Создание реалистичного бинокля для начинающих с помощью ZBrush и Substance 3D

Введение

Привет всем! Меня зовут Илья Башкир, я 3D-художник из Киева, Украина, и я хотел бы поделиться некоторыми советами, хитростями и инструментами, которые я использую в своей работе в качестве новичка, чтобы добиться хороших результатов на ранних этапах создания реквизита.

Мне 25 лет, и я пришёл в индустрию совсем недавно. На момент создания проекта с биноклями я занимался 3D всего три месяца.

До этого у меня не было никакого опыта в индустрии, и я вообще не занимался искусством — не рисовал, не занимался моделированием, не имел художественного образования.

Погружение в 3D-искусство

Как и многие другие, я начал с основ — бесплатных уроков на YouTube. Первый шаг — освоиться с основами. Любое 3D-программное обеспечение поначалу может показаться пугающим, как панель управления космическим кораблём. Но волшебство в том, что знания в этой области растут в геометрической прогрессии. Если вы будете последовательны, всё начнёт иметь больше смысла, и каждая новая программа станет легче для изучения — большинство из них основаны на одних и тех же принципах.

Я учусь каждый день около 12 часов. Я хотел увидеть результаты как можно скорее. Есть поговорка, что 80% результатов достигается за счёт 20% знаний — и это относится к 3D. Освоив самые важные инструменты в каждой программе, вы сможете достичь почти всего.

Мой первый месяц был посвящён изучению основ в Blender — такие вещи, как перемещение, масштабирование, вращение, выдавливание и т. д. Я быстро понял, как мне нравится работать в 3D, и как сильно я мотивирован, чтобы совершенствоваться каждый день. Именно тогда я решил перейти на Maya и отнестись к делу более серьёзно.

В конце концов, я записался на курс, который познакомил меня с современным конвейером производства AAA-игр. После его завершения я наконец набрался смелости, чтобы начать свой первый личный проект.

Ссылки

Каждый проект начинается с идеи. И важно, чтобы вам действительно нравилось то, над чем вы работаете. Чтобы было проще решить, что создавать, я задал себе несколько вопросов в самом начале:

• Стиль — реализм или стилизация? Обычно это легко, просто подумайте о своих любимых играх.
• Сеттинг — что вам ближе: фэнтезийные миры, научная фантастика или, может быть, настроение Дикого Запада?
• Сложность — не начинайте с танков, сложных механизмов или сложных органических форм. Будьте реалистами в отношении своего текущего уровня навыков.

Если вы смотрите на концепцию, и она соответствует всем трём пунктам, вы готовы начать собирать ссылки!

Моя доска ссылок помогала мне на каждом этапе — от моделирования до финальных рендеров.

Я собирал изображения биноклей со всех возможных ракурсов — чтобы понять как техническую сторону (механизм должен быть точным), так и творческую сторону (материалы, цвета, износ для текстурирования).

Почему модель бинокля?

На то было несколько причин. Во-первых, это довольно сложный объект (стекло, металл, краска, кожа), но у него простая структура благодаря симметрии. Две стороны механизма идентичны, поэтому мне нужно было смоделировать только одну и отразить другую.

Начало моделирования

Я специализируюсь на моделировании с помощью подразделения, поэтому выбрал этот подход для создания бинокля. Я начал процесс моделирования с блоутаута. Для меня первый шаг — всегда определение правильных размеров и пропорций. Важно заранее установить точный масштаб в реальном мире, чтобы избежать технических проблем позже.

Мой блоутаут был немного более детализированным, чем обычно требуется — я включил винты, канавки и вмятины. Хотя это не строгое правило. Вы можете выделить основные формы, используя цилиндры и примитивы, чтобы проверить пропорции — это тоже работает. Но я предпочитаю на этом этапе прорабатывать детали немного больше, так как это помогает мне более чётко визуализировать конечный результат.

В целом, мне нравится следовать принципу «от большого к малому». Итак, я начал с самой большой и определяющей части бинокля — основного корпуса. Затем перешёл к линзам, объективу, а затем к более мелким деталям.

Высокополигональное моделирование: топология имеет значение

После завершения блоутаута я перешёл к созданию детальной высокополигональной модели. Это один из самых важных этапов процесса. Я стремился сделать высокополигональную модель как можно более точной и refined, не отклоняясь от моих референсов.

Создание чистой топологии — это то, чему я всё ещё учусь — но я могу с уверенностью сказать, что мои текущие результаты намного надёжнее, чем когда я пытался добиться хорошего затенения за счёт плохой топологии. Хорошая топология особенно важна для моделей с органическими формами или анимацией.

Вот некоторые из ключевых правил, которым я следую:

• Треугольники — используйте их осторожно. Они подходят для разбиения неплоских многоугольников или на плоских поверхностях. Хотя можно было сделать этот бинокль полностью на основе квадов, я не хотел тратить на это целую жизнь.
• Звёзды (полюса) — вершина с пятью или более сходящимися рёбрами должна появляться только на плоских участках. В противном случае это может испортить затенение.
• Поддерживающие рёбра — я избегаю размещать их слишком близко к краю. Суперплотные фаски могут выглядеть чистыми вблизи, но при просмотре с обычной игровой камеры с расстояния острые фаски могут нарушить реалистичность. Я всегда уменьшаю масштаб, чтобы оценить, как край выглядит в масштабе игрового процесса.
• Нгоны — просто нет. Все модели должны быть свободны от нгонов, чтобы обеспечить правильную триангуляцию для игровых движков.

Кожаные детали и органические несовершенства

Как видите, кожаные элементы не идеально гладкие или плотно приклеены к корпусу бинокля — и это сделано специально. Я хотел остаться верным референсам и воспроизвести едва заметные несовершенства, которые придают реквизиту ощущение реальности и использования.

Для достижения этого я вылепил складки в ZBrush. Я экспортировал базовую сетку в ZBrush, потому что, по моему опыту, это самый быстрый и интуитивно понятный способ создания органических, естественно выглядящих деформаций.

Я замаскировал всё, кроме кожаных деталей, и использовал кисть Move Topology, чтобы слегка вытянуть края от основного корпуса. Это помогло имитировать вид состаренной кожи, которая начала отслаиваться или ослабевать со временем — небольшая деталь, но она значительно увеличивает реалистичность финальной модели.

Создание низкополигональной модели, готовой к игре

Поскольку это был портфолио, я намеренно отдавал приоритет визуальному качеству, а не строгим ограничениям по количеству полигонов. Однако я всё равно пытался поддерживать баланс между эстетикой и производительностью. Если бы я создавал эту модель для реальной игры, я бы пожертвовал складками на кожаных деталях — это сэкономило бы значительное количество полигонов.

Работа над UV

Всю работу с UV-развёрткой я делал в Maya. Поскольку моя модель в основном состоит из цилиндрических форм, я уделял особое внимание минимизации разрезов на горизонтальных кольцах, чтобы уменьшить видимое растяжение.

Я развернул всю модель вручную и поместил всё в один набор текстур, без наложений. Хотя бинокль идеально симметричен, я решил не зеркалировать UV-развёртку, потому что хотел создать едва заметные различия между обеими сторонами, что было бы невозможно при наложении UV-развёртки.

Однако, если бы я делал этот реквизит для игры в реальном времени, я бы обязательно зеркалировал UV-развёртку, чтобы получить более высокую плотность текселей и оптимизировать использование текстур.

Baking Maps

Все мои карты я запекал в Marmoset Toolbag. Перед запеканием я всегда тщательно совмещаю низко- и высокополигональные сетки, чтобы убедиться, что нет отсечений или пробелов. Обычно я создаю пользовательскую клетку для каждой части модели, чтобы получить максимально чистый результат. Даже слегка неправильная клетка может испортить всё запекание из-за перекоса нормалей или артефактов. Я вручную корректирую сетку клетки, подталкивая её ровно настолько, чтобы покрыть все высокополигональные детали. Я запекаю все основные карты — нормалей, AO, кривизны, идентификатора материала, идентификатора объекта и положения — с разрешением 4K.

Текстурирование

Текстурирование, наверное, моя любимая и, на мой взгляд, самая важная часть всего процесса — особенно для новичков, стремящихся как можно раньше добиться профессионального результата. На этом этапе я действительно сосредоточился на применении всего, чему научился до сих пор, и хотел бы поделиться некоторыми ключевыми советами, которые помогли мне сделать модель отточенной и правдоподобной даже на раннем этапе моего пути в 3D.

Я выполнил всё текстурирование в Substance 3D Painter. Одна из самых эффективных техник, которую я обнаружил, — это то, как сильно может изменить ситуацию вариативность цвета и шероховатости. Просто добавив едва заметную случайность — даже на плоских поверхностях — можно оживить материал. Этот единственный принцип превратил мои текстуры из плоских в визуально насыщенные, и я призываю любого новичка попробовать это как можно раньше.

Вот как я добился поверхности с чёрной краской:

И кожаный материал:

Вы также можете заметить, что я стараюсь не доводить свои слои до 100%. Вместо этого я предпочитаю накладывать несколько слоёв с разными вариациями грязи и едва заметной цветовой вариацией. Эти слои обычно видны только при непрозрачности 10–30%. Я считаю, что такой подход выглядит гораздо более естественно и реалистично, чем использование резких или чрезмерно насыщенных цветов.

Ещё одно золотое правило, которому я следую: оставайтесь верными своей референции, особенно если вы работаете с реальными фотографиями, как это сделал я. Может возникнуть соблазн проявить творческий подход и выдумать детали, но обращение к реальности делает вашу работу обоснованной, сбалансированной и более правдоподобной, как это сделал я здесь — краска стёрлась именно в том месте, где бинокль часто соприкасался с поверхностями, а с объективной стороны царапин или износа нет вообще, поскольку эта часть касается только человеческого лица, и поэтому краска просто не могла там стереться.

Также обратите внимание на градиенты — именно здесь проявляется вся цветовая вариативность: красный, зелёный и коричневый. Почти невозможно выделить каждый цвет по отдельности, но вместе все слои образуют очень живую и реалистичную поверхность, которая выглядит богатой и естественной.

Я также стараюсь избегать «процедурно выглядящих» результатов. Ближе к концу процесса текстурирования я вручную разбиваю повторения, настраиваю маски или рисую мелкие детали вручную. Эти последние штрихи имеют большое значение. При наличии правильных референсов и немного терпения можно создать текстуры, которые будут выглядеть так, будто они принадлежат профессиональному портфолио — даже на раннем этапе обучения. Просто начните с использования цветовой вариации.

Рендеринг

Для этого проекта я использовал Marmoset Toolbag, потому что он быстрый, гибкий и идеально подходит для рендеринга в реальном времени. Когда вы работаете над проектом для портфолио, рендеринг становится одним из самых важных этапов — даже самая хорошо проработанная модель может выглядеть невыразительно, если рендеры скучные или плоские.

Прежде чем открыть Marmoset, я беру ручку и блокнот и записываю план рендеринга. Это помогает мне оставаться сосредоточенным и целенаправленным в съёмке.

Хотя мой план рендеринга может выглядеть как хаотичный набор заметок, без него было бы легко потеряться или забыть, чего я пытаюсь достичь. Я потратил несколько часов на его составление — не случайным образом, а на основе воображения и тщательного исследования.

Я просмотрел некоторые работы, которые сохранил на ArtStation, тщательно проанализировав, что выделяло их для меня. Затем я взял элементы, которые мне нравились больше всего, и переосмыслил их в соответствии с моим проектом, как это было со снимками, где я добавил логотип и текст.

Я также искал «бинокли» на ArtStation и анализировал самые успешные работы с похожими реквизитами.

Основываясь на этом анализе, я чувствовал себя гораздо увереннее, начиная процесс рендеринга. Я не пытаюсь изобретать велосипед, но и не слепо копирую существующие работы. Как новичок, я предпочитаю полагаться на устоявшиеся визуальные правила — некоторые из которых существуют уже несколько веков, со времён да Винчи, — такие как правило третей, симметрия и золотое сечение.

Я также использовал Photoshop, чтобы добавить текст и логотип на свои рендеры. Что касается эффектов постобработки, таких как зерно, виньетка, насыщенность и контраст, я предпочитаю настраивать их непосредственно в Marmoset. Я считаю это крайне удобным, поскольку Marmoset предлагает очень удобный способ настройки этих параметров. Для меня важно не тратить слишком много времени на изучение того, как делать одно и то же в разных программах, если я могу достичь желаемого результата в одном месте.

Это мои настройки для рендеринга в студии и окружающей среде (видео выглядят лучше с более низким эффектом зерна).

Освещение и композиция

Я расположил бинокль в кадре так, чтобы он не занимал слишком много или слишком мало места — золотая середина для презентации реквизита обычно составляет около 60–70% кадра. Это помогает сохранить фокус на модели, оставляя при этом пространство для дыхания и правильного освещения.

Для освещения я использую универсальную настройку, которая хорошо работает для большинства реквизитов:

• Ключевой свет — основной источник света, который определяет общую форму и направление теней.
• Заполняющий свет — смягчает тени, созданные ключевым светом, и выявляет больше деталей.
• Задний свет (ободок) — добавляет тонкий ободок или подсветку края, что помогает отделить модель от фона.
• Корректирующий свет — используется для исправления любых участков, которые кажутся слишком тёмными или нуждаются в дополнительном выделении и балансировке.

Также взгляните на скриншоты ниже. Рендеринг в окружающей среде требует более индивидуального подхода. Например, я использовал минимальную настройку освещения: всего несколько точечных источников света для имитации свечения ламп, мягкий заполняющий свет сверху и тонкий задний свет, чтобы отделить объект от фона.

Спасибо, что нашли время просмотреть мои работы — я надеюсь, что эта статья вдохновит новых художников начать создавать свои произведения и не бояться. Вы можете научиться всему этому — самое главное — просто начать. Даже новички могут добиться профессионально выглядящего результата благодаря внимательному наблюдению и вниманию к деталям. Даже если вы только начинаете, не стоит недооценивать то, чего вы можете достичь. Освойте основы, внимательно наблюдайте и не торопитесь — результаты придут. Я всё ещё учусь, и мне интересно, куда приведёт меня этот путь.

Можете ознакомиться с другими рендерами здесь.

Илья Башкир, художник по реквизиту