Content Oriented Web
Make great presentations, longreads, and landing pages, as well as photo stories, blogs, lookbooks, and all other kinds of content oriented projects.
XYZ Media

ААА-Пайплайн Стилизованных Персонажей, статья 1 из 4.

Это первая статья из цикла про создание стилизованных персонажей. Вот ссылки на все пять, выбирай ту, которая тебе нужна:

  1. Ссылка 1
  2. Ссылка 2
  3. Ссылка 3
  4. Ссылка 4
  5. Ссылка 5

Эта статья поможет новичкам, которые хотят научиться моделить стилизованных персонажей так, чтобы потом не переделывать. Ты узнаешь, что такое пайплайн, зачем он нужен и из каких этапов состоит. Внимательное изучение статьи займет около 10 минут. Если возникнут вопросы — пиши в чат-бот (кнопка справа внизу). Там на связи живой менеджер :) Он поможет разобраться. Ну что, давай начнем!
Что такое ААА-пайплайн для стилизованного персонажа

Вот что означает сокращение ААА-пайплайн:

— 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.

Чтобы моделить круто и в огромном количестве, появился ААА-пайплайн (pipeline в переводе с английского можно перевести как «конвейер»; дословный перевод «путепровод»).

Пайплайн — это цикл разработки 3D-моделей. Процесс начинается со скульптинга и заканчивается анимацией персонажа. Знание пайплайна упрощает процесс создания модели, потому что разбивает задачу на несколько частей. Все современные игровые студии работают по пайплайну.

Пайплайн — не просто набор механических действий. Если модель потеряет художественную часть — она будет выглядеть как кусок неживой материи, которую случайно сгенерировал компьютер. Высший пилотаж моделинга — когда у нас получилось передать эмоцию через модель. Эмоции привлекают внимание, рассказывают истории, именно ради них игроки приходят в игру.

В цикле статей о пайплайне мы пошагово разберем этапы создания персонажей: от понимания концепта до сложных технических моментов. А также расскажем, как сделать персонажа живым, чтобы он вызывал эмоции у игроков.


Какие есть этапы пайплайна

Вот основные этапы пайплайна стилизованных персонажей:

  1. Скульпт;
  2. Ретопология;
  3. Развертка;
  4. Запечка;
  5. Текстуры;
  6. Риг;
  7. Анимация;
  8. Сборка в игровом движке.

Золотое правила пайплайна — выполнять этапы последовательно. Если работаешь в студии — сначала делаешь первый этап и отправляешь его на проверку. Только если с ним все окей — можешь приступать к следующему. Работать одновременно над несколькими этапами — ошибка. Есть риск, что потом придется переделывать сначала.


Этап 1: Скульпт

Самая популярная программа для скульпта — ZBrush. Полигоны и вертексы в ZBrush такие плотные, что тянутся как цифровая глина. Из-за этого получается делать органические и плавные формы персонажа, как из пластилина.

Если ты не умеешь работать в ZBrush, то пройди наш бесплатный короткий курс Intro ZBrush. Тебе будет проще понять скульптинг, если будешь знать принцип работы в ZBrush.

Как будто кто-то лепит фигурку из пластилина

Но перед тем как скульптить, нужно определиться со стилем и собрать референсы. Референсы — это отсылки на предметы или объекты из реальной жизни.

Если в 2 словах, то нам нужен концепт персонажа. В крупных проектах этим занимается концепт-художник. Его финальный концепт определяет стиль персонажа, который будет в игре.
Пример концепт-арта с проекта Darksiders 3
Воспринимать концепт буквально и моделить один в один — самая частая ошибка моделлеров. Наша задача — реализовать идею концепта в 3D, а не сделать идеальную копирку. Например, если это броня — нужно проанализировать референсы, чтобы узнать как она устроена в реальной жизни.

Стилизация персонажа — это еще один инструмент, который помогает передать эмоции. Если хочешь круто замоделить персонажа — он должен вписываться в общий стиль проекта. Если сделать самого крутого в мире персонажа в стиле Киберпанк 2077, а у нас игра о средневековье — он туда не впишется. Потому, обязательно изучи стиль проекта и требования к персонажам.

Чтобы моделить персонажей было легче, скульпт делят на 4 рида. Четвертый рид относится к высокой детализации, поэтому мы его не рассматриваем.
Слева — первый рид, посередине — второй, справа — третий
Первый рид — базовая форма и силуэт
Второй рид — внутреннее наполнение и большие детали
Третий рид — маленькие детали и нюансы анатомии

Спустя эти 3 этапа наш персонаж выглядит вот так:
Наш скульпт
Вроде бы все круто, модель уже похожа на персонажа и не хватает только текстур и анимации.

Но есть нюанс с полигонами (многоугольниками) на которые делится модель. Давай посмотрим, сколько полигонов у нашей модели:
Количество полигонов на модели
На нашей модели 7,2 миллиона полигонов. На все ААА-игры стоит ограничение по полигонам, а иначе модели будут перегружать движок. Среднее ограничение на проекте 20 000 — 80 000 полигонов, а у нас 7 миллионов.

Кроме этого, если мы закинем эту модель в программу для текстурирования, например Substance Painter — он ее даже не откроет.
Substance Painter крашнулся
Программы для текстурирования не могут работать с таким большим количеством моделей. Такую модель не получится использовать. Потому, наша задача — оптимизировать модель, чтобы она была легкой по полигонам, но при этом не теряла в детализации.

Чтобы сохранить детализацию используем ретопологию, развертку и запечку:

  • Ретопология.
  • На этом этапе мы создаем еще одну легкую модель с меньшим количеством полигонов, чтобы модель подошла под игровые требования. Такая модель называется lowpoly.
  • Развертка.
  • На этом этапе мы разворачиваем легкую lowpoly и делаем из объемной 3D-модели плоскую 2D-модель. Как в оригами, из плоского листа делают объемные фигуры, только наоборот. Развертка нужна, чтобы наложить текстуры на модель, потому что текстуры не получится наложить на 3D-объект.
  • Запекание.
  • На этом этапе мы переносим детализацию со скульпта на легкую lowpoly модель. Это делаем с помощью карты нормалей, которая копирует падение света на модель. Если скопируем блик модели, то получится создать иллюзию будто модель детализированная.

Если легкая модель (lowpoly) и детализированная модель скульпта (highpoly) готовы — можем переходить на следующий этап.


Этап 2: Ретопология

Наша задача — убрать 7 миллионов полигонов. Для этого нам понадобится любая программа для 3D-моделирования. Это может быть Maya, Blender, 3Ds Max или любая другая, например, Topogun (софт специально для ретопа). Мы будем рассматривать ретопологию на примере Maya, но принцип работы универсален в других программах для моделинга.

Если у тебя нет программы Maya или ты не знаешь как ей пользоваться, то загляни на наш бесплатный курс Intro 3D. На этом курсе мы учим как пользоваться основными программами для 3D: Maya, Blender, Photoshop и Substance Painter.

Первым делом мы используем функцию Decimation в ZBrush. Эта функция урезает полигоны до 1 миллиона, чтобы модель поместилась в 3D-редактор. Дальше берем Maya и рисуем новую сетку поверх модели, в которой опускаем мелкие детали. Так мы сократим полигоны до желанных 40 — 80 тысяч. За детали не переживай, мы их потом добавим через Normal Map. Главное, чтобы персонаж не потерял силуэт и пропорции.

Новая lowpoly сетка
А теперь посчитаем сколько получилось полигонов:
15 712 полигонов у персонажа и топор еще 2 000 треугольников
На прошлом этапе скульпта было 7 миллионами полигонов, а сейчас меньше 18 тысяч. Упрощенная модель у нас уже есть, так что можно идти дальше.


Этап 3: Развертка

Программы для текстурирования не могут наложить текстуру на 3D-модель, потому нам нужно развернуть модель и сделать ее 2D-версию.
Пример самой простой развертки
Есть автоматические функции, которые делают развертку за нас. Но на сложных моделях такие развертки нужно регулировать, иначе будут артефакты на следующих этапах создания персонажа.

Развертка нашего персонажа выглядит вот так:
UV развертка нашего персонажа
Развертку делаем только для легкой модели — lowpoly. На нее мы накладываем текстуры.


Этап 4: Запечка

Свет в компьютерной игре — математическая абстракция. Мы можем его симулировать как нам удобно или как лучше для модели. Этот лайфхак нам понадобится для переноса детализации со скульпта (highpoly) на легкую lowpoly модель. Делаем это при помощи карты неровностей Normal Map.

Давай замоделим детализированный куб, как на картинке:
А теперь замоделим простой куб без деталей:
В итоге у нас есть обычный куб и куб с деталями. Детали на кубе мы видим из-за того, как падает компьютерный свет на куб и выделяет неровности. Эта карта неровностей называется Normal Map. Если мы скопируем Normal Map куба с деталями и перенесем ее на lowpoly куб, то появится иллюзия высокой детализации на простом кубе (lowpoly). Но при этом количество полигонов не изменится, потому что детализация это всего лишь иллюзия падения света на модель.
То есть, на этапе запечки, мы переносим детализацию из высокополигональной модели (highpoly) на низкополигональную (lowpoly).

Так выглядит lowpoly модель персонажа до этапа запечки:
lowpoly до запечки нормала
А вот что произойдет, когда мы запечем детализацию с highpoly на lowpoly:
Модель преобразилась
В итоге мы получаем детализированную модель с маленьким количеством полигонов.


Этап 5: Текстуры

Substance Painter — популярная программа для текстурирования. На этом этапе мы просто красим модель. Перед тем как текстурировать, нужно настроить базовые материалы и маски.

Процесс текстурирования модели

Готовая модель нашего персонажа с текстурами выглядит вот так:
О текстурировании мы расскажем в отдельной статье про текстуры. А пока переходим к последним 2 этапам.


Этап 6: Риг и скининг

Риг — это невидимые цифровые кости. Без рига персонаж выглядит для программы просто как куча полигонов. Для анимации программе нужно понимать на что персонаж опирается. Привязка модели к ригу (скелету) называется скиннинг. Риг и скининг можно делать в любом большом 3D-редакторе. Вот так выглядит риг нашего персонажа:
Так выглядит риг персонажа
А вот модель уже начинает двигаться:

Техническая анимация для проверки рига

Во многих студиях есть отдельные люди, которые занимаются только ригом. Но, моделлер тоже должен хотя-бы на базовом уровне понимать, что это такое.

Как только риг готов, можно создавать анимацию!


Этап 7: Анимация

Есть несколько самых распространенных видов анимации персонажей:

— Безделье (idle);
— Походка;
— Атака;
— Смерть.
Про анимации у нас будет отдельная большая статья, а сейчас мы просто показываем последовательность этапов.

Анимация — финальный этап пайплайна, но это еще не все. Дальше модель необходимо экспортировать в игровой движок.


Этап 8: Сборка в игровом движке

Теперь берем нашу модель и экспортируем в игровой движок.

Если хочешь сделать сочный скриншот модели для портфолио — лучше всего сделать это в игровом движке. Например, в Marmoset. Это как игровой движок, только проще, он разрабатывался специально для художников. Игру в нем не сделать, зато получится наделать крутых скринов.

Для скриншота нужно сделать следующее:

  1. Создать сцену, закинуть в нее модель с текстурами;
  2. Настроить материалы внутри программы;
  3. Настроить освещение для сцены;
  4. Можно добавить небольшие предметы окружения;
  5. Сделать красивый рендер.
Готово! Вот так мы прошли весь пайплайн.


Что дальше?

Если хочешь освоить весь пайплайн, и научиться моделить персонжей, присмотрись к нашему курсу STYL. Ты поймешь, как устроен пайплайн разработки стилизованных персонажей в больших игровых студиях. Научишься делать скульпт, риг и анимацию. А в конце создашь полноценного “живого” персонажа, который дышит, двигается и вселяет трепет во врагов. Полученных знаний хватит, чтобы работать на фрилансе или джуном в студии.

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. Ссылка 1
  2. Ссылка 2
  3. Ссылка 3
  4. Ссылка 4
  5. Ссылка 5

Понравилась статья?
ХОЧЕШЬ ПОЛУЧАТЬ ЛУЧШИЕ СТАТЬИ
ОТ XYZ РАЗ В НЕДЕЛЮ?
Подпишись на рассылку XYZ
Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь с условиями обработки данных