Как делаются модели для AAA-игр. Полный гайд по AAA-пайплайну

Это первая статья из цикла про ААА-пайплайн. Вот ссылки на все пять, выбирай ту, которая тебе нужна:

1. ААА-пайплайн
2. Драфт
3. Сетка
4. Развертка
5. Запечка

Эта статья поможет новичкам, которые хотят научиться моделить так, чтобы потом не переделывать. Ты узнаешь, что такое пайплайн, зачем он нужен и из каких этапов состоит. Внимательное изучение статьи займет около 15 минут. Если возникнут вопросы — пиши в чат-бот (кнопка справа внизу). Там на связи живой менеджер :) Он поможет разобраться. Ну что, давай начнем!

01. Что такое AAA-пайплайн

Вот что означает сокращение ААА:

— A lot of time (много времени);
— A lot of resources (много ресурсов);
— A lot of money (много денег).

Например, бюджет Grand Theft Auto V оценивается в $265 миллионов, разрабатывали ее 3 года, а трудились над ней более 1000 человек.

Пайплайн — это цикл разработки 3D-моделей. Процесс начинается с блокинга и заканчивается готовой моделью в проекте. Знание пайплайна упрощает процесс создания модели, потому что разбивает задачу на несколько частей. Еще, при помощи пайплайна мы решаем такие технические вопросы:

- В каком стиле должна быть модель;
- Сколько полигонов будет в модели;
- Нужна ли карта неровностей (normal);
- Что использовать — современные физические корректные материалы (PBR) или делать плоский цвет с картой блика (а может и без нее вовсе);
- Какое разрешение текстур на квадратный метр (тексель);
- C какого ракурса модель будут видеть чаще всего, нужно ли ее анимировать;
- Как и где печь карты (не забыть сделать скосы для запечки);
- Скульптить или создавать фактуры в Photoshop или Painter;
- Правильно разбить полигоны на треугольники;
- Нужна ли карта прозрачности, стоит ли разворачивать несколько моделей в один атлас, как паковать текстуры;
- Как экспортнуть модель в движок;
- Как сделать упрощенные модели, которые загружаются на расстоянии (лоды), создать геометрию для просчета физики (колижн).

Пайплайн состоит из 6 этапов:

1. Драфт (формы и силуэт)
2. Сетка (хайполи, лоуполи)
3. Развертка
4. Запечка
5. Текстуры

Дополнительный пункт — подача. Она не относиться к созданию модели, но это важный этап в работе с ней. Если не позаботиться о красивой обертке — даже хорошие модели теряют в привлекательности. Поэтому, в конце цикла о пайплайне мы рассмотрим еще и подачу, как дополнительный пункт пайплайна.

Почему важен пайплайн

По ААА-пайплайну работают трехмерщики во всех студиях, которые разрабатывают игры высшего класса. Обычно, на интервью дают тестовое задание из всех этапов пайплайна. От того, как хорошо моделлер его знает, зависит насколько комфортно будет с ним работать команде. Потому, знать пайплайн — маст хев, если хочешь устроиться в большую геймстудию.

Пайплайн держит твою работу в порядке, а его понимание необходимо вне зависимости от того, что ты моделишь.

Перед тем, как перейдем к этапам пайплайна, вот несколько секретов, которые помогут избежать ненужных ошибок при моделинге:


1. Важна последовательность

До тех пор пока не закончишь первый этап пайплайна, не перепрыгивай на третий или четвертый. Например, ты еще не доделал блокинг, а уже бежишь создавать low poly. В таком случае рискуешь испортить всю работу.

Частая ошибка начинающих — сразу детализировать модель. Так можно облажаться в пропорциях, сделать тонкие фаски, которые не запекутся, наделать дикую развертку без учета жестких углов и так далее. Самостоятельно сделать свою первую 3D-модель ты можешь на нашем курсе Intro 3D.


2. Разные вариации пайплайна

Иногда можно упустить некоторые этапы пайплайна. Например, на Blindspot можно не делать high poly и не печь нормал. На этом проекте плоский свет и нет бликов, поэтому карта неровности не нужна.

Пайплайн для пушек, техники и твердотельных предметов отличается от пайплайна для персонажей. Для твердотельного моделирования можно упустить этап топологии, если мы моделируем во Fusion 360.


3. Провал одного этапа пайплайна приведет к провалу всех остальных

Работа может посыпаться, как карточный домик, если ты некачественно сделал один из этапов пайплайна. Например, плохой драфт не спасти даже самыми крутыми текстурами, кривая high poly загубит блик даже идеальной low poly, а развертка, которую делал без учета запечки, обречена на провал.


4. Принципы пайплайна универсальны

Моделишь ты для Cyberpunk 2077 или инди-игры, используешь Maya или Blender — порядок и принципы пайплайна одинаковые. Может измениться последовательность этапов, но принципы одни.

02. этапы пайплайна

Драфт — упрощенная форма модели, которую мы делаем из простых фигур. Любая модель начинается с драфта. Только новички начинают моделить машину с мелких деталей на радиаторе. По законам ААА-пайплайна мы всегда начинаем с блокинга.

Блокинг — набросок модели из боксов, сфер и цилиндров, которыми мы передаем суть объекта. В блокинге нет мелких деталей, только крупные и средние формы. Так мы строим силуэт машины, чтобы попасть в ее пропорции.

В среднем на блокинг уходит до 40 минут.

Следующий пункт драфта — детализация. На этом этапе разбираемся с механикой модели, чтобы зритель поверил в ее правдоподобность. Важно проработать переходы между геометрией и продумать ключевые детали, которые обеспечивают функционал.

Помни о лайфхаках пайплайна — на этом этапе мы все еще не заморачиваемся за сетку (топологию). На геометрии может быть много лишних ребер, модель может странно бликовать, некоторые полигоны могут иметь больше 4-х точек (n-gon).Это нормально! Это «детальный драфт», а не готовая модель.

Лайфхак: во время детализации распределить цвета по модели, чтобы лучше понимать ее финальный вид. Помогает разобраться с акцентами и проработать палитру еще до текстурирования.

На этапе драфта мы решаем, как будет выглядеть и читаться модель. Если драфт вышел невыразительным, нужно переделать, пока не поздно. Если полениться — есть риск испортить всю модель на поздних этапах разработки. В итоге времени потратил уйму, а результат — на помойку, ведь менять модель на финальных этапах не получится. Возьми себе за правило сразу делать хороший драфт, даже если на это уйдет больше времени, чем ты планировал.

Итак, блокинг готов. Перед переходом на следующий этап проверь, хорошим ли получился драфт. Вот тебе небольшой чек-лист для проверки:

— Понятно ли, что это за объект?
— Читается ли силуэт модели? Интересный ли получился силуэт?
— Попал ли ты в пропорции? Сравни с референсом
— Понятно ли, как работает эта модель?
— Все ли ключевые объекты ты замоделил?
— Добавил ли базовые цвета?
— Тебя устраивает, как выглядит модель?

Если ты ответил на все вопросы «да» — драфт хороший. Вот иллюстрация хорошего драфта:

Этап 2: Сетка (lowpoly и highpoly)

Когда драфт готов, можешь приступать к работе с сеткой — топологии. Это разбивка модели на полигоны. Есть 3 вида топологии: легкая LowPoly, супер детализированная HighPoly и MidPoly (о ней говорить не будем, это для опытных моделлеров). Обычно для видеоигр делают 2 модели: HighPoly и LowPoly.

LowPoly — это легкая 3D-модель, в которой каждая плоскость, грань и вершина имеют функциональную задачу: влияют на силуэт, правят блик, влияют на развертку. При этом полигоны, которых не видно, удаляются, вся геометрия оптимизируется, цилиндры строятся с сохранением длины ребра.

LowPoly — та модель, которая будет в игре. Именно ее мы будем разворачивать (этап 3), печь (этап 4) и текстурить (этап 5). Задача low poly — найти идеальный баланс между выразительностью и легкостью модели. На реальных проектах часто выдают бюджет на полигоны. Например, почти все танки для WoT содержат меньше 50 тысяч треугольников.

Оптимизированная low poly выглядит вот так:

HighPoly — это супер детализированная модель. На ней нет ограничений по количеству полигонов — главное, чтобы модель вообще можно было открыть на твоем компе.

Задача на high poly — сделать округлые фаски, фактуры и детали, которые не попали на low poly. High poly нужна только для запечки детализации на лоуполи.

Для портфолио иногда делают только high poly модель, потому что она детализированная. Но засунуть high poly в игру — верный путь к лютейшим тормозам даже на самых мощных компьютерах.

Этап 3: Развёртка

На этапе развертки мы разворачиваем low poly модель на плоскость.

Запеченные карты (этап 4) и текстуры (этап 5) — простые плоские картинки. Без развертки 3D-редактор не понимает как применить текстуру к объемной модели.

Задача на развертке — разрезать 3D-модель на 2D-кусочки из которых она состоит. Важно сделать развертку с наименьшим числом швов, убедиться, что текстуры не тянутся, островки не пересекаются, повторяющиеся элементы лежат друг на друге, а плотность пикселей на текстуре соответствует требованиям проекта.

Этап 4: Запечка

Запечка — этап переноса детализации с high poly на low poly. Все те вкусные помятости, округлые фаски, сварочный шов, фактуры и детали имитируют специальной картой нормалей. Эта технология появилась для фильма «Властелин Колец», а теперь используется в играх. Благодаря запечке можно создать огромную детализацию на легких low poly моделях. Кроме карты нормалей еще печется карта затенений и цветовая разбивка модели на материалы — они помогают в текстурировании. Помнишь, какая простая у нас канистра на low poly, и какая сложная на high poly? А теперь посмотри, как выглядит та же самая low poly после запечки:

Этап 5: Текстуры

Это этап покраски low poly модели. В современных ААА-проектах используется физически корректный рендер — PBR. Суть этой технологии: есть отдельная карта чистого цвета объекта без бликов и затемнений, карта отвечающая за силу отражений и карта передающая гладкость или шершавость поверхности, которая отвечает за размер блика.

Самые “живые” текстуры получаются, когда добавляешь в них эффекты реалистичности. Например, ржавчина на кузове машины или отломанные куски дерева на лестнице. Благодаря таким эффектам зрителю легче поверить в иллюзию, что виртуальная модель настоящая. На курсе Текстурирование 3D-моделей мы учим создавать такие самостоятельно.

Вот что получилось у наших студентов после курса:

Дополнительный этап: Подача

Если моделер работает в студии, этот этап не важен, но для портфолио подача обязательна. Плохая подача может запороть крутую модель, а классный рендер спасти средние модели. На подаче важно поставить симпатичный свет, подчеркнуть объем, нарулить контраста и постобработку. В идеале — добавить окружение или клевое оформление.

Вот такой путь из 6 этапов проходят все модели в геймдев индустрии, чтобы попасть в игру.

Пайплайн можно разделить на 2 части:

Художественную и техническую.
Давай разберёмся, какой из них следует уделить больше внимания.

03. Art vs Технологии

У студий есть 2 требования к хорошей модели:

1. Чтобы она была понятной. Для этого нужны художественные навыки
2. Чтобы она была оптимизирована для игры. Для этого нужно в совершенстве владеть техническими этапами пайплайна.

От драфта зависит будет модель выразительной или нет. А от остальных четырех этапов зависят технические моменты: достаточно ли оптимизирована модель для игры и реально ли поместить ее в движок.

И арт, и технологии важны. Без них невозможно стать трехмерщиком и работать в студии. Но с каждым годом технические этапы все сильнее автоматизируются, а художественная часть становится востребованной.


За сколько можно научиться моделить?

Технические этапы можно выучить за пару месяцев и использовать годами. А вот учиться моделить красиво ты будешь всю жизнь. Поэтому, 20% времени уходит на изучение технических этапов. Их много, но они простые — главное выучить правила и придерживаться их. 80% времени уходит на изучение драфтов.

Чтобы делать классные формы, нужно учиться видеть красоту в окружающем мире, разбираться с композицией и законами графики, экспериментировать с формами, изучать механику и анатомию, практиковаться без остановки.


Какой контент есть в интернете?

80% контента — про кнопки и техническую составляющую.

20% контента посвящено арт части.

Мы заметили, что именно по художественной части в трехмерке сложно найти информацию. Большинство трехмерщиков смотрят на 3D-моделинг как на высшую математику, где успех кроется на волшебных формулах, а не на твоем глазомере и умении делать красиво.

Поэтому рекомендуем тебе:

— Изучить весь пайплайн
— Освоить все технические этапы, они будут с тобой всю жизнь
— Но большую часть времени уделяй драфтам

В драфтах кроется настоящий арт. Изучи весь ААА-пайплайн с упором на Драфты и стань воином 3D вместе с нами!


04. Записывайся на курс Draft Punk

Если хочешь освоить весь пайплайн и научиться моделить в 3D, присмотрись к нашему курсу Draft Punk. Ты поймешь, как устроен пайплайн разработки 3D-моделей в больших игровых студиях. Научишься создавать выразительные драфты. Разберешься с топологией, high poly, low poly, разверткой и запечкой. А в конце создашь полноценную 3D-модель по всем правилам пайплайна. Полученных знаний хватит, чтобы работать на фрилансе или джуном в студии.

Вот что получилось у наших студентов после курса Draft Punk:

Если тебе интересны другие этапы пайплайна — переходи к следующей статье. 1 статья = 1 этап пайплайна, с уроками и примерами. Выбирай тему, с которой хочешь разобраться:

1. ААА-пайплайн
2. Драфт
3. Сетка
4. Развертка
5. Запечка