Что такое ретопология в блендере
Что такое ретопология?
Сегодня в большинстве компьютерных игр присутствуют сильно детализированные 3D персонажи, созданные, чтобы удивлять своей реалистичностью и красотой. Но дизайнеры и создатели моделей в процессе проработки объектов не ограничивают себя строгими рамками и дают волю фантазии. Часто случается, что результатом их творчества становится проработанный до мельчайшей детали, узнаваемый и интересный герой, которого просто невозможно перенести в мир компьютерной игры. Причина кроется в огромном количестве полигонов.
История ретопологии
Полигон – прямоугольник, у которого есть перспективное искажение. Из таких элементов можно составить многогранник практически любой формы. Если полигонов будет много, ими легко покрыть, например, модель человеческого лица. На более плоских поверхностях будет использовано минимальное количество четырёхугольников, а выпуклые, рельефные детали (глаза, нос, губы) окажутся покрыты десятками примитивных фигур. Чем больше полигонов задействовано, тем более реалистичным, ровным и проработанным выглядит результат.
Все 3D модели можно условно поделить на 3 категории:
Hi-poly. Они наиболее детализированы и содержат 1-3 миллиона полигонов. Применяются при создании игровых AAA-проектов для консолей и ПК. Отличаются огромной прорисовкой и большим весом.
Mid-poly. Объекты средней детализации. Оптимальный вариант для консольных игр и проектов для персонального компьютера.
Low-poly. Содержат всего 5-10 тысяч полигонов. Их использование экономит ресурсы, поэтому игры с такими моделями в большинстве своем предназначены для мобильных устройств, а также дополненной и виртуальной реальности.
Мобильные разработчики стремятся создавать модели с минимальным количеством полигонов, но не хотят отказываться от их красивого, детализированного внешнего вида. Поэтому применяют метод под названием «ретопология».
Зачем нужна ретопология
Моделирование – сложный процесс, в начале которого мы редко обращаем внимание на то, как будут располагаться полигоны готового объекта. Поэтому за его созданием следует ретопология. Слово буквально означает «топология, произведённая заново».
Имея готовую модель, разработчик может анимировать её в Maya, 3ds Max или Blender. Но если полигонов порядка 5-20 миллионов, заставить их быстро реагировать практически невозможно. Высокополигональную сетку в её изначальном виде попросту не получится интегрировать в компьютерную игру. Но можно уменьшить их количество, выстроив на базе имеющейся новую топологию.
Для этого 3D-художники используют целый ряд программ:
Поместив готовую hi-poly модель в одну из них, легко построить сетку с маленьким количеством полигонов заново. Её удобнее и проще анимировать, но возникает вопрос: можно ли сохранить высокое качество графики? Да. Рассмотрим конкретный пример.
Пример ретопологии в моделировании
Эта модель была создана в одном из 3D-редакторов для игры, которая выйдет на смартфоне. Детализированная фигура персонажа отличается не только проработкой мелких элементов, но и наличием реалистичных текстур. Их не хотелось бы потерять в процессе переноса модели в игру.
Мы нанесли сетку поверх уже готовой сложной фигуры, упростив её перед анимацией. Если у объекта есть симметрия, процесс может ускориться. В остальных случаях полигоны наносятся вручную, и это довольно кропотливая работа. Вы можете наблюдать, как их число сократилось с 3-5 миллионов до 40-50 тысяч. Это далеко не предел, но на начальном этапе уже можно считать достигнутый результат хорошим.
Но без использования разных текстур и материалов модель выглядит слишком примитивной. А нам хотелось бы получить максимально приближенных к концепту результат. Детали с высокополигональной версии на низкополигональную можно перенести с помощью запекания карты нормалей. Для этого нужно выбрать как источник запекания детализированную hi-poly модель и указать в качестве её преемника low-poly. Прописав название и размер текстуры (или нескольких), нужно выбрать в редакторе кнопку «bake» (запечь), и поверх низкополигональной модели наложится детализация исходной версии. Есть и другие способы, но этот достаточно прост и удобен.
С полученной таким способом моделью легко работать при анимировании, но в игре она не будет выглядеть упрощённой. Применение ретопологии позволяет создавать красивые и реалистичные фигуры персонажей и других объектов с проработанными текстурами, не завышая требований к производительности компьютера или консоли. Это отличная возможность реализовать сложный замысел на любой платформе, от мощного современного ПК до обычного смартфона. Создавая упрощённую топологию поверх существующей, 3D-художники могут практически не ограничивать себя в творчестве.
Еще пример ретопологии на примере кресла.
Ретопология стилизованного персонажа
Привет! Мы продолжаем цикл статей по пайплайну разработки стилизованных персонажей. Сегодня ты узнаешь что такое этап ретопологии и как его делать на примере нашей модели.
Ретопология — второй этап ААА-пайплайна. На прошлом этапе мы сделали скульпт, а сейчас будем делать lowpoly модель.
Что тебя ждёт сегодня
Не забудь подписаться на нас, чтобы не пропустить следующий выпуск!
Мы в VK, Facebook, Instagram и Youtube.
#1 Что такое ретопология, зачем нужна?
Как ты помнишь, мы показываем весь пайплайн производства стилизованных персонажей. Мы уже сделали скульпт нашего персонажа:
Скульпт нашего персонажа
В дальнейшем хотим добавить на него текстуры, сделать риг и анимацию. И чтобы эту модель можно было использовать для компьютерной игры.
Проблема в том, что у нашего скульпта 7 миллионов полигонов:
У нашего скульпта более 7 миллионов полигонов
Затем мы перенесём детализацию с нашего скульпта на lowpoly модель через Normal Map, используя технологию запечки.
Чтобы ты понял, как работает эта технология, мы написали огромную теоретическую статью про сетку. Обязательно прочитай её, если хочешь понять как работает комбинация: Lowpoly + Normal Map.
Как это работает, ты узнаешь в этой статье.
С теорией мы закончили.
Сейчас нам нужно сделать lowpoly модель, то есть создать упрощённую сетку для нашего персонажа.
Этот процесс начинается с того, что нужно подготовить наш скульпт в ZBrush к ретопологии.
#2 Экспорт скульпта из ZBrush
Открываем наш скульпт в программе Zbrush:
Наш скульпт в ZBrush
Для наглядности мы покажем процесс ретопологии на примере шлема, а затем рассмотрим особенности ретопа других элементов нашего стилизованного персонажа.
Этот шлем сегодня будем ретопить
Начало работы
Когда мы лепили нашу модель, мы почти не думали о топологии. Тогда нашей задачей было передать форму и стилистику.
Сейчас нам нужно проверить всю геометрию и слегка оптимизировать.
Первым делом, ищем зазоры в местах стыков двух разных элементов:
Чтобы не создавать лишних полигонов, по возможности, желательно прижать ремешок к поверхности:
Прижимаем геометрию, чтобы не было зазора
Раз мы внесли изменения в наш скульпт, не забываем сохранить изменения, чтобы в дальнейшем, скульпт и lowpoly модель были идентичной формы.
Прежде чем мы пойдём дальше, необходимо покрасить модель в разные цвета, чтобы в будущем запечь эти цвета в ID Map.
#Шаг 1: Красим модель для ID Map
Эта карта нужна, чтобы в процессе текстурирования было удобно выделять разные элементы нашей модели. Например, чтобы можно было выделить только шлем или только рога, или только ткань.
На этом этапе мы не запекаем карту, а просто красим модель в разные цвета.
Это не текстуры и не цвета будущей модели, нужно визуально разделить разные объекты, чтобы при текстурировании можно было выбирать их по отдельности.
Потому что когда будем ретопить, вся сетка будет единой. И выбрать, например, только рога на шлеме уже не получится. Для этого разделяем объекты, красим в разные цвета в Zbrush. Все похожие детали = одинаковый цвет.
Цвета могут быть любыми, главное чтобы они были контрастными и отличались друг от друга.
Для этого:
— Берём кисть Move, жмём кнопку Y, чтобы переключиться на линейку.
— Жмём CTRL + Shift.
— Ведём курсор к границе с другим объектом.
— Так выберется тот объект, на который мы кликали.
Выбираем только шлем, без рогов и тряпки через кисть Move
Так мы выбрали только середину шлема.
Потом назначаем ей любой цвет во вкладке Color:
Красим выбранную область.
Всё хорошо, только покрасилось наоборот. Поэтому в нашем случае маску необходимо инвертировать.
Для этого жмём CTRL и жмём на пустое пространство:
Таким же образом красим все элементы в разные цвета:
Красим объекты в разные цвета для ID Map
#Шаг 2: Сохраняем хайполи
Готовим модель к ретопологии
Когда мы скульптили шлем, рога и тряпку на них, всё это было создано из разной геометрии.
В тот момент, когда мы в Maya будем создавать новую сетку, желательно на этапе скульпта объединить все элементы в одну топологию. Так будет проще работать в дальнейшем.
Шаг 1: Объединяем все элементы в одну сетку
Dynamesh объединил геометрию, но потерял детализацию из-за низкого разрешения
Как видишь, геометрия объединилась, но мы потеряли всю детализацию.Поэтому, не забываем подобрать подходящий Resolution, чтобы её сохранить.
Внешне ничего не изменилось, зато теперь геометрия единая
Геометрия объединилась, детализация сохранилась и работа в Maya стала немного проще.
Но, как ты помнишь, сетка в Zbrush супер плотная, сейчас только у шлема более 800 000 точек. А у всего персонажа их всё ещё более 7 миллионов, Maya скорее всего не сможет открыть такой файл.
Шаг 2: Убираем лишние полигоны
После этого, мы можем сказать программе, какой процент от текущего количества полигоном мы хотим оставить:
Оставляем 5% от текущего количества полигонов
Таким образом у нас осталось всего 43 000 полигонов, а формы сохранились.
На этом этапе нас это количество устраивает. А после ретопа в Maya останется ещё меньше.
#3 Ретопология в Maya
Если модель при импорте расположена как-то странно, это легко исправить.
Модель лежит не той оси
Такое происходит из-за того, что у разных программ есть разное понимание «верха» модели.
Теперь модель расположена нормально
Теперь нужно нажать на «магнитик», чтобы модель нельзя было выбрать или редактировать, а все новые полигоны лежали только на её поверхности:
Жмём на магнитик, чтобы запретить редактирование модели
После этой функции программа понимает, что это та поверхность, на которую мы будем назначать новую топологию.
Инструменты для работы
Нам понадобится окно Modeling Toolkit.
Внутри него нас интересуют 4 кнопки в разделе Tools:
4 инструмента, которые нужны для ретопологии
Список горячих клавиш для ретопологии
Итак, у нас уже есть наша модель.
Особенности функции Quad Draw и горячие клавиши
Как только мы создали первые точки через функцию Quad Draw, если зажать Shift и навести на область между ними, то программа подсветит область между ними. Это значит, что из этих точек можно создать новый полигон. Жмём левой кнопкой мыши, чтобы его создать:
Ставим 4 точки, наводим мышку и создаём новый полигон, используя клавишу Shift
Разумеется, при нажатии на сам вертекс, можно изменить его положение:
Изменяем положение вертекса
А если выделить конкретный Edge (линию) и зажать D, то можно создать новый полигон, который одна из сторон которого будет прилегать к текущему полигону. Эта функция называется Extend.
Создаём новый полигон, прилегающий к уже существующему, используя Extend (клавиша D)
Все новые точки и полигоны крепятся к уже созданной нами модели, то есть повторяют её форму.
Ещё парочка полезных горячих клавиш.
Если навести на полигон и зажать CTRL, можно создать внутри полигона новый эдж:
Клавиша CTRL создаёт новые эджи внутри выбранного полигона
Если нажать CTRL + Shift, то при нажатии на Edge он удалится:
Удаляем эдж, используя CTRL + Shift
Только что ты узнал все основные инструменты, которые нужны для работы.
Их очень мало и они достаточно просты для понимания.
Находим симметрию
Прежде чем мы начнём создавать полигоны, давай определимся, какие части модели у нас симметричны.
В нашем случае, мы можем сделать ретопологию правой части шлема, затем скопировать её, потом отразить и доработать.
Находим симметрию у модели, если она есть
Дальше мы просто будем создавать новую сетку поверх текущей. Задача не очень сложная, но достаточно рутинная.
#4 Нюансы ретопологии
Сейчас мы будем создавать lowpoly сетку и параллельно покажем самые важные моменты, которые встретятся по ходу работы.
Равномерность сетки
Следи за плотностью сетки, она должна быть равномерной.
Лучше всего начать создание новой сетки с крупных полигонов.Начинать сразу с мелких полигонов не всегда удобно. Хотя, это дело вкуса, нам удобнее начинать с крупных полигонов.
Важный момент — для стилизованных персонажей хорошая практика использовать лоуполи сетку, где по большей части используются ровные прямоугольные полигоны (квады).Про это подробнее будет расписано в конце статьи.
Вот пример, как делать не стоит:
Плохой пример: полигоны кривые, разного размера
Слишком вытянутые и кривые полигоны, разного размера — плохая практика. Игровые движки не очень хорошо их воспринимают.
Вот ещё один плохой пример:
Не делай так, пожалуйста
Мелкие детали
Дальше мы просто создаём всё больше полигонов, используя по большей части функции Quad Draw и Multicut:
Разбиваем на треугольники
В подобных местах, разбивай полигон на треугольники:
Делается это вот так:
Выравниваем сетку
Полигоны должны повторять форму исходной геометрии. Если видишь, что линия неровная, жми Shift эта функция поможет выровнять сетку:
Выравниваем сетку через Shift
Сложные места разбиваем на более мелкие полигоны:
При необходимости можно создавать мелкие полигоны
Работа с острыми углами
По возможности нужно избегать острые углы, но в случаях когда не получается этого сделать, обычно используют хард эжди, либо добавляют дополнительный бевел.
Про то, как работать с хард эджами, мы уже писали вот здесь.
Избегаем проблем с запечкой
В подобных местах мы видим, что наша сетка выходит за пределы геометрии.
Такие моменты будут плохо выглядеть при запекании.
Чтобы избежать проблем при запечке, обязательно добавляем несколько новых полигонов, чтобы лучше повторить исходную форму:
Завершение ретопологии шлема
Итак, ретопологию шлема мы закончили, сетка выглядит вот так:
Точно таким же образом, делается ретопология всего стилизованного персонажа.
Если ты помнишь нашего «бугая», его лоуполи выглядит вот так:
Лоуполи модель нашего стилизованного персонажа
Слева — модель после функции Decimation в ZBrush.
Справа — лоуполи модель, сделанная в Maya.
#5 Чек-лист по ретопологии
Подведём итоги. Сохрани чек-лист, чтобы не потерять!
Этап 1: Подготовка в ZBrush
Этап 2: Создание lowpoly модели
— Жмём на «магнит», чтобы заблокировать модель
— Создаём новую сетку поверх текущей, используя Modeling Toolkit → Tools
— Сохраняем лоуполи модель
Вся теоретическая часть
Если ты хочешь узнать про то, что такое вертекс нормали и то, как Normal Map обманывает с их помощью поведение игрового света — вся теоретическая часть по ретопологии написана в нашей статье про сетку.
#6 Особенности ретопа стилизованных персонажей
Делая ретоп стилизованного персонажа, не забывай про то, что будет с твоей сеткой на других этапах пайплайна.
Анимация
Смотри, есть очень важный момент, который следует учитывать при ретопологии стилизованных персонажей. Связан он с тем, как работает анимация.
Вот 2 прямоугольника, один состоит из 2 частей, другой — из 4:
Анимация деформирует твою геометрию. Давай согнём оба прямоугольника посередине:
А теперь давай посмотрим, что получилось:
Приглядись и увидишь, что геометрия, где было меньше полигонов, деформировалась сильнее.
Давай посмотрим, как эта особенность анимации влияет на ретопологию нашего персонажа.
Складки, шмотки
Присмотрись к этой ретопологии ткани:
Момент 1: Складки сделали треугольниками.
Чтобы они лучше повторяли форму исходной геометрии.
Момент 2: Сетка состоит примерно из одного количества лупов на складках, что и на ногах
Обрати внимание, что полигоны на складках находятся примерно на той же горизонтали, что и полигоны на ногах:
Если у разных элементов нашей модели горизонтальные линии будут примерно на одном уровне, при анимации не будет глюков. Ноги и ткань будут деформироваться примерно схожим образом и не будут сильно пересекаться.
Пальцы, кости
Всегда учитывай то, что эти места будут анимироваться.
Твоя задача — сделать так, чтобы ключевые точки анатомии персонажа не потеряли свою форму и персонаж не анимаровался как «пластилиновый».
Нужно усиливать сетку и повышать её плотность в таких местах.
Делается это следующим образом:
Сетка на местах, где находятся кости
В том месте, где находится кость, находится пересечение полигонов. А соседние полигоны расходятся по кругу.
Мышцы
Полигоны должны повторять форму мышцы и образовывать легко читаемую линию:
Ретопим мышцы груди
На этом скриншоте ты видишь, что мы добавили маленькие полигоны в нижней части мышцы (точка 1).
А в середине груди, в месте солнечного сплетения, мы сделали сетку из треугольников (точка 2). Так при анимации, например, повороте корпуса налево или направо, она точно не исказится.
Ретопология лица — отдельная, большая тема, достойная отдельной статьи.
Сложность в том, чтобы создать сетку, которая будет в дальнейшем реалистично анимироваться.
Мы нашли очень классную статью на PolyCount Wiki. Прочитав её, ты поймёшь, что ретопология лица персонажа, особенно с высокой степенью реализма — отдельная наука.
На крупных проектах, если ты моделишь людей, а не монстров, твоя работа выглядит следующим образом: тебе дают уже готовую сетку с лицом персонажа.
Там каждый полигон лежит на своём месте. А ты моделишь уже всё остальное.
У нашего персонажа всё гораздо проще, потому что у него высокая степень стилизации и низкая степень реализма. Соответственно, сетка достаточно простая:
Тем не менее, анимируется лицо вполне нормально, даже с такой простой сеткой:
Тестовая анимация для примера
#7 Технические моменты при ретопе персонажей
Работа с сеткой не так проста, как кажется на первый взгляд.
Давай разбираться!
Триангуляция
Работа выглядит следующим образом:
Шаг 1: Мы создаём лоуполи модель так, как мы писали в этой статье. На выходе получилась модель с квадами, в некоторых местах есть треугольники там, где они нужны. Эту версию лоуполи модели мы отправляем аниматору. С квадами ему будет проще работать.
Шаг 2: Непосредственно перед запечкой (на одном из последующих этапов пайплайна), мы сделаем триангуляцию, чтобы модель запеклась лучше.
Давай разберёмся, почему на шаге 1 мы создавали квады:
Как подружиться с аниматором
Как правило, аниматор — отдельный человек. Ты моделишь — он анимирует.
Всегда классно, когда вы хорошие друзья, поэтому при ретопе желательно учитывать то, как он будет работать с твоей моделью.
Аниматор будет привязывать к «костям» вертексы. Ему удобнее это делать в случае, когда модель состоит из квадов и есть лупы полигонов. В случае с ногой персонажа, как правило, это такие вертикальные или горизонтальные линии:
Вертикальные и горизонтальные эджи
Давай сравним, как будет выглядеть модель квадов и треугольников:
Слева — только треугольники. Справа — по большей части квады, плюс пара треугольников
Пробегись глазом по сетке и попробуй провести горизонтальную линию и почувствуешь, что когда есть куча треугольников, та же самая геометрия сложнее читается.
Именно поэтому многие трёхмерщики, в том числе и мы, делаем ретопологию стилизованных персонажем из немного вытянутых прямоугольников с примерно одинаковой плотностью.
Это не значит, что нельзя делать треугольники или квадраты. Там где они нужны, мы их добавляем, но основной «строительный материал» lowpoly сетки у нас — это прямоугольники.
На всякий случай скажем, в этом вопросе сложно найти однозначно 100% верный ответ. Читай ТЗ, общайся с командой разработки и поймёшь, каким полигонам отдать предпочтение.
Единая геометрия или нет
В нашем случае мы объединили почти всю геометрию в одну топологию.
Но шлем, меч и другие атрибуты мы сделали отдельной топологией.
Мы сделали так, потому что точно знали, что моделим персонажа для демонстрации работы по пайплайну, не более того.
Может быть ты видел шапки в Team Fortress или маски в PayDay 2?
Если на проекте будут разные скины брони или всевозможных шлемов и головных уборов — в таких случаях нужно их отдельной геометрией.
Обязательно читай ТЗ проекта, иначе потом будет больно. Уже слитую геометрию нельзя так просто разделить.
Задние стенки
Этот момент пишем для новичков.
В статье про сетку мы уже писали, почему у любого полигона передняя сторона видимая, а задняя — прозрачная.
Это значит, что если ты делаешь ретоп, например, шлема, не нужно делать сетку внутри. Почему? Камера в игре не увидит эту часть модели, поэтому экономь полигоны и своё время.
Внутреннюю часть не нужно делать, если её не видно в игре
Софт для ретопологии
Можно использовать любую удобную для тебя программу.
Мы работали Maya, но также для ретопа используют:
— 3Ds Max
— Blender
— 3D Coat
— Topogun
И другие программы. Принцип работы, который ты сегодня узнал универсален. Меняется только интерфейс и название функций.
Лимит на полигоны
Наш опыт показывает, что на большинстве проектов есть лимит в 20-80 тысяч полигонов на стилизованного персонажа. Иногда немного больше.
#8 Что делать после ретопологии
После ретопологии, следующий этап пайплайна — развёртка (UV).
А после развёртки мы будем запекать детализацию с хайполи на лоуполи.
Жди продолжения!
Подписывайся на нас, если ты ещё не с нами!
Мы в ВК, Facebook, Instagram и Youtube.
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.
У нас есть бесплатный онлайн-курс, на котором ты сможешь узнать основы работы в ZBrush и создать свою первую модель за пару дней обучения
Зарегистрироваться
Ассеты следующего поколения (Next Gen)
Перевод урока: Illarionov Antonii
Редактирование урока: Артем Слаква
Предисловие от переводчика.
Данная статья, на мой взгляд – костяк для любого человека, твёрдо решившего работать в сфере разработки игр, в роли 3D моделлера и готового изучать эту тему бесконечно (так как мастерству нет предела + эта стезя развивается всё более ударными темпами, за которой не каждый способен угнаться).
Важно: рекомендую пройти урок от начала до конца, так как вы начнёте понимать эту профессию на 95 % (созданию текстур (не текстурных карт. ), анимация, и прочее это другая профессия в развитых компаниях).
Прикладываю архив из двух программ: CrazyBump и UVLayout. Первая – полезна для создания определенных текстурных карт, а вторая – для быстрой и удобной развёртки (получил от знакомого моделлера, работающего НЕ в блендере, так что совместимость не гарантирую, но процесс работы в ней – крайне вкусно выглядит), дерзайте. Вакцины есть.
И позвольте последнее «бла-бла-бла»: не пренебрегайте никакими ресурсами и программами, которые приведены в данном уроке, а так же – изучению английского в целом, и особенно в моделировании (сможете узнать гораздо быстрее и больше).
Приступим к уроку! 
Хотите сделать свой собственный Gears Of War? Ну тогда пропустите этот урок и попробуйте спросить Google об этом, так как сегодня мы будем изучать рабочий процесс изготовления ассетов следующего поколения!
Долгое время у меня были проблемы, в попытках сделать объекты для игр, например:
Когда мы привыкли работать над визуализацией вещей, искусство их обработки в реальном времени кажется совершенно новым не открытым миром, и, надеюсь, для тех, кто до сих пор продолжает выяснять, как воплотить это в жизнь, сегодня я буду пытаться открыть все тайны!
Несколько лет назад я начал работать в игровой студии сосредоточенной на рекламу, вместе с тем, мое любопытство начало расти, для того что бы понять как все работает, после чего, я и коллега-друг решили поднять уровень и начать наш собственный бизнес. Я оказался в ситуации, когда обучение правильности создания игрового контента стало жизненно важным для успеха нашей работы, а приобретенным опытом, здесь и сейчас, делюсь с вами 😉
Надеюсь, вы найдете это полезным!
Модель, которую я буду использовать, чтобы объяснить основные понятия процесса является надгробие. Модель сделана для игры, над которой я работаю. Дальше мы будем идти от моделирования к загрузке ассета в BGE.
Так! Уберите детей от экранов и давайте начнем!
Шаг №1 – Референсы
Да! Я думаю, что это должно быть подмечено: Вы сделаете хорошую модель только в том случае, если у вас есть хорошие референсы, поэтому первое что я сделал – погрузился в поисках Google для воодушевления касательно кладбищенских фотографий.
Хороший совет заключается в использовании Pinterest при поиска ваших референсов, иногда это может быть даже лучше, чем в поисковой системе Google (если вы можете себе представить это). 
Я не буду углубляться в детали этой темы, так как я действительно не могу продолжать смотреть на фотографии надгробий. Хорошо, поехали дальше.
Шаг №2 – Моделирование
Вы можете начать данный шаг различными способами. Есть люди, которые любят использовать программы, такие как Zbrush и построить всю модель с нуля внутри него. Другие предпочитают сделать базовый меш и лепить его позже, а также люди подобные мне, которые не парятся по поводу всего этого.
В данном случае, я сделал немного необычным рабочий процесс, который справился с задачей действительно хорошо, так что я думаю, я могу назвать это «техникой».
Так как визуальный стиль находится в разработке, у меня есть некоторая свобода экспериментировать. Сначала моя идея была в создании low poly-модели, которая воспринималась бы просто, так что мое моделирование полностью сосредоточено на формах и читаемости. Силуэт играет большую роль при работе с ассетами, поэтому постарайтесь сосредоточить свое внимание на нём. 
Руководство и советы для low poly моделирования:
Пока ваша модель не будет анимационной или деформируемой, вы не должны беспокоиться о том, что есть треугольные полигоны. Разумное использование треугольников поможет избежать кучи лишних полигонов. 
Вопросы и ответы:
Вопрос: Почему мы в состоянии использовать треугольники на игровых моделях?
Ответ: Прежде всего, когда движок игры загружает модель, он автоматически преобразует все ваши полигоны в треугольники, поскольку это единственная геометрия, которую понимает видеокарта. Нет никакой необходимости беспокоиться об их использовании.
Вопрос: Тогда почему люди говорят мне, чтобы я не использовал их?
Ответ: Это не потому, что мы не будем использовать их когда это только возможно. Иногда имеющиеся тркугольники могут быть очень полезными, но они также могут привести к ошибкам затенения, разрушая всю вашу тяжелую работу. Также органические модели не будут хорошо деформироваться с треугольниками, поскольку они нарушают многоугольной поток топологии. Вот почему вы не можете использовать треугольники на анимированных органических вещах. Этого также лучше избегать, когда вы планируете использовать Subsurf (так как это подарит вам странную чепуху в топологии сетки). 
— Во-первых: очертите ваши детали, и лишь потом побеспокойтесь о полисетке/топологии.
— Используйте привязку к вершинам со слиянием, чтобы оптимизировать сетку, сокращая излишние края петель. 
Но, «Эй мистер Guilherme, что если я сделал свою модель неверно? Это действительно потрясающая модель и я действительно хочу скульпттить ее, но не хочу переделывать все с нуля».
Ну, давайте предположим, что вы нашли себя в ситуации выше (так же, как и я с этой моделью), то, как можно схитрить, чтобы обойти эту проблему?
В Blender есть удивительный модификатор под названием «Remesh«. С ним вы можете взять вашу грязную модель полную тругольников и странностей, и преобразовать ее в дружелюбный объект для скульптинга! 
Для сеток, которые будут скульптурироваться, просто следуйте хорошо известным традициям создания топологий. Перед отправкой ваших моделей на скульптинг, убедитесь, что ваша базовая сетка имеет схожую (однородную) топологию: 
(В программном обеспечении, таком как: Zbrush, 3D-Coat или Blender даже топология не имеет особого значения.) В Blender у нас есть динамическая топология! С ней мы можем просто лепить то, что нашей душе угодно без опасений насчет разрешения сетки, так как сетка будет динамически адаптироваться к вашим потребностям 😉
Шаг №3 – Скульптинг
Это то место, где вещи становятся интересными. Вы берете вашу скучную модель и превращаете её в удивительного органического дьявола!
Мой выбор инструмента – Mudbox. Я всегда использовал его, так что это естественный выбор для меня, но основы везде одинаковые. В Blender есть режим Sculpt, где мы также можем сделать это очень хорошо. Инструмент – всего лишь вопрос предпочтений. Ищите то, что лучше всего подходит для вас (особенно с учетом вашего бюджета и оборудования). 
С моделями как эта я обычно добавляю достаточно высокий уровень подразделения, чтобы отобразить мелкие детали. В этом случае я просто хочу детализировать объект, а не создать базовую сетку для мегаманьячного скульптинга.
После этого, я продолжаю работу с помощью кистей, которые кажутся уместными для нанесения повреждений.
Дальше текстуры, которые пригодятся для создания надписей. Лучший способ сделать текстуру — использовать Photoshop. Этот способ займет всего несколько минут и вы сможете вырезать действительно сложные детали на вашей модели. (Попробуйте сделать трафареты черепа, статуи, и т.д., и использовать в своей работе. Много деталей в очень короткий промежуток времени.). 
Вы также можете использовать некоторые другие текстуры, такие как: кирпичи, камни, скалы и так далее, чтобы добавить текстуру вашей модели. Посмотрите, как это преображает модель: 
Вы можете найти некоторые бесплатные текстуры на сайте Pixologic.
Шаг №4 – Ретопология
Сейчас у вас есть high poly-модель и было бы замечательно, если бы вы могли просто загрузить ее в игровой движок и заставить его работать на вашем любимом ноутбуке. Но, к сожалению, мир не утопия, (пока что), и для того, чтобы сохранить уровень детализации вашей модели с использованием малого количества ресурсов, вы должны будете использовать low poly-модель. 
Почему ретопология?
Поскольку вы скульптурировали вашу модель, вероятно, она сильно изменилось от базовой формы и если вы попытаетесь запечь карту нормалей, у вас наступят плохие времена…
Для того чтобы исправить это, мы должны выполнить ретопологию. Во время ретопологии вы заново переделываете форму базовой модели следуя новой форме скульптуры.
Это звучит ужасно, но на самом деле это так! 😀 
У нас есть некоторые инструменты, которые помогут облегчить это бремя. Мы можем привязать нашу новую сетку к скульптуре, что делает жизнь намного проще. Так же у нас есть некоторые другие приемы, которые будут описаны ниже.
Decimate: алгоритм, который будет пытаться объединить окружающие вершины, не меняя общую форму.
Есть большое количество программного обеспечения, которое может сделать это лучше, чем другие. Zbrush, Mudbox, 3D-Coat, Blender… у всех есть свои дециматоры, а это означает, что их довольно легко использовать.
Если меш несущественно отличается от вашей скульптуры, то вы можете просто смоделировать ваш базовый объект опираясь на high poly, чтобы сделать из него low poly-модель. Это может быть приемлемо, если вы сделали какую-то жесткую модель (например – архитектура). Вы можете просто дублировать вашу high poly модель и удалить некоторые петли, пока вы не останетесь довольны моделью, как показано ниже: 
Концепции рассмотренные в шаге по моделированию также хорошо применимы и здесь.
Плагины для оптимизации рабочего процесса ретопологии:
Отличная практикой повышения вашей производительность (не только в ретопологии) является использование аддонов/скриптов. Почему вы думаете большие студии имеют большие R&D команды (команды разнопланового программирования, дизайна и разработок)? В Blender у нас есть отличный аддон RetopoFlow от CGCookie.
Всегда ищите новые способы, чтобы улучшить свой рабочий процесс. Будем надеяться, что вы даже сможете сэкономить немного больше времени, чтобы начать спать по ночам!
Шаг №5 – UV-развертка
Ура! Шаг, который все ненавидят! Unwrapping (с англ. – развертывание) означает, что вы будете брать вашу модель, и разрезать ее так, как если бы вы собрались преобразовать 3D-модель в куски бумаги для кого-то, чтобы собрать из них, бумажную модель.
Люди, как правило, не любят развертывание моделей, потому что они не уверены в том, как это делается, но однажды узнав, (вы, вероятно, продолжите ненавидеть это дело так или иначе) по крайней мере, вы будете знать, что вы делаете!
Что делает развёртку хорошей?
Существенным фактором качества UV-развёртки является правильное размещение швов и низкий уровень искажений на ней. На первый взгляд это может показаться немного слишком сложным, но на самом деле это не так! 
Сейчас вы узнаете некоторые советы для достижения хорошей UV развёртки:
Первый шаг: найти места, где текстура будет резко отличаться. Взять в качестве примера телевизор: стеклянный дисплей не имеет ничего общего с пластиковым или алюминиевым корпусом, поэтому на границе между этими двумя должен быть шов!
Сосредоточенность на местах, где у нас будут разные материалы, является хорошей отправной точкой! 
Другое дело – угол. Если ваша сетка имеет вершину с углом около 90° и более, это также может быть хорошим местом, чтобы применить шов! Но каждый случай уникален. Если бы вы делали развёртку окна, например, вы бы не делали шов в каждом углу, так как чем меньше швов у вас есть, тем лучше это будет для вас, для дальнейшего текстурирования. Скрытие швов может быть раздражающим, но все же попробуйте найти умные места, чтобы разместить их!
В конце концов, предназначение UV развёртки – двумерное представление о вашей сетке, чтобы вы смогли текстурировать, а назначение швов – разрезать модель таким образом, чтобы избежать искажений.
С учетом сказанного, в Blender у нас есть некоторые уловки, который помогут гарантировать, что данные вещи будут соблюдены. Давайте приступим!
В Blender есть крутой UV-редактор, который может отобразить нам, насколько искажена наша сетка, а так же где именно! Для активации Stretch, вам просто нужно открыть панель Properties (N) в UV-редакторе, и поставить галочку рядом. 
Теперь используйте это в качестве руководства, чтобы увидеть детали, которым нужно больше любви. Как вы можете настроить развертку и исправить растяжения мы увидим в следующем пункте:
Инструмент Align/Straighten (с англ. совмещение/выпрямление):
Вместо выбора вершины и вручную масштабирования для выравнивания по оси, у нас есть инструмент внутри UV-редактора, который может сделать это полуавтоматически для нас! Просто нажмите кнопку (W) в редакторе, чтобы открыть меню Weld/Align и вы можете использовать Align auto, чтобы выровнять выбранные вершины по их осям! С функцией выравнивания можно выбрать цепочку вершин и выпрямить ее по диагонали, например! 
Pin Vertices: ключевой инструмент при работе на данном этапе!
С Pin Vertices можно заморозить вершины, которые вы уже развернули, выровненные и правильно растянутые. Таким образом, вы можете продолжать развертку, а данные вершины не будут затронуты снова. Здорово же!
Просто нажмите кнопку (Р) с выбранными желаемыми вершинами, а чтобы открепить их, нажмите (Alt + P). 
Хорошо, мы раскрыли тему про инструменты, теперь давайте поговорим о понятиях!
В игровом проекте, для текстурной карты, вы захотите использовать столько места, сколько только сможете, поэтому это действительно важно потратить дополнительное время, выясняя, как извлечь максимальную площадь от вашего UV пространства. Чем больше ваши куски развертки (привыкайте слышать – UV-острова), тем выше разрешение будет для этой конкретной области, так что это хорошая идея, чтобы положить основные видимые и подробные части вашей сетки в большие UV-острова.
Вещи, которые я перечислил и каждый раз делаю со своими развертками, полагаю, сильно помогут и вам в поисках дополнительного места на UV-пространстве и масштабированию ваших частей для более качественной работы.
Теперь найдите способ чтобы все острова соответствовали друг другу! 😉
Это смешно, и я клянусь, что это моя любимая часть! Это просто, как головоломка.
Если вы когда-либо использовали модификатор Edge split, вы знаете что я имею в виду. На гранях мы используем его чтобы получить острые края, но в конце концов, это делает только разделение и дублирование тех самых граней, и вы в конечном итоге с двумя вершинами на том же месте. Логика шва аналогична, поэтому это широко рекомендуется в сети: иметь острые края в UV-швах. Это поможет избежать многих ошибок запекания, поверьте мне! (Вот краткое видео с Handplane с дальнейшей информацией по этому вопросу).
В Blender для создания острых краев мы можем выполнить следующие действия:
1. Для начала давайте создадим финальные швы. Удалите их все с помощью Ctrl + E — Clear seam with all edges selected. Это просто, чтобы ваши швы соответствовали островам у вас в редакторе!
2. В UV-редакторе, перейдите на UVs — Seams from Islands.
3. Теперь нам нужно обострить эти швы. Перейдите в меню выделений (select на панели снизу) и с выделенным швом нажмите Select Similar (Shift + G) — seam.
4. И просто сделайте эти ребра острыми, нажав Ctrl + E — Mark Sharp.
Для того, чтобы на самом деле они стали острыми, вы должны будете использовать модификатор Edge Split. Просто выберите его, снимите галочку с Edge angle и оставьте острые края 😉
Затем все остальные ребра должны быть установлены в режим: Smooth. 
Это просто мой способ, который оказался весьма пригодным. Другие люди могут иметь свои собственные методы, но это тот, что дал мне наилучшие результаты.
Так что, похоже, что у вас есть модель готовая к запеканию!
Шаг 6 – Запекание
И, наконец, самая страшная часть техпроцесса – запекание. Запекание, безусловно, один из самых больших магнитов для головной боли до этого времени.
Это заняло у меня очень много времени, чтобы, наконец, понять как правильно запечь вещи без дорисовки карт в Photoshop и рисования «правильных» нормалей, так что давайте взглянем на то, как это может быть сделано:
Первое, что вам нужно знать – как правильно экспортировать low poly объект.
Выберите модель — Export — Obj 
Сейчас здесь идет секрет: для того, чтобы иметь острые края в блендере, вам нужен модификатор Edge Split, но если вы примените его ваша – сетка будет расколота по острым краям, и это не то, что мы хотим.
Таким образом, мы можем экспортировать сетку с острыми краями, но оставить их цельными, благодаря настройкам в меню экспортера!
Так что просто экспортируйте модель с группами сглаживания и активируйте Keep Vertex Order. Не забудьте отключить края модификатора Edge Split при экспорте, в противном случае он будет отделять сетку!
Теперь у вас есть low poly модель 100% готовая к запеканию!
Следующая вещь, которую вам следует сделать, прежде чем мы начнем запекать – создание cage (с англ. – клетка) меша.
Часто задаваемые вопросы:
Вопрос: «Что это?»
Ответ: Из Blender Wiki:
«Cage – раздутая версия low poly сетки, созданной либо автоматически (путем регулировки расстояния лучей) или вручную (с указанием объекта для использования). Если вы не используете клетку, то лучи будут соответствовать сетке нормалей. Это приводит к сбоям на краях, но это предпочтительный метод при запеканию в плоскости, чтобы избежать необходимости добавления дополнительных циклов вокруг краев».
Так сказать, Cage – «расширенная» версия модели, которая будет служить в качестве руководства для лучей, которые будут служить запеканию. Используя клетку, можно исправить около 80% ваших потенциальных ошибок при правильных настройках!
Так давайте сделаем Cage!
Просто дублируйте вашу low poly модель, войдите в режим редактирования, а затем выберите все и нажмите (Alt + S). Это вызовет инструмент Shrink/Fatten. Этим вы сможете раздуть модель относительно нормалей, которое простое масштабирование не может. 
Чтобы получить идеальный результат, иногда вы должны будете создать Cage несколько раз, используя разные размеры, пока один из них просто не подойдет прекрасно.
Теперь, все что вам нужно сделать, это поместить все в печь 😀 (программу для запекания, например xNormal, на ваш выбор).
Для могильной плиты, я использовал Xnormal, так как это очень легкая и быстро работающая программа:
Запекайте! 😀 
Xnormal является свободным программным обеспечением под Windows для запекания, разработанное Santiago Orgaz.
У вас есть бесконечное количество карт для выбора, некоторые из них могут быть очень полезны для текстурирования, особенно: Ambient Occlusion (АО), Cavity и Curvature.
Окклюзия (AO) – затенение освещенности, полезно для использования в качестве базы для текстурирования, вы также можете инвертировать и/или настроить его и использовать для различных нужд. 
Впадины является более изысканным вариантом АО. Вы можете использовать их, чтобы определить неровности на вашей модели или инвертировать текстуру и использовать для других вещей. 
Искривление отлично подходит для создания бликов на краях модели или грязи, и в основном используется для добавления на некоторые края повреждений или царапин. Так как это творческий процесс, вы можете буквально использовать свое воображение, чтобы использовать эти карты так, как вам захочется. 
Следует отметить, что кривизной может быть вогнутость и выпуклости на карте. Вот почему мы имеем два цвета на этой карте, выпуклости в красном канале и вогнутости в зеленом канале.
Вы также можете создать в любом графическом редакторе карту-маску для создания пыли и накопившейся грязи на объекте и т.д. 
Если вы все сделали правильно, вы должны иметь довольно аккуратный объект, практически законченный! 
В случае, если вы все еще получаете ошибки, проверьте вашу модель и сверьтесь согласно предыдущим шагам.
Если ошибки сохраняются, у меня есть несколько советов:
Разнести: это очень стандартный метод в этой области. Возможно, присутствуют некоторые части, которые перекрывают проецируемые лучи. Получается эти меши накладываются друг на друга, что приводит к появлению артефактов проецируемых на меш и следовательно на карту.
Tessellate/тесселяция: это то, о чем вы действительно должны заботиться, когда делаете запекание ваших окончательных текстур, так что свободно изменяйте свою запекаемую low poly сетку каждый раз, когда вы считаете, что должны так сделать, чтобы получить лучший результат в запекании. Хорошая идея – сделать простое подразделение вашей low poly, чтобы просто увеличить плотность вершин. Получится, что путь до средины из ваших нормалей будет гораздо более точным, и сможет спасти вас во многих ситуациях.
Шаг №7 – Текстурирование
Для текстурирования этого надгробия я использовал DDO плагин для Photoshop, который, на мой взгляд, является одним из самых полезных приложений. В нем вы можете получить умопомрачительные текстуры, а ассортимент с нажатием одной клавиши просто удивительный!
И если вы хотите попробовать, они предлагают свои устаревшие версии бесплатно! Проверьте это! 
В Blender у нас пока нету физически корректного рендеринга в реальном времени (но кажется, что будущее в этом году предвещает большие вещи по этому вопросу!). Так что я покажу здесь версию окончательной модели загруженную в Sketchfab, используя PBR техпроцесс:
Unity и Unreal Engine в последнее время стали бесплатными и у нас теперь есть более широкий спектр возможностей PBR. У вас не осталось больше оправданий, чтобы не изучать его! (конечно, если ваш рабочий ПК не так ужасен, как у меня).
Шаг №8 — Настойка в BGE
Давайте взглянем на то, как это должно выглядеть в BGE: 
Я использую здесь только Diffuse (альбедо + окклюзии), Specular и Normal карты. Освещение играет большую роль на обстановке в играх и в целом. Уделяйте ему двойную порцию внимания!
Вопрос: Альбедо, что это такое?
Ответ: Альбедо является базовым цветом, как диффузный.
Основное различие между ними заключается в отсутствии направленного света или АО в альбедо. Направленный свет будет выглядеть неправильно при некоторых условиях освещения и АО будет добавлен позже.
Технически и научно говоря: альбедо – цвет чего-то без влияния какого-либо света или как если объект будет рассматриваться, будь он идеальный на 100%. Вот почему, если вы посмотрите конкретно на альбедо текстуры, это, как правило, своего рода однообразие.
Теперь, просто добавьте несколько объектов, некоторые огни и магию и можете сделать свою собственную игру!
Надеюсь, что я смог прояснить некоторые сомнения насчет техпроцесса по созданию основных ассетов и, надеюсь, что помог в ваших долгих поисках идеального способа запекать карты!
Если вы хотите взглянуть на другие модели, которые я буду делать для игры и узнать немного больше об игре которую мы делаем, не забудьте подписаться на наш блог разработчиков!
http://blog.meltinglogic.com
Если вы нашли эту статью полезной, оставьте комментарий и поделитесь ею с друзьями!
Будьте здоровы!
Список полезных ресурсов (в основном бесплатные) а также программы CrazyBump и UVLayout вы можете скачать здесь.