Создание предмета с нуля

Материал из xrWiki
Перейти к: навигация, поиск

А давайте попробуем создать какой-нибудь простой предмет совсем-совсем с нуля. Например, банку сгущёнки, её все видели и все понимают, как она выглядит и что с ней делают. Замоделим высоко- и низкополигональные модели, создадим развёртку, запечём карту нормалей (normalmap), нарисуем фототекстуру, обработаем всё это в сталкерском СДК и добавим в игру.

В этом руководстве используются:

Майю предварительно нужно настроить так, как описано в этой статье.

Моделирование

Нам нужны две модели: одна высокополигональная, очень детализированная; и вторая, без детализации. С первой мы снимем карту нормалей, и запечём её на вторую, низкополигональную модель, которая будет использоваться в игре.

Размеры

Стандартная банка сгущёнки имеет диаметр 73мм (75мм по буртику) и высоту 80мм.

Заходим в настройки сцены Windows -> Settings/Preferences -> Preferences, по вкладке Settings переключаем Working Units в миллиметры, сохраняем.

Высокополигональная (high-poly) модель

Создаём примитив типа "цилиндр", задаём ему радиус 36,5мм и высоту 80мм, число разбиений увеличим до 40:

first-item-01.png

Это базовая заготовка. Подобный метод создания модели так и называется - моделинг от примитива.

Далее создаём два буртика, расположенных на равных расстояниях друг от друга. Для этого открываем свойства инструмента Mesh Tools -> Insert Edge Loop, включаем режим Multiple edge loops, и задаём количество лупов: 2.

first-item-02.PNG

Кликаем по любому вертикальному ребру цилиндра, получаем две петли. Переключившись на инструмент маштабирования клавишей R, смещаем лупы вертикально.

first-item-03.PNG

Далее нужно выделить полигоны будущих буртиков и выдавить их наружу. Для этого нажатием клавиши Пробел переключаемся на вид сбоку, выделяем нужные полигоны, и применяем к ним операцию Edit Mesh -> Extrude, и доводим буртики манипуляторами инструмента масштабирования до нужного вида:

first-item-04.PNG

Тем же методом формируем бурты сверху и снизу:

first-item-05.PNG

Некоторые лупы после выдавливания получились мягкими, хотя углы между полигонами в районе 90 градусов. Нужно сразу исправить их, выделив двойным щелчком LMB и применив операцию Shift+RMB -> Soften/Harden Edges -> Harden Edge.

first-item-06.PNG

Теперь нужно как-то создать кольцевые рёбра жёсткости на крышках. Если бы мы собирались рисовать текстуру без использования фото или сканов, то рёбра жёсткости можно было бы сделать на глаз, но у нас уже есть готовый скан крышки банки, поэтому мы будем использовать её как референс.

first-item-07.jpg

Сохраняем картинку рядом со сценой, смотрим на её разрешение: 512х512 пикселей. Создаём плоскость размером 512х512мм, назначаем ей новый материал типа lambert (RMB - > Assign New Material). Материал назначен, но к его файл-ноде не привязана текстура. Чтобы исправить это, жмём RMB -> Material Attributes, и в свитке Common Material Attributes клацаем по кнопке-шахматке напротив параметра Color:

first-item-08.PNG

В открывшемся окошке из списка справа выбираем кнопку File. Теперь в редакторе атрибутов в свитке File Attributes в поле Image Name указываем нашу текстуру. Получается что-то такое:

first-item-09.PNG

Поскольку и текстура, и плоскость, на которой она лежит, являются квадратными, то никаких действий с развёрткой предпринимать не нужно. Требуется лишь переключиться на вид сверху, включить режим X-Ray на панели над вьюпортом и отмасштабировать изображение донца под размер банки.

first-item-10.png

Смещаем плоскость вниз, чтобы она не перекрывала банку, затем, не снимая выделения, открываем панель Channel Box/Layer Editor и добавляем её в новый слой, который можно назвать REF. Слою ставим тип отрисовки Reference – так он будет отображаться во вьюпорте, но плоскость невозможно будет случайно выделить.

first-item-11.png

Наконец-то переходим к созданию рёбер жёсткости. Будем делать их по-старинке, выдавливанием. Для этого в том же виде сверху удаляем полигоны крышки, выбираем рёбра по краям, и, выполняя операцию Extrude, последовательно выдавливаем их по ширине выпуклостей, но не пользуемся манипуляторами Extrude, а каждый раз переключаемся на инструмент масштабирования клавишей R. Это нужно для того, чтобы рёбра выдавливались в одной плоскости, а не по какой-нибудь дуге.

first-item-12.PNG

Оставшееся отверстие закроем операцией Shift+RMB -> Fill Hole. Затем выберем лупы, расположенные по центру выпуклостей, переключимся в перспективу и сместим выделенные рёбра вверх:

first-item-13.PNG

Форма задана, теперь нужно её детализировать, заодно добавив поддерживающие рёбра буртикам. Делается это тем же инструментом Insert Edge Loop с включенным параметром Insert with edge flow. Числовое значение этого параметра подбирается экспериментально.

first-item-14.PNG

Проконтролировать результат можно нажатием кнопки 3, она включит режим сглаженного отображения:

first-item-15.png

В этом режиме тоже можно редактировать геометрию.

Итак, верхняя крышка высокополигональной модели полностью готова. Но как быть с нижней крышкой, не моделить же её заново? Удобнее всего продублировать полигоны крышки, воспользовавшись операцией Shift+RMB -> Duplicate Faces. В результате выделенные полигоны крышки будут продублированы отдельным мешем. Остаётся только отзеркалить его по оси Y на панельке Channel Box'а; удалить полигоны нижней крышки; операцией Shift+RMB -> Combine объединить дублированную крышку в один объект с остальной банкой; проверить, совпадают ли вертексы на границе разрезов; подвинуть их, если они не совпадают; и сшить соприкасающиеся вершины операцией Shift+RMB -> Merge Vertices.

Важно!

На этом этапе стоит перейти в режим редактирования вершин и проверить, не осталось ли где-то неудалившихся, мусорных вертексов.

first-item-16.png

Результат:

first-item-17.PNG

Высокополигональная модель закончена, именуем её в Outlinerе как HI_TIN и переходим к низкополигональной модельке.

Сцену на текущей стадии (формат Maya 2019) можно скачать с нашего сервера.

Низкополигональная (low-poly) модель

Есть два способа получить низкополигональную модель:

  • вернуться в прошлое и продублировать заготовку цилиндра на отдельный слой
  • продублировать существующую высокополигональную банку и убрать с неё детализацию

В нашем случае удобнее будет убрать детализацию. Для этого:

  • нажатием Ctrl+D дублируем существующую банку и добавляем её на новый слой, который назовём HI_GEO. Этот слой пока скроем, нажав на кнопочку V в Layer Editor'е, и не будем трогать до тех пор, пока не перейдём к запеканию нормалмап.
  • на оставшейся банке при зажатой клавише Shift кликом ЛКМ выделим каждое второе ребро по диаметру и нажмём Ctrl+Del – этим сочетанием клавиш удалятся и рёбра, и вертексы на пересечениях удаляемого ребра со всеми прочими. Так же поступим с поддерживающими рёбрами на буртиках, а крышки вовсе удалим и закроем образовавшиеся дыры операцией Fill Hole.

слева высокополигональная банка с выделенными под удаление рёбрами, справа - результат удаления ненужных компонентов

  • Добавим получившуюся низкополигональную банку на новый слой, который назовём LO_GEO.

first-item-19.PNG

Низкополигональная модель готова, именуем её в Outliner'е как LO_TIN и переходим к процессу создания её развёртки.

Сцену на текущей стадии (формат Maya 2019) можно скачать с нашего сервера.

Создание UV-развёртки для низкополигональной модели

Выделяем банку и в основном вьюпорте нажатием Shift+RMB -> Mapping -> Automatic Map накидываем на неё автоматическую развёртку, а в UV Editor'е для большего удобства включаем режим Shaded UV:

first-item-20.PNG

Автоматика сделал половину работы за нас, и осталось лишь подправить полученные куски по своему вкусу. Для этого понадобятся лишь два инструмента: Cut и Move and Sew Edges. К ним можно получить доступ в режиме редактирования рёбер, удерживая Shift+RMB.

Сначала сошьём боковину банки в один лоскут:

first-item-21.png

Затем разделим буртики на отдельные полигоны, выделив их граничные рёбра:

first-item-22.png

После чего двойным кликом выделим по окружности рёбра крышки и выполним Move and Sew:

first-item-23.png

Получаем эдакую розочку с лепестками наружу. Критически важно, чтобы куски развёртки не пересекались и не накладывались друг на друга, иначе впоследствии не получится запечь карту нормалей.

first-item-24.png

Аналогичные манипуляции проделываем и с остальными кусками развёртки:

first-item-25.png

Подсказка

Вовсе необязательно выделять каждое ребро крышки вручную. Можно кликом LMB выбрать все рёбра нужного куска развёртки, а затем при зажатой Ctrl прокликать лупы - с них снимется выделение, и выделенными останутся только нужные рёбра.

К полученным кускам применяем операцию Unfold, чтобы дополнительно разгладить их:

first-item-26.png

А затем выполняем операцию Layout UV, чтобы куски получили одинаковый масштаб и равномерно расположились в UV-пространстве от 0 до 1:

first-item-27.png

После чего их можно немного раздвинуть, чтобы они не касались друг друга вплотную.

На этом создание развёртки можно считать оконченным.

Сцену на текущей стадии (формат Maya 2019) можно скачать с нашего сервера.


Запекание карты нормалей

Суть процедуры: запекалка берёт информацию о положении нормалей с высокополигональной модели, и сохраняет её в специальную текстурку по UV-координатам низкополигональной модели. В итоге низкополигональная моделька с картой нормалей в игре будет выглядеть почти так же, как высокополигональная, хотя её геометрия нисколько не поменялась.

Вот основные принципы, которые нужно помнить при создании карт нормалей:

  • для высокополигональной модели развёртка не нужна вовсе;
  • куски развёртки низкополигональной модели не должны накладываться друг на друга;
  • развёртку крайне желательно помещать внутри UV-пространства [0,1]

Запекать карту нормалей будем с помощью подключаемой к Майе запекалки под названием Turtle. Она поставляется в виде расширения (плагина), и её нужно включить вручную в Windows -> Settings/Preferences -> Plug-in Manager:

first-item-28.png

Далее открываем редактор слоёв запекалки: Windows -> Rendering Editors -> TURTLE -> Bake Layer Editor:

first-item-29.png

В окне редактора есть несколько полей:

  • Bake Layers — список слоёв, которым можно задавать разные настройки. Мы будем работать в слое по умолчанию;
  • Target Surfaces — целевая, т.е. низкополигональная модель;
  • Source Surfaces — высокополигональная модель, с которой будет взята информация о нормалях;
  • Envelope Surfaces — специальная модель, используемая в тех случаях, когда различия между высоко- и низкополигональной моделями слишком велики и карта нормалей запекается с дефектами. В нашем случае не пригодится.

Выделяем низкополигональную модель, и добавляем её в поле Target Surfaces нажатием кнопки Add Selected. Высокополигональную модель добавляем в поле Source Surfaces.

Важно!

Обеим моделям нужно включить видимость слоёв в Layer Editor (не том, что в запекалке). Если одна из моделей не будет отображаться во вьюпорте, то карта нормалей не запечётся корректно.

first-item-30.png

Закрываем редактор слоёв, открываем окно настроек рендера Windows -> Rendering Editors -> Render Settings, и в ниспадающем списке Render Using переключаем рендерер на Turtle:

first-item-31.png

Ниже переключаемся на вкладку TURTLE и меняет тип рендера с Rendering на Baking:

first-item-32.png

И переключаемся на вкладку Baking, расположенную ещё ниже. Здесь нужно включить опцию запекания карт нормалей, отметив флажком пункт Normal Map в свитке Outputs -> Shader Outputs:

first-item-33.png

Минимальный набор установок задан, можно нажать на кнопочку Render the current frame и посмотреть, что получилось:

first-item-34.png

Выглядит вполне корректно! Но размерчик маловат. Нужно увеличить размер итоговой текстуры до 2048х2048 пикселей и задать папку (например, X:\import), в которую будет сохранена карта нормалей:

first-item-35.png

Далее можно поменять настройки применяемого к картинке фильтра и увеличить число проходов во вкладке Sampling. Однако сразу стоит уяснить, что чем больше число проходов, тем медленнее рендерится текстура, поэтому не следует накручивать сэмплы для тестовых прогонов.

first-item-36.png

Карта нормалей автоматически сохраняется как файл в указанную раньше папку, и впоследствии его можно будет преобразовать в сталкерский бамп средствами СДК.

Сцену на текущей стадии (формат Maya 2019) можно скачать с нашего сервера.

Текстурирование

На время отойдем от модели, чтобы создать для неё текстуру.

Рисовать с полного нуля не будем, воспользуемся сканами крышек банки. Но прежде чем лезть в Фотошоп, придётся снова открыть Майю и сохранить снимок развёртки банки в отдельный файл, поверх которого и будем мастрячить диффуз. Для этого открываем UV Editor - Edit -> UV Snapshot и сохраняем снимок развёртки в отдельный .tga:

first-item-37.png

Затем открываем его в Фотошопе, и сразу создаём новый слой нажатием неприметной кнопочки в правом нижнем углу:

first-item-38.png

Теперь открываем скан крышки. Нужно каким-то макаром выделить её, чтобы скопировать на предыдущее изображение. К счастью, в новом Фотошопе есть чумовая опция Выделение -> Предмет, которая хитрым нейросетевым образом сама выделит нужный участок изображения:

first-item-39.png

Жмём Ctrl+C, чтобы скопировать выделенное. Переключаемся на вкладку со снимком развёртки, жмём Ctrl+V, чтобы вставить скопированное. Далее нажатием Ctrl+T переходим в режим трансформирования выделенного участка, и с зажатой клавишей Shift (для пропорционального масштабирования) подгоняем его под контуры развёртки.

Для большего удобства можно поменять масштабирование, удерживая Alt и вращая колёсико мыши, а на панельке справа настроить прозрачность трансформируемого слоя. Также можно перемещать выделение стрелочками на клавиатуре.

first-item-40.png

Боковину, конечно, мы не будем сканировать, а просто возьмём участок жести без засветок (ссылка) и сохраним его как новый узор. Для этого нужно выделить кусок картинки инструментом "Прямоугольное выделение", затем перейти в Редактирование -> Определить узор, и сохранить его.

Полученным узором заполним боковину. Для этого нужно создать новый слой, инструментом прямоугольного выделения выделить нужный участок, выполнить ПКМ -> Выполнить заливку, в настройках инструмента включить Содержание: Регулярный и в Заказной узор... выбрать ранее определённый узор:

first-item-41.png

Участок залит, но масштаб узора слишком велик. Изменить его можно, кликнув по слою на панели справа. Откроется окно Стиль слоя, в нём нужно выбрать Наложение узора, и перемещением ползунка подобрать подходящий масштаб.

first-item-42.png

Результат:

first-item-43.png

На боковине явно заметен тайлинг, но это не беда — мы перекроем её этикеткой, которую сейчас и нарисуем.

Этикетка

Дизайн этикетки сгущённого молока практически не менялся с советского времени, так что при желании можно создать полностью аутентичную банку. Берём банку сгущёнки (настоящую, не виртуальную), сдираем с неё этикетку, сканируем, и перерисовываем в фотошопе. Можно и не перерисовывать, но зачем нам проблемы с копирайтом?

Поехали:

  • открываем скан, выделяем этикетку прямоугольным выделением, жмём Ctrl+T и выравниваем её

first-item-44.jpg

  • выделяем одну секцию и жмём Изображение -> Кадрировать

first-item-45.jpg

  • включаем отображение направляющих через Изображение -> Линейки
  • помещаем направляющую вертикально по центру изображения, это будет линия симметрии

Поверх фонового слоя создаём слой-заливку, который заливаем преобладающим голубым цветом.

Поскольку дизайн этикетки горизонтально симметричный, то и обрисовывать будем лишь половину - скажем, левую. Для этого переключаемся на инструмет Кисть, берём образец цвета с фонового слоя при зажатой клавише Alt (режим пипетки), и последовательно обводим контуры на новом слое. Чтобы получить строго вертикальную или горизонтальную линию, нужно удерживать клавишу Shift и вести кисть в нужном направлении. Чтобы получить косую линию, нужно отметить кистью точку её начала, затем зажать Shift, и клацнуть по точке, где линия должна окончиться - после этого она создастся автоматически. Таким же образом можно создавать непрерывный контур.

Обрисовку проводим последовательно: сначала белые области, затем фиолетовые и т.д.

first-item-46.png

После того, как обвели контуры, заливаем их содержимое нужным цветом. Инструменту Заливка лучше выставить допуск 0, чтобы не создавалась лишняя растушёвка.

first-item-47.png

Половина этикетки отрисована. Теперь нужно отразить её по горизонтали. Для этого копируем готовую половинку по Ctrl+C, вставляем по Ctrl+V, и отражаем по Ctrl+T и ПКМ -> Отразить по горизонтали. Направляющие можно скрыть нажатием Ctrl+H.

first-item-48.png

Остаётся создать текст. Образец оформления советской банки можно подсмотреть тут. Из тонких моментов можно отметить разве что подбор похожего шрифта (например, семейства Liberation) и межбуквенного интервала.

first-item-49.png

Основная работа сделана. Далее нужно расширить холст по горизонтали на 300 процентов (Изображение -> Размер холста) и заполнить его копиями созданного шаблона, и пропечатать тексты поверх них.

first-item-50.png

Осталось создать эффект бумаги, необязательно старой. Чтобы не усложнять и без того длинный урок, просто возьмем отсканированную бумагу (ссылка) и наложим её поверх этикетки в режиме умножения. Дополнительно можно применить фильтр "Облака". Размывать шрифты, думаю, не стоит - это сделает DXT-сжатие. Результат:

first-item-51.jpg

Далее возвращаемся к основной текстуре, копипастим на неё этикетку, масштабируем и получаем что-то такое:

first-item-52.jpg

Открываем модель сгущёнки в Майе, назначаем ей нашу текстуру, и видим вот что:

first-item-53.jpg

Работа с текстурой окончена, теперь можно продолжить работу с моделью.

Скелет и скиннинг