Создание бензопилы в Blender, ZBrush и Substance Painter

Введение

Здравствуйте, художники! Меня зовут Дмитрий Белый. Мне 21 год, и я из России. С 3D-графикой я познакомился около 7 лет назад. В школе я узнал, что такое 3D, заинтересовался и стал изучать его самостоятельно. Мой путь в 3D почти сразу был направлен в сторону индустрии разработки игр, и я её люблю. Год назад я присоединился к аутсорсинговой студии 5518 Studios. Команда экспертов и просто хороших людей помогла мне узнать много нового, с чем я раньше не сталкивался. Недавно я получил степень бакалавра в Национальном университете науки и технологии МИСИС в Москве. Сейчас я готовлюсь к следующим этапам своей жизни и карьеры.

Мне нравятся игры, и мне нравится работать над некоторыми из них. Я думаю, это забавно, что художники устают от графики в процессе работы, но, как и многие, отдыхают от работы, играя в игры, которые они создают.

Бензопила: предпроект

Перед началом проекта «Бензопила» я хотел сделать качественный игровой ассет. Всё началось с того, что я захотел отточить свои навыки в ZBrush + polish pipeline. Для начала я сфотографировал настоящую пилу Husqvarna и сделал грубую фотограмметрию, чтобы быстро получить примитивный макет.

Затем я поработал над моделью в ZBrush и Blender. (На картинке не показаны все детали, которые мне удалось закончить. Некоторые из них были потеряны, потому что я думал, что они мне больше не понадобятся). Но когда я впервые показал незавершённую работу своему другу, он сказал что-то вроде: «Дима, ты потратишь много времени и усилий, чтобы сделать хорошую модель, но она будет скучной и неинтересной».

На этом этапе было решено сделать уникальный дизайн пилы. Я давно хотел попробовать себя в концепт-дизайне. Я подумал об игре Wolfenstein (II). Мне очень понравился перезапуск вселенной, дизайн в этой игре бесподобен. Я мечтаю однажды поработать над этой серией.

Вдохновлённый этим, я ещё раз просмотрел свой артбук от Dark Horse, а также собрал несколько веб-ссылок для ознакомления со стилем. Я подписался на многих художников из MachineGames и подробно рассмотрел их работы на Artstation. А затем я начал работать над своим проектом.

ПРИМЕЧАНИЕ: Вокруг много крутых художников, поэтому нужно продумать идею проекта, чтобы выделиться.

Источники

Я собираю источники на нескольких этапах. В самом начале я нахожу общую информацию о предмете. Я ищу изображения похожих работ, а также примеры стиля. После этапа блокировки я снова собираю ссылки и изображения. Теперь я сосредоточусь на поиске деталей и на том, как выглядят механизмы в реальности.

Блокировка и базовый дизайн

На этапе блокировки я сначала воссоздал основные компоненты механизма. Я взял общую идею и функциональность прямо из существующей пилы.

Мне очень помогло то, что я ранее подробно изучил, как работает настоящая бензопила. Все основные компоненты конструкции были сохранены в проекте, изменены были только формы поверхности.

В то же время я думал о дизайне. На начальных этапах я обращаю внимание на два ключевых параметра: баланс масс и силуэт. Начнём с силуэта. Это первое, что считывает глаз при взгляде на любой объект. Силуэт должен быть разделён на секции с разными линейными характеристиками. Внешняя часть объекта не должна становиться простой линией.

Что касается масс, здесь действует простое (но не всегда лёгкое для реализации) правило. Модель делится на три основных типа объектов по объёму: большие, средние и маленькие. Правильное процентное соотношение, а также интересное сочетание участков с различными деталями позволит создать интересный дизайн.

ПРИМЕЧАНИЕ: Знание того, как работают настоящие механизмы, позволяет сделать более правдоподобный дизайн.

Mid Poly to High/Low Poly

Мой подход к моделированию основан на следующих этапах. Я беру блокирующие элементы. Затем я уточняю формы и добавляю детали. После того как я доработал mid poly, я могу действовать в любом порядке, чтобы создать high poly или low poly. Эти этапы идут параллельно. Часто удобнее сначала сделать high poly. Иногда некоторые детали сильно меняют форму mid poly — например, большие складки на коже — и вы можете заранее спланировать эти моменты для low poly и избежать необходимости возвращаться к ним. Такой подход значительно экономит время и упрощает процесс ретопологии.

UV-развёртка

Работа с UV-развёрткой в этом проекте практически не отличалась от стандартных практик. В начале я установил швы и развернул детали. После этого я перенёс UV в Rizom и слегка модифицировал их: выровнял края оболочек по осям, настроил наложения. После этого я вернулся в Blender и сделал в нём раскладку. Модель пилы разделена на несколько наборов UV-развёртки разного разрешения. Чтобы унифицировать их, я придерживался единого значения плотности текселей.

ПРИМЕЧАНИЕ: Я использовал аддон Texel Density Checker для проверки и настройки разрешения текстуры.

Ремень

Что касается моделирования, форма ремня достаточно проста, чтобы большую часть работы можно было выполнить процедурно. Для этого я добавил обычную кривую Безье и расположил её на пиле. Затем я добавил ещё несколько ключевых точек и скорректировал её форму. Затем я придал ей некоторый объём. Сначала она приобрела форму трубки, но также можно сделать её плоской и немного подкорректировать толщину. В конце я настроил правильные повороты сегментов — горячая клавиша Ctrl+T.

Цепь

Для цепи я использовал обычный подход. Сначала я создал элемент, который должен был повторяться. Я добавил к нему модификатор массива, чтобы удлинить цепь. Затем я добавил модификатор кривой и настроил кривизну цепи вдоль кривой. Чтобы цепь точно охватывала соседнюю деталь, я скопировал одну петлю из блока и выделил её в новый объект. Я добавил модификатор подрезки для плавности, а затем преобразовал полученную петлю в кривую — горячая клавиша Alt+C.

Для начального сегмента цепи, состоящего из нескольких звеньев, я заранее сделал UV-развёртку и скомпоновал её в атлас. Это ускорило и упростило мою дальнейшую работу на этапах запекания и текстурирования.

В ZBrush

Большинство высокополигональных версий всех объектов были созданы в ZBrush. Сначала я беру среднеполигональную модель и работаю с её UV. Позже UV-острова будут преобразованы в полигруппы, и я размечу их так, чтобы швы проходили через грани модели. Затем я загружаю модель в ZBrush и использую автоматический шов с UV. Затем я увеличиваю количество полигонов с помощью dynamesh и получаю конечный результат через ряд различных режимов полировки в сочетании с масками. Этот принцип хорошо описан Саймоном Фуксом в его крутом учебнике по военным радио. Я даже использую настройки интерфейса из этого курса.

Некоторые детали были дополнительно доработаны с помощью кистей. Я также использую систему слоёв для удобного управления различными деталями. Для больших поверхностей я использую альфу с микротрещинами. Это позволяет мне быстро достичь приемлемого результата. Затем я слегка модифицирую поверхность в ручном режиме. Это не лучший метод для детализации, но он экономит много времени.

ПРИМЕЧАНИЕ: Я использовал аддон GoZ (GoB). Он позволяет мне переносить модель в ZBrush и обратно в Blender с помощью одной клавиши.

Текстурирование (Substance Painter)

Окрашенный металл

Материал корпуса имеет следующую структуру. Сначала я назначаю металлический материал, обычно сталь, ориентируясь на то, какой материал инженеры использовали бы при производстве конкретной детали. Затем я создаю группу с краской. Я вношу некоторое разнообразие в карту шероховатости. Затем редактирую цвета: делаю слегка разные оттенки на краях, добавляю лёгкий общий градиент снизу вверх. Это повышает читаемость модели. Затем идёт настройка декораций, ржавчины, пыли, царапин, потёртостей. Текстура следует логике порядка слоёв и повторяет реальное производство и эксплуатацию подобных предметов в реальной жизни.

ПРИМЕЧАНИЕ: Добавьте цветные пятна, на модели в оттенках серого сложно смотреть.

Альфы

Я использовал различные альфа-маски для завершения текстур металла, краски и кожи. Обычно я беру понравившуюся фотографию с сайта вроде textures.com, конвертирую её в чёрно-белую и играю с параметром уровней.

ПРИМЕЧАНИЕ: Заранее установите соотношение сторон альфа-канала равным 1x1, иначе в SP оно будет искажено.

Некоторые текстуры имеют более сложную структуру. Для их реалистичного воспроизведения стоит подробно изучить структуру прототипа. Например, кожаный материал. У него текстурированные поры, в глубине которых скапливается больше пыли и где их глянцевость равна нулю. В местах контакта кожа натирается и тоже становится более шершавой, но более светлой. Сухая кожа на сгибах может трескаться. Чем больше таких нюансов вы отметите, тем реалистичнее получится воспроизвести материал.

ПРИМЕЧАНИЕ: Анализируйте умные материалы. Внутри можно найти несколько интересных слоёв, которые позже можно использовать отдельно от основного материала.

Освещение и рендеринг (Marmoset Toolbag)

Настройка освещения близка к стандартной схеме освещения. По своему назначению источники света можно разделить на следующие категории:

• Контурные
• Ключевые
• Заполняющие
• «Рисующие» источники света (в данном случае этот тип света использовался для подчёркивания формы модели: глубины, кривизны поверхности и т. д.)

Самое важное качество света — насколько легко он позволяет считывать форму объекта. Свет должен подчёркивать изгибы и дизайнерские решения в модели.

Что касается работы с тенями, я придерживаюсь следующего правила: один источник освещения — точечный свет, от него идёт основная тень. Я бы хотел вообще отключить другие тени, но тогда модель начинает «светиться». В качестве решения я увеличиваю размер других источников, и тени становятся мягкими, размытыми и менее заметными.

Трудности

Это был сложный для меня проект. Я пытался показать вершину своих текущих навыков и даже коснуться того, с чем раньше особо не работал, например, дизайна.

Поскольку я работал полный рабочий день во время этого проекта, у меня было очень мало свободного времени — всего пару часов в будний день и чуть больше в выходные. Чтобы организовать работу в соответствии с имеющимся временем, я записывал все этапы в блокнот, разделял их на части относительно элементов модели и назначал примерное время, которое планировал выделить на эту задачу. Например: Моделирование-пояс-1,5 ч. Таким образом, у меня получались списки для каждого элемента. В общем, могу сказать, что по разным причинам у меня не хватало времени. Но контрольные точки поддерживали моё рабочее настроение и помогали отслеживать прогресс.

Я также испытал сильный психологический стресс. Когда первая идея (препроект) оказалась неудачной, мне очень хотелось бросить проект и заняться чем-нибудь другим, но хорошо, что всё случилось именно так.

Послесловие

Спасибо моим друзьям Станиславу Тесленко и Артёму Антипову, которые помогли мне качественной обратной связью и моральной поддержкой.

Я буду рад поговорить с вами и выслушать ваши комментарии или предложения. Вы можете связаться со мной здесь:

• beldm00@mail.ru
• ArtStation
• Facebook

Дмитрий Белы, 3D-художник

Интервью провёл Арти Сергеев