Skills Up School
Меню

Нажмите ESC для закрытия

Hard Surface9 июля 2020 г.

Поларис MRZR D4

Сергей Карпов рассказал о создании своего 3D-проекта автомобиля Polaris MRZR D4: моделирование в 3ds Max и ZBrush, текстурирование с помощью инструментов Substance, симуляция ткани в Marvelous Designer, детальная проработка и многое другое.

Поларис MRZR D4

Введение

Здравствуйте, меня зовут Сергейс, или просто Серж, как я сам себя называю — так гораздо легче произносить. Я художник по автомобилям и твёрдым поверхностям из маленького городка на границе Латвии и Литвы, в настоящее время живу и работаю в Великобритании. Я специализируюсь на создании автомобилей и твёрдых поверхностей для шутеров от первого лица и игр в жанре экшен, а также на создании анимации движения для подвижных и развёртываемых объектов и иногда помогаю отделам окружающей среды и автомобилей с концепт-артом.

Я большой поклонник сюжетных игр — всё началось давным-давно, наверное, с Prince of Persia для DOS, Wolfenstein 3D, Doom, Quake. Я был настолько поражён этими играми, что начал рисовать похожие объекты окружения с помощью программного кода Qbasic, используя только линии, круги и градиентные заливки, и делал наброски оружия на бумаге.

В то время я не знал, что можно использовать специальное программное обеспечение для создания искусства на компьютере. У меня были крутые соседи, два брата, которые увлекались программированием. Однажды они пришли ко мне домой и показали код в Qbasic, который запускал 2,5D-среду, похожую на игры FPS эпохи DOS, но намного проще — без текстур, только линии и заполненные квадраты. Я был настолько увлечён этим, что на следующий день сказал, что мы собираемся сделать игру, и показал несколько своих набросков с оружием и пользовательским интерфейсом, где лицо главного героя было в центре интерфейса, как в Doom. Однако один из братьев быстро остудил мой пыл, сказав, что делать игры сложно и это долгий процесс, также нужно изучить специализированные графические программы для создания искусства для игр. Через несколько месяцев они сказали мне, что все игры нарисованы в 3d Max, и у них есть 10 дискет с установкой. К сожалению, мой компьютер с процессором 486 dx2 66 мгц в то время не мог запустить 3ds DOS, и показывал только чёрный экран с сообщением «математический сопроцессор не найден». Со всеми этими знаниями я сказал себе, что перестану изучать программирование и сосредоточусь на этой мистической 3d студии и другом графическом программном обеспечении.

Следующим летом они принесли мне демо-версию 3d studio Max r3 от Kinetix, и это было УДИВИТЕЛЬНО!

Предыдущие проекты

Я работал над такими играми, как Star Citizen, Squadron 42, Call of Duty: MW2 Campaign Remastered, Call of Duty: MW Remastered, Call of Duty: WWII, Call of Duty: Infinite Warfare. Мне действительно очень повезло, что у меня была возможность поработать над этими отличными проектами, и, честно говоря, я хочу сказать спасибо всем, кто предоставил мне эту возможность.

В настоящее время я работаю над несколькими личными проектами для портфолио и участвую в классе концептуального оружия Даниэля Соловева.

Загляните в будущее:

Образование

У меня есть диплом колледжа по специальности «электротехника», но я всегда мечтал получить художественное образование и однажды стать художником, художником игр. Как я уже упоминал, я из очень маленького городка, и у меня было не так много вариантов; с другой стороны, в Латвии нет индустрии AAA-игр, и получение университетского образования в области искусства может привести к безработице. Но я так сильно мечтал делать игры AAA (потому что сюжетные игры такие классные!), что подал документы сразу в два университета (на всякий случай, если эта мечта потерпит неудачу), один из них предлагал степень бакалавра в области инженерии, а другой — в области искусств. В то же время я работал электриком, чтобы оплачивать счета за своё образование (это было немного безумно, очень безумно). Позже я решил посвятить себя получению степени бакалавра искусств и бросил второй университет.

Мне удалось изучить основы искусства и некоторые приёмы компьютерной графики в университете, но образование было больше сосредоточено на компьютерном дизайне, а не на разработке игр, так что в основном я самоучка.

К сожалению, у меня никогда не было времени на онлайн-курсы. Я пытался однажды пройти курсы CGMA по персонажам, но за три недели до начала курса я был настолько занят на работе, что у меня буквально не было времени участвовать.

Недавно я покинул своё последнее рабочее место, что дало мне немного больше свободного времени, чтобы сосредоточиться на учёбе, поэтому я записался на курс Даниэля Соловева. Это, по сути, мой первый опыт прохождения курсов.

Если вы учитесь самостоятельно, я настоятельно рекомендую следующие интернет-ресурсы: Polycount, Cgsociety, 3d total, Zbrush central, Arstation и 80.lv. Также есть много отличных учебных пособий на YouTube, я могу порекомендовать проверить эти каналы: Blender Guru, Arrimus 3d, Michael Pavlovich, Learn Squared, Pixologic. Отличный контент, там много ценной информации и учебных пособий.

Polaris MRZR D4: Идея

Я очень люблю военные автомобили, всё там сделано с определённой целью и максимальной функциональностью, и каждая модель, которую вы делаете, — это возможность узнать что-то новое и понять, как она работает.

Я лазил по интернету в поисках вдохновения для своего следующего личного проекта, нашёл этот автомобиль и сразу влюбился в него — такой отличный дизайн, такие классные формы. Я всегда стараюсь подталкивать себя с каждым личным проектом, и с Polaris я старался сделать всё возможное и использовать всё программное обеспечение, которое знаю, включая Fusion 360.

Polaris MRZR D4: - изображение 1

Идея, лежащая в основе Polaris, заключалась в создании транспортного средства, готового к использованию в игре, и его оптимизации настолько хорошо, насколько это возможно. Я твёрдо убеждён, что каждый игровой ассет должен рассказывать историю, особенно транспортные средства, поэтому я начал размышлять о том, кто ездит на этом транспортном средстве, какую историю оно может поддерживать. В моём воображении появились крутые наёмники, разъезжающие на этом квадроцикле, они менее военные, и им не хватает дисциплины. Поэтому вы можете найти разбросанные вокруг банки из-под кока-колы и чашки с кофе, а также журнал «Time». Я также провёл обширное исследование того, как выглядят военные транспортные средства в действии, какие гаджеты и навесное оборудование люди добавляют к ним и т. д. Так родилась идея о висящем на боку рюкзаке.

Моделирование

Я использовал 3ds Max для моделирования и ZBrush для детализации и создания двигателя. Новая булева система, Dynamesh и инструмент полировки настолько хороши, что я, вероятно, потратил бы гораздо больше времени на создание двигателя без ZBrush.

Polaris MRZR D4: - изображение 2

В транспортных средствах с низкой полигоновностью двигатель чаще всего скрыт, но вам всё равно нужно показать его форму и сложность. В то же время, когда вы стремитесь к оптимизации, эта часть транспортного средства может помочь вам значительно сэкономить количество полигонов. Поэтому вам нужно подделать это. Вы всегда можете углубиться в детали, но нужно помнить, что в играх количество полигонов ограничено. Вместо того чтобы моделировать полную трансмиссию или полную систему подачи топлива двигателя, вы можете использовать пластиковые крышки или упростить её. Это сэкономит вам много ценных полигонов и вершин, которые вы можете использовать для видимых элементов или некоторых элементов кастомизации, таких как канистры, верёвки, сумки, оружие, чехлы и т. д.

Обычно я стараюсь упростить геометрию в неосновных/скрытых областях, помня о том, что у транспортного средства будет система повреждений и оно может взорваться.

Например, сам двигатель — это просто хорошо оптимизированные коробки и цилиндры с запечённой картой нормалей сверху. После повреждения или взрыва он будет покрыт копотью и пылью, и будет сложно увидеть разницу между сложными формами и коробками после разрушения, особенно если они будут окружены какой-то геометрией.

Polaris MRZR D4: - изображение 3

Проведение серьёзной оптимизации в этих областях дало мне возможность перераспределить количество полигонов на видимые области, такие как приборная панель, кастомизация и небольшое разнообразие деталей. Ещё один хороший пример оптимизации — педали водителя.

Polaris MRZR D4: - изображение 4

Текстурирование

Большую часть времени я делаю все свои запекания и ID-карты с помощью xNormal и импортирую их в Substance Painter. Substance Painter — это стандарт для индустрии в наши дни, это программное обеспечение потрясающее, быстрое и простое в использовании.

Polaris MRZR D4: - изображение 5

Сначала я очищаю свои карты нормалей, чтобы сделать их как можно более чистыми и избавиться от артефактов. На следующем этапе я пытаюсь разбить всю модель по тону; цвета могут быть одинаковыми, но немного темнее или ярче в некоторых областях.

Лучший подход — работать в логических слоях: сначала вы наносите металл, затем краску, разнообразие красок и т. д. Самый важный шаг — не добавлять генераторы сразу, иначе ваша модель очень быстро станет грязной. Чтобы получить максимальную оптимизацию и добиться хорошей плотности текселей, нужно максимально перекрывать похожие части, стараясь сохранить уникальные UV-координаты в тех областях, на которые игрок будет смотреть большую часть времени. Это действительно сложная задача, когда вы запекаете карты нормалей и текстурируете модели с такими оптимизированными UV-координатами, пытаясь сохранить уникальность текстур.

Лучший способ добиться этого — сделать меньше элементов в текстуре и делать мазки кисти горизонтальными и чистыми. Нашему глазу сложнее заметить сходство, если в узоре меньше повторяемости. Если игрок не может увидеть сразу две части симметричной UV-оболочки, то вы можете добавить больше деталей в эту часть. Игроку потребуется время, чтобы понять, что текстура одинакова с обеих сторон.

Polaris MRZR D4: - изображение 6

Я также хотел использовать Substance Designer в этом проекте, это одно из лучших программных решений для создания плиток/процедурных текстур. Мне нравится это программное обеспечение, но как художник по транспортным средствам я не так часто использую Designer в своём ежедневном рабочем процессе, поэтому я очень рад использовать его, когда у меня есть такая возможность.

Сам материал получился очень простым, всего несколько узлов маски и генераторы плиток, подключённые к узлу переключателя для более простого использования в Substance Painter.

Polaris MRZR D4: - изображение 7

Моделирование ткани

Для всех тканей я всегда использую Marvelous Designer. Очень здорово использовать его для сидений в транспортных средствах; даже если вы получите несколько микроскладок, они физически смоделированы и на 100% корректны, они добавляют реализма вашей работе. Я был действительно впечатлён, обнаружив, что даже несколько смоделированных складок могут придать ткани ощущение.

Polaris MRZR D4: - изображение 8
Polaris MRZR D4: - изображение 9

Я также решил смоделировать все ремни безопасности в MD. Сначала вы настраиваете все замки в 3D-пакете, а в Marvelous Designer вы соединяете их с тканью. Вы получаете очень крутые результаты: ремни начинают вести себя как настоящие, натягиваясь и скручиваясь случайным образом. Результат намного лучше, чем если бы вы смоделировали их вручную в 3D-пакете и использовали ZBrush для складок.

Polaris MRZR D4: - изображение 10

Самым захватывающим моментом было создание рюкзака в Marvelous Designer. Как и в случае с сиденьями, вам нужно сначала получить какую-то базу в пакете 3D-моделирования, чтобы помочь обернуть ткань вокруг неё, иначе ничего не получится, и все выкройки упадут на землю при симуляции.

Polaris MRZR D4: - изображение 11
Polaris MRZR D4: - изображение 12

Когда все выкройки сшиты вместе, наблюдать за симуляцией ткани в режиме реального времени — одно удовольствие. Тот же метод используется для изготовления спальных мешков. Вам нужно импортировать цилиндрическую форму, прикрепить к ней кусок ткани и начать медленно сворачивать его, а в конце опустить на землю.

Polaris MRZR D4: - изображение 13

Детали

Обычно я стараюсь добавить больше деталей, чем есть в реальной жизни. Например, если одна сторона транспортного средства — это просто плоская поверхность, я могу приварить к ней крюк или добавить несколько лишних болтов/заклёпок/нестандартных форм, чтобы сделать её более интересной (для гражданских и гоночных автомобилей существует другой подход и философия).

Polaris MRZR D4: - изображение 14

Иногда бывает очень сложно найти референсы для конкретного транспортного средства, особенно для интерьера. В этом случае вам нужно импровизировать, собирая как можно больше референсов из других похожих транспортных средств. Самая сложная часть — это добавление деталей к колёсам, потому что колёса должны быть круглыми и сильно оптимизированными, с максимально низким разрешением текстуры и хорошей плотностью текселей. В то же время надписи и маркировка на колёсах придают транспортному средству особый вид, поэтому этот шаг очень важен.

Polaris MRZR D4: - изображение 15

Я постарался добавить как можно больше деталей, сохраняя при этом как можно более низкий счётчик полигонов. Интересная история произошла со мной после публикации Polaris MRZR D4 на Arstation: представитель Polaris связался со мной, предположив, что у меня есть чертежи или я как-то связан с латвийской армией. В конце концов они были поражены уровню детализации, которого я достиг, используя только видео с YouTube с выставок и фотографии из интернета.

Презентация

Обычно я использую трёхточечную схему освещения и добавляю дополнительный свет, чтобы выделить формы транспортного средства там, где это необходимо. Marmoset Toolbag — ещё одно потрясающее программное обеспечение, которое помогает легко и быстро рендерить вашу модель. Я действительно хочу поблагодарить команду разработчиков Marmoset за то, что они делают, вы большие молодцы!

Polaris MRZR D4: - изображение 16

Я был очень впечатлён рендерами, которые Karol Miklas достигает, используя Sketchfab, поэтому я решил попробовать настроить в нём свою модель.

Оптимизация для PS5

PS5 и новое поколение консолей станут тем взрывом, которого все давно ждали. Количество полигонов будет выше, намного выше, чем в текущих играх. Эти улучшения позволят художникам по автомобилям добавлять ещё больше интересных настроек и деталей. Однако поначалу большинство вещей останется прежним — оптимизируйте как можно больше, чтобы можно было рендерить больше объектов без падения FPS.

Я не использовал этот подход для Polaris, но, думаю, разработчики PS5 будут использовать всё больше и больше повторяющихся текстур с пользовательскими масками, смешанными в шейдерах, а также скошенные края с пользовательскими нормалями на больших формах и нормальными картами на чём-то маленьком. Этот метод значительно увеличивает количество полигонов, но также позволяет ускорить цикл разработки, а также экономит драгоценную видеопамять и обеспечивает лучшую плотность текселей для текстур.

Вызовы

Моя главная задача состояла в том, чтобы найти свободное время и совместить его с моей основной работой, поскольку я создаю ассеты для героев, они очень-очень требовательны и имеют конкретные сроки, которые необходимо соблюдать, поскольку другие отделы полагаются на вас.

Вероятно, в прошлом месяце я спал не больше 4 часов, пока работал над этим, но если вы действительно увлечены тем, что делаете, и мечтаете о большем, вы можете преодолеть любые трудности.

Послесловие

В настоящее время я открыт для новых возможностей и мечтаю о шансе поработать над культовой игрой с глубоким сюжетом в жанре AAA. Время покажет, что будет дальше. Как гласит одна из величайших фраз, я человек удачи, поэтому я должен искать своё счастье.

Сергей Карповс, художник по автомобилям/твёрдым поверхностям

Интервью проведено Элли Харисовой

Автор: Sergejs Karpovs

Материал подготовлен на основе статьи 80.lv. Перевод — Skills Up.