osudu. 

"Výbuch Slnka spôsobil, že život na tejto planéte sa dostal do svojej najzákladnejšej podoby a postupne sa začína znovu vyvíjať," hovorí Erik Bartoš, ktorého prácu si môžete pozrieť tu. 

Aby bol celý ekosystém rozmanitý, musel Erik vytvoriť viac druhov podobných druhov. Tu sa uplatnila funkcia geometrických uzlov v programe Blender 3D. Ide o novú funkciu, ktorá umožňuje pomerne ľahko vytvárať modely z malých objemov údajov. Samotné modelovanie sa vykonáva výberom a spájaním vybraných geometrických uzlov, z ktorých každý jednoznačne modifikuje konečný tvar výsledného objektu na základe vstupných údajov. Erik celý proces demonštruje v rozhovore na YouTube.

Rozmanité živočíšne druhy vznikajú prácou s tzv. geometrickými uzlami.

Kreativita riadená umelou inteligenciou a inšpirácia kvantovou fyzikou

Poľskí grafickí dizajnéri Kuba Matyka a Kamila Staszczyszyn zo štúdia MELT použili umelú inteligenciu novým spôsobom. Najprv navrhli scény v programe Cinema 4D, ale len v základnej podobe, bez toho, aby dali postavám konečný vzhľad. Potom nechali umelú inteligenciu vytvoriť niekoľko variantov mimozemského zvieraťa inšpirovaného takzvaným "vodným drakom". Nakoniec všetko spojili do finálnej animácie, ktorú môžete pozrieť tu.

Maciej Żemojcin a Waldemar Peter zo spoločnosti PixelRace používajú herný engine na virtuálnu tvorbu scén pre filmy, televízne seriály, hudobné videoklipy a reklamy. To zahŕňa počítačom generované realistické exteriéry a interiéry v reálnom čase a úplnú synchronizáciu s tradičnou scénografiou. Herecké scény sú realizované pomocou virtuálnych miest s využitím techník známych z fotorealistických počítačových hier.

Myšlienka planéty, ktorú vytvorili, na základe teórie mnohých svetov Hugha Everetta. Slávny fyzik navrhol kvantovú koncepciu, ktorá predpokladá existenciu nespočetných variantov vesmírov. "Podľa nej si môžeme predstaviť vesmír, v ktorom lietajú ryby, alebo vesmír, v ktorom je gravitácia úplne iná. To bola hlavná os pri tvorbe našej animácie," komentujú autori svoju víziu.

Rumunsko zastupoval Robert Dragoiu s planetou, ktorá zápasí s extrémnou zimou a letom. Na svoju prácu použil Cinema 4D s OctaneRender. "Samotná Cinema 4D je veľmi výkonný program, ale s použitím OctaneRender, čo je renderer založený na GPU, bola moja práca približne 250-krát rýchlejšia ako s pôvodným rendererom," povedal Robert.

Všetci účastníci medzinárodného projektu, ktorého miestnym partnerom bola Alza.cz, pracovali s grafickými kartami NVIDIA GeForce RTX 40. Predtým ich prácu a kreativitu často ovplyvňovalo pomalé vykresľovanie objektov v jednotlivých programoch alebo dlhší čas spracovania. Po novom sa ich možnosti výrazne rozšírili.