Что делает рисунок реалистичным?

Что такое материалы и текстуры? Как мы можем видеть прозрачные предметы? Что делает картину картиной, а не набором объектов? Как мы смешиваем отраженные цвета? Читайте далее, и ваши работы станут еще реалистичнее!

1. Учимся видеть свет и тень
2. Что такое цвет?

Это последняя статья из серии. В первой статье мы изучили теорию света и тени, во второй мы говорили о цветах и оттенках. А сегодня мы изучим несколько продвинутых трюков для того, чтобы сделать ваши работы реалистичными. Если иногда объекты на ваших рисунках плоские и безжизненные – то этот урок для вас!

Материалы

Большинство проблем с цветами связаны именно с поверхностями. Структура поверхности создает и цвет, и яркость, видимые нами, и тут много нюансов и тонкостей, которые нужно учитывать. Если мы не будем этого делать, мы всегда будем получать ненастоящие, неживые рисунки. Это вечная проблема начинающих – так давайте оставим это в прошлом!

Зеркальное и диффузное отражения

В предыдущей статье я упомянала глянец, но тогда я не заостряла внимания на том, как это важно. Итак, мы знаем, что отражение может быть зеркальным и диффузным. Обычно объекты отражают свет и зеркально, и диффузно, а конечный результат зависит от соотношения этих двух видов. Получается, что мы видим матовые поверхности, глянцевые, матовые блестящие и так далее.

Как мы уже знаем, зеркальное отражение получается, если объект отражает лучи света под тем же углом. Чем более зеркальная поверхность, тем более чистое отражение она дает. Блестящая поверхность может быть обусловлена как особенностью материала, так и влажностью.

Безопаснее обращаться с материалами как с частично зеркальными. Ведь даже плюш немного блестит на свету. Использовать разные уровни зеркального отражения важно для реалистичности картины. Блеск, несомненно, выглядит красиво, но если на вашей картине каждый объект будет блестеть, это не есть хорошо.

Чисто зеркальное отражение не всегда отражает свет в первозданном виде. Работает это так, как будто только “слой зеркальности” отражает цвета. Но красный мяч может отражать и блик зеленого оттенка. Это интересный эффект для некоторых драгоценных камней, тканей и так далее.

Уровень зеркальности также должен использоваться и для того, чтобы показать насколько объект гладкий. Более гладкие поверхности лучше отражают свет, соответственно, старый потертый деревянный стол и отполированная деревянная чаша будут отражать свет по-разному.

Отражение зависит не только от того, насколько поверхность гладкая и отполированная, но и от того, из какого материала она состоит. Каждая поверхность состоит из частиц, и каждая частица дает свой блик и свою тень. Поэтому простое наложение полупрозрачной текстуры на объект не дает хороший результат. Каждая текстура, наложенная сверху на объект, уменьшает его предрасположенность к зеркальному отражению. Сравните сами, что выглядит лучше:

Эффект Френеля

Отражение зависит от угла, под которым мы на объект смотрим. Чем меньше угол, тем чище получится отражение. Этот эффект очень помогает найти идеальное место для объекта, помогает расположить объект так, чтобы он давал нужное отражение. Вы можете проверить этот эффект дома на полу – чем ниже вы будете опускать свою голову, тем чище будет отражение.

Прозрачность и рефракция

Прозрачность – штука проблематичная, ибо сделать объект прозрачным реалистично на рисунке почти невозможно. Простое понижение значения непрозрачности не даст нужного эффекта – объект будет казаться призрачным, а не прозрачным, как стекло. Все потому, что наше понимание прозрачности опускает некоторые важные детали.

Давайте посмотрим, как это работает. Например, красное стекло поглощает волны всех видимых частот, кроме красного. То есть, грубо говоря, это своеобразный цветовой фильтр.

Логично предположить, что полностью прозрачное стекло пропускает весь диапазон частот видимого света. Но тогда, если лучи никак не взаимодействуют со стеклом, как мы его видим?

Если вы внимательно читали предыдущие статьи, вы знаете, что только 100% матовые материалы ничего не отражают. Так что даже идеально чистое стекло обладает небольшой способностью зеркального отражения.

Интересный факт: зеркальное отражение – это то, что превращает прозрачную воду в, грубо говоря, зеркало.

Но как же тогда прозрачные объекты могут давать тень? Все дело в рефракции – способности лучей преломляться внутри прозрачного объекта. Использование этого феномена и даст объем прозрачным объектам на вашей картине.

Вы, наверно, помните эту схему из школьной физики. Нам нужно вспомнить лишь одну вещь: чем толще материал, тем больше лучи будут преломляться.

Интереснее получается, если материал изогнутый, то есть если он представляет собой линзу. Линзы могут собирать или рассеивать лучи. И если лучи сфокусированы в одну точку, появляются области теней. Вот как прозрачные материалы дают тень.

Все прозрачные объекты с изогнутой поверхностью – линзы. Каждая выпуклая линза может сфокусировать лучи в одну точку. Бокал вина, бутылка воды, да даже простая капля – все эти объекты отбрасывают тень и фокусируют лучи в какую-либо точку. Если линза окрашенная, то и блик в фокусе будет того же цвета, соответственно.

Так значит, что делает линза? Она меняет изображение. Это самое важное, что вы должны помнить, когда рисуете прозрачные объекты.

Полупрозрачность и подповерхностное рассеивание

Почему объекты полностью не пропускают свет? Посмотрите на ситуацию ниже. Лист на фоне источника света выглядит ярче

Механизм простой. Некоторые материалы бывают полупрозрачными. Некоторые лучи света, которые вроде как должны материалом поглотиться, пробиваются сквозь, поэтому создается впечатление, что сам объект “подсвечивается”. Естественно, чем толще этот материал, тем меньше лучи пробиваются сквозь него.

Самый яркий пример полупрозрачности – человеческая кожа. Подповерхностное рассеивание наиболее очевидно в самых мягких частях тела – таких, как уши или нос, но оно также присутствует и в других местах. Если вы не будете учитывать этот эффект, то нарисованные вами люди будут выглядеть как статуи.

А как влияет этот эффект на цвет? Цвет становится ярче и насыщеннее, а также он может стать теплее.

Подповерхностное рассеивание относительно человеческой кожи – это отдельная тема, но я могу дать вам материал, который может вам помочь:

Модель затенения Ambient Occlusion (AO)

Источник света не оставляет много места для теней. Поэтому есть риск, что картина будет выглядеть плосковато. Чтобы исправить это, вы можете сфокусировать внимание на абсолютных тенях – тех, которые не зависят от источника света.

Использование АО не даст вам 100% реалистичности, но это достаточно мощный инструмент. Подробнее про АО вы можете почитать здесь.

Флюоресценция

Некоторые материалы способны трансформировать невидимый свет в видимый. Такие объекты отражают больше света, чем мы видим вокруг, поэтому нам кажется, что они светятся, хотя на самом деле сами свет они не порождают. Этот эффект можно использовать, чтобы добавить немного магии.

Эмиссия света

Иногда мы можем захотеть добавить источник света на нашу картину. Учитывая, сколько мы знаем, это как кусок пирога! Яркость зависит от мощности источника, а тон и насыщенность вы можете выбрать сами. Только не забывайте, что источник света не отбрасывает тень.

Согласованность

Я нарисовала эту картинку около двух лет назад. Как видите, композиция прекрасная, анатомия учтена, цвета подобраны хорошо, но… картина не выглядит, как одно целое. Все объекты (Санта, драконы, олени) в своей палитре и на картине не видно связи между ними. А как между ними не может быть связи, если они находятся в одной обстановке, под одними и теми же источниками света?

Цветной свет

Конечно, по-хорошему, это отдельная тема. Солнце дает белый свет, и для нас это привычно, как и многие искусственные источники света. Кстати, в прошлой статье мы выяснили, что солнечный свет не бывает нейтральным белым, он может быть теплым или холодным.

Тон источника света влияет на все объекты на рисунке. Посмотрите на картинки ниже, вы наверняка сможете сразу же сказать, какое фото теплее, а какое холоднее. Обе фотографии красивые, просто одна из них будто бы снята в солнечный день, а другая в пасмурный. Самое интересное то, что если бы они не были вам представлены рядом, вы бы вряд ли смогли увидеть, теплая та ли иная фотография или нет – все познается в сравнении.

Иногда фотографии выглядят слишком “желтыми” или слишком “голубыми”. Это происходит потому, что камера снимает то, что видит она, но мы не просто видим, у нас есть мозг, который иногда незаметно для нас меняет настоящую картинку. Фотографам приходится думать, как сделать фото теплее лмбо холоднее, а наш мозг делает все это на подсознательном уровне.

Что это означает? Вы можете назвать цвет белым, даже если этот цвет не выглядит белым при некоторых обстоятельствах. Проверит это вы можете, например, вечером, когда все краски становятся холоднее. Вы можете сказать, что лист бумаги белый, хотя вечером он таким не является – он просто не может отразить весь спектр. Этот эффект называется хроматической адаптацией, и он может создавать различные иллюзии.

Круги справа кажутся нам красным, синим и зеленым. Мозг меняет цвет фона на белый и вычисляет, каким цветом круги должны быть.

Конечно, это иллюзия. Настоящие их цвета – фиолетовый, синий и циан. Вы можете использовать этот эффект. Так как мы работаем с цифрой, мы можем просто наложить сверху, например, голубой фильтр, но это ограничит нас только одним источником света. Как мы можем предсказать, как будут выглядется цвета под окрашивающим светом? Сначала нам нужно понять, как этот механизм работает.

Круги выше окрашены в те же самые цвета, что и на правой предыдущей картинке. Если не верите, проверьте это графическим редактором.

Для справки – когда белый свет (а он по определению включает в себя волны всех цветом) светит на красное, все цвета, кроме красного, поглощаются. Только красный отражается в наши глаза. Белые объекты отражают все цвета. Понимание этого факт вложит в ваши руки большую власть, и мы будем использовать ее в дальнейшем.

Что будет, если мы удалим из света все цвета, кроме красного? Красный объект также будет отражать только красный, но и белый, который отражает все цвета, тоже будет красным! Оба эти объекта будут одинаковыми.

Теперь давайте оставим только синий. Красный объект будет поглощать синий, и не будет отражать ничего – он будет выглядеть черным для нас. Белый будет синим, так как он отражает все цвета.

Примеры выше не очень качественные – в природе такое случается очень редко. Обычно цветной свет включает в себя все цвета, хоть и понемного, и предметы не становятся чисто красными или чисто синими. Давайте смоделируем более реалистичную ситуацию и посмотрим, что получится.

Предмет на картинке блестящий и темно-зеленый. Его цвет не чистый зеленый, скорее комбинация красного, синего и зеленого. Как вы видите, некоторые лучи на первой картинке поглощены (так происходит фотосинтез), но все же небольшая часть отражается. Но если мы поменяем световой поток с белого на оранжевый (красный и немного зеленый), то предмет будет отражать только красные и зеленый лучи. Мяч все еще зеленый, но вы явно заметите различия.

Вы можете с легкостью провести каждый из этих экспериментов сами, используя монитор как цветную лампу – дождитесь, пока он потухнет, откройте свой графический редактор в полноэкранном режиме и залейте все пространство необходимым цветом. Конечно же, не нужно повторять эту процедуру каждый раз, когда вы будете рисовать что-либо под цветным светом. Чтобы понять, как цвет должен измениться, ответьте на следующие вопросы:

Что нужно объекту, чтобы показать свои цвета?
Сколько и какие цвета исходят из источника света?

У нас есть два цвета – цвет объекта и цвет света – нам нужно узнать, какой цвет получится в итоге. Желтый объект и пурпурный свет дадут тот же результат, что и пурпурный объект и желтый свет. Так что важно только то, какие это цвета, и нам не важно, какой цвет откуда получается. Чтобы симулировать смешение цветов на компьютере, используйте режим наложения Multiply (Умножение) в вашем графическом редакторе.

Это интересная вещь. А вы помните субтрактивное смешивание, которое мы обсуждали в прошлом уроке? Так вот, это то же самое! А это значит, что вам нужно просто использовать четыре правила субтрактивного смешивания из прошлого урока, чтобы получить итоговый цвет. Настоящие художники не имеют с этим проблем, но мы работаем с цифрой, и нам нужно знать некоторые правила.

Уменьшая насыщенность цвета, вы уменьшаете количество этого цвета в картине. Яркость зависит от яркости темных компонентов. Малое количество краски значит то, что объект получает преимущественно белый цвет, конечно же, с небольшой примесью других.

Яркость можно рассматривать, как количество света в окружающей среде. К примеру, ночью источник света темно-синий, и все объекты кажутся темными. В фильмах ночь в основном показывают, окрашивая картинку в синий, и все остается ярким.

Яркость картинки падает большую часть времени, и хоть это вполне реалистично, реализм не всегда приветствуется. Например, реальные ночные фото очень, очень темные, и получившийся синий оттенок – результат работы камеры и Фотошопа. Но мы же хотим видеть лучше романтичный синий оттенок, чем мутные очертания объектов в темноте. Таким образом, реалистичность нужна не всегда – как и во многих других моментах искусства, нужно всегда добавлять что-то от себя.

Смешение цветов и отраженный свет

Процесс отражения цветов важен для того, чтобы картина была единой сценой, а не просто набором объектов. Распростаненная ошибка работать с каждым объектом отдельно – нужно работать с картиной в целом. Отраженный свет – не что иное, как цветной свет, отраженный от других объектов, и падающий на объект под углом, отличным от угла падения света от основного источника. То есть все подчиняется правилам, о которых мы только что говорили.

Вот еще одно правило, которое вы должны запомнить – яркий свет всегда перебивает свет слабее. Это значит, что отраженный свет никогда не будет сильнее основного источника света (хотя он может быть таким же, если в деле участвует идеальное зеркальное отражение), и это будет наблюдаться только в тени. И если отраженный свет темнее тени, то его не будет видно – нет такого понятия “черный свет”, есть лишь отсутствие света. Если вы видите отражение темного объекта в яркой зеркальной поверхности, это значит, что вы видите лишь яркое очертание объекта и отсутствие отражения на его месте.

Но отражение это не только то, что свет отражается между двумя поверхностями. Это также и то, как и где он отражается. Вот несколько правил, которые вы должны держать в голове:

1. Полностью матовые поверхности не отражают свет вообще.
2. Полностью зеркальные поверхности отражают все – они работают как источник света с острыми углами. Они способны сделать объект настолько ярким, насколько его может сделать источник света, непосредственно его подсвечивающий.
3. Смешанные поверхности (частично матовые, частично зеркальные) отражают столько света, насколько они зеркальные.
4. Темные поверхности темные потому, что они поглощают большую часть света. Таким образом, они не влияют на матовые поверхности, а на глянцевых поверхностях отражается только их тень.
5. Белые объекты отражают все.

Смешение источников света

Давайте еще немного поговорим об источниках света. Поскольку они создают свет, они сильно влияют на картинку, которую мы видим. Можно выделить несколько видов источников света:

1. Солнечный свет – сильный, но диффузный источник света. Тени при нем могут быть резкими или мягкими в зависимости от того, насколько свет мощный.
2. Направленный источник света – сильный, с резкими тенями. Например, фонарик, или солнечный свет, пробивающийся сквозь отверстие.
3. Отраженный свет – свет, отраженный от одного объекта к другому.
4. Рассеянный свет – диффузный свет без определенного направления. Например, солнечный свет в пасмурную погоду, отражающийся от облаков.
5. Проходящий свет – свет проходящий сквозь полупрозрачный объект.

Смешение этих источников света поможет вам создать красивую, привлекательную картину. Новички обычно ориентируются только на солнечный свет, так как он самый явный. Так или иначе, он создает большие тусклые тени, которые заполняют все пространство. Рассеянный свет помогает сгладить эти тени и показать формы, скрытые под ними. На следующем уровне художник учится связывать объекты на картине с помощью рассеянного света. Иногда приходится принимать во внимание и проходящий свет. Как же управлять всем эти хаосом?

Даже если картинка выглядит плоско, вам нужно будет использовать перспективу для освещения. На это правило наплевать вы не можете – тени и блики появляются на формах, а не на плоскостях. Боковое освещение больше всего используется, так как это просто – мысленно расположить источник света слева или справа от двумермной поверхности; однако, им часто злоупотребляют, и такой свет становится скучным. Если же вы хотите взять полный контроль над освещением в рисунке, его нужно хорошенько спланировать.
Давайте представим, что вы хотите изобразить подобную композицию. Она не обязательно должна быть такой простой, но каждая сцена в вашей голове может (и даже должна) быть упрощена  до первичных форм.

А сейчас вы можете поменять перспективу. Возьмите лист бумаги и зарисуйте фронтальный вид вашей композиции и/или вид сверху. Таким образом вы сможете разместить источник света под каким вам угодно углом. Вы также увидите, как взаимодействуют объекты, и каким образом падают или перекидываются тени. Зарисовка должна быть максимально простой, так как, в любом случае, затенение деталей будет аналогичным затенению самих объектов. Возможно, вы обошлись бы без подобных мер в простых сценах, но когда композиция усложняется (необычные источники света, множество световых передач), это просто необходимо.

Тени

Когда вы работаете с несколькими источниками света, включая цветные, вы можете столкнуться с новой проблемой – а что же происходит с тенями?

Рассеянный свет известен своей способностью окрашивать тени, получившиеся благодаря главному источнику света. Он никогда не образует новых теней в световой зоне, но, такой свет способен создать собственные тени в зоне теневой.

Отраженный свет иногда попадает на тени, окрашивая их и делая их более яркими.

Проходящий свет хорошо уничтожает тени от объектов. Иногда, если он слаб, он лишь окрашивает тень подобно рассеянному свету.

Правила гласят, что тень должна быть добавочным цветом для света. Например, синий свет создает желтые тени и наоборот. Правдиво это только в некоторой степени – нам нужно два источника света, чтобы это осуществить, к тому же, сработает это только в том случае, если один источник будет излучать свет первичного или вторичного цвета, а второй – свет белый.

Эта оптическая иллюзия основана на очень интересном механизме зрения, называющимся противодействием цвета. Колбочки – не единственные посредники между тем, что мы видим, и нашим мозгом. К удивлению, три сигнала не передаются напрямую, они могут пройти через три канала: красный/зеленый канал, желтый/синий канал и белый/черный канал. Именно поэтому не бывает синеватого желтого – только один из этих цветов может пройти через канал единовременно.

Главный вывод, который мы из этого должны сделать – наш мозг видит красный не только потому, что получает красный сигнал, но еще и потому, что в то же время не получает зеленый или синий сигналы. Когда вы видите желтоватую (RG) тень, созданную синим (B) светом в присутствии белого (RGB) светового источника, это потому, что тень (RGB) чуть менее синяя, чем освещенная часть (RGB + B). И для нашего мозга, если она не синяя, то она желтая! По аналогии, если предмет не светлый, то он темный. Тоже самое и с феноменом остаточного изображения – белый экран кажется менее красным после того, как мы долго смотрим на что-то более красное, и поэтому он приобретает добавочный оттенок (голубой).

Конечно, окрашивание в этом случае очень тонкое, и, если вы это проигнорируете, естественно, никто ничего не заметит. Я решил это описать, потому, что заметил – люди очень часто используют это правило, даже не пытаясь его понять. Большинство последствий, которые, кажется, вытекают из этого правила, есть на самом деле ни что иное, как результат рассеянного света (желтый солнечный свет – синяя тень от неба, оранжевый свет фонаря – темно-синее ночное небо), поэтому, когда вы видите странно окрашенную тень, проверьте рассеянный свет в первую очередь.

А как насчет следующего правила: “теплый свет – холодные тени, холодный свет – теплые тени”? Ну, на самом деле, это верно, но только если это правило расширить: холодный основной свет – теплый рассеянный свет и наоборот. Подобный контраст очень приятен для глаз, но это не является непреступным правилом, которое неукоснительно нужно соблюдать везде и всегда. Только вы выбираете цвет рассеянного света. И, определенно, не стоит добавлять холодные тени, если рассеянный свет теплый.

Заключение

Ну что же, вот и все основы теории, которые вам необходимо знать. Конечно, мы разобрали эти темы поверхностно, и в будущем вам нужно будет изучить их глубже. Если вам кажется, что вам придется слишком много учить, помнить – рисовать нелегко. Оно может таким показаться, когда вы видите, как профессионалы создают шедевры за несколько минут – но все это благодаря годам изучения! Рисование – это не просто размещение цветов на бумаге, это знание о том, как это сделать, как это все работает, как должно выглядеть все и как не должно. Если вы хотите стать профессионалом – не опирайтесь только на ваши ощущения и ваш талант. Выделяйте время на изучение теории, всего того, что скрыто за кулисами. Вы будете удивлены, на сколько ваших внутренних вопросов теория может дать ответ!

Автор: design.tutsplus

Источник: design.tutsplus.com