Оружие для игр
Эндрю Джейкобс разобрал свой проект Mauser Magnum: советы по моделированию, процесс текстурирования, освещение и постобработка в UE4. Проект вдохновлён Саймоном Фучем и его уроком по Mauser C96.

Введение
Привет, меня зовут Эндрю Джейкобс, в настоящее время я — фрилансер, специалист по 3D. У меня с детства была страсть к видеоиграм. Потребовалось время, чтобы понять, как сделать карьеру в этой индустрии, но теперь я предан ей. Один из моих любимых аспектов игр — это фантастическое оружие, которое служит словесным выражением игрока в мире.
Недавно я окончил Университет Святого Франциска, программа по анимации. Там у меня была возможность и честь работать вместе с талантливыми художниками. Мои обязанности обычно включали технические аспекты производства. Учёба для того, чтобы заниматься игровым искусством, означала, что мне также приходилось много самостоятельно учиться, чтобы идти в ногу с потребностями отрасли. После учёбы у меня есть два достижения: студенческий короткометражный мультфильм, который был показан на нескольких фестивалях, и академический игровой проект «Deusimator», который получил достаточно внимания, чтобы о нём написали на PC Gamer. Я всё ещё в начале своей карьеры, поэтому очень рад, что обо мне написали на 80 Level.
Mauser Magnum Custom: происхождение
Концепция этого оружия началась с пули. Во время просмотра E3 в этом году меня вдохновил силуэт их логотипа в форме гильзы, чтобы создать интригующую форму, а не типичный цилиндр с сужением на одном конце. Эта идея быстро переросла в вопрос: «Какое оружие могло бы стрелять такими патронами?»

Что касается самого оружия, я хотел сделать нечто в духе «Восток встречается с Западом» в традиционной модели пистолета, пистолет Маузера, соединённый со револьвером Smith & Wesson, словно арахисовое масло и шоколад. Саймон Фукс недавно опубликовал учебник по Mauser C96. Возможность изучить чью-то работу и создать оригинальное произведение на основе этого учебника показалась мне удачей.
В учебнике Фукса подчёркивается важность этапа создания набросков и крупных форм. Саймон быстро и небрежно создаёт формы, а затем очищает топологию сетки. Я адаптировал это для более быстрого построения, чем в моих предыдущих кропотливых проектах. Он показывает использование ZBrush для эффективного создания полированной и даже высокополигональной сетки. Затем он поделился несколькими очень полезными мыслями о создании сетки для чистых запеканий, включая переориентацию нормалей и взрыв кусочков сетки. Его методы постобработки улучшают рендер-изображения с помощью последнего штриха.
Первоначальная версия этого оружия была задумана как «редкий лут» вариант базового оружия, вдохновлённый фандомом видеоигр и украшенный отсылками. В конце концов, я вернулся назад, чтобы убрать все эти элементы фан-арта до основной идеи, которую пытался выразить.

Моделирование оружия
Для процесса моделирования это был мой первый опыт использования 3ds Max. До этого проекта я работал исключительно в Maya для своих нужд DCC. Я обнаружил, что инструменты булевых операций и сглаживания групп в Max ускоряют процесс моделирования твёрдой поверхности и последующего UV-развёртки. Для риггинга и анимации я хотел работать быстрее, поэтому экспортировал ассет в Maya, с которой уже был знаком. Экспорт также попал в ZBrush для создания высокополигональной сборки для неизбежного запекания. Это была в основном полировка фасок, чтобы получить более качественные краевые запекания в Normal Map. Затем немного скульптинга, чтобы показать, что оружие не новое и не разложившееся, а только с лёгким износом. Каждая вариация оружия имела альтернативные части, заменённые для высокополигонального запекания. Все они вписывались в рамки одной низкополигональной сетки.

Когда дело доходит до моделирования оружия, важно понимать, что оружие — это жест силы, и художник должен создать движение этого жеста. Даже когда модель стоит неподвижно, игрок движется по поверхностям взглядом. Художник направляет это движение и создаёт иллюзию силы, которой обладает оружие. Некоторые из этих мыслей были взяты из написаний Михала Кубаса об оружии в видеоиграх.
Знайте, как будут двигаться части, как это буквальное движение будет передавать способность оружия. Помните, что оружие, скорее всего, будет рассматриваться в линейной перспективе, а это значит, что детали будут занимать экспоненциально меньше экранного пространства, чем дальше они будут от игрока. Кроме того, оружие может быть основой композиции экрана, всегда в трети поля зрения игрока, потенциально более репрезентативным для игрока в мире, чем даже его аватар-персонаж. Оружие — это персонажи, они передают реальность. Практический совет — всегда искать референсные материалы. Изучайте и понимайте соединение и крепление форм. Думайте о том, как можно включить ссылки в ассеты, которые изначально не связаны.

Текстурирование
Как 3D-художнику, мне стыдно это признавать, но раньше я боялся процесса текстурирования. Чтобы избавиться от этой контрпродуктивной привычки, я решил потратить гораздо больше времени на этапе текстурирования, чем обычно, и в качестве упражнения текстурировать этот отдельный реквизит с несколькими различными наборами поверхностей. Эта тактика была вдохновлена распространением игр в жанре loot-and-shoot в индустрии видеоигр. Обычно студии эффективно используют модели оружия, предоставляя игроку различные текстурированные варианты для сбора. Я особенно хотел, чтобы обработка поверхностей основывалась на сплаве форм оружия, который я привнёс на этапе моделирования. Каждый набор текстур имитирует определённый жанр, чтобы подчеркнуть различные формы оружия. Это «современное военное», «винтаж/стимпанк» и «футуристический киберпанк». Текстуры не только заполняют поверхности, но и дополняют формы модели.

Современная версия имеет большие металлические плиты, чтобы подчеркнуть тяжесть и крупные формы, с оттенком зелёного, как армейский камуфляж, и резину для рукоятки. Жёлто-оранжевый был использован как высококонтрастный на фоне темноты металла, с некоторыми нарезанными графическими элементами, чтобы связать его с современной тенденцией.

Винтажный вариант имеет гравировку и покрытие, чтобы подчеркнуть изгибы оружия. Вместо лиственной филиграни для гравировки я использовал трафареты, сделанные из узорчатых цепочек Урнс Джонаса Лау Маркуссена. Плотный контраст между шероховатостью гравировки вызывает лёгкое сияние в рендере. Корпус выполнен из материала типа розового золота, а рукоятка — из перламутровой слоновой кости. Основные слои были также пропущены через фильтр витражного стекла низкой интенсивности для лёгкого фэнтезийного ощущения.

Футуристическая версия разбивает оружие на более отдельные части и крепёжные элементы с помощью текстуры. Анизотропия на металле наклонена по диагонали, как у научно-фантастического вещества. Металл более глубокого сине-чёрного цвета, чтобы контрастировать с деревом и крепёжными элементами тёплой температуры. Дополнительные линии были использованы, чтобы привлечь больше внимания к более эклектичным формам.
На каждом оружии есть 11 различных замаскированных элементов, представляющих различные свойства материала, каждый из которых имеет примерно восемь слоёв, многие из которых имеют основу из стандартных материалов Substance. Каждый материал строится из слоёв. Для металла есть базовый синий оттенок, слой анизотропии, патина из жира, скопление грязи в щелях, открытая полировка, царапины и так далее. Построение слоёв способствует восприятию металла. Хотя это кажется нелогичным по отношению к фактической «физике» части PBR, придание металлической поверхности вариативности Metallicness придаёт поверхности много индивидуальности. Использование Metallicness как бинарного значения — это трата целого канала информации о материале, доступного художнику. Последний слой — ручная полировка и потертости. Они указывают на то, где части будут тереться друг о друга при движении или где владелец будет часто прикасаться.

Декоративные элементы
На оружии есть несколько колец для шнурка, чтобы добавить декоративные элементы. Наблюдается растущая тенденция к включению управляемых физикой или анимированных элементов на оружии, особенно в Borderlands 3 и Rainbow Six: Siege. Эти украшения — отличный способ добавить индивидуальности и разнообразия реквизиту оружия. Лента на пистолете предназначена для того, чтобы стать одним из таких элементов. Важно, что она завершает петлю силуэта и остаётся видимой в поле зрения игрока. Она может быть инструментом для передачи большей физической активности игроку через своё движение. Развёртка ленты была выполнена с помощью техники плоских верёвок Пола Паулино, что позволяет быстро и аккуратно менять дизайн на ленте. Материал имеет плотно контрастирующие значения шероховатости, которые вызывают блеск в рендере. Лента также добавляет дополняющий цвет к палитре каждого оружия.

Доработка и представление модели в UE4
Как рендерер, Unreal предлагает множество опций, но для их использования требуется первоначальная настройка. Для имитации некоторых функций специализированных рендереров, таких как Marmoset, можно использовать тома постобработки. Например, Константин Ильин настроил систему, которая воссоздаёт функцию Sharpening из Toolbag 3. Визуальный скриптинг материалов действительно удобен для пользователя и позволяет использовать множество опций, помимо информации, хранящейся в картах текстур. Обычно я экспортирую версию своих текстур в виде масок, чтобы поиграть с ними в Material Instances и придать некоторую гибкость работе с поверхностями.

Для освещения я начинаю с традиционной трёхточечной схемы освещения: ключевое, контурное, заполняющее, с затемнённым куполом неба, чтобы помочь с экспозицией. Моя менее традиционная версия этой техники была вдохновлена Лучано Товоли, оператором «Suspiria» Дарио Ардженто. Этот первоначальный проход освещения выполняется с ярким, высококонтрастным освещением: зелёным, красным, жёлтым. Я считаю, что это помогает буквально увидеть модель в новом свете после столь долгой работы с ней в окне рендеринга, а также понять аддитивный цвет, когда источники света накладываются на модель.

Установив в студии трёхточечное освещение, я перехожу к этапу рисования светом, который позволяет 3D-искусство. Это позволяет рендерингу не просто увидеть весь объект, но и подчеркнуть индивидуальность модели. Эти небольшие синие огни создают более динамичные контрасты между поверхностями и формами. После размещения источников света я меняю их на более реалистичные цвета, что легко сделать с помощью температуры света, но вы можете экспериментировать с цветами света. Цель здесь — усилить цвета текстуры с помощью освещающего их света. Например, синий оттенок металла становится более ярким, если его осветить более горячим светом. Хотя я начал с максимально яркого освещения, этот этап должен быть гораздо более тонким. Основные цвета исходят от текстуры, несколько источников света имеют цвет там, где они должны разделять или выделять.
Погрузитесь в настройки источников света, чтобы сформировать свет в соответствии с вашими потребностями.
Вот несколько мыслей для начинающих о работе с Unreal:
- Масштабирование. Сохраняйте единообразие масштаба и положения ваших моделей между программным обеспечением, в котором вы их создаёте, и редактором — это избавит вас от головной боли.
- Импорт нормалей. Это просто. Если в диалоговом окне при импорте сетки не выбрано «Import Normals», всё драгоценное сглаживание будет потеряно.
- Опорная точка. Обдумывайте, где находится опорная точка по отношению к модели, потому что она будет определять, как вы будете позиционировать модель для рендеринга.
- Иерархия. Если вы хотите сделать анимацию, модель должна быть привязана к скелету, поскольку Unreal не учитывает родительские связи или связывание. Полезно включить корневой сустав, расположенный в начале координат, в качестве верхней иерархии.

Послесловие
В этом проекте я уделил особое внимание количеству треугольников и раскладке UV. Я сделал несколько проходов, чтобы устранить как можно больше треугольников, сохранив при этом формы. Затем я изучил несколько техник распаковки, чтобы получить достойную раскладку для текстурирования с перпендикулярным вращением оболочки, чистыми разрезами, предотвращающими искажение текстуры, перекрывающимися избыточными UV и плотной упаковкой раскладки. Я также несколько раз занимался запеканием, чтобы получить больше практики.
Мои будущие планы включают продолжение поиска оплачиваемой работы и разработку игры, над которой я сотрудничаю с небольшой командой. После столь долгого увлечения полигональным моделированием я хочу улучшить свои навыки в скульптурировании.
Эндрю Джейкобс, 3D Generalist
Интервью проведено Элли Харисовой
Автор: Andrew Jacobs
Материал подготовлен на основе статьи 80.lv. Перевод — Skills Up.