Создание анимации механических частей, вдохновлённой аниме «Metal Skin Panic MADOX-01»

Введение

Меня зовут Джейк Вудрафф, я главный художник по окружению с более чем 13-летним опытом работы над играми класса AAA. В основном я специализируюсь на органическом моделировании, но в свободное время мне нравится заниматься дизайном твёрдых поверхностей.

Metal Skin Panic

Этот проект начался с того, что я обнаружил аниме Metal Skin Panic MADOX-01. Я всегда интересовался аниме 80-х/90-х годов и традиционной анимацией; это был период, когда было представлено множество сложных и ярких механических дизайнов и идей, идеально подходящих для интерпретации в трёхмерной форме и разработки с использованием современных инструментов и техник.

Вступительная заставка представляет собой монтаж различных частей тестируемого меха, кадров со статичной камерой и анимацией, и как только я увидел это, я понял, что хочу сделать именно это. Это было действительно удобно для восприятия и легко разбивалось на управляемые фрагменты (что важно при работе над крупными проектами), но также содержало множество идей для вдохновения и деталей.

Я всегда хочу развивать новые навыки и пробовать что-то новое в каждом проекте, и Metal Skin Panic идеально подходила для разработки библиотеки китбашей, чтобы перевести её в 3D. Я уже делал китбашинг раньше, но это было намного более детально и масштабно, чтобы действительно расширить мои рабочие процессы. Это также была прекрасная возможность продолжить развивать свои знания о движении и анимации.

Хотя Metal Skin Panic предоставила невероятные дизайны для работы в стиле ручной рисовки, ссылки на реальный мир по-прежнему имели огромное значение. Это было ключом к созданию реалистичных материалов и обоснованию всего в реальности. Эта ссылка состояла из различных механических частей, как крупным планом, так и в контексте, чтобы всегда можно было обратиться к ним на этапе моделирования или текстурирования. По сути, ни одна маленькая деталь или грибель не «придумана», а взята из реальных объектов, что является ключом к тому, чтобы всё выглядело правдоподобно.

Я также собираю ссылки на различные типы световых визуалов, которые хочу разработать, и изображения для настройки тона, которые вдохновляют на создание финальных рендеров по мере продвижения. Я считаю, что это действительно важно для первоначального руководства в принятии решений, даже если конечные результаты будут от них отличаться.

Моделирование

Я начал этот проект с очень тщательной фазы набросков. Это было ключом к разработке всех различных частей, которые нужно было сделать, и того, что можно было бы разделить. Это помогло спланировать, как будут работать все механизмы и движения, а также стало хорошей отправной точкой для освещения и рендеринга сцены. У всех по-разному, и хотя это может выглядеть хаотично, быстрое повторение дизайна важно для уточнения визуального оформления.

Хотя аниме было очень хорошей ссылкой для дизайна, чтобы перевести всё это в 3D, мне пришлось разобраться, как работают все механизмы, как движутся все поршни и что потенциально существует под углами, которые обычно не видны. Вот где фаза набросков была ключевой.

Как только я заблокировал все 4 виньетки, увидев, какие части можно разделить, я разбил сетки на библиотеку, чтобы пройти стадию детального высокополигонального моделирования. Это был на самом деле один из самых простых этапов, но на его выполнение ушло много времени. Я хотел иметь возможность использовать все части на любом расстоянии от камеры, следя за тем, чтобы каждая часть была очень детализирована.

Хотя моделирование всех деталей по отдельности было большой работой, я мог легко заменять детали, чтобы уточнить набросок по ходу работы, и видеть, как модели оживают без особых дополнительных усилий, даже с использованием плоских материалов.

UV-развёртка

Сами модели представляют собой довольно простое высоко-среднеполигональное моделирование с использованием Blender. Blender — это настоящее удовольствие для быстрого моделирования твёрдых поверхностей с помощью комбинации логических операций, скоса и инструментов подразделения. Единственный аддон Blender, который я использую в настоящее время, — это ZenUV для развёртывания; всё остальное я запускаю по умолчанию. Я обнаружил, что это облегчает изучение руководств или смену версий.

Все сетки также можно было дополнительно запечь, чтобы они соответствовали более низким бюджетам в реальном времени, но на данный момент это не было целью моего проекта. Однако всегда полезно поддерживать чистоту геометрии, особенно если вы хотите повторно использовать детали или даже вернуться к моделям позже из вашей библиотеки.

Текстурирование

Я хотел, чтобы текстурирование было быстрым и эффективным, но не хотел жертвовать деталями. Я решил разбить модели на несколько групп по типу и размеру, чтобы у каждой были свои уникальные текстурные пространства, в результате получилось около 6 материалов. Хотя полностью процедурный шейдер/текстурное решение позволило бы быстрее вносить изменения, я посчитал, что без больших временных затрат оно не даст мне нужной детализации и визуального эффекта для этого проекта.

Поэтому я создал интеллектуальные материалы для каждого из основных типов материалов, которые у меня были. Сюда входили металл, окрашенный металл, резина, пластик и т. д. Как только я их сделал, я мог перетаскивать их на всё, что мне нужно, и экспортировать материалы из Substance 3D Painter.

На самом деле, добиться нужного вида базовых металлических материалов оказалось непросто, поскольку я не полагался на сильно изношенные и окрашенные поверхности, чтобы скрыть всё остальное. Я хотел использовать более простой подход, чтобы соответствовать референсу, что было сложно из-за правильного наложения слоёв износа и вариаций. В итоге я сосредоточился в основном на изменении цвета поверхности и тонком выделении краёв и углублений. Освещение и тени в рендерах помогли мне добавить больше макроинформации.

Мне также нужно было учесть, что детали китбаша будут использоваться в самых разных ориентациях и масштабах, поэтому я не мог заложить в грязь или слои повреждений какую-либо информацию о направлении. Хотя добиться желаемого вида было непросто, наличие нескольких надёжных интеллектуальных материалов означало, что процесс базового текстурирования проходил довольно быстро.

Освещение и рендеринг

Хотя освещение иногда является последним, что люди учитывают, для меня это было одним из первых, что я настроил. Я обычно не оставляю это на потом, что не всегда может быть лучшим подходом, но я думаю, что это действительно помогает узнать, что будет видно, и на чём сосредоточиться.

Я использовал более реалистичный подход, вдохновлённый аниме: жёсткое студийное освещение в абстрактном пространстве. Студийное освещение включает в себя различные кинематографические техники, такие как рим, ключевое и заполняющее освещение, чтобы действительно выделить объект на фоне. Я также сделал освещение очень приземлённым и нейтральным, чтобы не влиять на цвет в сцене и материалах в целом.

Я использовал много римского и контрового освещения, чтобы отделить части от фона и добавить глубины. Там, где части были за silhouette-рованы прямо на фоне, я позаботился о том, чтобы был свет. Там, где я хотел большей глубины в самой модели, я добавил дополнительные источники света, чтобы сделать объекты более выразительными.

Чтобы разнообразить довольно монохроматическое освещение, я разместил небольшие цветные источники света, чтобы добавить ярких красок и интереса. Я намеренно ограничил использование цвета, чтобы посмотреть, чего я могу достичь, и сделать моменты цвета более эффектными.

Из-за того, что в этом проекте было много движущихся элементов, я также включил DaVinci Resolve в свой рабочий процесс. Хотя Blender может комфортно работать с постобработкой, я хотел добиться реализма и кинематографичности, в чём, как я знал, DaVinci действительно хорош — добавление тонкой зернистости плёнки и других эффектов, которые можно легко применить к статичным и движущимся кадрам. Также это был первый раз, когда я рендерил и экспортировал в EXR, чтобы я мог правильно раскрасить свои изображения.

Техника, которую я также использую, но о которой забывают, — это делать обычные рендеры и отслеживать свой прогресс с помощью изображений. Это направляет рендеринг и позволяет вам увидеть, где что-то улучшается или где оно могло регрессировать. Это особенно полезно для освещения, поскольку вы можете просматривать изображения в формате миниатюр, что даёт хорошее представление о балансе и читабельности изображения. В этом проекте я экспериментировал с множеством различных сценариев освещения и цвета, но в итоге вернулся к своему первоначальному видению.

Анимация

Теперь, когда у меня был действительно сильный набросок, я в основном выяснил, как всё будет двигаться — или, по крайней мере, где будут все точки поворота. Это значительно упростило задачу, когда дело дошло до изучения того, как создать базовую оснастку с помощью Blender.

Для поршней я использовал кости и ограничения, чтобы они вели себя так, как ожидалось, при перемещении актива в целом. Это означало, что всё, что мне нужно было сделать, это ввести ключевые кадры любого движения к корневой кости или контроллеру, и всё шло бы хорошо.

Для ассортимента труб, вместо использования сложной физики кабелей, я просто привязал вершины сплайна к оснастке с помощью крюков в Blender, чтобы они унаследовали то же движение. Я также мог добавить дополнительный шум к сплайну, чтобы имитировать покачивание. Визуальная сетка просто подгоняется к кривой, чтобы создать видимость движения и физики без каких-либо затрат времени на рендеринг.

Самая большая награда для меня — это то, что я нашёл время изучить основы риггинга и анимации в Blender, чтобы оживить всё это, даже если обычно я этим не занимаюсь.

Весь дым и пар на самом деле были одними из самых простых элементов с технической точки зрения, но они многое добавили визуально. Это все альфа-карты и зацикленные анимации дыма. Их можно создать с нуля, но также есть много мест, где можно скачать готовые, например, Action VFX.

Заключение

Я использовал этот проект, чтобы продолжить развивать свои навыки работы с твёрдыми поверхностями и усложнить детали и конструкции ассетов больше, чем раньше. Разбиение сложных машин на понятные части, которые работают вместе, а также и по отдельности, было настоящей задачей. Я также узнал гораздо больше о риггинге и движении, что может поднять ассет на другой уровень.

Для всех, кто хочет работать с такими ассетами, мой совет — тщательно продумать и спланировать, какие именно части нужны и как каждый механизм соединяется друг с другом. Как только это будет достигнуто, замена более простых мешей на финальные станет гораздо более простым процессом и принесёт большую отдачу.

Кроме того, не экономьте на освещении и рендеринге ваших ассетов. Освещение может улучшить уже сложный ассет, но также может уничтожить детали и композицию, если не продумать всё тщательно.

Я всегда рад поделиться своими техниками и ответить на любые вопросы. Не стесняйтесь писать мне на ArtStation!

Джейк Вудрафф, старший художник по окружению

Интервью проведено Глорией Левин Gloria Levine