مقدمه ای بر علم کامپوزیت

درود به دوستان عزیز. قبل از اینکه در مورد مقاله مون صحبت رو شروع کنیم بذارید تبریک بگم فرا رسیدن مدارس و دانشگاه رو و از صمیم قلب براتون آرزوی موفقیت می کنم. یادتون نره درس مهمتر از خیلی چیزاست ! خب همون طور که از عنوان مطلب معلومه قراره در مورد کامپوزیت صحبت کنیم. مثل همیشه اول به موضوعاتی می پردازیم که بتونه کمکی باشه برای علاقمندان تازه وارد این رشته و در آخر هم یکم بحث رو تخصصی میکنیم که بچه های فعال این حوزه بتونند استفاده کنند.

 

بذارید چند تا سوال رو مطرح کنیم و بعد به تک تکشون جواب بدیم.

 

دوستان کامپوزیت یعنی ترکیب چند چیز و بدست آوردن یه چیز واحد که این چیز واحد، خواص مواد سازنده اش و در خودش داره. این تعریف خیلی خیلی کلی بود. بذارید یه مثال بزنم. تو بعضی از شهرها یا روستاها از ماده ای به نام کاهگل استفاده می کنند که جلو نفوذ بارون رو بگیرند. این کاهگل یه ماده کامپوزیتی هست که امروزه با پیشرفت علم جای خودش رو به ایزوگام داده که باز این هم یه ماده کامپوزیت شده هست. ولی چرا کامپوزیت ؟ بعضی از مواد یکسری خواص دارند و یکسری معایب برای اینکه بتونیم خواص خوب مواد رو نگه داریم و خواص بد رو از بین ببریم می یایم از کامپوزیت استفاده می کنیم مثلا آب رو با خاک ترکیب می کنیم و گل بدست میاد ولی گل شکننده هست و برای رفع این مشکل میایم کاه رو به آب و خاک اضافه می کنیم و این کار باعث میشه یه ماده کامپوزیت شده ای بدست بیاریم که خواص هر سه ماده رو توش داره و ضعف ها رو هم تا حدودی می پوشونه. در آخر ماده ای داریم که نه خاکه نه آبه و نه کاه. از این جور مواد دوره ورتون خیلی خیلی وجود داره و فکر کنم اهمیت کامپوزیت رو بتونید درک کنید.

 

 

بچه ها پلان یه فیلم رو در نظر بگیرید که به طور مثال یه خودرو رو منفجر می کنند. این پلان از لایه های متفاوتی تشکیل شده که هر لایه شاید به تنهایی معنای خاصی نده یا زیبایی خاصی نداشته باشه حالا به هر دلیلی. ولی اگر بتونیم لایه های مختلف رو با هم ترکیب کنیم و این کار باعث بشه که لایه هایی که مشکل دارند ضعفشون پنهان بشه یا اصلا لایه های جدیدی اضافه کنیم تا بتونیم صحنه بسیار زیبا تری رو داشته باشیم. چطوری ؟ پیشنهاد می کنم فیلم زیر رو ببینید.

 

 

به این علم کامپوزیت میگن و به کسی که این کارو انجام بده کامپوزیتور میگن. پس کامپوزیت شد ترکیب و اصلاح لایه های مختلف باهم و بدست آوردن یه لایه واحد که خصوصیت تمام لایه ها رو تو خودش داشته باشه. کامپازیتور حرفه ای چه کسی هست ؟ کسی که طوری لایه ها رو ترکیب کنه که تو فایل نهایی هیچ رد پایی از لایه های قبلی نموده باشه. خیلی تمیز و حرفه ای. حالا بریم سراغ سوال سوم .

 

 

قبل از اینکه به این سوال جواب بدیم بذارید یه مقدمه ای داشته باشیم که منظورم دقیقا از کامپوزیت چه و چه نوعی از کامپوزیت مدنظر هست. خیلی از دوستان وقتی صحنه ای رو رندر می کنند بلافاصله فایل رندرشون رو وارد نرم افزاری مثل فتوشاپ می کنند و شروع می کنند به کار بر روی رندرشون که به اصطلاح میگیم عملیات post production و به نحوی کامپوزیت ولی تا حالا فکر کردید اگر تک فرم بشه چند فرم باید چکار کرد ؟ تو این شرایط (وقتی با انیمیشن سرو کار داریم) قوانین قبلی دیگه کارساز نیست و اینجاست که به معنای واقعی وارد دنیای کامپوزیت میشیم.

 

بچه ها اصولا تو بحث جلوه های ویژه از علم کامپوزیت استفاده می کنند تا بتونند لایه های مختلف رو با هم مچ کنند. و یا عناصر مختلف صحنه رو دست کاری کنند، حالا امکان داره این صحنه رئال باشه یا صحنه طراحی شده به هر نحوی. پس 2 کاربرد بالا، جواب سوالمون شد. دوستان مشکل اینجاست که از این 2 کاربرد میشه صدها مثال زد و واقعا نمیشه تمام مثال ها رو مطرح کرد ولی برای درک بهتر بیاید چند تا مثال رو باهم بررسی کنیم.

 

 

خب، دوستان حذف پرده سبز یا دقیقتر بگیم حذف رنگ های کلیدی همیشه یکی از شاخه های کامپوزیت بوده و خواهد بود و علم خودش رو میخواد. معمولا تو این صحنه ها ما فرایند ترکینگ رو هم داریم که جزء کامپوزیت به حساب نمی یاد ولی یه کامپوزیتور حرفه ای می تونه این بخش رو هم یاد بگیره چون بدون ترک کامپوزیت معنی نمیده. وقتی حرکت داریم باید حرکت دوربین شبیه سازی بشه برای اطلاعات بیشتر می تونید به این پست مراجعه کنید.

 

 

Mate painting هم یکی از شاخه های اصلی این رشته به حساب میاد. این تکنیک باعث کاهش هزینه تولید میشه و نتیجه بسیار زیبایی داره ولی یکسری محدودیت های هم داره. مثلا جاهایی بیشتر استفاده میشه که دوربین کمترین حرکت رو داره یا نمای بسیار باز رو داره فیلم برداری می کنه مثل همین عکس بالا.

 

 

بچه ها تو عکس بالا از تکنیک mate painting و camera projection استفاده شده و بهترین حالت برای زمانی که چنین صحنه های وسیعی داریم به همراه حرکت دوربین. تو بحث کامپوزیت هم با مباحث سه بعدی و تکسچر و رندر سر و کار دارید .چون خیلی خیلی مفید خواهد بود.

 

با علم کامپوزیت میتونید طراحی های کامپیوتری خودتون رو با محیط واقعی ترکیب کنید و یا بالعکس. خب عزیزان بخش اول صحبت ما تمام شد. حالا بیاید یکم بریم جلوتر و ببینیم چطوری باید یک پلان رو برای کامپوزیت آماده کنیم. این بخش برای افراد مبتدی نیست. پس با ما همراه باشید با آموزش کاربردی و کم یاب مدیریت موتور رندر برای عملیات کامپوزیت.

 

خب بیاید روی یه صحنه تا حدودی چالش برانگیز کار کنیم.

 

 

همونطوری که از تصویر بالا پیداست، یک پلان شبیه سازی شده در زیر آب رو داریم. عناصر مختلفی رو داریم که برای کامپوزیت باید آماده بشند. حالا یه سوال این آموزش  چه سودی داره؟ برای اینکه متوجه بشید کلیپ زیر رو ببینید که نتیجه همین آموزش هست.

 

 

جالب بود ؟ دقت کردید چقدر می تونیم تو کامپوزیت آزادانه عمل کنیم. برای رسیدن به این نتیجه تقریبا باید یکسری مراحل تقریبا پیچیده رو طی کنیم ولی اگر کمی دقت کنید می تونید هر صحنه ای رو برای کامپوزیت آماده کنید. دقت کنید مرحله به مرحله میریم جلو

 

مرحله اول : انتخاب آبجکت ها. بچه ها اول باید از خودتون بپرسید چه آبجکت های رو می خواید کنترلشون رو توی مرحله کامپوزیت بدست بگیرید و بعد آبجکت های انتخاب شده رو گروه بندی کنید. مثلا ما تو این مثال سنگ و کشتی رو انتخاب می کنم پس ما همه آبجکت ها رو به 3 گروه تقسیم کردیم. گروه اول : سنگ. گروه دوم : کشتی. گروه سوم : تمام آبجکت ها به جزء آبجکت های گروه 1 و 2

 

مرحله دوم : تو صحنه تون اگر نور پردازی خاصی دارید که دوست دارید تو کامپوزیت به صورت اختصاصی در اختیار داشته باشید، انتخاب کنید و مثل مرحله اول گروه بندی کنید. تو این مثال ما یه نور کلیدی داریم. اگر دقت کنید در زیر آب نور به صورت شکسته ظاهر میشه و در این پلان این نور رو داریم. کلا 5 تا منبع نور داریم تو این پلان. خب با این اوصاف داریم.

 

گروه 1 : منبع نوری که این الگو شکست نور رو شبیه سازی کرده.

 

 

گروه 2 : نور حجمی

 

گروه 3: هر چیزی غیر از گروه 1 و 2

 

مرحله سوم: اگر دوست دارید می تونید تو این مرحله از رندر پس ها برای هر آبجکت استفاده کنید. حالا برای اینکه بفهمیم باید چکار کنیم، باید یه جدول رسم کنیم. و پله پله جدول رو باهم تکمیل می کنیم.

 

الف : سه دایره به نمایندگی سه گروهی که تو مرحله اول درست کردیم.

 

 

ب : 3 گروه نور طبق مرحله دو

 

 

پ : حالا برای اینکه بتونیم نورهای مشخص شده در مرحله 2 رو برای کامپوزیت آماده کنیم لازمه 2 تا موتور رندر اختصاص بدیم به این 3 آبجکت پس جدول میشه :

 

ببینید بچه ها معنی جدول بالا اینه که مثلا اگر موتور رندر شماره 1 رندر گرفت تصویر ما یه تصویری هست که فقط نور مورده نظر بهش اعمال شده باشه. ولی قبل از موتور رندر شماره 2 یه دایره قرمز هست. این نقطه به این معنیه که ما تو موتور رندر شماره دو فقط نور حجمی رو رندر میگیرم و فقط آبجکت ها روی نور تاثیر میگذارند. منظورم عکسی هست که تو مرحله 2 منتشر شده در مورده نور حجمی.

 

د : حالا باید 3 تا موتور رندر دیگه اختصاص بدیم به سه گروه ای که تو مرحله اول انتخاب کردیم. البته دقت کنید که نوری که تو این مرحله روی آبجکت ها باید تاثیر بذاره نور های گروه 3 هستند پس داریم :

 

 

نکته : دایره ای که خط سبز رنگ ازش رد شده و مرکز اون ابی رنگ هست به این معنیه که فقط نورهای دیگر تو رندرمون تاثیر دارند و در ضمن باید کاری کنیم که موتور رندر شماره 3 فقط سنگ رو رندر بگیره و در عین حال تاثیر آبجکت های دیگه به صورت کانال آلفا محاسبه کنه. مثل تصویر زیر.

 

 

حالا طبق این جدول موتور رندر رو تنظیم کنید و تمام فایل های رندر رو تو نرم افزار کامپوزیت می تونید اصلاح کنید. دوستان این روش مثل درست کردن پازل می مونه در آخر وقتی لایه های رندر رو هم می ذارید باید صحنه تون تکمیل بشه و تمام عناصر کنار هم قرار بگیرند. ولی یه سوال باقی می مونه، آیا ارزش این همه دردسر کشیدن رو داره ؟ 2 تصویر زیر رو ببینید و قضاوت رو می ذارم با خودتون. وظیفه ما گفتن روش بود.

 

 

 

 

عزیزان بحث کامپوزیت خیلی خیلی گسترده است و من سعی می کنم هر از چندگاهی گوشه ای از این دنیا رو بهتون نشون بدم. آموزش بالا جدیدترین متودی هست که توی شرکت های مطرح جلوه های ویژه داره کار میشه البته نه همه. یکسری مشکل داره مثلا نیاز به فضای زیادی داره چون باید چندین فایل رو ذخیره کنید و از همه مهمتر تایم رندر هست که چندین برابر میشه. با این روش میشه تمام عناصر صحنه رو داشته باشید، البته برای کارهای تک فرم نرم افزار مناسبی توسعه داده شده که اتفاقا مقاله ازش تو سایت هست و این روش بیشتر برای کارهای هست که با بیش از یک فرم سروکار داریم.

 

مثل همیشه ما رو از نظراتتوت محروم نکنید و اگر سوالی بود میتونید همین جا یا تو تالار گفتگو سایت مطرح کنید.

 

تا آموزش بعدی خدا پشت و پناهتون