Как смоделировать и текстурировать фотореалистичную деревянную коробку с учётом естественного износа

Введение

Я Акшат, 3D-художник, специализирующийся на реквизите и окружении. Моё путешествие в мир 3D-искусства началось с глубокой страсти к видеоиграм и увлечения тем, как создаются виртуальные миры. Я начал изучать 3D-программы самостоятельно, постепенно развивая свои навыки с помощью онлайн-туториалов, отраслевых ресурсов и практических занятий.

Со временем я расширил свои знания в области моделирования, лепки, текстурирования и рендеринга, сосредоточившись на создании высококачественных ассетов, готовых к использованию в играх. Я научился уделять внимание деталям, и обратная связь от других художников и профессионалов в этой области также была неоценима, помогая мне совершенствовать свои техники и изучать новые.

Я постоянно развиваю свои навыки, берясь за сложные проекты, экспериментируя с разными стилями и техниками и следя за тенденциями в отрасли.

Я работал над различными проектами, создавая реалистичные модели твёрдых поверхностей, оружие, транспортные средства и окружение для игр.

О проекте «Деревянная коробка художника»

В этом проекте моей целью было достичь фотореализма, создав реквизит с невероятно реалистичным внешним видом. Я сосредоточился как на скульптурировании, так и на текстурировании, включив несколько слоёв деталей для повышения аутентичности. Цель состояла в том, чтобы реквизит с первого взгляда вызывал впечатление реального объекта.

В моём представлении был образ старого, неопрятного художника, который везде носит свою коробку с красками, используя её в качестве палитры для смешивания красок и места отдыха для кистей. Это определило мой подход, гарантируя, что текстуры и детали отражали годы использования, проливов и творческого хаоса, оживляя реквизит с помощью аутентичности.

Я собрал множество реальных референсов, включая старые коробки художников, выставленные на продажу на таких сайтах, как Etsy и eBay, изношенные деревянные поверхности и пятна краски, чтобы понять материалы, смешивание красок и процесс старения. Тщательно изучив эти детали, я убедился, что детали скульптинга, текстуры, износ и общий вид кажутся аутентичными и основанными на реальности.

Моделирование

Я хотел убедиться, что даже моделирование и лепка передают естественные несовершенства состаренной древесины. Я начал с чистого наброска в Maya, поддерживая равномерную топологию для лепки, затем перешёл в ZBrush для детальной лепки. Я сосредоточился на сглаживании краёв деревянных досок, добавлении сколов и щепок, чтобы отразить естественный износ от частого использования и ударов.

Я тщательно изучил механизм блокировки и хотел, чтобы он был практичным в моей модели, поэтому собрал отдельные референсы для этого и смоделировал его соответствующим образом. Для винтов, гаек и болтов я проанализировал реальные референсы и начал с цилиндра для гаек и болтов, используя спираль для резьбы винта, чтобы они были точными и практичными в моей модели.

Топология

Для модели с низким полигоном в игровом разрешении я сначала уменьшил количество полигонов в ZBrush и перенёс их в Maya. Затем я взял свою сетку наброска, удалил ненужные рёбра и использовал инструмент conform в Maya, чтобы спроецировать её на модель с высоким полигоном. После подтверждения и внесения некоторых ручных корректировок я добавил скосы к деревянным деталям, чтобы не полагаться исключительно на жёсткие края и правильно передать высокие и низкие точки силуэта. Для металлических деталей я использовал жёсткие края без скосов и тщательно согласовал низкополигональную геометрию с высокополигональной, обеспечив сохранение силуэта.

Для распаковки я использовал два набора текстур, чтобы поддерживать постоянное качество как внутри, так и снаружи модели. Я тщательно размещал швы в менее заметных местах, где это было возможно, и эффективно организовывал расположение UV, равномерно распределяя разные части модели по обоим наборам. Такой подход позволил мне достичь плотности текселей в 60 для карты 4K, обеспечивая высокую детализацию всех поверхностей.

Maya использовалась для создания низкополигональных моделей и UV-швов, а RizomUV — для распаковки и раскладки.

Текстурирование

Для текстурирования я использовал очень детальный подход, используя Substance 3D Painter. Я начал с создания базового древесного материала с информацией о цвете, высоте и шероховатости.

Затем я добавил вариационный слой с тонкими светлыми и тёмными тонами и некоторой вариацией шероховатости.

Затем я создал базовый материал для покраски и вручную замаскировал области, где должна была просвечивать древесина, используя карту кривизны для помощи.

После того как основа была заложена, я добавил мазки краски, капли, разливы и пятна. Я нашёл изображения из реального мира с помощью поиска по изображениям и Pinterest, отредактировал их в виде трафаретов и вручную применил каждую деталь, помня о грязной истории художника. Я также использовал несколько специальных кистей Substance 3D Painter для дополнительных деталей.

Чтобы усилить глубину, я использовал функцию сравнения масок, чтобы затемнить области полостей на основе информации о высоте текстуры и опорных точках, чтобы добавить едва заметные остатки краски.

Боковые стороны древесины получили уникальную обработку, чтобы отразить естественный износ.

Чтобы определить форму, я добавил слой, который затемнил полости, одновременно увеличивая шероховатость, и ещё один, который осветлил края, уменьшая шероховатость — эти слои определили высокие и низкие точки модели, предотвращая её плоский и однородный вид.

Затем я применил слой пыли в закрытых областях, где пыль естественным образом скапливалась, добавив едва заметные вариации для нарушения однородности.

Наконец, я добавил пару слоёв чередования шумов, чтобы убрать вид компьютерной графики, убедившись, что все оставшиеся ровные участки имеют текстуру, делая конечный результат более естественным и правдоподобным.

Наконец, я применил фильтр PBR validate, чтобы убедиться, что мои значения цвета и металла соответствуют стандартам PBR, и ничто не становится слишком тёмным или слишком ярким.

Рендеринг и освещение

Окончательная модель была настроена в Unreal Engine с использованием двух материалов. Я избегал UDIM, поскольку они ещё не получили широкого распространения в игровом производстве и хотел следовать правильному игровому конвейеру.

Я создал мастер-материал для всех моих ассетов и провёл базовую проработку внешнего вида в Unreal, тестируя с различными HDRI, чтобы убедиться, что значения цвета и шероховатости оставались согласованными в различных сценариях освещения. HDRI использовались только для тестирования материалов; для окончательного рендеринга я использовал сочетание площадных и точечных источников света, чтобы создать освещение, подчёркивающее ключевые детали ассета.

Чтобы продемонстрировать всю работу, вложенную в модель, я тщательно выбрал ракурсы камеры после окончательной настройки освещения. Я расположил источники света так, чтобы подчеркнуть ключевые детали, убедившись, что важные элементы, такие как мазки краски, текстура древесины и металлические элементы, были хорошо освещены и видны.

В объёме постобработки я немного увеличил глобальный контраст, чтобы противостоять плоскому виду по умолчанию в Unreal Engine, и немного увеличил локальную экспозицию, чтобы улучшить общую читаемость материалов и форм, не переэкспонируя ни одну часть модели. Эти тонкие настройки я делаю в каждом проекте, и они помогают усовершенствовать финальную презентацию. Наконец, я рендерил изображения с помощью очереди рендеринга фильмов Unreal для высококачественного вывода.

Ключ к созданию привлекательных реквизитов

Ключ к созданию привлекательных реквизитов заключается в сильном повествовании, внимании к деталям и балансе между реализмом и художественным замыслом. Реквизит должен рассказывать историю — именно это делает его уникальным и выделяющимся. Наличие истории в голове помогает направлять обработку на этапах высокополигональной обработки и текстурирования, гарантируя, что каждая деталь, от износа и грязи до несовершенств, выглядит преднамеренной и аутентичной, рассказывая что-то о реквизите.

Использование различных реальных источников для изучения накопления материалов и эффектов высокополигональных объектов имеет важное значение для создания правдоподобных реквизитов. Наблюдение за тем, как материалы изнашиваются с течением времени, как поверхности накапливают грязь и как взаимодействуют различные текстуры, помогает принимать обоснованные художественные решения.

Такой подход гарантирует, что такие детали, как износ краёв, царапины и вариации поверхности, выглядят естественно и добавляют реквизиту аутентичности. Хороший слом силуэта в реквизите, вариативность текстур и чёткое определение отдельных материалов способствуют тому, что реквизит становится визуально привлекательным и правдоподобным.

Основные трудности

Одной из основных задач было достижение по-настоящему реалистичного вида. Баланс между высокой детализацией в скульптинге и текстурировании, не делая модель слишком шумной или визуально перегруженной, требовал тщательного принятия решений и обширных экспериментов. Ещё одной задачей было обеспечение правильного поведения материалов при различных условиях освещения, поэтому мне пришлось тщательно тестировать и настраивать шероховатость, цвет и детали поверхности в Substance 3D Painter и Unreal Engine.

Наконец, было непросто сохранить сильный нарратив внутри реквизита, одновременно обеспечивая естественность и осмысленность всех деталей. Каждый мазок краски, пятно и сколотый край должны были способствовать повествованию, не будучи случайными или чрезмерными. Баланс между этим аспектом повествования, художественным замыслом и технической эффективностью для рендеринга в реальном времени требовал тщательного планирования и итераций.

Краткое содержание

Из этого проекта я усвоил важность повествования в создании реквизита и то, как каждая деталь должна иметь свою цель. Баланс между реализмом, художественным замыслом и тщательное изучение реальных источников сыграли огромную роль в достижении правдоподобного результата.

Моим советом для начинающих было бы всегда начинать с хорошей подборки реальных источников и иметь в голове чёткую историю для вашего ассета. Сначала сосредоточьтесь на крупных формах и силуэтах, прежде чем углубляться в детали, и не торопите процесс текстурирования — наложение тонких вариаций может вывести вашу работу на новый уровень. Также убедитесь, что используете хорошее освещение и рендеринг для вашего реквизита, поскольку правильная презентация может оказать огромное влияние на то, как будет воспринята ваша работа. И наконец, всегда ищите обратную связь и итерируйте для улучшения!

Акшат Растоги, художник по реквизиту и окружению

Интервью проведено Глорией Левин