Чек-лист 3D-художника: как правильно подготовить модель к ретопологии

3D-художник и блогер Noggi опубликовал чек-лист для правильной ретопологии моделей. Собрали главное для вас.

Сначала определитесь, каким будет рендер:

в реальном времени
оффлайн

Рендер в реальном времени (real-time rendering)

Для такого рендера модель должна быть низкополигональной, чтобы её движения и модификации воспроизводились без задержек. При оптимизации топологии модели уделите больше внимания её общей форме, а не деталям.

Убедитесь, что у модели нет полигонов в областях, которые никто не увидит. Например, нет смысла строить топологию глазницы персонажа или внутренней стороны обуви. А топологию мелких деталей имитируйте с помощью запечки.

Оффлайн рендеринг (offline rendering)

Высокополигональной модели требуется некоторое время, чтобы полностью отрендериться на экране — зато картинка получается детализированной и насыщенной. Вы можете тщательнее продумать топологию и включить в модель больше полигонов и деталей.

Но не забывайте о системных ограничениях. Если модель состоит из миллиона полигонов, компьютеру придется обрабатывать их каждый раз, когда она выводится на экран. Старайтесь не делать делать модель слишком высокополигональной.

При формировании топологии объекта, который не подвергается анимации или деформациям, думайте в первую очередь о сохранении его формы.

Для персонажа или другого подвижного объекта необходимо строить топологию так, чтобы поддерживать форму, шейдер и обеспечивать правильные деформации. Если персонаж будет бегать и сражаться, топология должна поддерживать соответствующие движения, чтобы сохранять естественность в различных позах. В области сустава добавляйте больше рёбер (Edge loop) — так легче сохранить форму. Эти ребра нанизываются по принципу пластиковой соломинки: вспомните надломы в месте её сгиба.

В ретопологии принято работать с квадами — четырёхугольниками, так как их легче редактировать.

Когда модель импортируют в игровой движок, все квады преобразуются в треугольники или же трисы, это может приводить к искажению модели. При наличии UV-развёртки и текстур важно, чтобы топология вместе с гранями и рёбрами совпадали как в программе 3D-моделирования, так и в движке.

Если нет уверенности, что автоматическая триангуляция на данном движке пройдёт успешно, можете самостоятельно разбить сильно деформированные квады на треугольники. Особенно это актуально для тех частей персонажа, где требуется больше топологии. Например, на лице или плечевом суставе.

Полюс или звезда фигуры — вершина соединения нескольких рёбер, как правило, 3-х или 5-ти. Их используют для перенаправления краёв и сохранения плотной топологии в конкретной области.

Располагайте как можно меньше полюсов и только в места с минимальной деформацией, чтобы избежать проблем с искривлением сетки и некорректными отражениями. Так, на голове персонажа не добавляйте полюса в зону рта и глаз, но можете разместить пару вокруг ушей, щёк и подбородка.

Гранями с 5 и более рёбрами (N-гоны) в процессе моделирования лучше не пользоваться: они плохо затеняются, разделяются, деформируются и могут стать проблемой в процессе импорта модели.

Гладкие предметы со строгой геометрической формой (например, квадратные ящики) имеют чёткие постоянные вершины. Когда вы работаете с более сложным объектом, например, персонажем, вам нужно разместить вертексы повсюду, чтобы захватить сложную форму. В таком случае убедитесь, что эти вершины располагаются равномерно — иначе столкнётесь с испорченными отражениями в процессе затенения модели, как на примере ниже:

Проверяйте объект на наличие дубликатов полигонов. При перемещении граней вершины могут оставаться на месте и накладываться друг на друга, что приводит к дублированию полигонов.