Klient tak vidí svůj dům v podstatě v realizovaném stavu. Fasáda, zahrada, všechny materiály na místě. Klasická dvouúběžníková perspektiva, realistické barvy a materiály, trocha světla a klient hned ví, o čem je řeč. (viz Obrázek č. 1)
Nemusí se tak fyzicky nic třikrát předělávat a většina chyb a nejasností je vyřešena již “na papíře”. Tak se v dialogu klienta s architektem zrodí dokonalá verze stavby. Jen tak se může vytvořit něco skutečně na míru, kde pak celá rodina může strávit spokojené dekády.
Díky pokroku v IT sektoru je stále snazší vytvořit velmi realistický, počítačem generovaný obraz. To se v důsledku projevuje i jako usnadňující prvek pro tvorbu nejen vizualizací, ale hlavně virtuálních videí, průletů a “procházek” ve virtuální realitě. To, co by před pěti lety sotva zvládl počítač za 200 tisíc, dnes zvládne lépe i počítač za 30 tisíc. Díky tomu se i software víc specializuje na virtuální videa. Tyto faktory velmi stručně indikují i budoucí trendy vizualizací. Možná se tak častěji setkáme s video průlety vaším domem, spíš než se statickým snímkem, skicou nebo atmosferickou koláží.
Naše studio v tomto ohledu jde s dobou, a tak vytváříme u vybraných projektů kromě statických perspektiv i průletová videa. Vidět je můžete na našem YouTube nebo ve feedu na Instagramu.
V tomto krátkém článku jsme se rozhodli stručně představit proces tvorby statických vizualizací i videí.
Architekt má většinou velkou volnost ohledně základního konceptu stavby. Rozhodují vnější faktory, jako dispozice a specifika pozemku (stavět na rovném terénu v Praze je jiné než u potoka ve svahu v podhůří), historický kontext místa a hlavně požadavky klienta. Faktorů, které se zohledňují, je opravdu hodně.
Mezi námi a klientem vzniká jakýsi dialog. Udělá se architektonický návrh, klient řekne, co chce jinak, my to opravíme, on reaguje… a tak pořád dokola. Tady se právě rozhoduje, kde bude jaký vchod, zda terasa bude mít šestimetrová okna na jižní straně a také zda se víc hodí lamely udělat z modřínu nebo jen z dubu.
Pomalu se tak vycizeluje verze projektu, se kterou se začne počítat jako s verzí finální. Garantuji vám, že i tato verze se v průběhu času mění a upravuje podle současných podmínek. Někdy do toho vstoupí úřady, jindy rozpočet. Někdy se nám prostě jen starší verze přestane s odstupem líbit, a tak se rozhodneme ji předělat.
Každá zeď se může za týden změnit, a je tak důležité být připravený na to se přizpůsobit. Když svému dědovi vysvětluji, v čem spočívá moje práce, používám tuto paralelu:
Představte si, že na papíře máte architektonický návrh stavby. Plány pater, řezy, materiálová řešení… Vedle toho si na stole můžete stavět model domu z lega. Máte v tom relativně úplnou volnost. Já v podstatě v počítači stavím tento model z lega. Vymodeluji si tam zdi, stropy, povrchy, terén a všechno, co tato “scéna” vyžaduje (viz Obrázek č. 2).
U nás ve studiu používáme převážně Blender 3D, což je program právě na 3D modelování. Paradoxně stejný program se dá použít i na vytváření animovaných filmů, figurek do her a mnoho dalšího. Existují konkurenční programy, jako SketchUp, Maya, Cinema 4D, Rhino nebo 3DS Max. Během své praxe se však vždycky setkávám s málo rozdíly mezi nimi a Blenderem. A protože je Blender na rozdíl od ostatních programů zadarmo a má extrémně aktivní fanouškovskou základnu, nemůžeme si Blender vynachválit.
Když je všechno potřebné hotovo ve fázi modelování a stavba má na dveřích kliky, můžeme začít náš model z lega barvit tak, jak potřebujeme.
Obrázek č. 2 Vizualizace interiéru v Blender 3D
Musíme dát objektům barvu (materiál) a přidat komplexnější objekty, jako stromy, trávu nebo záclony. Neméně důležitá je i kompozice scény, tedy rozložení hmot ve výsledném obrazu.
U texturování a přidávání materiálů jde čistě o to, aby se jedna digitální krychle tvářila, jako že je ze dřeva a druhá, jako že je ze skla. Ve zkratce – na jednu z nich se “nanese” materiál dřeva a na druhou “sklo”. Software pak už ví, co dělá na světle dřevo a co zase sklo. V Blenderu používáme Render Engine “Cycles”, což je prostě metoda, jak má počítač počítat světelné odrazy a chování povrchů ve 3D scéně.
Takže když se vrátíme k modelu z Lega, jen vezmeme noční lampičku, dáme ji vedle modelu na stůl a zkoušíme, co na modelu dělá toto světlo a tento materiál. Všechno se dá samozřejmě zkoušet velmi rychle, a tak se dá celkem jednoduše nastavit a přiřadit materiál každé části modelu (viz video č. 1).
Máme tedy “fyzický” aspekt (v uvozovkách, protože mi přijde absurdní něco v digitálním 3D modelu zvát slovem “fyzický”), což jsou hmoty, jako zdi, stoly, židle, lampy, křesla, příbory, stromy… Tyto objekty mají předepsané vlastnosti – materiál, barvu, odrazivost, hrubost a tak dále.
V této fázi se také snadno změní rozložení předmětů. Kompozice je důležitější než barevnost. Scéna se musí líbit, musí být promyšlená a ideálně i sdělovat něco o funkci a konceptu místa. Kolikrát je lepší zabrat zblízka detailnější a menší část prostoru, než se snažit pojmout do snímku všechno.
Když je model postavený, vizualizace fasády hotová a lustr svítí z ideálního úhlu, vezmeme do ruky foťák, stoupneme si z té správné strany a model vyfotíme. V realitě to jde snadno, ale jak se to děje ve virtuálním prostoru na bázi jedniček a nul a křemíkových čipů?
Než světlo lidem dopadne na sítnici, odráží se od nesmírného množství předmětů, materiálů, barev, molekul vzduchu, ztratí jas, když ho nějaká barva pohltí, změní délku a rozptýlí do všech směrů, když projde vodou. Lidé jsou tak geniální, že tyto vlastnosti světla a materiálů fyzických předmětů popsali, zanalyzovali a zparametrizovali. Díky tomu můžeme udělat relativně přesný “simulátor světla,” takovou virtuální světelnou komoru.
Rendering (vykreslování) simuluje tentýž proces, jen s virtuálními parametry.
Tento proces trvá velmi dlouho. Než počítač vykreslí obrázek virtuálního interiéru, musí spočítat všechny proměnné. Prostě si tam představí světelný zdroj a spočítá, jak z něj jde světlo do objektivu virtuální kamery. Tak snadné, a přitom složité to je. Vysvětluji to jen proto, abych poukázal na to, jak úžasné a náročné “renderování” je.
Pokud máme jednu barvu světla o určité intenzitě, odrazí se nám jednou o rovnou bílou zeď a nás zajímá, v jakém stavu světlo doletí do kamery (tedy jak to celé uvidíme my), nejedná se o příliš složitou rovnici. S tím doufám souhlasíte.
Teď si představte složitější scénu (viz obrázek 2).
Kolik ploch, které světlo odráží, a tudíž je počítač musí zakalkulovat, vidíte? Kolik různých materiálů, kolik odrazů tak musí proběhnout? Chápete, kam mířím? Jeden takový snímek trvá tímto druhem renderování (Light path tracing rendering) klidně i několik hodin.
Hotový produkt po takovém času ale stojí za to. Máme plně realistické světlo, barevnost a míchání barev. Pokud je scéna chytře postavena, výsledek je opravdu krásný.
Následně se vytvořený CGI obraz upraví pomocí programů, jako je například Photoshop. Tím se už jen finálně doladí barevnost, expozice, saturace a další náležitosti. Z relativně plochého snímku se tak může stát barevně vyvážený, zajímavý výtvor, který diváka na pohled baví.
Aby bylo možné z 3D programu dostat video, musí tedy vyrendrovat alespoň 24 snímků na každou vteřinu délky videa. Teď si uvědomte tuto informaci v kontextu s časem rendrování. Jak jsem už zmínil, jeden snímek může trvat klidně hodiny. Zkusme tedy, jak dlouho by trvalo vyrendrovat minutové video. 60 sekund je 24×60 snímků. To je 1440 snímků. Pokud bychom měli hodně výkonný počítač (cena 100 tisíc Kč a výš) a štěstí, že scéna není zase tak náročná, můžeme se dostat i na 15 minut na snímek (FullHD). To je 360 hodin (15 dnů !!!) času na minutové video! To se opravdu nevyplatí.
Proto (a hlavně kvůli hernímu průmyslu, kde vteřiny rozhodují) vzniklo takzvané “Physically based rendering,” které je značně rychlejší. Používá ho například program Lumion, který je na architekturu velmi dobře optimalizovaný. V Lumionu se nemodeluje, pouze se skládá dohromady celá scéna. (viz video 2). Vezmete už hotové objekty, zdi a tvary a z nich složíte celou scénu. Jde tedy v podstatě o fázi III. a IV.
Aplikujete materiály a jednotlivé prvky a dáte celý výtvor rendrovat. Díky výpočtu založenému na vlastnostech již v materiálech (materiály automaticky obsahují například odrazivou informaci) razantně zkrátíme čas rendrování a minutové video nám nezabere víc než 48 hodin. V Lumionu už vám “nelítají” světelné paprsky a neodráží se od všech předmětů sem a tam až dolétnou do kamery. Tato metoda kromě mnoha výhod obnáší ale i nevýhody, jako například jiné světlo ve finálních vizualizacích a trochu horší míchání a slučování barev (objekty mají někdy tendenci vystupovat z celkového obrazu).
Rozdíl těchto dvou metod můžete snadno srovnat na projektu rodinného domu ve Vlastějovicích. Dan o něm mimochodem napsal krásný článek.
