В мире 3D-графики существует целый словарь терминов, от нормалей до пропсов, который может показаться запутанным для новичков. Понимание ключевых понятий, таких как нормали, топология, ретопология и пайплайны, является важным шагом на пути к владению искусством 3D-моделирования.
И хотя первоначально эти термины могут пугать, разберемся в них по порядку, начиная с самых основных и простых концепций.
Начнем этот продолжительный путь со знакомства и объяснения наиболее важных терминов и понятий, которые широко используются в индустрии 3D-моделирования. Погружение в этот мир требует понимания базовых терминов и их значений.
В мире 3D-моделирования существует множество терминов и понятий, среди которых одним из важных является "вертекс" (Vertex). Это небольшая, но крайне важная часть модели, представляющая собой точку пересечения нескольких граней. В каждом вертексе присутствуют уникальные координаты по осям x, y, z, а также вектор нормали, но об этом поговорим чуть позже. Кроме того, вертексы могут содержать дополнительные параметры, такие как цветовое оформление (vertex paint) и текстурные координаты (uv).
Поговорим о еще одном важном элементе 3D-моделирования – ребре (Edge). Ребро представляет собой соединение двух точек линией, играя ключевую роль в определении формы и структуры объекта.
Одним из основных строительных элементов обьектов в 3D-графике являются полигоны (Polygons). Они представляют собой плоские фигуры, составленные из нескольких точек, соединенных ребрами. Обычно эти точки образуют треугольники или четырехугольники, определяя форму и объем объекта. Если ваша модель выглядит угловатой, это может быть из-за крупных полигонов, составляющих ее структуру.
Геометрия и топология в мире 3D - две тесно связанные между собой понятия, определяющие форму и структуру объектов. Сетка, или мэш, это основа геометрии, объединяющая полигоны и создающая трехмерные объекты. Когда речь идет о полигональной сетке в 3D-моделировании, необходимо понимать, что именно она отвечает за визуальное воплощение объекта.
Полигоны входят в общую сетку, которая является основой формы и объема 3D-объекта. Важно помнить, что сетка создает основу для всех дальнейших шагов по созданию модели. Важным элементом работы с этой сеткой является топология, которая определяет градацию полигонов и их взаимосвязь в моделировании. Понимание топологии поможет в создании более сложных и рельефных форм, обеспечивая минимальные искажения при последующей обработке.
Таким образом, глубокое понимание геометрии и топологии важно для получения качественных и реалистичных моделей, а именно внимательное изучение сетки и ее структуры позволит добиться желаемого визуального результата в мире трехмерного дизайна.
Правильная топология 3D-моделей играет ключевую роль в их качестве. Если сетка модели ровная и содержит минимальное количество полигонов для нужной формы, это отлично. Однако, если топология хаотична, с излишними полигонами случайных форм, это является негативным аспектом. Неправильная топология может негативно сказаться как на анимации модели, вызывая неправильную деформацию в движении, так и на общей производительности при работе с ней: чем больше лишних полигонов, тем больше памяти требуется на их обработку.
Существует три основных типа моделей в зависимости от количества полигонов:
High Poly - это подробная модель без ограничений по количеству полигонов.
Одним из ключевых аспектов процесса создания 3D-моделей является оптимизация и правильная топология, которые существенно влияют на качество и эффективность работы с моделью. Необходимо помнить, что правильная топология не только обеспечивает гармоничное взаимодействие между формой и производительностью модели, но также упрощает ее анимацию и обработку в дальнейшем.
Разработка 3D-моделей: от Low Poly до Mid Poly
При создании игровых сред разработчики обычно используют упрощенные 3D-модели, т.н. Low Poly. Они позволяют оптимизировать процесс визуализации и улучшить производительность игры.
Mid Poly - это что-то среднее между High Poly и Low Poly. Эти модели содержат больше деталей, чем Low Poly, но при этом имеют оптимизированную структуру, которая обеспечивает неплохое качество изображения и хорошую производительность.
Ретопология, или переработка топологии, является важным этапом при создании 3D-моделей. В процессе скульптинга художники создают высокодетализированные модели, не задумываясь о числе полигонов. Однако для использования моделей в анимации или играх требуется оптимизация. Ретопология позволяет сохранить детализацию, но сделать модель легче. Обычно она производится на базе High Poly модели, где детали переносятся на Low Poly с помощью специальных карт высот.
Успех в создании трехмерной модели зависит от понимания и умения работать с нормалями. Нормали — это важные аспекты, которые определяют, как свет взаимодействует с поверхностью объекта. Тщательное изучение этого элемента поможет добиться реалистичного отображения модели.
Подробное объяснение терминов позволяет лучше понять все тонкости работы с векторами отражения света. Необходимо углубленное знание принципов работы с нормалями для создания качественных трехмерных моделей.
Важную роль играет понимание пайплайна в процессе разработки моделирования. Пайплайн определяет порядок работы и последовательность этапов, ведущих к созданию конечного результата. От типа задачи зависит, какие шаги включать в пайплайн: создание органических форм или жесткой поверхности, работа над скульптурой или объектом для игры, анимация или создание красивой 2D-графики.
Для тех, кто не заинтересован в анимации, усредненный рабочий процесс может выглядеть следующим образом:
Зачин наработки идеи - выполнение черновых эскизов и создание сетки - UV-развертка - бейк текстур - оформление - генерация изображения. О процессе создания анимации мы поговорим далее.
Скульптинг (Sculpting)
Основная задача этого этапа заключается в формировании 3D-модели, будто бы из виртуального глиняного материала. Чаще всего скульптинг ассоциируется с созданием персонажей, монстров - это что-то из области органики. Если художник работает над неживыми объектами, то его специализация скорее связана с созданием жестких поверхностей (hard surface), и его работу называют моделированием. Скульптурные работы можно производить в различных программах, но самым распространенным стандартом здесь является ZBrush.
Создание оригинальных 3D-моделей требует не только технического мастерства, но и художественного видения. Важно уделить внимание деталям, анатомии и характеру создаваемых персонажей для достижения максимального реализма.
В мире скульптуры 3D каждый элемент играет свою роль. Кисти — это инструменты, способные изменить сетку объекта, придавая ему новые формы и текстуры. Работа с кистями напоминает работу в графическом редакторе, где каждая кисть выполняет определенную функцию: создание объема, формирование деталей, разглаживание поверхности. Возможность создавать собственные кисти или использовать уже готовые помогает ускорить процесс моделирования. Например, специализированные кисти для волос пользуются популярностью, так как создание реалистичных волос требует особого мастерства.
Материалы играют также важную роль в создании трехмерных моделей. Виртуальная глина, из которой строится модель, может иметь различные свойства, цвета и реакцию на источник света. Существует возможность работать с предустановленными материалами или создавать уникальные собственные варианты.
В процессе скульптинга необходимо совершенствовать навыки работы как с кистями, так и с материалами. Понимание принципов работы с разными эффектами и текстурами, а также создание индивидуальных решений для каждого проекта, помогает добиться высокого уровня реализма и качества в создаваемых моделях.
Создание трехмерных моделей в компьютерной графике включает в себя использование примитивов, таких как сферы, кубы и цилиндры, которые являются основными строительными блоками для создания более сложных форм. Обычно даже самый подробный персонаж начинается с модели сферы.
Важным инструментом в создании реалистичных сцен в компьютерной графике является система частиц. С ее помощью можно моделировать такие элементы, как дым, туман, огонь, облака, звезды или визуальные эффекты, например, магические заклинания. Частицы обычно используются на этапе анимации или рендеринга, а также для создания текстурно сложных элементов, таких как трава или волос.
Таким образом, использование примитивов и системы частиц позволяет дизайнерам и аниматорам добавить реализма и детализации в их работу, открывая безграничные возможности для воплощения творческих идей в виртуальном пространстве.
Создание наброска является первым шагом в процессе моделирования. На этом этапе формируются базовые контуры и основа, на которую будет наложена детализация. Блокинг, или блокаут, определяет общий силуэт будущей модели и задает ее основы.
После завершения этапа создания сетки, переходим к UV-развертке. Сначала происходит работа над high poly-версией, затем — над low poly. Давайте рассмотрим этот этап более подробно.
После завершения скульптинга и улучшения топологии модели, мы имеем ее готовый вариант. Результат остается голым и без текстур, готовым к дальнейшей обработке. Важно помнить, что UV-развертка является неотъемлемой частью процесса создания трехмерной графики.
Мэппинг (Mapping) - это процесс, который позволяет нам взять нашу трехмерную модель и наложить на нее различные текстуры и цвета, чтобы придать ей реалистичность. Чтобы достичь этого, необходимо создать 2D-развертку нашей 3D-модели.
Как искусный оригами-мастер, мы должны разложить нашу объемную фигурку до плоского состояния, но при этом сохранить все детали и текстуры. Этот процесс напоминает раскладку оригами на плоскость, где каждая сторона учитывается с тщательностью. Аналогично, UV-развертка отображает каждый элемент нашей 3D-модели на двумерной поверхности с учетом всех особенностей и деталей.
Когда мы получаем готовую UV-развертку, мы можем использовать ее для наложения текстур и цветов на нашу модель. Это позволяет нам добиться реалистичного внешнего вида, добавить глубину и детализацию, сделать нашу модель по-настоящему выразительной. Таким образом, понимание процесса мэппинга и работы с UV-разверткой играет ключевую роль в создании качественной трехмерной графики.
Один из важных процессов в 3D-графике - текстурирование. Весь этот мир мультимедиа полон терминов и технологий, и один из них - мэппинг. Понятие UV-мэппинга происходит от слова "map", что говорит о создании текстурных карт. Но существуют и другие формы мэппинга. Например, Texture Mapping - это процесс наложения текстуры на объект.
Важной частью визуального мира 3D-графики являются текстуры. Они представляют собой 2D-изображения, которые накладываются на пространственные объекты. В процессе работы с текстурами часто используется программа Substance Painter.
Запечка, или бейкинг, представляет собой процесс передачи деталей с высокодетализированной модели на более простую с помощью специальных карт. Когда эти карты добавляются к модели с меньшим количеством полигонов, они придают дополнительную детализацию, заимствованную с более сложной модели. Какие же карты используются? Например, карта нормалей, которая содержит информацию о поверхности, или карта кривизны с данными о глубине и высоте... Однако подробно рассматривать эти карты в данном контексте не будем.
Работа с 3D моделью начинается с этапа рендеринга, который включает в себя создание двухмерного изображения. Но это только начало: при работе над сложным проектом рендер позволяет получить дополнительные слои с информацией о глубине, материалах и даже объектах, что существенно упрощает переход к композитингу.
Композитинг, также известный как компоузинг, является важным этапом постобработки рендера. Здесь осуществляется настройка параметров элементов изображения, чтобы они гармонично сочетались в общей композиции. При этом возможно изменение цвета, освещения, добавление эффектов. В результате отдельные слои объединяются в единое целое, придавая модели совершенно новый вид в зависимости от творческого подхода и технических возможностей. Композитинг становится своеобразным полотном, на котором художник выражает свою фантазию и следует техническому заданию.
Рассмотрим сейчас более подробно ключевые термины, связанные с анимацией, начиная с костей.
Впереди нас ждет костная анимация, которая является основой для создания трехмерных персонажей. Основным принципом здесь является использование скелета - системы костей, состоящей из родительских и дочерних элементов. Кости играют ключевую роль в управлении движениями персонажей в анимации, обеспечивая им гибкость и реалистичность. Не стоит забывать и о других важных элементах, таких как веса, которые также влияют на характер движений и эффекты.
Перейдя к обсуждению весов, стоит отметить, что они определяют, как кости взаимодействуют с объектом и влияют на его деформацию при анимации. Веса на костях позволяют реализовывать различные анимационные эффекты, такие как сгибы, растяжения и деформации, делая движения персонажей более естественными и плавными. Важно учитывать все аспекты работы с весами для достижения высокого качества анимации.
Риггинг – это ключевой этап подготовки модели к анимации, где особое внимание уделяется выставлению скелета, настройке весов и созданию контролирующих элементов. Основной задачей риггинга является определение степени влияния каждой кости на различные точки объекта, чтобы при движении костей модель двигалась правильно.
Процесс риггинга предполагает создание зависимостей работы костей, начиная от родительских костей, ведущих к дочерним, и наоборот. Полученный результат этого процесса получает название "риг".
Позинг – это действие выставления положения персонажа в сцене. Для этого мы взаимодействуем с костями скелета, перемещая, вращая или растягивая их, чтобы достичь требуемого эффекта в анимации.
Итак, важно понимать, что успешная анимация ставит перед собой необходимость грамотной подготовки модели через риггинг, который обеспечивает правильное взаимодействие костей и контролирующих элементов модели при анимации.
Изучение анимации включает в себя два ключевых понятия: тайминг и спейсинг. Как ярко и эффективно выглядит персонаж на экране зависит от временных параметров, с которыми он движется. Если он делает цикл шага за секунду, его движения будут казаться бодрыми и динамичными. Но если этот же шаг будет занимать десять секунд, он моментально будет выглядеть как уставший и измученный.
Расстояние, на которое перемещается объект или персонаж в процессе анимации, играет также значительную роль. Например, спуская кирпич и перо одновременно вниз, мы наблюдаем, что кирпич перемещается на гораздо большее расстояние в каждый момент времени, чем перо. Этот подход, связанный с распределением пространства, помогает показать легкость или тяжесть объекта в движении, создавая нужный нюанс характера и действия.
Понимание и мастерство в управлении таймингом и спейсингом позволяют создавать анимации, которые эффективно передают эмоции, динамику и глубину действия. Эти принципы не только делают анимацию более реалистичной, но и помогают укрепить визуальное воздействие и вовлеченность зрителя.
Учиться лучше постепенно и поэтапно, не стоит углубляться в слишком сложные аспекты, пока не освоены базовые элементы. Важно понимать, что базовый словарь языка 3D представляет собой основу, на которой можно строить свои навыки и знания. Пропсы являются незаменимыми элементами игровой сцены, добавляющими ей реализма и атмосферы. Каждый проп – это как кирпичик, который помогает создать гармоничный мир виртуальной реальности. Чтобы развиваться в области 3D моделирования, важно не торопиться и осваивать новые концепции постепенно.
Ставьте лайк, если статья понравилась. Подписывайтесь на другие соц: сети:
🔥 Telegram группа - https://t.me/kerovnian4
🔥 VK уроки - https://clck.ru/3FLQaP
🔥 Rutube уроки - https://clck.ru/3FF858
🔥 YouTube уроки - https://clck.ru/3FSMRs
Добавляйтесь в друзья: