Научись создавать винтажный ручной бур Millers Falls

Введение

Здравствуйте, дорогие участники сообщества 80 Level! Меня зовут Кристина Папакина, и я студентка направления Game Graphics Production (GGP) в Howest Digital Arts & Entertainment (DAE). Я только начала свой второй год обучения и очень рада написать это интервью!

Моё путешествие в мир 3D началось в сентябре прошлого года, когда я поступила в университет. Однако в сфере искусства я работаю немного дольше, так как моя предыдущая степень была в области цифрового дизайна и мультимедиа. Я также работала графическим дизайнером в течение нескольких лет, что помогло мне развить хорошие навыки наблюдения и управления временем.

Как давний геймер, я всегда смотрела на индустрию с точки зрения потребителя, но мне очень хотелось заглянуть за кулисы и увидеть, как всё устроено. Поэтому, когда я увидела направление GGP, я поняла, что ждать больше не стоит.

Ручной бур Millers Falls No. 980

Этот проект был выполнен в рамках курса Game Asset Pipeline в университете. Целью было текстурировать бур Millers Falls, используя техники Physically-Based Rendering (PBR) в Substance 3D Painter.

Поскольку нам были предоставлены низкополигональная и высокополигональная модели, основное внимание было уделено тому, чтобы текстурировать их как можно реалистичнее. И хотя это была основная задача, нам всё равно нужно было найти ошибки в низкополигональной модели, исправить их и задокументировать, а также развернуть и запечь модель заранее.

У меня было две цели, начиная этот проект: понять правильные методы развёртывания, чтобы получить лучшее запекание, и максимально развить свои навыки текстурирования. Благодаря отзывам моих друзей и преподавателей я смогла достичь обеих целей.

После того как я определила точную модель бура, я начала собирать ссылки в интернете и анализировать их. Главной целью было получить хорошую визуальную библиотеку буров с разной степенью износа, чтобы получить как можно больше информации.

Развёртка и запекание

Параллельно со сбором ссылок я начала развёртывать свою модель. Поскольку это был мой первый опыт запекания ассета, я хотела просто начать с чего-нибудь и посмотреть на результат в Substance 3D Painter. Хорошее запекание означает хорошую развёртку, а хорошая развёртка означает отсутствие растяжения, равную плотность текселей и правильную прокладку между UV-островами.

Изначально я начала развёртывать модель в Blender, но затем перешла на RizomUV, поскольку это дало мне больше контроля над каждым островом и более быстрое выпрямление изогнутых UV. Я старалась следовать правилу, что всякий раз, когда есть угол, близкий к 90 градусам, должен быть шов.

Однако в нескольких местах мне пришлось добавить дополнительные швы, чтобы уменьшить растяжение или нарушить правило нанесения острого края на детали, которые имели угол, близкий к 90 градусам. Например, было необходимо отрезать эти изогнутые части (выделены синим) от основной формы, чтобы правильно выровнять острова и оптимизировать использование пространства текстуры.

Я не нанесла острый край на выбранный шов (см. изображение ниже), потому что это создавало там артефакты. Но не размещение его там означало, что у меня будет больше растяжения в задней части.

Ещё один важный вопрос — какие части перекрывать. Поскольку у меня был только один набор текстур 2k, мне пришлось перекрывать некоторые части, чтобы сэкономить место в текстуре. Но я не могла перекрывать много, так как это считалось главным реквизитом, и это было бы очень заметно. Вот части, которые были перекрыты:

Логика, которая была у меня в голове, заключалась в следующем: какие части будут наименее подвержены AO и наименее заметны для пользователя? В случае с шестерней спереди я могла полностью перекрыть её, поскольку она была скрыта с обеих сторон и почти невидима для игрока. Развёртка потребовала некоторых проб и ошибок, чтобы всё получилось хорошо, но вот как выглядят финальные швы в RizomUV:

Что привело к правильно запечённым нормалям:

Текстурирование

Поскольку у меня всё было готово для запекания, пришло время начать текстурирование. Моё личное предпочтение здесь — выбрать основную справочную фотографию и попытаться как можно точнее воспроизвести материалы с неё. Это помогло мне сохранить износ реквизита последовательным и логичным, не задумываясь о том, как и почему, больше, чем нужно. Вот мои основные справочные изображения:

Вот как получилось:

А вот как это было сделано. Поскольку я уже изучил типы основных материалов, из которых была сделана дрель, пришло время их настроить. Мне нужно было создать 2 металлических материала и 1 деревянный с нуля. Но давайте сначала поговорим о металлах.

Они доставили мне немало хлопот не только потому, что я стремился к фотореализму, но и потому, что я не понимал, как сделать так, чтобы металл выглядел «настоящим». Сталь была первым материалом, с которого я начал, поскольку она использовалась на передней части дрели. После того как я нанёс основу, добавил немного анизотропного шума и царапин, мой материал выглядел так:

Он был слишком глянцевым, плоским, имел слишком интенсивную информацию о высоте, а рисунок был нечитаем с расстояния. У меня были все части головоломки, но всё равно не складывалось. Поэтому я вернулся к исследованиям и поискам отзывов.

Благодаря моему другу Богдану Ишуку (который также является отличным художником по оружию, работающим в Ulysses Graphics), я узнал много нового о текстурировании металлов и о том, как они взаимодействуют с различными материалами, такими как краска, дерево, ржавчина, пыль и повреждения в целом.

Первым исправлением было добавление цветовых вариаций, чтобы металл выглядел более реалистично. Вы можете увидеть ниже в видео, насколько это улучшило внешний вид. Все цветовые значения были очень низкими, иногда имели едва заметные вариации шероховатости или информацию о высоте, которые вместе дали окончательный результат.

Следующей частью было исправление того, как рисунок выглядел на металлической поверхности. Здесь, даже если это означало отступить от эталона, было лучше увеличить размер и уменьшить значения высоты. Все углубления имели повышенную шероховатость, поскольку они собирали больше пыли и были менее подвержены внешним повреждениям.

Последней частью был слой износа и повреждений. Там я добавил немного анизотропного шума, вариаций шероховатости, царапин на поверхности и ещё немного цветовых вариаций, чтобы все слои выделялись.

Следующим шагом был материал из ковкого железа. Этот тип металла также было сложно воспроизвести, поскольку он был естественным образом шумным и имел много тонких деталей. Однако структура слоя здесь была менее сложной.

Я добавил зернистый материал в качестве основы, настроил его так, чтобы шероховатости были больше, затем добавил цветовую вариацию. Анализируя эталон, я обнаружил небольшие неровности, а также дополнительный слой шероховатостей и грязи, так что всё было объединено. Вы можете увидеть моё основное эталонное изображение и конечный результат ниже.

Оставшимися металлическими частями были сверло и ручка. Эти материалы были изготовлены как вариация основного стального с большей шероховатостью на ручке и большим количеством анизотропного шума на сверле. Они отличались по тону, поэтому общий материал основания стал выглядеть так:

И последней частью была текстуризация деревянной основы. После нескольких неудачных попыток использовать базовый деревянный материал из Substance 3D Painter я решил создать свой собственный. На этом этапе я следовал руководству Джейсона Орда, в котором подробно объясняется, как создавать базовые материалы для ваших моделей.

Это помогло мне создать материал из изображения и извлечь из него информацию о высоте, а также добавить тонкие детали, которые сделали его достаточно реалистичным для следующего слоя текстурирования.

Глядя на мой основной эталон, я начал создавать слой лака. Не все детали были ясны, поэтому я посмотрел на другие эталоны, пытаясь найти, как материал был изношен, и выяснить среднюю точку между ними.

Общая логика заключалась в том, что шероховатость сильно увеличивалась в местах, к которым прикасались чаще всего, и уменьшалась к углам. Это также отражалось на основном цвете вместе с небольшими царапинами и неровностями.

Я пытался воспроизвести слои воска, нанесённого со временем, добавляя их таким же образом, слой за слоем. Это позволило всем загрязнениям хорошо смешаться и плавно переходить в нужных местах.

Последним этапом текстурирования было добавление краски и общей истории реквизита. Сначала я попытался воспроизвести отслаивающуюся краску с помощью карт грязи, но они просто не дали мне нужного результата. Это было слишком общим и скучным. Так что единственный выход — отслаивать краску вручную.

То же самое было сделано для чёрной краски, но в итоге я использовал немного дополнительной грязи, чтобы ещё больше разбить узор, поскольку это была более крупная деталь.

Продолжая работать со слоями краски на реквизите, я перешёл к задней ручке и добавил туда немного краски. Самым важным здесь было разбрызгать краску по всей ручке, но при этом сохранить её чистой и хорошо выглядящей.

Анализируя основной эталон, я разделил всю краску на несколько слоёв и попытался воспроизвести способ их размещения на настоящей ручке. Чтобы краска выглядела толстой и многослойной, главной хитростью здесь было добавить очень небольшую разницу в высоте для каждого слоя, чтобы он красиво играл на свету.

Мне пришлось убрать некоторые пятна грязи, так как они делали ручку слишком грязной и отвлекали внимание от самой дрели. Последним штрихом стало добавление свежих повреждений на дерево светлым цветом, повышенной шероховатостью и разницей в высоте. Я повторил тот же процесс для двух других ручек.

Ещё одной деталью, которая добавила реализма и дополнительных деталей реквизиту, стал логотип Millers Falls и модельная марка на ручке. Я создал альфа-каналы в Adobe Illustrator, потому что не смог найти такой же логотип и буквы в интернете. Используйте их, если потребуется.

Рендеринг

Этот проект был визуализирован в Substance 3D Painter с использованием Studio Tomoco в качестве карты окружения. Я установил экспозицию окружения на 0,03, выровнял окружение по камере и использовал прозрачный цвет в качестве купола. Также я использовал цветовой профиль sRGB. Настройки камеры и постобработка показаны на изображении ниже.

Чтобы проверить, насколько хороши мои рендеры, я перевёл их в оттенки серого, чтобы правильно увидеть значения. Это помогло мне обнаружить переэкспонированные области и убедиться, что дрель выглядит отдельно от фона. Я не использовал цветокоррекцию и старался избегать использования слишком большого количества фильтров, чтобы более точно показать, как материалы выглядят в реальном времени.

Заключение

Этот проект стал для меня настоящим приключением, и я наслаждался каждым его моментом. Я узнал так много нового о текстурировании, но это была лишь малая часть. Основные трудности, с которыми я столкнулся, были связаны с текстурированием металлов и приданием им читаемого вида. Было увлекательно узнать, как слои с очень низкой прозрачностью и мелкими деталями могут объединяться в реалистичный износ объекта и рассказывать историю.

Если бы я мог дать себе совет во время работы над проектом, то это было бы исследование материалов и просмотр похожих проектов других художников, чтобы увидеть, как они составляют свои референсные доски, как они подходят к текстурированию и как они настраивают свою презентацию. Всё дело в обучении и наблюдении. Это навык, который нужно тренировать так же, как и любой другой, и я считаю, что это очень важно для каждого художника.

Оглядываясь назад, я вижу так много вещей, которые можно было бы сделать лучше. Однако я очень доволен результатом и невероятно благодарен всем людям, которые дали мне обратную связь, и особенно Эмме Коллинз и 80 Level за то, что позволили мне поделиться этим разбором!

Кристина Папакина, студентка по специальности «Производство игровой графики»

Интервью проведено Эммой Коллинз