Итак разберемся что же такое пайплайн для создания игровых моделей.
Пайплайн – это полный цикл разработки 3D-моделей. Большой технологический процесс, который начинается с концепта и заканчивается готовой моделью в проекте. Знание пайплайна упрощает процесс создания модели, потому что разбивает задачу на несколько частей.
В пайплайн входят различные технические и художественные задачи:
- Стилистика модели;
- Геометрия модели (количество полигонов);
- Методы моделирования, необходимость запекания карт нормалей (неровностей);
- Какие будут использоваться материалы и свет;
- Необходимое разрешение текстур и подбор текселя (Texel Densety px/m), и каким способом необходимо получить нужную плотность текселя;
- Необходимый софт для создания самой модели, запекания карт и текстурирования;
- Развертка и упаковка текстурных карт;
- Анимация и риггинг модели;
- Экспортирование в игровой движок (UE, Unity и др);
- Сделать упрощенные модели, которые загружаются на расстоянии (лоды), создать геометрию для просчета физики (колижн).
Пайплайн делится на несколько этапов, рассмотрим эти этапы и остановимся на каждом подробно
Концепт
Концепт – это, по сути своей, сборка идей, которая используется, чтобы показать будущую модель. Это важный этап, который является образным фундаментом для всей будущей модели. Здесь создаются ее эскизы, собираются референсы (2D изображения) и создается общее представление того, как будет выглядеть результат.
Референсы — это изображения или объекты, которые дизайнер или художник выбирает при подготовке проекта и к которым обращается во время работы.
На данном этапе референсы помогают изучить конструктивные и технические особенности объекта, а также построить примерный план создания будущей сцены и определиться с материалами для модели.
Блокинг
Блокинг – это создание силуэта модели и основных форм отвечающих габаритным и основным техническим требованиям создаваемого объекта, которые делают ее читаемой и понятной. Простыми словами - на этом этапе нужно передать габариты и расположение деталей, не загружая модель лишней детализацией. На данном этапе силуэт моделируется из примитивных форм (кубов, цилиндров, плоскостей, сфер).
Детализация
Детализация (создание базового меша) – это этап подробного моделирования деталей и объектов, которые показывают механику модели ее важные и отличительные элементы, чтобы зритель поверил в ее правдоподобность. На данном этапе важно обозначить, что будет создаваться геометрией, что запечется на карту нормалей с помощью high poly и плавающей геометрией или будет создано с помощью текстур. Стоит помнить, что на этапе детализации базового меша, в модели могут присутствовать лишняя геометрия и многоугольники, на этом моменте еще не стоит оптимизировать модель.
Создание Low и High poly модели
На данном этапе пайплайна необходимо создать два вида сетки модели, low poly и high poly.
В основе создания Low poly модели лежит упрощение геометрии, но так, чтобы не терялась читаемость модели и базовая форма деталей. LowPoly — та модель, которая будет в игре, именно поэтому необходимо сокращать количество полигонов на модели (проводить оптимизацию). Оптимизировать модель довольно медитативная работа, но важная: чем меньше в модели будет треугольников, тем лучше для игрового движка.
HighPoly — это максимально детализированная модель. На данном этапе моделирования нет никаких ограничений по количеству полигонов, единственное условие это возможности компьютера.
High poly необходима для того, чтобы передать имеющуюся на ней информацию на low poly модель с помощью технологии запекания. High poly нужна только для запечки. Для создания высокополигональной модели так же можно использовать различные методы (SubD, Hard Surface, Sculpting) о них мы расскажем в другой статье посвящённой созданию сетки моделей и запеканию текстурных карт.
Создание фасок - очень важный момент на этапе high poly. По своему размеру они сильно больше, чем в реальности - это делается для того, чтобы при отдалении камеры от модели, фаски оставались мягкими и от них давал блики свет в игре. Такой вид фасок будет более опционален, чем реалистичные фаски.
Развертка
На этом этапе необходимо развернуть Low poly модель на 2-х мерную плоскость или по другому UV. Это нужно для того, чтобы движку понять как накладывать текстуры на 3d модель, так как сами текстуры это плоские изображения, движок или 3d софт не может понять как распределять текстуры на модели.
Развертка начинается с простановки швов (seem), с помощью таких швов нарезаются плоскости на которые будут накладываться материалы в дальнейшем. Стоит помнить и не допускать больших растяжений на таких нарезанных плоскостях, а также постараться ставить наименьшее число швов.
На следующем этапе делим нашу модель на количество необходимых текстурных сетов. Это сделано для того, чтобы повысить плотность текселя, а также некоторые карты имеющие альфа-канал, то есть прозрачность должны иметь отдельный сет текстур. После чего делают упаковку полученных сетов, именно от того как будут проставлены швы и упакована UV-развертка зависит плотность текселя.
Запекание карт
При помощи технологии запекания текстурных карт мы переносим информацию с high poly модели на low poly модель. Таким образом, оптимизированная модель, которая пойдёт в игровой движок будет иметь все детали, которые имелись на high poly.
Обычно запекают следующие карты: Normal, Ambient oclussion, Thikness, Curvature, ID map, Position
Текстурирование
Текстурирование, наверное, самый творческий процесс на всех этапах создания модели.
Создание текстур основано на PBR материалах. PBR расшифровывается как Physically Based Rendering — физически корректная визуализация. То есть, рендеринг материалов происходит с учётом законов физики.
Используются текстуры Base color - чистый цвет; Metallic - отвечает за наличие металла и диэлектриков, где диэлектрики - черный цвет, металлы - белый; Normal - карта неровностей, различные вмятины, царапины и тд.; Roughness - карта шероховатости, где белый цвет не дает бликов на модели, а черный наоборот дает гладкие отражения.
Значимость пайплайна очень важна, так как провал одного поведет за собой весь проект ко дну.
Основная цель пайплайна держать вас на верном пути и не дать перескочить к следующему этапу не доделав предыдущий.
Существуют различные виды пайплана. Где-то не нужна high poly модель (как для Mid poly моделирования), а для некоторых программах есть возможность не возиться с топологией.
Но свои поставленные этапы пайплайна выполнять необходимо строго по пунктам.
Ставьте перед собой задачи, цели и следуйте им. Тогда вы будите добиваться результатов, а также развивайте свои навыки и берите все более сложные и сложные проекты.
Удачи и хорошего настроя в моделировании.
Группа ВК: https://vk.com/thirteen_seven