(UV) Развёртка стилизованного персонажа

Продолжаем цикл статей по пайплайну разработки стилизованных персонажей. Сегодня ты узнаешь что такое этап развёртки, и как его сделать на примере нашей модели.

Развёртка (UV) — третий этап ААА-пайплайна. На прошлом этапе мы сделали ретопологию, на позапрошлом — скульпт, а сейчас будем разворачивать нашу модель на плоскость для дальнейшего текстурирования.

Подписывайся на нас, чтобы не пропустить следующий выпуск!

Мы в VK, Facebook, Instagram и Youtube.

3D модель, по определению, сделана из объемных форм.На любой объект в редакторе можно положить материал, выбрать его цвет и настроить блик.

Но положить текстуры на 3D объекты нельзя до тех пор, пока ты не сделаешь развёртку. Программа просто не знает как накладывать плоскую текстуру на геометрию.

Отсюда возникает отдельный этап пайплайна — UV развёртка.

Развёртка всегда создаётся из лоуполи модели, которую мы сделали на прошлом этапе — ретопологии.

Нам удобнее работать в Maya, но принцип работы универсален для всех аналогичных программ. Везде есть автомапинг, разрезы и чекер.

Нам понадобится вкладка UV Editor и UV Toolkit.

Для начала нам нужно сделать авторазвёртку, чтобы наши полигоны появились на рабочем поле, проще всего это сделать при помощи автоматической развёртки с опцией Camera-Based.

После этой функции получился такой результат:

Пока что это совсем не похоже на развёртку, ведь модель всё ещё не разложена на плоскость. Для этого нужно добавить швы (разрезы на UV).

Мы сделаем все этапы развёртки на примере шлема нашего персонажа, а в конце статьи разберём особенности развёртки других элементов.

Создаются разрезы следующим образом:Выделяем Edge, открываем UV Toolkit -> Cut and Sew -> Нажимаем Cut

Есть 3 правила, где нужно делать разрезы (швы).

1. Разрезы делаются по возможности в незаметных местах модели.

2. Везде, где есть Hard Edge — добавляй разрез.

3. На стыке между двумя разными материалами — делай разрез.

Давай разберём эти моменты:

В принципе, ты можешь разрезать модель в любом месте.Но уже на следующем этапе пайплайне (запечке) начнутся проблемы.На местах разрезов на UV могут появится некрасивые полоски на карте нормалей, а так же, в игровых движках, при компрессии текстур.

Модель будет шейдить некрасиво в этих местах, поэтому хорошие трёхмерщики всегда стараются разрезать модель в самых незаметных местах.

Вот пример, где не надо делать швы:

Не забывай, мы моделим персонажа для компьютерной игры, поэтому по возможности прячь швы в местах, которые игрок не увидит:

Есть проблема: форма рога основана на цилиндре.Так или иначе нам нужно добавить хотя бы один разрез, чтобы его разложить на плоскость.

Поэтому этот разрез мы сделали именно снизу, вот здесь:

Почему? Потому что в игре по большей части игрок будет видеть персонажа или спереди, или сзади.

И в этом месте разрез на роге почти не видно:

Именно поэтому мы сказали, что шов вот в этом месте — плохая практика:

Везде, где есть хард — добавляй шов.Так ты будет меньше проблем при запечке.

В нашем примере, на рогах есть тряпка. В процессе текстурирования мы хотим её покрасить другим материалом.

Для этого на стыке разных материалов всегда создавай разрез.В таком случае, в программе для текстурирования можно будет легко сделать отдельную текстуру для этой тряпки.

Итак, авторазвёртку мы сделали, швы создали. Пришло время разложить нашу модель на плоскость.

Функция Unfold разделит нашу модель на несколько отдельных UV шелловв местах, где мы расставили швы.

Далее полученные UV шеллы нужно поставить на расстоянии друг от друга:

Пока что рано думать о том, как уместить всё в первый квадрат и многих других вещах. Сейчас нужно добавить чекер и проверить развёртку на потяги — возможно придётся добавить дополнительные разрезы, чтобы их полечить.

Чекер — это текстура с шахмотной доской, которая поможет тебе проверить развёртку на ошибки.

Если всё хорошо, то квадраты чекера будут ровного размера.
A если ты видишь, что квадраты вытянуты или изогнуты — при текстурировании то же самое произойдёт с твоей текстурой. Она начнёт некрасиво тянуться. Отсюда и появился термин «потяги».

Сейчас мы добавим чекер, увидим есть ли потяги, а затем будем их исправлять.В большинстве случаев проблема с потягами решается за счёт добавления дополнительных швов на развёртке.

Но у нас появилась новая проблема — квадраты чекера разного размера.Это значит, что разрешение текстур на финальной модели тоже будет меняться. Там где квадраты чекера маленькие — будет очень высокое качество текстур, а где квадраты большие — низкое.

Делать квадраты разного размера — хорошая практика, но делать это нужно осознанно и пока что нужно просто их выровнять.

Есть 2 способа:

Maya может сделать разрешение текстур равномерным для всей модели, соответственно, квадраты чекера будут одинаковыми.

Нажимаем клавишу Shift и жмём на кнопку Layout,Всплывёт окошко с настройками, выбираем Preserve 3D Ratios,Нажимаем Apply.

Результат:

Мы можем выбрать любой из элементов нашего шлема, воспользоваться функцией Texel Density, и тогда все остальные элементы модели будут иметь чекер такого же размера, как у выбранного объекта.

Для этого:1. Выбираем элемент с нужным размером квадратов чекера, нажимаем UV Toolkit → Tools → Texel Density → Get. 2. Выбираем все остальные элементы модели, нажимаем в том же месте кнопку Set.

Итак, квадраты теперь одного размера, но в некоторых местах они искажены, значит на развёртке есть потяги.

Первым делом, нужно слегка повернуть UV шеллы, чтобы выровнять чекер:

Затем добавляем дополнительные швы, а после этого только у этого элемента жмём Unfold. Одного прохода было недостаточно, поэтому мы добавили разрезы в трёх разных местах шлема:

Теперь после создания дополнительных швов все квадраты ровные, значит потягов больше нет! Можно идти дальше.

Переходим к следующему шагу: нужно оптимизировать наши UV шеллы.

Сейчас нам нужно сделать ряд действий, которые необходимы того, чтобы при запечке и текстурировании не было проблем.

На рогах у нас есть тряпка. Она примерно прямоугольной формы, но программа автоматически развернула её вот так:

Если на ткани будут складки или фактура — текстура исказится и криво ляжет на нашу модель.

Хорошая практика в подобных случаях — мапить подобные шеллы в прямоугольники.

Для этого выбираем крайний вертекс в UV редакторе, зажимаем клавишу B, выбираем соседние элементы и опускаем вниз:

Затем нам нужно выпрямить эти шеллы.Выбираем их и включаем функцию UV Toolkit → Unfold → Straighten UVs:

В этом примере мы выделили не весь шел, а его часть, потому что функция Straighten UVs не любит треугольники — они сильно искажаются.

Треугольники так мапить нельзя, поэтому мы выпрямляем этот шел по частям, не трогая треугольник.

Проверяем этот кусок на потяги, видим, что квадраты чекера после этой процедуры стали неровными:

Чтобы это исправить, немного смещаем эджи на UV:

Так мапятся все аналогичные элементы нашей модели:

Вот такого быть не должно:

Если шеллы пересекаются — появятся артефакты на текстурах

Нельзя мапить объекты на UV вплотную друг к другу. Они должны быть на небольшом расстоянии друг от друга — это называется паддингом.Подробнее здесь.

Вот пример:

Есть 2 вида мапинга: тайловый и уникальный.Очень подробно мы про оба вида мапинга и особенность первого квадрата мы писали здесь.

Тайловый мапинг используется в основном для зданий и предметов окружения, а для стилизованных персонажей нужно делать уникальный мапинг.

Особенность игровых движков заключается в том, что текстура ложится только на первый квадрат UV и не выходит за его пределы. А остальные квадраты бесконечно повторяют её.Это значит, что все UV шеллы нашего персонажа мы должны положить внутрь первого квадрата UV.

Как это сделать?Выбираем все шеллы,Нажимаем UV Toolkit → Arrange and Layout → Layout.

Лично я, как и многие трёхмерщики, не очень люблю автоматические функции.Да, программа положила все шеллы внутрь первого квадрата, но в нём слишком много пустого пространства:

Чем больше места занимают шеллы внутри первого квадрата, тем выше будет разрешение текстур у финальной модели.

Есть ещё одна автоматическая функция, которая исправляет грехи предыдущей. Находится она в Layout UVs Options. Нажми на скриншот, чтобы увеличить и посмотреть выбранные нами настройки:

Но и эта функция тоже не даёт идеального результата, плюс довольно долго грузится:

Да, сейчас между шеллами почти нет неиспользованного пространства, зато оно есть сверху. Именно по этой причине, пока что есть только один инструмент, позволяющий идеально разложить шеллы внутри первого квадрата — твой мозг. С каждым разом получаться будет всё лучше и лучше.

Не забывай, что сейчас ты видишь только развёртку шлема, а нужно сделать развёртку всего стилизованного персонажа. Поэтому уместить в первый квадрат нужно не только шлем, а также все другие элементы.

Делается это по аналогичному принципу:

По такому же принципу, как мы уже показали сегодня.

Потому что мы делаем уникальный, а не тайловый мапинг.

Так как эти элементы идентичны, мы мапим их вместе и тем самым экономим место на UV.

Подробнее про оверлапы узнаешь в этом видео:

Если включить функцию UV Distortion, то наша развёртка синим цветом покажет самые сжатые полигоны, а красным — все растянутые:

В данном случае, нас всё устраивает.А если развёртка горит как светофор — нужно переделывать.

Есть ещё несколько полезных функций для работы с развёрткой, которые не пригодились нам для данной модели.

Сшивание

В случае, если мы сделали лишний разрез, мы можем обратно сшить выбранные шеллы — выбираем их и нажимаем Sew.

Optimize

Эта функция автоматически оптимизирует выбранные точки на UV.

Flip

Позволяет отразить UV шелл:

После развёртки, следующий этап пайплайна — запечка. На этом этапе мы будем переносить детализацию с хайполи на лоуполи.

А если ты хочешь пройти весь пайплайн разработки стилизованного персонажа и получить индивидуальные фидбеки — ещё не поздно записаться на наш курс, который уже скоро стартует. Читай подробности в этой статье.

Материал подготовлен командой XYZ Media.

Наши каналы в Telegram и на YouTube.

#3d #моделированиеАт