Gamedev
Игорь Трефилов

Создание 3D моделей для игр — как это происходит?

Я понимаю что это не первая подобная статья на данном ресурсе, просто захотелось попробовать написать статью самому, узнать каково это. Если вас что то не устроило, прошу оставить фидбэк в комментариях.

Введение

Компьютерные игры — неотъемлемая часть нашей культуры, они дарят эмоции, объединяют людей и создают различные инфоповоды.

Разработчики дают нам интересные или не очень тайтлы, игроки решают, хорошая ли это игра, или не очень. Одно ясно всегда, на эту игру, какой бы она не была, ушло время и силы самих разработчиков.

Первое впечатление от игры складывается, когда мы видим её графику, сегодня мы разберём 3D модели в них, как они делаются и какие хитрости используются, для получения лучшей картинки.

Процесс

Некоторые моменты из процесса могут меняться местами т.к. для создания персонажа и, например, танка пайплайн(т.е. процесс разработки) будет отличаться.

1. Концепт-арт

Концепт-арт — это идея воплощенная художником, по краткому её описанию.

Назначением концепт-арта является создание наброска объекта, который будет запущен в производство. За короткий срок необходимо подобрать наилучшую концепцию, иначе можно допустить ошибки на поздних этапах создания модели.

2. Скульптинг

Для начала художнику предстоит сделать скульпт модели. На этом этапе можно окунуться в творчество и лепить не задумываясь о полигонах.

После всего процесса скульптинга модель уже должна выглядеть максимально законченно, так как именно её мы и будем использовать для дальнейших этапов производства.

Такую модель нельзя будет запихать в игру, да что уж там, скорее всего сделать последующие этапы выполнить будет проблематично, так как на ней слишком много полигонов.

3. Ретопология

На этом этапе нам как раз таки и придётся уменьшить количество этих самых полигонов.

Ретопология — это перестроение полигональной сетки, создание новой геометрии поверх старой для дальнейшего его использования.

Низкополигональная сетка нам пригодится в первую очередь для оптимизации, так же для создания чистой сетки при дальнейшей анимации и создания UV карт.

Правда после этапа ретопологии, модель может показаться чересчур простой, плоской, но в дальнейшем мы это исправим.

4. UV-развертка

Данный этап нам нужен для того, чтобы наше запекание и текстуры вели себя корректным образом.

Если вы собирали кубик из бумаги, то тут вы тоже поймёте как это работает.

UV карта создаётся путем разрезания граней на модели, так например на этой гифке, мы чётко можем заметить где проходит разрез геометрии.

5. Запекание карт

Запекание карт необходимо для переноса детализации с высокополигональной модели(high poly) на низкополигональную(low poly).

В первую очередь это нужно для того, чтобы наша модель выглядела не плоско и корректно отображала находящееся в сцене освещение. Сейчас я расскажу о некоторых наиболее «популярных» картах.

Normal Map — как раз таки эта карта нам и позволяет добавить детализацию, не тратя на это лишние полигоны.

Это работает так: векторы, которые используются для определения того, как свет отражается от поверхности. Их можно использовать для контроля над переходом между гранями, но также их направление можно изменять, чтобы lowpoly-модель отражала свет так же, как более сложная модель.

Если вкратце, то низкополигональная модель начинает отражать поверхность так же как и высокополигональная. За счёт этого нам и кажется что модель стала более детализированной.

Модель без карты нормалей/Модель с запеченной картой нормалей

Ambient Occlusion — С этой картой намного проще, она добавляет тени на модели, где это необходимо. Тем самым модель становится более реалистичной.

Слева Ambient occlusion отсутствует/Справа присутствует

Curvature — это карта просчитывает неровности на поверхности модели, так же выделяет все грани, после чего эти неровности можно будет использовать при текстурировании.

Белые линии и являются картой Curvature

6. Текстурирование

Вот мы и добрались до практически последнего этапа в нашем процессе разработки. Этап текстурирования довольно важен, так как именно текстуры сильно влияют на восприятие модели.

Текстура — это массив цветовых точек, образующих изображение. Это не только раскраска объекта. Фактически, термин текстура означает шероховатость или гладкость поверхности объекта. Это те свойства поверхности, которые можно осязать.

PBR материалы — это материалы которые корректно отображают все текстуры, то есть шереховатости, отражения, затенения.

Заключение

Вот настолько много этапов и проходит 3D-художник, чтобы добиться желаемого результата, но это мы ещё не затрагивали риг и анимацию самой модели.

Если вас заинтересовала эта тема, то творите, создавайте, и возможно совсем скоро вы сможете попасть на работу мечты! :)

{ "author_name": "Игорь Трефилов", "author_type": "self", "tags": [], "comments": 50, "likes": 232, "favorites": 518, "is_advertisement": false, "subsite_label": "gamedev", "id": 651865, "is_wide": false, "is_ugc": true, "date": "Tue, 23 Feb 2021 11:01:52 +0300", "is_special": false }
0
50 комментариев
Популярные
По порядку
Написать комментарий...
66

Забыл добавить ссылку на курс в конце
А погодите-ка...
Держите его! Он делится полезной инфой бескорыстно!

Ответить
28

Тут инфы меньше, чем в рекламных постах для курсов.

Ответить
9

Набирает подписчиков чтобы в 5 посте кинуть рекламку.
(сей комментарий шутка, все персонажи вымышлены, а совпадения случайны)

Ответить
0

лэл, я больше орнул как он намешал разные пайплайны, с разных задач. Да они имеют общие черты, но кардинально отличаются на практике по исполнению и времени затратам, так и цепочке людей которые их делают.

Ответить
–1

Лул, причём тут разные пайплайны, если все эти этапы применяются в общем пайплайне создания 3D модели для игр.
О какой цепочке людей идёт речь, если на практике никто не будет давать условную ретопологию и UV разным людям, ибо это нецелесообразно)

Ответить
13

Можно было бы осветить тему фотосканов aka фотограмметрии, т.к. она неплохо прижилась в индустрии

Ответить
8

Когда делал статью, даже не вспомнил об этом, спасибо за наводку с:

Ответить
15

Как нарисовать сову))

Ответить
8

Хейт хейтом (кто-то ним и живёт), а благодаря этой статье я узнал, что такое "запекание", а это уже какой-то профит. 
Так что те, кто в теме - займуться хейтом (а что им ещё остаётся, все настоящие  профи работой заняты и до такой низкопробной ернуды не опускаются), а такие как я — действительно узнают что-то новое. За что автору спасибо.
Мне ни к чему глубокие подробности, но поверхностное представление получил. Возможно, на это и была рассчитана статья. 

Ответить
5

было бы круто если бы все было на примере какой то одной модели... с самого начала до конца производства 

Ответить
3

Тут я думаю даже лонгридом бы не удалось все это передать

Ответить
4

Спасибо за материал!
Ещё я бы с радостью почитал про каждый этап отдельно

Ответить
4

Мне нравится как концепт всегда называют "наброском" хотя порой без подробного дизайна 3D художники даже вглянуть в сторону боятся.

А статья отличная, вышло познавательно!

Ответить
0

Соглашусь, нельзя недооценивать работу концепт артиста, и в этом тексте я не хотел никого обидеть, может выразился неправильно) 
Я сам без концептов порой справиться не могу :D

Ответить
2

Пользуясь случаем хотел бы узнать, а как вообще делают складочки на одежде у 3д моделей?
Да, очевидно делают марвелус+скульпт...но...модель же находится в А или Т позе, а потом будет как либо двигаться с ригом...при поднятой руке складочки должны быть одни...при опущенной совсем другие...
Что в этом случае делается?
Можно конечно со шейпами повозится...но это такое и в самом марвелусе я не видел такой опции.
Есть тут кто шарящий? Очень надобно.

Ответить
1

Как вариант - карты нормалей, бампы, и маски, которые всем этим управляют.

Ответить
1

Костылями так, чтоб складки смотрелись нормально и в такой и в другой позе. Для примера посмотри на модельки рубашек в той же РДР2 - они все имеют ярко выраженные складки в районе локтей. Так они смотрятся органично как в согнутом, так и в растянутом положении руки.

Есть, конечно, супер заморочки с бейком симуляции в карту нормалей и привязкой одной нормальки к другой по таймлпайну уже в движке. Но эта метода редкая. Видел ее в Максе Пейне 3, ГТА 5 и в последних FIFA (там она наиболее заметная).

Ответить
0

Хз на счет складок на одежде, но складки кожи на лице для реалистичной мимики делаются с помощью наложения дополнительных карт нормалей и управлением их интенсивности. Скажем, человек поднимает брови и лоб морщится. Карта нормали, которая накладывалась на лоб, становится интенсивнее (этот параметр привязан к блендшейпу)  и сильнее играет на свету, образуя видимость более выраженного рельефа. Если очень надо, то это же можно и для одежды сделать, но ты задолбаешься расставлять веса в зависимости от параметров деформации костей. Проще нарисовать статичные складки.

По большому счету это всё избыточный труд, который никто не оценит, так что не советую заморачиваться, если ты делаешь это всё для игры. А если делаешь для видео, то всё решается банальной физической симуляцией миллионов полигончиков на рендер ферме.

Ответить
0

Я вот тут как раз это видео смотрю. Типо такого имеется в виду?

Ответить
1

Вроде того. Вот более простой и наглядный пример.

Ответить
0

Принял понял. Благодарствую.

Ответить
0

А если делаешь для видео, то всё решается банальной физической симуляцией миллионов полигончиков на рендер ферме.

А где это все обычно делается? Марвелус? И как быть, если например делаешь не рендер, а модель, которую уже потом кто либо по заказу будет анимировать и рендерить под видео?
Хотя я тут уже понял насколько геморнен этот путь и буду копать в сторону статичных складок.

Ответить
1

Я без понятия, как там в марвелусе обстоят дела с запеканием симуляций и экспортом в другие проги, но наверняка оно там подразумевается. По идее вообще во всех прогах есть свой функционал для подобного. В блендере есть движок bullet для этого, в максе massfx. Где-то оно удобнее, где-то быстрее. Ну разве что марвелусовского суперского функционала с раскройками нет.
А вообще не заморачивайся. Симуляции для видео - это преимущественно студийный контент, где целые отделы VFX-ров над ними работают. Ибо тебе не только физон надо посчитать, но и ещё отрендерить его.

Ответить
0

В играх такое не используется, там все складки заранее нарисованны. Исключение это симуляция ткани на плащах прочих лоскутах.

Ответить
0

А есть какая нибудь метода, как они должны заранее быть, чтобы адекватно при различных действиях все выглядело?

Ответить
0

Опыт и насмотренность мне кажется, я сам пока вкатываюсь в это.

Ответить
0

Понятно)
Ну мне тоже так показалось.
Над изучать.

Ответить
0

Вершины полигонов двигаются - сжимается-растягивается текстура

Ответить
0

Их же потом не экспортируешь никуда. Тем более...как их с марвелусом делать?

Ответить
0

Блендшейпы свободно экспортируются. У большинства реалистичных персов лицевая анимация на блендшейпам в движке построена. Другое дело, что это дороговато для системы.

Ответить
2

Я понимаю что это не первая подобная статья на данном ресурсе, просто захотелось попробовать написать статью самому, узнать какого это. 

Ну и каково же это? 

Ответить
0

Новый опыт всегда интересен)

Ответить
0

я думал ты скажешь

он тёплый ))) 

Ответить
0

Судя по тексту афтора, ты должен был спросить "ну и какого?", а ты спросил другое.

Ответить
1

Ребята у меня вопрос к 3d скульпторам, я хочу делать модельки чтобы потом заказать их себе напечатать на принтере, мне нужно делать фазы с низко полигональным подгоном и запеканием? Или я могу то что наскульптил отправить людям для печати ?

Ответить
3

Для печати это не нужно.
Но там есть свои особенности.
Лучше гайды посмотри. Там все тоже не так все просто.

Ответить
0

Спасибо, есть конкретные каналы фавориты у тебя ?

Ответить
1

На CG Allies недавно был исчерпывающий стрим на эту тему.

Ответить
0

Спасибочки огромное ++++)

Ответить
0

Не, на ютубе просто введи запрос и все.

Ответить
1

Было бы интересно прочитать про лайфхаки ретопологии. В майе она не шибко удобная

Ответить
3

по пробуй Retopoflow 3.0 в blender, немного на topogun смахивает

Ответить
0

Ретопофлоу отличная штука, сам пользуюсь. Единственное когда последний раз ретопил были какие-то странные ошибки с кучей флипнутых поликов. И на развёртке некоторые куски меша несимметрично разворачивались.

Ответить
0

на 3.1 вроде фиксанули это. но главный минус не убрали, всё равно надо резать поликаунт хайполи авторемешем, но на самом деле это не критично.

Ответить

Медный фитиль

1

Пиши ещё! Интересно почитать. :)

Ответить
1

Очень интересно. Давай ещё😎

Ответить
1

Неплохо бы было поработать над стилем, орфографией и пунктуацией

Ответить
1

Благодарю за интересную и полезную статья. Кратко и понятно рассказаны важные моменты.

Ответить
0

Если вас что то не устроило, просьба идите 

Ответить

Комментарий удален

Комментарии

null