Я тут пошарился по сети и наткнулся на тот факт, что 99,9% всех уроков и туторов, посвященных теням выглядят невероятно отвратительно. Дело в том, что я решил-было ограничиться конспектом открытых сочинений известних и уважаемых авторов, а наткнулся только на Лумиса, который пишет хорошо, но не совсем по нашей теме. Поэтому пришлось взять ноги в руки и написать все с нуля. :)
Если внимательно присмотреться к теням, которые рисую я, можно заметить, что там крайне мало ПРАВИЛЬНО построенных теней. Я сознательно пренебрегаю правильностью некоторых построений и плюю на законы оптики — так вполне можно делать. Но прежде чем начинать радоваться, вам предстоит узнать, что правильное построение теней освоить все-таки придется. Cразу предупреждаю: некоторые вещи будут противоречить классическому подходу — техдизайн, все-таки.
Для начала немного теории о том, как строится тень
Дано: плоскость, на которую падает тень; точечный источник света, который отправляет лучи во все стороны; вспомогательная плоскость, которая нужна сейчас-скажу-зачем (эта плоскость перпендикулярна первой). Падающую тень я иногда буду называть проекцией, чтобы было совсем понятно. Выглядит это примерно так:
1. Джентельменский набор тенелова.
Как известно, свет обычно распространяется по прямой. Это значит, что источник света, висящая в пространстве точка и отбрасываемая ею тень лежат на этой самой прямой:
2. Тень от точки — тоже точка.
Точка — это основа всего: отрезок, например, имеет две точки по краям. Построив на плоскости проекции двух точек, можно нарисовать тень от отрезка:
3. Здесь отрезок полностью лежит на вспомогательной плоскости. Тень отрезка, само собой, тоже в ней лежит.
Если отрезок стоит на плоскости, тень от него построить еще легче:
4. Проекция точки B совпадает с самой точкой B. Это позволяет с легкостью рисовать тени от столбов, заборов и прочих стоящих предметов.
Тень от какой-то плоской фигуры тоже простраивается по всем точкам от источника света:
5. Некоторые линии не влияют на контуры тени, поэтому их построение можно отбросить.
Теперь немного о построении точек в пространстве.
Если тот же самый отрезок из второго примера немного повернуть, он больше не будет попадать в нашу вспомогательную плоскость:
6. Одна из точек вылезла за границы построения.
Возникает вопрос: а как же простраивать точки в этом случае? А очень просто. Достаточно построить через источник и каждую точку предмета по одной плоскости. Примерно так:
7. Можно воспользоваться способом, описанным на второй картинке.
8. То же самое относится и ко второй точке, только плоскость другая.
9. Если соединить две тени от двух точек, получится тень отрезка. Тут она выглядит немного странно, потому что одна точка ниже другой. Это создает эффект обратной перспективы, но с построениями там все в порядке.
Естественно, плоская фигура ведет себя точно так же — просто точек чуть больше. Кстати, если у фигуры нет точек, а есть кривые, тени простраиваются по касательным:
10. Касательную определить достаточно легко: ЗА ней ни одна линия, проведенная из источника света, объект не пересечет.
Этой информации вполне достаточно для того, чтобы построить тень от предметов любой формы — ведь каждый из них можно разложить на графические примитивы или полигоны (для тридэшников: тень можно по строить по вертексам:). То есть, достаточно найти несколько ключевых точек и соединить их линиями.
Вот, например, построение тени от куба (картинка взята из архива):
11. В данном случае достаточно трех треугольников для трех вершин куба, остальные точки не видны.
Вывод: с помощью краев предмета, источника и нескольких построений можно построить тень от предмета любой формы.
Самый основной затык состоит в определении места, где построенный луч пересекается с плоскостью — не все могут определить его правильно с первого раза. Это нормально, и это лечится практикой. Но есть фишка, которая может помочь в восприятии теней. Вот так выглядит тень от куба в пятом bryce:
12. По очертаниям тени можно определить положение источника света. Это помогает, когда нужно вписать новый объект в уже существующую сцену.
Если камеру точно совместить с источником света, сцена будет выглядеть так:
13. Согласно старинным предположениям, из человеческих глаз вылетают невидимые лучи и ощупывают предметы — как-то так.
Заметили? Тень полностью пропала (она появится снова, если немного сдвинуть камеру):
Это значит, что на плоскости тень той же формы, что и силуэт предмета из точки освещения (только искаженной в зависимости от поверхности, на которую эта тень падает).
Немного информации водгонку (из серии «думанья наоборот»™): для того, чтобы определить, какая точка находится в тени, просто «посмотрите» на источник света из этой точки. Источник не видно? Значит, эта точка находится в тени. Источник виден частично? Ок, там находится полутень. Источник виден полностью и ничем не перекрывается? Точка освещена.
И последнее: умение строить тени слету очень сильно зависит от пространственного мышления. Если вы совершенно четко представляете, какой формы объект и как выглядит поверхность, на которую падает тень, ее границы вы сможете нарисовать без труда. Остальное — дело спецэффектов. О них — в следующей части. Просьба с уважением относиться к авторскому контенту.
Тени (часть вторая).
Ок, как строить тени понятно. Но фишка состоит в том, что как бы четко они ни были построены, реалистичными они выглядеть не будут. Если не соблюсти несколько условий.
Дано: куб, равномерно залитая тень, плоскость.
Сейчас тень — обычное ломаное пятно на картинке. А пятен, тем более, серых, стоит избегать. Воздушная перспектива. Основной принцип звучит так: чем дальше от нас объект, тем он менее контрастный. Дело в том, что воздух не такой прозрачный, каким кажется. Он умеет рассеивать свет, поэтому контраст теряется. Горы на горизонте все видели? То же самое применимо и к небольшим объектам и сценам (чтобы добиться эффекта глубины на картинке, нужно это подчеркнуть). 1. Чем ближе к наблюдателю находится тень, тем она темнее. Чем она дальше, тем она прозрачней. Самой темной частью тени будет ближняя к нам часть, близость части определяется на глазок:
На этой картинке самая темная часть она находится в самой нижней точке тени на картинке.
2. Чем больше расстояние между объектом и тенью, тем прозрачнее тень. Это опять-таки связано с рассеиванием света в воздухе. Можно сказать, что чем большее расстояние «проходит» тень, тем больше «поглощается» Это значит, что у стоящего на плоскости предмета (например, столба или куба) самую темную тень отбрасывает основание, а самую светлую — верхушка.
Чем дальше точка тени от ПРОЕКЦИИ объекта на плоскость, тем она светлее.
Оптические иллюзии. Около 80% восприятия мира приходится на долю глаз, но обрабатываем изображения мы все-таки мозгом. Человеческий мозг — хорошо настроенная штуковина. Часть информации он игнорирует, а часть искажает, чтобы получилась более качественная картинка. Любой экран по своим качествам сильно отстает от реальности, поэтому нужно мухлевать, чтобы получилось похоже. Иначе получится так:
Автор иллюзии Эдвард Адельсон утверждает, что белые клетки в тени и черные на свету одного цвета. Можешь убедиться в этом с помощью фотошопской пипетки.
3. Тень по краям должна быть темнее, чем в середине. Когда ты выходишь на улицу в яркий солнечный день, приходится щуриться, но потом глаз адаптируется и это проходит. Точно также и здесь — настройка на контрастные детали отличается от настройки на однотонные.
В реальности глаз выхватывает не весь объект, а только его контуры/границы/перегибы, «дорисовывая» ровные внутренности.
Я предлагаю проверить, как тень выглядит лучше — с высветлением в середине или без него. В любом случае, оно должно оставаться еле заметным, на границе сознания.
Высветление почти незаметно, но мне кажется, тень стала лучше.
Важная мелочь. В природе и быту нет ни одного идеально гладкого предмета. Какой тщательной шлифовке его не подвергай, он все равно не будет абсолютно плотно прилегать к поверхности, на которую ты собираешься его поставить. 4. Это значит, что под предметом образуется зазор, в который попадает очень мало света (туда с трудом попадет даже атмосферное свечение). Чем шире этот зазор, тем тень более светлая и размытая. И наоборот, чем плотнее прилегание, тем она резче и темнее.
Куб прочно стоит на плоскости.
На этом с жесткой тенью от точечного источника покончено. Этих приемов вполне достаточно для тренировки, но недостаточно для реалистичности. Дальше рассказ пойдет о том, как эту тень размывать до естественного состояния.
Тени (часть третья).
Как размывать тени?
Вид тени зависит от характеристик источника света. В природе точечных источников не бывает, все они имеют какую-то форму. А поскольку свет излучается каждой точкой этой формы, мы получим совокупность точек, от которых надо строить тени. Все эти тени вместе и дают эффект размытия.
Но логика подсказывает, что есть способы попроще.
Чем больше по размеру источник света, тем более размытой будет тень. В облачный день резких теней ты не увидишь, потому что облака играют роль огромного софтбокса. С другой стороны, лампочка накаливания дает контуры, близкие к описанным в предыдущей части. Но и в том, и в другом случае размытие будет — вопрос в том, насколько сильное.
Откуда берется размытие?
Я думаю, все видели схему солнечного затмения, вот она:
Полное солнечное затмение эксклюзивней, потому что его показывают меньшему числу народа. Оно и понятно: полутень от луны больше, чем полная тень. Картинка с сайта home-edu.ru
Любой большой самосветящийся объект испускает лучи изо всех точек, поэтому если с какой-то поверхности будет видна хотя бы часть объекта, полной тени там не будет. Полная тень возникает только в тех местах, откуда не видно ни одной точки объекта. Полутень возникает в тех местах, где светящийся объект ЧАСТИЧНО перекрывается несветящимся.
На точку А тень не падает. В находится в полутени (чем ближе к полной тени, тем темнее). С находится в полной тени.
Чем дальше от предмета тень, чем больший «путь» она преодолевает по воздуху, тем больше она размыта (поэтому тени от летящих авиалайнеров на земле незаметны).
Малые источники света.
Обычная лампочка, зажигалка или фонарик дают ровную тень, близкую к тени точечного источника света. В техдизайне эту тень построить проще всего с помощью blur tool:
На веб-резрешениях я пользуюсь: blur tool hardness 0% на близких к объекту частях тени, blur tool hardness 70% на далеких от объекта частях тени.
Тень около точек B', C' и D' размыта больше, чем около M', потому что отрезок MM' короче, чем остальные три.
Большие источники света.
Круглый софтбокс.
Почему круглый? Он дает равномерное размытие. Случай с софтбоксом совершенно аналогичен случаю с солнечным затмением. С практической точки зрения, тень будет тем больше размытой, чем больше осветительный прибор.
Методика здесь немного другая — я активно использую polygonal lasso tool, резинку и размытие, причем здесь я включаю кисть потяжелее — blur tool, round brush 100% hardness, 0px spacing.
Я отделил зону полной тени от зоны полутени. Поскольку это потом предстоит сильно размыть, достаточно только примерно угадать, где эта граница будет проходить.
Резинкой диаметром в 100—200 пикселей я стер лишнее по краям. Граница тени и полутени при этом не должна стать заметной (то есть, нужно сделать плавный переход от освещения к тени, не трогая при этом зону полной тени).
У сильной кисти, кстати, есть большой косяк: она искажает цвета слоя. Лечится это новым слоем с clipping mask поверх прежнего.
Снова резинка и еще несколько мелких действий.
Получилась вполне приличная тень, с которой уже можно работать дальше. Я уверен, можно придумать несколько способов сделать это быстрее и качественней. Например, так (пусть это будет достаточно большой софтбокс):
Полутень в режиме multiply.
Полная тень на новом слое в режиме multiply.
Лампа дневного света.
Я имею в виду в виду трубку с газом. С ней фишка такая: поскольку это продолговатый светящийся объект, размытие тоже будет происходить только в одном направлении. Примерно так:
Если присмотреться к тени, станет ясно, как расположена лампа. Если лампу повернуть, направление размытия изменится. Поэкспериментируйте с этим :)
Сложные источники света состоят из произвольных штрихов, тенюшек и бликов. Напимер, если оставить щель в плотной занавеске и посмотреть на потолок, можно увидеть теневой веер. А костер вообще дает случайные отсветы и тени от каждого языка. Поскольку предмет редко освещается единственным источником, тень от него будет выглядеть достаточно сложной. Но о том, какие тени дают предметы в этом случае — в следующем рассказе.
p.s. Ни в коем случае нельзя пользоваться filter -> blur -> gaussian blur или ему подобными. Почему, объяснять не буду. Вы уже люди опытные, сами думаете :)
Это значит, что у стоящего на плоскости предмета (например, столба или куба) самую темную тень отбрасывает основание, а самую светлую — верхушка.
