3d моделирование для компьютерных игр что это
В первую очередь эта статья рассчитана не на тех, кто хочет заниматься 3д, а на обычных геймеров, которые хотят немного лучше понять как устроен процесс разработки игры. На мое решение создание такой рубрики на СГ в большей мере повлияло закрытие YouTube-канала XYZ (они еще выпускают какие-то ролики, но с разработкой они не сильно связаны). Возможно все, о чем будет написано ниже вам известно, и я зря потратил 2 часа.
Я подумал, что начать данную «рубрику» стоит с чего-то понятного всем. Абсолютно все понимают, что игры бывают либо 3дшными, либо 2дшными. Так как 2д я не особо шарю, в качестве темы статьи было выбрано именно 3Д (но вообще в двумерных играх все состоит из плоских картинок, расставленных в разных местах, ничего интересного). Я постарался не писать слишком много и не включать много ненужной информации, но важно понимать, что все о чем пойдет речь ниже довольно сильно упрощено.
Текстуры
Эта тема настолько объёмна, что здесь даже нечего сказать. Скажу только то, что современные технологии позволяют творить настоящие чудеса. Например, автоматически создавать материалы с физически корректными значениями — нажал одну кнопку, и твой объект стал золотым, блестит и переливается как настоящий. Нажал ещё одну кнопку, и он покрылся потёртостями на углах. Ещё одну — появились царапины. Процедурная генерация текстур — это вообще то, что взорвало мне мозг. Я-то думал, что такие вещи, как ржавчина или пыль в углублениях модели рисуются вручную. Но нет, оказалось, что такие процессы сегодня можно довести практически до автоматизма. А когда создают автоматические «умные» материалы, это вообще песня — когда один и тот же материал подстраивается под совершенно разные объекты, самостоятельно определяя, где у него углы, которые нужно затереть, а где углубления, которые нужно запылить и т. д.
Текстуры и материалы.
Тут все намного проще. Есть у вас, скажем, модель. Вы берете и в специальной программе раскрашиваете ее.
После процесса текстурирования и экспорта у вас должна получиться текстура в формате png-изображения.
Если вы делаете игру, то материал для объекта вы будете создавать в движке игры, а не в сторонних программах. В настройках материала можно задать параметры того, как ваша текстура будет отображаться в игре. Например карту нормалей вы тоже будете подключать именно в материал, как отдельное изображение.
UV развёртка
Знаете, одна из моих травм детства связана с тем, как я заглянул внутрь папки Half-Life 2 и обнаружил там содранную и разложенную кожу Аликс.
Вы только посмотрите на её пустые глазницы… бррр. В дальнейшем я ещё не раз натыкался в директориях игр на освежёванных героев и каждый раз жалел, что туда залез.
Так что же там делает этот подарочек от Кожаного Лица? Это результат процесса под названием «UV развёртка». Он нужен для отрисовки текстур на моделях. Дело в том, что 3D программы понятия не имеют, что делать с 3D моделями в плане текстур. Они абсолютно не понимают, как работать с поверхностями 3D объекта, учитывая, что текстуры — это 2D картинки, накладываемые поверх модели.
Процесс UV развёртки заключается в том, чтобы разрезать и разложить вашу 3D модель, как картон, в 2D плоскость. Это как собрать оригами наоборот — разложить фигурку в чистый лист. Как охотники освежёвывают медведя и расправляют его шкуру у себя в гостиной. Получается, такой вот, 2D медведь. В результате этих манипуляций художник имеет на руках огромное полотно, где каждая плоскость каждой детали расправлена и разложена по определённым правилам.
Вот пример UV развёртки велосипеда. Велосипеда, Карл! А теперь дружно передайте привет всем танкам из Battlefield и стардестроерам из «Звёздный Войн».
То же самое относится и к живым персонажам. Даже зная эту информацию, иногда, когда я захожу в программу для текстурирования и вижу среди материалов «золото» и «дерево» материал «человеческое лицо», чувствую себя примерно так:
Если вас интересует, почему процесс называется именно UV-развёртка, ответ прост: так обозначаются два направления 2D пространства — V (вверх-вниз) и U (право-лево). Результаты UV развёртки позволят в будущем текстурировать модель, а также перейти к следующему этапу.
Этап 1. Моделирование.
В самом начале 3d-artists (3дшники) берут и в специальных программах создают мэш.
Есть два основных способа это сделать (создать мэш):
Во-первых можно взять кубик и разными инструментами (изменение размера, вращение, выдавливание и много чего еще) пытаться сделать из него то, что тебе нужно. Вы скорее всего знаете, что почти любое 3д состоит из полигонов, что означает многоугольник (существую еще воксели, но про них в другой раз). Базовой формой из которых состоят полигоны является треугольник. Почему не квадрат или не ромб? Используя треугольник можно составить любую форму (из квадратов треугольник довольно сложно сделать). Так вот. На гифке выше можно увидеть как это происходит.
Второй способ похож на лепку из пластилина и зовется скульптингом. «Скульпторы» добавляют на модель кучу полигонов, за счет чего могут, собственно говоря, «лепить» 3д-модели.
Заключение
Надеюсь, некоторые из тех, кто прочитал эту статью нашли в ней что-то полезное для себя. Если есть какие-то замечание, пишите их в комментариях.
Подпишитесь на нас, чтобы не пропустить новые видео
- Яндекc.Дзен Перейти
- Вконтакте Перейти
- YouTube-канал Перейти
- StopGame Live Перейти
- StopGame: Инфакт Перейти
Абсолютно все понимают, что игры бывают либо 3дшными, либо 2дшными.
В это время 2.5 D игры :
Если судить по стилю поста, то 2 часть будет про 2д игры. И будет состоять из одного предложения: рисуем спрайты и соединяем их в движке, досвидания.
Всё как-то совсем по верхам. Будто спешим куда-то. Минимум наглядности.
Да и про realtime графику на самом деле ни слова — описан общий для игровой и киношной графики процесс моделинга и шейдинга (да, в киношной графике все те же карты, разве что с ретопологией заморачиваются чуть меньше, потому что могут себе позволить рендерить один кадр час на огромном массиве серверов).
Отдельно непонятно, зачем одновременно displacement (который как раз в играх почти не применяется, потому что для его работы нужно увеличивать количество полигонов, либо руками, либо автоматическим subdivide, что хуже), и normal map, иммитирующий тот же эффект путём шейдинга без изменения геометрии.
И ни слова про PBR, roughness и metallic, адекватное создание материала.
В общем и целом, я считаю себя дилетантом в 3D (т.к. ничего годного за свою жизнь в нём не слепил), но даже я вижу что в статье очень поверхностные знания, которые можно получить в процессе беглого просмотра одного ролика «делаем модель для игры» на ютубе.
Если я представляю себе, что я совсем профан и не шарю, мне сразу становится интересно «а зачем уменьшать количество полигонов, если есть Nanite?» (это достаточно глубокая тема, чтобы по ней можно было отдельную статью написать о том, как хранятся и рендерятся движками разные типы моделей).
А чем первый дед на картинке про ретопологию отличается от последнего? (для наглядности не хватает полигональной сетки на первом деде)
А как выглядит один и тот же материал с разным набором карт? (Очень хорошо бы продемонстрировало то, что, собственно, делают разные типы карт).
И это ж далеко-далеко не всё, потому что помимо моделей есть свет, тени, отражения, шейдеры, пост-эффекты, трансформации и анимации. В итоге на поставленный в заголовке вопрос «как устроены игры» блог отвечает примерно никак, потому что даже про графику в играх рассказывает примерно ничего.
Визуальная составляющая всех 3д игр это модели, практически всё что вы видите в игре, это модель, над которой старались моделлер и художник (иногда это один человек). Они тратят много времени на детальную проработку каждой модели и оптимизацию этих моделей для игрового движка.
Всё начинается с создания детализированной модели (hi‑poly). Есть два основных способа создания модели, это скульптинг (sculpting – потому что процесс напоминает процесс работы с глиной)
и hard surface моделинг (такое название у него потому, что сам принцип основан на создании отдельных полигонов и работы с каждым конкретно, скульптинг же в свою очередь работает не с каждым конкретно, а с группой полигонов).
Скульптинг является более “артистическим” способом создания модели. Для него используют графический планшет и чаще всего его выбирают художники и артисты более творческих направлений. Чаще всего его используют для создания высокодетализированных моделей (к примеру главных персонажей) и создание органического окружения. Основная программа для скульптинга это ZBrush, некоторые также используют Blender, но там есть лишь основные инструменты скульптинга. В свою очередь метод hard surface больше любят люди из технических профессий. Этот способ больше подходит для создания неорганики, то есть мебели, оружия и т.д. (чего-то где в основном чёткие грани). Основной программой для этого метода это Blender и 3DS Max. Так же важным моментом в этом процессе является стилизация модели, то есть если вся игра в low‑poly стиле, а модель героя очень детализированная, то это будет нарушать единую стилистику и атмосферу игры, если это не является особенность проекта.
Вот получилась очень детализированную модель, но есть одна проблема, в ней несколько миллионов полигонов и для рендеринга уже такой модели даже без текстур нужны внушительные мощности, не говоря уже о анимировании модели и наложения текстур. Для загрузки модели в движок так, чтобы с ней было комфортно работать, нужно сократить число полигонов, изменить тополгию, для решения этой проблемы есть ретопология (retopology – то есть переделывание топологии). Надо вручную перестроить всю полигональную сетку модели (топологию), при чём так, чтобы в процессе уменьшения количества граней не пострадало качество модели. Обычно это делают через ту же программу в которой создавалась модель (большинство программ это поддерживают), но достаточно часто это делают через 3D Coat, так как он считается самым удобным пакетом для ретопологии. Фактически, суть самого процесса, это повторное создание топологии (отсюда и название). Так же правильная топология после её переделывания решает проблемы ошибок во время анимации, когда рука вылезает за одежду или что-то подобное.
Теперь наступает время развёртки (unwarp-разворачивать, снимать обёртку). Сама развёртка напоминает обёртку. Она полностью оборачивает модель, но имеет всего один шов. Собственно, надо отметить эти швы и расположить их на специальной карте для дальнейшего текстурирования.
Этап текстуриования состоит из отдельных подэтапов. Это запекание карты нормалей (normal map – это карта, которая полностью заменяет значения нормалей полигонов на нормали с выскополигоналной модели, тем самым увеличивает детализацию модели) и карты дисплейсмента (displacement - смещение). И так, карты нормалей и карты смещения, это особые виды текстур, которые влияют на поведение света при попадании на поверхность. Они увеличивают визуальную детализацию, имитируют глубину и другие особенности поверхности, при это позволяя не увеличивать число полигонов.
Далее надо наложить материалы на объект так, чтобы он был похож на реальный. Кто-то берёт фотореалистичные текстуры, кто-то делает hand-paint текстуры (текстуры нарисованные вручную) и стилизует их под необходимый проект. На данный момент для создания реалистичных моделей используют PBR (physically based rendering). Это текстуры с физически правильным рендерингом, у них есть карты отражений, так что при попадании света на объект будут учитываться микроповерхности, блики и тд. То есть правильно настроенный материал будет выглядеть корректно в любой сцене и при любом освещении.
Следующая стадия риггинг (rig – упряжка, это привязка полигональной сетки к определённой кости для упрощения процесса анимирования). Этот и следующий этап нужны только в случае создания персонажа и необходимости анимировать его. На этом этапе нужно построить скелет нашего персонажа, иногда воссоздают и мышечную систему, но это делается в основном для фильмов.
И последним этапом будет будет сикнинг. От работы на этом этапе будет зависеть то, как движение определённых костей будет влиять на сетку, это будет гарантировать что движение запястья будет двигать только, а не шею и т.д. Это всё рисуется вручную.
Как видно по статье модель проходит множество этапов для того чтобы попасть в игру: собственно её создание, моделлинг, ретопология, создание развёртки, запекание и наложение текстур, риггинг, скининг и анимирование. Каждый этап важен и требует навыков, знания и понимая “Knowledge is power, but understanding is everything” (слоган хакеров из Йоханнесбурга).
Спасибо за внимание и извините за неточности, если такие были.
Всем привет. Я 3D художник, самоучка. Занимаюсь этим делом уже более года, моделирую преимущественно для видео игр, выполняю фриланс заказы, делаю модельки для магазинов и иногда пытаюсь сделать свою игру. В данной статье - если ее можно так назвать, я постараюсь раскрыть некоторые заблуждения касательно 3D графики в играх. Далее будет много нудного текста.
Полигоны, фейсы, трисы, вертексы? - В первую очередь модель состоит из вершин, да, не полигоны ибо они как раз таки и строятся из этих самых вершин. Вершина, vertex (вертекс) имеет в себе информацию о координатах в трех осях XYZ, помимо этого имеется информация о направлении ее нормали (лицевая сторона). Подробности сейчас будут лишними.
Собственно когда игрок направляет свою камеру в направлении модельки, GPU получает эту информацию о вершине, затем и начинаются построение треугольных плоскостей.
Первое и довольно распространенное заблуждение - модель состоит из квадратных поликов с четырьмя углами. На самом деле в полигоне может быть сколько угодно углов (вершин), но только в рамках 3D редактора, для удобства. Видеокарта все равно видит их триангулированными.
Почему рендерятся треугольники а не полигоны? - Одна из весомых причин - Геометрия, если я потяну один из углов квадратного листа он сомнется, в два треугольника. При создании модели с полигонами гораздо проще работать, просто нужно учитывать то, что игровые движки при импорте триангулируют модель автоматически, дабы не делать этих лишних процессов при рендеринге, автоматическая триангуляция может выдать не совсем нужный результат, особенно когда импортируешь модель с текстурными картами, опытный 3D моделлер делает триангуляцию вручную перед запеканием текстур и экспортом, дабы не иметь мелких косяков уже в движке.
Как тогда считать полигонаж модели? - Если модель делается для визуализации, то автор может указывать полигонаж именно в полигонах (четырехугольники) так как его модель скорей всего будет состоять исключительно из них, игровой моделлер может позволить себе беспрепятственно использовать в топологии треугольники, потому в его случае логичней назвать число трисов.
Также, у модели есть еще одна группа вершин, но уже не в трех а в двух осях - UV координаты. Двухмерное изображение переносится на трехмерную модель благодаря этим UV координатам. Полигоны что имеются на юви не участвуют в рендеринге но учитываются их вершины. Говоря достаточно простым языком, юви развертка это - выкройка одежды.
Слева окно юви координат, используется цветная текстура для удобства работы над разверткой. Любая манипуляция вершин слева приводит к смещениям текстуры по модели:
Второе заблуждение. Выражение "я под текстуры улетел" или "он в текстурах застрял" - абсурд, но нет времени и желания объяснять абсолютно всем, что сказанное ими не соответствует реалиям. Персонажи, машины, динамическое окружение - все это имеет дополнительную модель (collision, collider) отвечающую за столкновения с другими коллайдерами. Часто можно заметить в играх что персонаж упирается в невидимую стену или наоборот проходит ее, значит имеются несоответствия коллизии с рендер мешем. Хотя в любом случае, суть этой фразы уже всем понятна и нет смысла выражать ее иначе.
Частое заблуждение начинающих моделлеров - Чем меньше поликов на модельке тем лучше оптимизация - нет. Почти нет, экономить в трисах нужно не на модели а во всей игровой сцене, дабы делать это грамотно нужен какой то опыт и пайплайн. Раньше и меня тянуло резать вершины создающие малозаметные формы ради оптимизации, а потом я внимательно рассмотрел модели в популярных играх. Оптимизация страдает преимущественно из за большого количество материалов (текстурных сетов), шейдеров, освещения, теней, кода. Ну а трисов, конечно тоже должно быть в пределах разумного, но это не значит что надо делать все боксами да шестигранниками.
Средний полигонаж - тут все относительно, это может зависеть от стилистики игры, от того как часто и как близко будет виден предмет для игрока. Персонажи, они больше всего заслуживают внимания, среднее количество трисов на их моделях разнится от 13k до сотни тысяч, к примеру игра Assassin's Creed 3: Бенджамин Франклин-18k, Ли Чарльз-26k, Коннор-28k, Дезмонд-15k, Хэйтем-20k ( тысяч трисов). Как видите есть разница и иногда большая, например от того какая у них одежда и внимание к лицевой анимации в кат сценах, к примеру у Дезмонда нет никаких плащей или одежды что могла бы плавно колыхаться при движении персонажа, потому и хватило ему 15 тыс.
Джоэл. Главный герой игры “the last of us” 40 000 трисов, лицо и руки - основные места плотности сетки ибо нуждаются в качественной анимации.
Что касается объектов окружения, оружия, то там уже уже более высокая разница.
Модели с количеством более 70 тысяч трисов на персонажа чаще используются уже для визуализации, во время кат сцен, так же на тех самых тизерных роликах где в конце предлагают оформить предзаказ.
Текстура - разглядывая пиксели на модели вы на самом деле смотрите не на одну конкретную текстуру (если это не старенькая игрушка), а на материал, который создается с использованием нескольких текстур, вроде Base Color, Normal Map и прочих, характерных для PBR - physically based rendering (физически корректный рендеринг). PBR это довольно сложная тема для краткого описания, потому постараюсь не нудить: Используется почти во всех (99%) современных играх с реалистичной графикой. На одной модельке используется особый набор текстурных карт, состоящий как минимум из четырех, Base color - придает основные цвета модели, Roughness - карта отвечает за микро поверхность материала, придавая шероховатость или глянцевость, Metalness - карта металлических свойств, Normal - создает фейковые неровности на совершенно ровном полигоне, весь текстурный сет называют материалом. Это далеко не весь список а лишь основной, вот один из примеров PBR материала:
Всю игру можно сделать в 3ds max - Да, встречались мне такие люди, по какой то причине в их голове процесс разработки укладывается лишь один, когда то и где то услышанный софт по 3D. Для разработки полноценного персонажа порою хватает двух программ, но не для всех, некоторые владеют более пятью программами связанными с 3D и им проще работать, потому как есть моменты которые легче сделать там или в другом месте, как например замоделить в blender3d, развернуть в UVlayout, затекстурить в Substance Painter, отрендерить в Marmoset toolbag - это кстати то чем владею на данный момент я, довольно скромный список. И это только создание модели, дальше ее нужно импортировать и настроить в игровом движке, если это персонаж, то сюда можно вставить еще пару программ, например скульптить в Zbrush и анимировать в Maya, все это можно сделать и в том же blender3d, там даже есть свой игровой движок, при желании можно вообще не выходить оттуда, но как я уже сказал - некоторые процессы проще и быстрее в другом софте.
Я написал достаточно много, но не описал я еще больше. Скриншоты как мои так и с сайта с Artstation - кстати там можно увидеть полно примеров 2d, 3d как игровых так и рендеров (ссылку найдете в гугле). Спасибо за внимание
Году в 2005, 10 моделеров хватало, чтобы сделать все модели для одной игры.
Сейчас в больших играх сложность и количество контента настолько выросли, что кроме 20-30 моделеров внутри самой студии, крупные компании нанимают до 50 человек удалённо.
Именно поэтому за последние годы в России и в мире открылось множество аутсорс-студий, а штат некоторых превышает 200 моделеров!
Технологии, которые использует видеоигры безумно востребованы.
Более того, эти технологии выходят далеко за рамки видеоигр.
Как следствие, потребность в трёхмерщиках тоже постоянно растёт.
Трёхмерка — это не только видеоигры
Технология рендера 3D моделей в реальном времени развивалась раньше в основном за счёт компьютерных игр. Сейчас она используются для виртуальной и дополненной реальности, интерьерной визуализации и motion дизайне.
Даже прогноз погоды у некоторых телеканалов основан на real-time рендере!
Что уж говорить о потребности трёхмерщиков в кино, анимации, 3D печати, рекламе и дизайне. Для кино есть невидимая работа с превизуализацией. Набросок фильма делают в 3D, а потом уже переснимают с реальными актёрами. Эта штука называется Previs, и это стандарт для большинства блокбастеров.
Превиз для матрицы. Даже тогда это было актуально. Загугли Previs чтобы найти больше таких роликов.
И даже маски в Инстаграме работают на Gamedev технологиях!
Трёхмерка разная, выбирай направление
Наши преподаватели любят трёхмерку за её разнообразие.
Они любят изучать её с разных сторон.
Это мир интересных и необычных проектов, и классных знакомств.
Наши преподаватели моделили танки, мультики, иллюстрации, постеры и даже видео для концерта Элджея. Благодаря 3д графике мы научились видеть красоту в окружающем мире, даже там, куда никто не взглянет (некоторые, иногда по долгу залипают на пятна ржавчины на автомобиле, потому что они красиво подчеркивают форму)
Как видишь, трёхмерка очень разная и это не только модели для игр. За последние годы появилось несколько новых направлений работы, помимо разработки компьютерных и мобильных игр.
Направления трёхмерки
1.Ты можешь моделить для компьютерных и мобильных игр.
2. Можешь моделить для мультфильмов и кино.
Модель преподавателя из Blindspot из Love Death and Robots.
3. Принять участие в indie проекте и вместе сделать свою игру.
Кусок диорамы, который мы моделили вместе с Антоном Агеевым для курса по процедурным текстурам.
Indie разработчики — это группа людей, которые самостоятельно пишут игры. Да, многие проекты делаются бесплатно и иногда это сущий ад. Зато на таких проектах ты обзаведёшься связями и получишь опыт работы над живым проектом.
В конце статьи мы выложили ссылки на несколько проектов, к которым ты уже сейчас можешь присоединиться! Читай дальше…
4. Можешь работать над VR/AR проектами.
Несмотря на то что сейчас этот рынок очень мал, ты сможешь стать первым и лучшим на нем. Через 5-10 лет AR/VR будет везде. И весь 2D дизайн переместиться в 3D.
Кстати, посмотри, как Джама Джурабаев делает топовый 3D арт в VR.
5. А можешь уйти в крутой motion дизайн и делать футуристичные видеоролики.
Наш гуру сделал видео для концерта Элджея. Освоить motion дизайн после прокачки моделинга для него было достаточно просто. В этом ролике он ничего не моделил, а собирал луп из готового китбаша.
6. Модели для макретплейсов и воркшопов тоже перспективное направление.
Маркетплейсы — это магазины 3D моделей, например, Unity store или Unreal Marketplace. Пример воркшопов — это платные модели для Dota 2 или текстуры для Counter Strike.
Ребята на этих направлениях иногда зарабатывают от 5к$/мес.
Так же в эти студии часто приглашают моделеров чтобы работать вместе.
7. Или можешь рисовать иллюстрации из 3D моделей.
Несколько моих иллюстраций. Сначала делается 3D модель, потом выставляется свет и композиция.
Если честно, вообще не знаю, что подписывать под иллюстрациями. Они просто везде, и сейчас все больше иллюстраций делаются в 3D. Много художников увлекаются трехмеркой, вот Покрас заигрывает с VR, а вот один из крутейших современных 3д художников.
Каждое направление по-своему интересно, и в каждом из них есть множество разных вакансий:
Моделеры, level-дизайнеры, аниматоры, мастера спецэффектов, прогеры, концепт-художники, сценаристы, тестеры, менеджеры по разным направлениям, маркетологи…
Это та самая работа, без которой не обходится ни один соверменный проект. Модели нужны везде.
Навык 3D моделинга — хорошая отправная точка для изучения компьютерной графики. Зная его, ты можешь уйти в любое из направлений на твой вкус. А фундаментальные знания, которые ты освоишь за время обучения моделинга будут с тобой годами.
Моделинг — это не так страшно, как кажется
Миф 1: Нужно художественное образование
Забудь о мифе, что для этого нужно быть академическим художником. Это не про меня, и у меня полно таких же друзей. И это ни разу не помешало нам моделить для топовых игр и мультфильмов.
Конечно, художественное образование очень поможет тебе в прокачке 3D, но это не обязательно. Художником на старте быть не нужно. Ты им станешь по ходу работы.
Миф 2: Там сотни сложных кнопок
Да, их сотни. Но 90-95% из них тебе не нужны. Преподаватели, спустя 15 лет моделинга не знают большую их часть.
Тебе не нужно знать ВСЕ кнопки и функции программы, чтобы собрать небольшой коллаж или сделать фотокоррекцию в Photoshop, или чтобы создать простенькую таблицу в Excel с графиком и авто-суммой.
С моделингом всё также! В программах сотни кнопок только потому, что трёхмерка большая и разная: они нужны для анимации, рига, симуляции частиц, постановки света и рендера, и еще для сотен задач, о которых многие даже никогда не слышали! При этом, базовые функции программ, нужные только для моделирования, можно изучить всего за несколько дней, и сразу начать делать первые модели.
Это такой же процесс, как собрать кровать из Икеи. Тебе нужно придерживаться инструкции, и тогда всё получится. Твоя первая собранная кровать, скорее всего, будет кривоватой, но она будет тебе нравиться, потому что ты собрал её сам (кстати, это называется IKEA Effect). Зато с каждым новым собранным предметом, ты научишься делать их быстро и без особых проблем!
Не нужно бояться моделинга. Чтобы начать моделить, достаточно изучить базовые функции программ (в конце статьи будет ссылка на бесплатный курс про это).
Если тебе интересно работать в трехмерке — давай разберемся, как это обычно происходит.
А сразу после этого мы перейдём
к ссылкам на обучающие материалы.
Как выглядит работа 3D моделлера
Есть разные виды студий. И разные формы работы с ними.
Найди тот формат, который тебе подходит.
Куда пойти работать после обучения?
Пойти в студию, которая пишет игру
В них зачастую сложно попасть. Особенно в игры с крутыми арт-директорами, потому что им есть из кого выбирать. Зато, если тебя берут в команду, то по завершению проекта ты сильно прокачиваешься.
Внутри студии, как правило, делают самые сложные и самые ответственные модели для игры, хотя бывает так, что в офисе сидят только арт-директор с концептерами, а все моделеры на аутсорсе.
Для кого подходит? Если хочешь быть частью проекта и смотреть на его рост и развитие изнутри — этот путь для тебя.
Работать с аутсорс студиями
Для современных игр требуется настолько много контента, что разработчики нанимают подрядчиков. Так создаются большие студии, которые объединяют десятки разных моделеров, и работают сразу над несколькими проектами. Например в питере есть студии, которые одновременно делают сразу 5-6 ААА игр (иногда конкурирующих друг с другом)
В аутсорс отдают абсолютно разные задачи. Это может быть ответственная работа: модели главных персонажей и ключевых предметов, так и рутинные доработки или скучные задачи, которые разработчики не хотят делать в головном офисе.
Для кого подходит? Если любишь стабильность, хочешь поработать над разными проектами, или если вынужден платить ипотеку.
Уйти на фриланс и работать через менеджера
Почти то же самое, что и работа с аутсорс студиями, только ты сидишь дома и получаешь заказы от менеджера. Ты не привязан к одной студии, а можешь работать с одним или несколькими менеджерами, которые иногда предлагают тебе работу. Если тебе нужны деньги, ты всегда можешь попросить работу у своих знакомых менеджеров, и они часто её находят.
Для кого подходит? Если уже уверенно моделишь, любишь свободу и не любишь совещания.
Фрилансить в соло
Ты пишешь напрямую разработчикам, есть ли у них заказы для тебя. Это вариант для тех, кто умеет работать самостоятельно и качественно. Без крутого портфолио или знакомств, получить такую работу непросто, но это работа без посредников.
Для кого подходит? Если ты уверен в своём портфолио, любишь свободу, не любишь совещания, и ещё больше не любишь менеджера, который забирает себе часть денег.
Создавать модели для маркетплейсов и магазинов ассетов
Представь, что ты замоделил крутой конструктор зданий. Ты можешь выложить его в магазин ассетов на продажу. Актуальные ассеты могут продаваться несколько месяцев и приносить неплохую прибыль.
Ты можешь моделить скины для Dota 2 и рисовать текстуры для Counter Strike (и других игр). Есть люди, которые таким способом купили себе хорошую квартиру и машину. Действительно клёвый скин может принести больше, чем работа в студии, но это путь не для всех.
Для кого подходит? Для тех, кто готов пойти на риск, и готов работать без начальства.
Благорадя разнообразию направлений в трёхмерке
и разных форматах работы, ты можешь выбрать то занятие,
которое тебе больше всего подходит.
С чего начать путь трёхмерщика?
В нашей группе в ВК полно классных трёхмерщиков.
Самый простой способ с ними познакомиться — участвовать в дейликах, которые раз в две недели у нас проводятся.
Участники, вне зависимости от их уровня, должны замоделить любой предмет на заданную тему за 1 день и выложить в комментарии модель.
Потом все участники собираются на живом стриме с преподавателем, где он разберет каждую из работ в прямом эфире.
Прогресс одного из наших студентов за 2 месяца на дейликах и нашем контенте. Каждая модель сделана за 1 день!
Крутые форумы
Мы рекомендуем 2 крупнейших форума:
ВК группы наших друзей и знакомых
Мы собрали список полезных пабликов, на которые рекомендуем подписаться. В них полно уроков, в некоторые из них можно выкладывать свои работы и писать вопросы. Вливайся в сообщество трёхмерщиков и заводи новых друзей!
Крутые стримы. Плюс, можно прислать свои работы и задать вопросы.
Интересный блог о компьютерной графике.
Крупнейший паблик про motion дизайн. Группа ведется десятком админов, поэтому в нем каждый день проходят бурные холиварные войны и выкладываются крутейшие ролики/статьи/обсуждения.
Туторы по Cinema 4D.
Сообщество по скульпту.
Интересные подкасты о компьютерной графике.
Телеграм каналы для общения и с разным полезным контентом:
Тебе нужно много всего узнать.
В идеале, в твоём арсенале должно быть умение делать полный цикл моделей для видеоигр.
В интернете полно контента в открытом доступе. Если не знаешь с чего начать, открой наш канал на ютубе, прочитай эту статью и начинай моделить с драфтов (упрощённых моделей).
Крутые сайты с обучалками
Не секрет, что в англоязычном интернете гораздо больше ценного контента, поэтому хотя бы базовое знание языка или умение пользоваться Google Translate откроют для тебя целую кладезь знаний. Часть ссылок ведёт на топовые англоязычные ресурсы, а часть — на русскоязычные.
Лучший англоязычный сайт по трёхмерке. Огромная коллекция уроков по всему, что связано с трёхмеркой, накопленная за много лет работы сотен людей.
Отличный русскоязычный сайт с новостями, галереей, блогами и эксклюзивными переводами контента.
Уроки от создателей программы Substance Painter (текстуры), очень полезные.
Самые крутые курсы по 3D на английском языке, но довольно дорогие. Зато их делают самые топовые чуваки из индустрии.
Одни из топовых курсов не только по трёхмерке, но и по Cinema 4D и motion дизайну. Учат делать красиво и быстро.
Крутые Youtube каналы
Блог и уроки Глеба Александрова по моделированию
Youtube канал нашей школы
3dEx — хорошие туторы по стилизованной графике
Канал, где учать делать скульпт (zBrush)
Официальный канал программы Substance, там очень полезные уроки по текстурам
Интересный блог про трёхмерку
CG Allies — одни из лучших регулярных стримов на русском языке
Если хочешь моделить быстро — модель один.
Если хочешь моделить много и круто — модель в команде.
Критически важно, чтобы ты не моделил в одиночку.
Участие в любом, даже бесплатном проекте выводит тебя на новый уровень.
Более того, ты обрастаешь полезными связями и опытом!
Мы собрали для тебя несколько проектов, к которым ты можешь присоединиться и начать моделить вместе с ними! Это проекты наших друзей инди-разработчиков. Не стесняйся, пиши им!
Глазами трёхмерщика, потому что теперь ты трёхмерщик!
Оглянись по сторонам и начни замечать и фоткать сочнейшие референсы.
Сочные сколы на лестнице в питерской парадной.
Посмотри, как неровно лежат плиты и как круто у одной из них отколот кусочек
Очень важный референс, потому что объясняет, как устроен этот бетонный блок.
В этой фотографии почти нет параллельных линий. И это очень круто!
Этот дом великолепен по сотне причин
Этот забор чертовски неровный. Кто-то может возмутиться, но уметь видеть и переносить такие вещи в 3д — это очень ценный навык
Не каждый увидит здесь красоту, но некоторые не могу оторваться от великолепных пятен ржавчины, и всей внутрянке под оторванным бампером.
Здравствуйте. Недавно я прошёл онлайн-курс по созданию 3D моделей (чтобы не выглядело рекламой, упущу какой именно) и открыл для себя некоторые вещи, которые не сказать, что перевернули мои представления об играх, но заставили взглянуть на игровые модели совершенно иначе. Этими вещами я и хотел бы поделиться с вами. Это не будет сухой технической экскурсией по всему процессу создания моделей (хоть мы и пройдём через весь процесс), а скорее рассказ с упором на факты, которые, быть может, позволят вам, как и мне, взглянуть на игры немного по-другому.
Например, почему для создания одной модели художник вынужден делать три, почему иногда в папке с игрой вы можете обнаружить содранную кожу ваших любимых персонажей и что трилогия «Властелин Колец» подарила каждой современной игре.
Заключение
Как вы уже могли понять, создание игровых моделей — дело не самое простое. Даже с современными возможностями, такими как умные материалы, создание одного танка может затянуться на месяцы, даже если работать над ним будут несколько человек.
Недавно анонсировали Unreal Engine 5 и заявили, что он будет способен работать сразу с High-Poly моделями, минуя этапы Low-Poly, UV и запечки. Представляете, насколько это упростит художникам задачу и насколько больше позволит сосредоточиться не на технической, а на художественной части? Так что некст-ген может прийти не со стороны новых консолей, а со стороны движков.
Все эти знания позволили мне по-новому взглянуть на модели в играх, задумываться даже над тем, как создавались банальные контейнеры в Death Stranding. Когда вышла игра The Medium, а следом и мнение о ней в одном душевном подкасте, я испытал величайшее возмущение при нападках на графическую составляющую игры. Вы посмотрите на любой предмет окружения из игры, приглядитесь, с каким вниманием к мелочам они созданы. А ведь таких предметов на уровне может быть десятки и сотни.
Что касается меня, за полгода обучения практически с нуля я достиг результата, который вы можете наблюдать ниже. Оставлю ссылку на ArtStation на полную версию работы, там снимки с разных ракурсов, скриншоты из Unreal Engine и др. Если будет интересно, перейдите, поразглядывайте — мне будет приятно).
Запечка
Запечка, или «Bake» — это и есть та технология, которую изобрели во время съёмок «Властелина Колец». Если коротко и не вдаваясь в детали, эта процедура позволяет художнику спроецировать внешний вид высокодетализированной модели на оптимизированную. Это могут быть как красивые скруглённые формы, так и целые детали, например, какие-нибудь болты.
Пример на простом кубике, как может выглядеть визуальный обман (если гифка тормозит — откройте в новой вкладке).
Как уже было сказано, это позволяет значительно сократить кол-во полигонов. Казалось бы, зачем это нужно киношникам? У них и так есть в распоряжении суперкомпьютеры и возможность рендерить один кадр несколько дней, так? А если кадры нужно будет переделать? Если на экране не один пещерный тролль, а целая армия орков? Представляете, насколько эта технология упросила жизнь создателям «Властелина Колец»? Настолько, что продолжает играть важнейшую роль в создании графики и по сей день.
Этот этап является святым причастием модели, т. к. если что-то где-то было сделано неправильно, это обязательно всплывёт артефактами именно здесь. Ну а после этого остаётся последний этап.
Драфт
Двинемся по порядку, с самого начала цикла создания модели. На самом деле драфт является не столько первым этапом, сколько подготовкой к будущей работе. Драфт для 3D художника — то же самое, что набросок для обыкновенного художника. Только если на листе бумаги будущий рисунок обозначается грубыми мазкам и штрихами, то модель конструируется из примитивов (кубов, цилиндров, прямоугольников) с целью поймать силуэт объекта, его габариты и пропорции.
Иногда на этапе драфта может прорабатываться цветовая схема объекта. А иногда работа на этапе драфта и заканчивается. В таких случаях драфт может быть самодостаточным произведением, когда художник хочет воплотить определённую идею, но не хочет возиться со всеми остальными техническими этапами.
Кстати, есть такой замечательный сайт Sketchfab. Если вам когда-либо нравилось просматривать в интернете красивые картинки или фото, здесь вы можете открыть для себя то же самое, но уже в сфере 3D. Там различные художники публикуют не только драфты, но и более комплексные вещи. Как вам, например, 2D картина, созданная в 3D, но при этом с любого ракурса выглядящая как 2D картина?
Прогуливаясь по этому сайту, можно получить большое эстетическое удовольствие, даже если вы не заинтересованы в 3D.
Термины
Возможно, некоторые из вас совсем не слышали о «внутреннем мире» 3д и вообще не шарят за всякие, грани, карты нормалей, материалы и т. д. Специально для них я составил небольшой перечень основных понятий, о которых дальше пойдет речь.
Карта нормалей — штука, с помощью которой можно делать «фейковый» объем (подробнее я о них расскажу дальше).
Материал — говорит компуктеру как отображать текстуру. Зеркальность, шероховатость и другие подобные вещи задаются в настройках материала.
Low-Poly & High-Poly
Это, собственно, второй и третий этапы создания модели, которые очень трудно рассматривать по отдельности. И они же отвечают на вопрос, почему 3D художник должен создавать 2 модели, чтобы создать одну (не считая того, что он уже до этого создал драфт).
Наверняка многие из вас слышали такое понятие, как «лоу-поли графика». Чаще всего оно применяется к различным инди-играм с простенькой угловатой графикой.
И в своё время эта ассоциация поставила меня в тупик, потому что я никак не мог понять, почему художники применяют эти слова в отношении вполне реалистичных моделей.
Дело в том, что почти все высокодетализированные модели, которые вы встречаете в играх, они — не настоящие. Круглые плавные формы на вашем клинке, следы снарядов на вашем танке, болты на вашем роботе, морщины на вашем персонаже — ничего этого на модели нет, это визуальный обман. Просто современные технологии (в большинстве своём) не способны отрисовывать настолько детализированные объекты в реальном времени. Поэтому художник должен создать две его версии: ту, что будет выглядеть реалистично и содержать в себе все мельчайшие детали (High-Poly модель) и его упрощенную версию, которую сможет потянуть игра (Low-Poly модель).
Разница в количестве полигонов, мерило детализации модели, между этими двумя версиями может быть колоссальной. Low-Poly модель может состоять из тысячи или ста тысяч полигонов, а её High-Poly версия может исчисляться миллионами.
Вот пример с бронированной кабиной. Сверху High-Poly версия с плавными формами, швами от сварки и следами от снарядов. В ней 915 856 полигонов. А снизу — оптимизированная версия, где нет никаких деталей, но она весит 398 полигонов.
Хотя по факту это одна и та же модель, просто с разной детализацией. То, что эти две версии должны быть одинаковых габаритов и идеально накладываться одна на другую, является одним из главных источников головной боли у художников. А то, по каким правилам Low-Poly модель оптимизируется для ваших платформ, это вообще отдельная песня. Наблюдение за тем, как моделлер манипулирует 3D сеткой, избавляясь от каждого лишнего полигона, порой может иметь гипнотический эффект.
Кстати, ещё один любопытный факт — вы никогда не обращали внимание на то, что почти у всех «жёстких» объектов в играх, в частности у оружия, углы гораздо толще и более плавные, чем у реальных прототипов? Дело в том, что блик света на углах является мощнейшим выразительным приёмом, чтобы подчеркнуть форму модели. Но из-за особенностей отрисовки графики при удалении от объекта блик неизбежно пропадает, и теряется выразительность. Поэтому углы и делают такими жирными — чем они толще, тем на большем расстоянии будет заметен блик.
По итогу у художника на руках есть две модели: Low-Poly и High-Poly. Вторая никогда не попадёт в игру, и встаёт задача перенести визуальную информацию с высокодетализированной модели на оптимизированную. Но перед этим предстоит ещё один этап.
Этап 2. Ретополигия и запекание нормалей.
Допустим, вы решили заскульптить какого-нибудь персонажа для своей игры. У вас получилось что-то такое:
Такую модель вы не сможете запихнуть в свою игру никаким образом, так как на ней слишком много полигонов (несколько миллионов) и компьютер будет слишком долго их все обрабатывать. В таких случаях ты садишься и делаешь так называемый «ретоп». В итоге нам нужно получить модель с адекватным (20к — 80к) количеством полигонов. Вкратце это делается примерно так:
Шаг 1. Берем нашу модель после скульптинга. У нее есть своя полигональная сетка. Дальше мы берем и создаем поверх нее новую сетку только с нормальным количеством полигонов. Например, у вас есть модель, у нее есть довольно гладкая поверхность, эта плоская поверхность состоит из 1000 полигонов. Так как плоскую поверхность можно описать пятью-шестью полигонами, мы берем и заменяем эти 400 полигонов пятью-шестью новыми полигонами. Вот примерно так это выглядит на примере 3дшного деда:
Шаг 2. Берем нашу высокополигональную модель, берем нашу, только что созданную, лоуполи модель и запекаем карту нормалей (и возможно displacement map). С помощью карты нормалей можно перенести мелкие детали, без надобности создавать для них отдельные полигоны. То есть морщины на лице деда в игре будут существовать только благодаря карте нормалей.
На скриншоте выше показан материал (слева) и его составные части (справа). Первые три части на картинке справа — это карта нормалей, color map и displaysment map. Color map говорит в какой части модели какой цвет отображать, с помощью displacement map добавляются большие выпуклые детали (такие как выпуклые кирпичи), а с помощью normal map создаются мелкие неровности (в данном случае шероховатости, неровности и сколы на кирпичах)
Важно понимать что normal map и displacement map отличаются по своей сути. Как именно?
Вообще сначала нужно объяснить как происходит обработка изображения перед тем как оно выведется на монитор. В любой сцене (будь то локация в игре или окно в 3д-редакторе) существует источник света (без него будет полная темнота на выходе). Из этого источника во все стороны выходят лучи (типа света). Эти лучи перед тем как попасть в камеру (в жизни тоже мы видим только то, что отразило от себя солнечные лучи, которые потом попали нам в глаз) встречают некоторые объекты. У разных объектов разная поверхность, и луч по-разному одних отражается. За счет этого и происходит обработка изображения. У всех 3д-объектов также есть нормали которые и говорят лучу света как отражаться от той или иной поверхности. Вот как это работает:
И normal и displacement map нужны для того чтобы добавить детализации модели. Но normal map работают за счет, так называемого, фейкового смещения, а displacement map за счет истинного смещения. Начнём с истинного смещения (displacement map). В нем изменяются положение вершин объекта, за счет чего лучи начинают по разному отражаться. В фейковом смещения (normal map) не происходит никаких изменений геометрии. Почему же при использовании normal map, свет все равно начинает отражаться в разные стороны? Normal map изменяет направление нормалей плоскости, поэтому свет начинает отражаться по-другому.
Самая левая картинка показывает исходную геометрию, все нормали направлены перпендикулярно плоскости, поэтому на рендере данная плоскость будет выглядеть гладкой. Посередине изображено как работает истинное смещение, оно изменяет вершины плоскости, но нормали этого объекта все равно направленны перпендикулярно своим плоскостям (любой объект состоит из большого количества плоскостей и нормалей). Справа показан результат работы карты нормалей: она не меняет вершины объекта (он до сих пор плоский), но меняет направление нормалей объекта, поэтому свет отражается под разными углами, что вызывает эффект объема.
Есть еще много других карт, но делают они примерно тоже самое — добавляют детализацию объекту.
Если нечего не поняли, то вот статья.
Читайте также: