[Работа с 3D-графикой, Обработка изображений, Компьютерная анимация, Научно-популярное] Image Processing изображений из космоса для CG

Ответить на тему

Автор

Сообщение

news_bot ^®

Стаж: 6 лет 4 месяца
Сообщений: 27286

news_bot ^® написал(а)
11-Ноя-2020 21:31

Цитировать

Приветствую! Меня зовут Тим, я CG артист, режиссёр и автор научно-популярного проекта SGR A. В этой статье я хотел бы рассказать как создаю текстуры космических тел как для своих проектов, так и для кино, используя реальные снимки космических аппаратов.

Большое красное пятно сделано симуляцией дыма и частиц на основе оригинального изображения* (C4D+Octane+x-particles)
Сразу хочу предупредить что статья не является рекламой. Я лишь хочу поделиться результатами своей работы.
Некоторое время назад я увлёкся обработкой изображений с различных космических аппаратов. Довольно занятная штука. Всё началось с того что мне понадобились текстуры планет в очень высоком разрешении. Но их почти нигде не оказалось. И тогда я решил сделать свой собственный сборник текстур Солнечной Системы в 16к. Это оказалось совсем не так просто, как кажется…
Дело в том что нельзя просто скачать обработанные картинки с сайта НАСА и использовать их в своих целях, особенно если речь идёт о коммерческом использовании. Потому что каждый обработанный исходник изображения из космоса имеет авторские права человека, который совершил эту обработку. Прошерстив кучу официальных и неофициальных форумов по этой теме, я понял что самым активным и уважаемым в этом деле считается некий Bjorn Jonsson.
Предположительно он работает в НАСА и ему принадлежит большинство обработанных изображений и составленных карт различных планет и спутников. Именно поэтому мной было принято волевое решение делать практически всё с нуля и использовать сырые исходники, на которые никакие авторские права не распространяются (т.к. изображения сделаны в космосе).
Планеты пришлось собирать буквально по кусочкам, используя изображения на подобии таких:

Кусок поверхности Европы
Изображения с разных космических аппаратов в основном очень низкого качества и чёрно-белые. В идеале должно быть три чб снимка одной области для красного, зелёного и синего каналов, но к сожалению их очень непросто найти и над цветом приходится работать отдельно.
Поиск изображений на сайте OPUS выглядит примерно так:

:)
Проблему с низким качеством изображений мне помогают решать нейросети. В частности используется софт от Topaz Labs. Каждый исходник чистится от шума, апскейлится в несколько раз и приобретает резкость с помощью трёх разных нейросетей и фотошопа.
Ниже представлен процесс на примере одного изображения части поверхности Ио:

Поверхность Ио до обработки нейронными сетями (800х800)

Поверхность Ио после обработки нейронными сетями (4800х4800)

На основе обработанного изображения создаются каналы Color, Roughness, Normal и Displacement

Финальный результат (C4D+Octane)
Но это только часть космического тела. А нам нужны полноценные текстуры. Поэтому после обработки исходников нейронками, мы начинаем их склеивать в мозаику…
Тут возникает один болезненный момент — полюса планет. Так как для текстуры на шар нам требуется сферическая проекция, то создание полюсов приходится совершать в несколько этапов.
Первым этапом склеиваем полюса во фронтальной проекции с альфа-каналом:

Один из полюсов Юпитера
Далее переходим в 3д редактор и натягиваем их на сферу:

Создаём сферическую камеру и рендерим картинку 360 с пропорциями 2 к 1:

Теперь остаётся только совместить изображения центральной области и полюсов:

Финальный результат текстуры Юпитера
После завершения создания основной карты Color, приступаем к созданию каналов Normal, Roughness, Specular и Displacement.
В этом нам помогает Photoshop. На выходе получаем пять таких вот текстур:

По порядку: Color, Normal, Roughness, Specular и Displacement
Таким образом я сделал коллекцию семи планет Солнечной системы, одного Плутона и шести различных лун в 16к.

Теперь нам остаётся только создать шейдер нашей планеты в любом 3д редакторе и наслаждаться красотой космоса. Тут уже всё зависит от вашего воображения:

Юпитер (C4D+Octane)

Ио (C4D+Octane)
Так-же производились тесты в Unreal Engine 4, предварительно уменьшив размер текстур до 8к. Результат очень порадовал:

Один из примеров использования текстур созданных таким способом можно увидеть в моём короткометражном фильме о космических путешествиях или в тестовом шоте с пролётом мимо Европы
P.S. На самом деле нюансов в разы больше. Например Displacement map, в идеале должна быть 32 битной EXR. Недавно я придумал способ создавать такие карты. Но об этом напишу если только эта тема в принципе кому-то зайдёт.
Спасибо за внимание! Надеюсь что было интересно.
===========
Источник:
habr.com
===========
Похожие новости:

Теги для поиска: #_rabota_s_3dgrafikoj (Работа с 3D-графикой), #_obrabotka_izobrazhenij (Обработка изображений), #_kompjuternaja_animatsija (Компьютерная анимация), #_nauchnopopuljarnoe (Научно-популярное), #_kosmos (космос), #_cgi, #_nejronnye_seti (нейронные сети), #_solnechnaja_sistema (солнечная система), #_planety (планеты), #_astronomija (астрономия), #_kino (кино), #_tekstury (текстуры), #_tekstury_planet (текстуры планет), #_sgr_a, #_cinema_4d, #_photoshop, #_octane, #_unreal_engine_4, #_rabota_s_3dgrafikoj (
Работа с 3D-графикой
), #_obrabotka_izobrazhenij (
Обработка изображений
), #_kompjuternaja_animatsija (
Компьютерная анимация
), #_nauchnopopuljarnoe (
Научно-популярное
)

Профиль ЛС

Ответить на тему

Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете голосовать в опросах
Вы не можете прикреплять файлы к сообщениям
Вы не можете скачивать файлы

Текущее время: 03-Июл 22:42
Часовой пояс: UTC + 5