به منظور خلق جزئیاتی با ظاهر و احساسی ارگانیک (اندام‌وار)، از نرم‌افزارهایی مانند مایا و ردشیفت استفاده خواهیم کرد. بعضی جزئیات می‌تواند به کمک هندسه و بعضی دیگر می‌تواند به کمک جلوه‌های متریالی، جانشین‌سازی، برجسته‌سازی و فرنل تولید شود. در این‌جا، بر تمام ابعاد یک تصویرسازی پزشکی تمرکز کرده و این روند را با بیشترین سرعت به کمک ادغام تمام توانایی‌های نرم‌افزارهای مایا و ردشیفت پیش خواهیم برد.
نرم‌افزار مایا، نسبت به چیزی که به نظر می‌رسد از قابلیت‌های بیشتری برخوردار است و فقط برای به تصویر کشیدن گل و درخت نیست، بلکه می‌توان انواع مختلفی از اشکال سفارشی را با تنطیمات متفاوت خلق کرد. در این مقاله شاخک‌ها و سنبله‌های سلول‌های سرطانی را به تصویر خواهیم کشید، فقط به‌وسیله بعضی افکت‌های نرم‌افزار مایا که کاملا نظام مند و هدایت شده است و حتی این قابلیت را نیز دارد که متحرک شود.
در کنار تصویر نهایی، با استفاده از گزینه برخوردی (کلیژن) این برنامه، چگونگی رشد سلول‌های سرطانی را روی یک سطح، مانند عکس‌های میکروسکوپ الکترونی روبشی، کشف خواهیم کرد.
از آن‌جاکه برنامه سینما D 4 در اجرای افکت‌های حرکتی و جابه‌جایی یکی از بهترین‌هاست، برای بهتر نشان دادن حرکت اصلی تقسیم و جداسازی از این برنامه استفاده می‌شود.
به منظور دستیابی به چنین تجربه تقریبا پزشکی وار، روی ماده و بافت تمرکز بیشتری گذاشته خواهد شد تا به بهترین شکل پراکندگی بافت‌های زیرین ارائه شود که درنهایت با عکس‌های میکروسکوپ الکترونی روبشی ترکیب می‌شوند. در ادامه خواهیم آموخت چگونه می‌توان به کمک بازی با نور و رنگ‌های روشن مواد را به نحوی متفاوت به تصویر کشید. همچنین بهترین روش تنظیم نور به منظور نمایش جزئیات مدل به بهترین شکل ممکن را فرا خواهیم گرفت.
و سرانجام با نرم‌افزار ردشیفت آشنا خواهیم شد که به سبب اساس GPU اش با سرعت بسیار زیاد تصویر نهایی را باکیفیت بالا تحویل می‌دهد و درنهایت با ترکیب ویژگی‌های این برنامه به سرعت به یک خروجی پزشکی دست خواهیم یافت.
01 ساخت سلول‌های سرطانی
سلول‌های سرطانی بسته به نوع و مرحله بیماری، اندازه و اشکال متفاوتی دارند. برای اطلاعات بیشتر می‌توانید به مرجع عظیم عکس‌های میکروسکوپ الکترونی روبشی در اینترنت نگاهی بیندازید. هدف این مقاله آموزشی به تصویر کشیدن مرحله تقسیم‌پذیری است. از آن‌جاکه قرار است این کار یک اثر هنری مرتبط با فناوري CGI (هنر دیجیتالی) باشد، بهتر است کمی از واقعیت فراتر رویم. برای شروع، می‌توان یک شکل کروی ساخت و سپس به کمک نرم‌افزار سینما D4 آن را دچار کشیدگی کرد تا نهایتا حالت نیم دایره به خود بگیرد.
02 جداسازی سلول سرطانی به کمک نرم‌افزار سینما D4 (C4D)
زمانی که به نیمه کروی دست پیدا کردیم می‌توان از آن همسان‌سازی کنیم. فقط با تغییر وضع هندسی نیمکره می‌توان به مراتب مختلف تقسیم دست پیدا کرد. حال فقط کافی است مدل جدید را در برنامه سینما D4 و ولوم مشر (VOLUME.MESHER) قرار داد. برای دستیابی به کیفیت و شکل دلخواه، می‌توان اندازه وکسل آن را تغییر داد یا با اضافه کردن لایه (لیر) به شکل، ظاهری صیقلی بخشید.
03 جزئیات ثانویه به کمک ابزار تغیر شکل‌دهنده (دیفرمر) سینما D4
این ابزار روند کار را بسیار سهل‌الوصول و سریع می‌کند. این‌که می‌توان نتیجه کار را در ویوپوینت مشاهده کرد، فوق‌العاده است. برای دستیابی به جزئیات برجسته مناسب بر پایه هندسه شکل، می‌توان سه نوع متفاوت از نویز اسکیل (Noise.scale) به مدل اختصاص داد. بسته به تصمیمات هنرمند می‌توان از انواع متفاوت نویز استفاده کرد. در حال حاضر، برای رسیدن جزئیات دلخواه نیاز است که از انواع و مقیاس‌های مختلف نویز استفاده شود.
04 افزودن شاخک‌ها به کمک افکت‌های نرم‌افزار مایا
به احتمال زیاد این شاخک‌ها چشمگیرترین جزئیاتی هستند که در این تصویر مشاهده می‌کنید، بنابراین ضروری است که زمان صرف آن کرد و بهترین خروجی را خلق کرد. برنامه مایا ابزارهای نظام مندی به ما ارائه می‌دهد و همچنین موجب می‌شود بر پارامترهایی مانند ضخامت، تیزی، کشیدگی، پیچ خوردگی و حتی برخورد و تصادم اشکال احاطه کامل داشته باشیم. پس از ساخت شکل پایه در سینما D4، آن را به مایا منتقل کرده و آن را انتخاب کنید و در منو روی گزینه ویرایش کلیک کنید و شروع به نقاشی کنید.
ترسیم فرابنفش (UV)
برای خلق بافت سلولی نور فرابنفش ضروری است. به‌عنوان مثال، تا زمانی‌که نور فرابنفش روی شئ مورد نظر نداشته باشید، جلوه‌های دستگاه میکروسکوپ الکترونی روبشی تاثیر بسزایی نخواهند داشت. خوشبختانه، تدوینگر فرابنفش برنامه مایا یکی از قوی‌ترین ابزارهاست. از آن‌جا که هیچ تصویر بیت مپی را معین نکرده‌ایم، فقط یک نور فرابنفش نیاز است تا بتوان تصاویر عکاسی‌وار (وابسته به دوربین) خلق کرد: با انتخاب شئ موردنظر و انتخاب Camera_based در منوی UV.
«زاویه دوربین و نسبت عکس بیشتر یک امر سلیقه‌ای است و به تصمیم هنرمند بستگی دارد اما معمولا فاصله کانونی بالا چشم‌انداز بهتری موجب می‌شود.»
کلیژن (تصادم) در نرم‌افزار مایا
یکی از بهترین امکانات برنامه مایا ویژگی برخورد اشیاء با یکدیگر است. شما به‌راحتی می‌توانید شئ برخوردکننده و نوع ضربه را انتخاب کرده و آن را در بخش تولید منو اعمال کنید. از این پس می‌توانید روی نوار نیروهای ضربه بر پارامترهایی نظیر تکانه، میزان انعطاف‌پذیری و مانند آن کنترل داشته باشید و البته تمام این پارامترها نتایج متفاوتی در خروجی کار را موجب می‌شود.
05 افزودن جزئیات ثانویه به کمک مایا مش MASH (ویژگی خمیرکنندگی)
به منظور دستیابی به تمام اشکال کروی شکل اطراف سلول می‌توانیم از مایا مش استفاده کنیم. این ابزار مارا قادر می‌سازد به سرعت ترتیب اندازه، عدد، تناوب و نسبت را تنظیم کنیم. فقط کافی است یک شکل کروی ساده درست کنیم و ابزار تولید تور مش را بر آن اعمال کنیم. و حالا به کمک تغییر نوع پراکندگی به منظور ساخت تور و قرار دادن سلول در بخش ورودی مش (Mesh) باید این اشکال کروی را در اطراف سلول اضافه کرد و با اضافه کردن ویژگی برآمدگی تصادفی مش (MASH) هر تنوعی که بخواهیم به وجود آوریم.
06 نصب دوربین و نور اصلی
هنگامی که نتیجه مدل سلولی رضایت بخش بود، باید دوربین را راه‌اندازی کرد. از آن‌جاکه این امر به ما کمک خواهد کرد تا بفهمیم کدام بخش یا زاویه مدل در تصویر نهایی (رندر نهایی) پیدا نخواهد بود، باید دقیقا پیش از اجرای جزئیات نهایی دوربین را نصب کرد. زاویه دوربین و نسبت عکس بیشتر یک امر سلیقه‌ای است و به تصمیم هنرمند بستگی دارد اما معمولا فاصله کانونی بالا چشم انداز بهتری موجب می‌شود و اعوجاج کمتری دارد. برای نور اصلی بهتر است از بالاترین درجه نور سرخگرایی (Redshift) استفاده کرد که البته می‌توان آن را در طول فرایند تغییر داد.
07 خلق مواد و متریال SSS
سلول سرطانی یک موجود اندام‌وار زنده است وابزار SSS (به صورت خلاصه این متریال جهت رندرینگ پدیده‌هایی مورد استفاده قرار می‌گیرد که نور در داخل آن‌ها نفوذ کرده و پرتوهای نور در زیر سطح متریال پخش می‌شود) بهترین و مهم‌ترین وسیله برای شبیه‌سازی این موجود است. برای رسیدن به نتیجه دلخواه می‌توان از یک ماده سرخگرا به همراه دستکاری پارامترهای زیرسطحی شروع کرد. به منظور تاکید بیشتر تاثیرات SSS، باید دو نور سرخگرا مستطیل شکل در زاویه 90 درجه راست و چپ تصویر اضافه کنیم تا شاخه‌هایی را که به وجود آوردیم بیشتر جلوه کند.
08 خلق تصاویری مانند عکس‌های الکترونی روبشی
فرنل کلید شبیه‌سازی با عکس‌های الکترونی روبشی است. نرم‌افزار ردشیفت به سبب ابزار برآمدگی‌های فرنلیی که دارد، دقیقا همان ظاهری را به ما می‌دهد که به دنبالش هستیم. برای تحقق این امر، برآمدگی فرنلی را به همراه رنگ نارنجی در پارامترهای رنگ‌نما و سفید در رنگ‌های عمودی، در شبکه توزیع قرار دهید. سپس فراکتال دوبعدی برآمدگی‌ها را در نقشه برجستگی قرار دهید.
09 افزودن نورهای نقطه‌ای
درست مانند نور اصلی، برای جلوه بیشتر جزئیات متریال SSS، می‌توان از چندین نور نقطه‌ای در اطراف سلول با تنظیمات متفاوت نوع رنگ و روشنایی استفاده کرد. در این مرحله، به منظور تاکید بر تقسیم‌بندی‌ها، از یک نقطه نور قوی با هاله‌ای از رنگ زرد در مرکز سلول استفاده می‌کنیم. این مرحله تمام رندر را دراماتیک‌تر و سینمایی‌تر می‌کند.
10 تنظیم محیط
تا به این جا مراحل ساخت نور، بافت و مدل سلول سرطانی را به اتمام رساندیم. حال به منظور این‌که بیشتر این مدل به بدن انسان شباهت پیدا کند، به جلوه پراکندگی (Scattering effect) ردشیفت نیاز پیدا خواهیم کرد، مانند ایجاد اشیایی شناور و متداول تار که به تصویر نهایی عمق ببخشد. بهتر است این اشیای محیطی را در فاصله‌های متفاوتی از دوربین قرار دهید تا تصویر عمق میدان بهتری داشته باشد.
11. تنظیم رندر
برنامه ردشیفت یکی از بهترین و پرسرعت‌ترین موتورهای رندرینگ است که فقط در چند دقیقه کار را به اتمام می‌رساند. تصویر نهایی را در 10هزار×چهارهزار و 680 پیکسل تنظیم کنید. در لیست خروجی نمونه هارا حداقل به 64 و حداکثر به 512 تغییر دهید. مطمئن شوید به میزان کافی در نور و متریال نمونه دارید. برای GI از نیروی Brute در موتورهای اولیه و ثانویه استفاده می‌کنیم.
12. پس تولید
زمانی‌که از ماسک تمام بخش‌های متفاوت سلول سرطانی رندر گرفته شد، می‌توان رنگ آن را در برنامه فتوشاپ (Photoshop) تغییر داد. همچنین می‌توان از سایه سبز آبی در پوشش بالایی عکساستفاده کرد تا تصویر بیشتر حالتی سینمایی به خود بگیرد. تمام تصویر را کپی کنید و به منظور این‌که به نور سافت دست پیدا کنیم جلوه blur Gaussian را اضافه کنید. این جلوه تابشی رویاگونه به تصویر می‌بخشد و درنهایت با افکت viggnette باعث شوید چشم بیننده به سمت مرکز تصویر هدایت شود.
«از یک نقطه نور قوی در مرکز سلول استفاده می‌کنیم، با هاله‌ای از رنگ زرد به منظور تاکید بر تقسیم بندی‌ها. این مرحله تمام رندر را دراماتیک‌تر و سینمایی‌تر می‌کند.»
گذرگاه رندر
یکی از بهترین راه‌ها برای جلوگیری از هدر رفتن زمان، هنگام رندرینگ ایجاد گذرگاه رندر است. تصور کنید شما تصویر یا سکانس انیمیشن‌تان را رندر گرفته‌اید و ناگهان متوجه می‌شوید باید در رنگ یا بخش‌هایی از تصویر تغییری به‌وجود آورید. در حالت عادی باید از نو شروع به رندر گرفتن کنید اما به کمک گذرگاه رندر می‌توانید لایه مورد نظر را در نرم‌افزارهای هنری اصلاح کنید و فقط در چند دقیقه آن را تغییر دهید.
