Создание реалистичного персонажа, вдохновлённого монгольскими воинами XII века

Введение

Я — Сэндс Копаей, художник по 3D-персонажам, работающий в игровой индустрии. Среди проектов, в которые я внёс свой вклад за годы работы, — WWE 2K26, Apex Legends, Star Wars Jedi: Survivor, PGA Tour, Diablo Immortals, Watch Dogs: Legion и Watch Dogs 2.

Свой путь в 3D-арте я начал в 2014 году, обучаясь в программе Game Art колледжа Джорджа Брауна в Торонто, Онтарио, Канада. Первая работа в индустрии у меня появилась в 2015 году, когда я ещё учился, и с тех пор я стабильно работаю над различными играми и жанрами.

Большую часть времени вне работы я брал дополнительные классы, работал над личными проектами и постоянно стремился учиться и совершенствовать свои навыки в различных программах, связанных с созданием персонажей.

Начало работы

В детстве меня всегда увлекали древний и средневековый периоды, особенно Дальний Восток. Эта работа вдохновлена некоторыми моими любимыми романами, сериалами и играми, такими как «Троецарствие», «Марко Поло» от Netflix и «Призрак Цусимы». У меня было несколько целей при работе над этой работой; я хотел увидеть, как далеко я могу продвинуть качество своих скульптур в ZBrush, и попробовать свои силы в офлайн-рендеринге. Учитывая, что большая часть моего профессионального опыта связана с рендерингом в реальном времени, идея использовать рендерер, такой как Arnold в Maya, была очень привлекательной задачей.

Мои второстепенные цели состояли в том, чтобы ещё больше ознакомиться с Maya's XGen для всех необходимых процедур груминга и использовать Marvelous Designer для моделирования тканей между жёсткими элементами.

Моделирование

Я всегда начинаю работу над персонажами с создания наброска. На этом этапе я тщательно изучаю концепт-арт и/или любые соответствующие справочные материалы. В случае с этим персонажем у меня не было конкретного концепт-арта, поэтому набросок также служит этапом проектирования.

Основная цель наброска — разработать дизайн, наряд, доспехи и т. д. Задача — получить целостное представление о персонаже для планирования этапа моделирования. Важно, чтобы набросок был свободным и быстрым; не стоит тратить слишком много времени на этом этапе, так как это подготовительная работа.

Когда я был удовлетворён дизайном, я использовал набросок в качестве руководства для начала моделирования. Мой процесс моделирования разделён на три отдельные категории:

• Ассеты, которые не требуют моделирования тканей;
• Ассеты, которые требуют моделирования тканей;
• Груминг.

Сначала я всегда моделирую элементы, которые не требуют моделирования, так как мне может понадобиться использовать эти элементы во время моделирования в качестве объектов столкновения (например, пояса, перекрывающие свисающие ткани вокруг талии). Груминг оставляю на потом, чтобы пряди волос/меха соответствовали всем частям персонажа.

Мой общий рабочий процесс включает в себя извлечение геометрии из наброска с помощью масок в ZBrush, а затем ZRemesh для получения чистой топологии. Затем я использую кисть ZModeler для модификации топологии по мере необходимости, добавления толщины и складок. Когда я удовлетворён базовой геометрией, я добавляю уровни подразделения и леплю детали. Я часто использую слои в ZBrush, чтобы сохранить вторичные формы и высокочастотные детали отдельно для большего контроля на более поздних этапах текстурирования и рендеринга.

Совет: я часто использую временные UV для точного нанесения деталей на свою модель во время этапа скульптинга. Например, золотые детали на шлеме были выполнены путём создания круговой UV-развёртки базового шлема. Затем я скопировал и расположил альфа-канал детали в Photoshop поверх UV-развёртки шлема, чтобы создать чёрно-белую маску и применить её к шлему в ZBrush в качестве текстуры. Затем я использовал функцию маски по интенсивности внутри ZBrush, а затем функцию полигруппы по маске. Это сопровождается выделением полигруппы, содержащей нужную деталь, удалением скрытых и продолжением работы с ZRemesh и остальной частью стандартного процесса, упомянутого выше.

Все предметы одежды созданы в Marvelous Designer. Я корректирую и редактирую шаблоны, чтобы получить желаемые результаты симуляции. Как только одежда будет хорошо выглядеть в Marvelous Designer, я ввожу жёсткие элементы в качестве дополнительных аватаров и моделирую ткани на их фоне. Это создаёт органичное и реалистичное взаимодействие между тканями, ремнями и доспехами. Затем симуляции Marvelous Designer экспортируются в ZBrush и проходят стандартный процесс ZRemesh, упомянутый выше, а затем дополнительно прорабатываются для добавления второстепенных форм и деталей, а также для создания эффекта износа.

На этом этапе высокополигональная модель завершена и готова к работе над причёской. Я использовал Maya's XGen для всех операций по причёске. Когда дело доходит до XGen, крайне важно иметь очень организованную структуру файлов и соглашение об именах. Всегда начинайте со сбора как можно большего количества референсов и тратьте много времени на прорисовку ваших руководств XGen как можно точнее. Всегда рассматривайте свои руководства с разных ракурсов и следуйте правилам формы C и S для каждого руководства. Убедитесь, что руководства никогда не бывают плоскими ни с одного угла и всегда имеют форму C или S. Применяйте модификаторы осторожно и по возможности избегайте использования более трёх модификаторов комков в описании.

Совет: чтобы визуализировать свои причёски во время процесса моделирования, я люблю использовать ZBrush's FiberMesh для временного заменителя причёски. Это позволит вам иметь полную визуализацию конечной модели при окончательной проработке высокополигональных деталей.

Совет: хотя причёску принято считать частью процесса моделирования, я советую делать её во время фазы текстурирования. Гораздо эффективнее делать работу над причёской, когда у вас настроена сцена для просмотра внешнего вида, чтобы можно было быстро визуализировать прогресс причёски.

Моё любимое программное обеспечение для работы с топологией — TopoGun 3. Иногда я сначала использую ZRemesher, прежде чем перейти к TopoGun, чтобы ускорить процесс. Вся работа с UV для этого проекта была выполнена в RizomUV. Я разделил свою модель на части и использовал рабочий процесс UDIMs для более точного контроля над плотностью текселей каждой детали.

Текстурирование

Я начинаю процесс текстурирования с того, что сначала делаю проход по блокировке цвета и материала. Существует множество различных типов материалов с разной информацией о поверхности. Например, металлы могут иметь широкий диапазон отражательной способности: от пескоструйного металла до чистого хрома. Хотя важно передать реализм, не менее важно создать привлекательный визуальный объект с художественной точки зрения. Выполняя проход по блокировке текстуры, я экспериментирую не только с цветами, но и со значениями отражательной способности каждой поверхности, чтобы найти сочетание, которое будет одновременно реалистичным и художественно привлекательным.

Как только я остановлюсь на своих цветах и типах материалов, я начну собирать ссылки для каждого типа материала. На этом этапе я отхожу от модели и создаю библиотеку базовых материалов на основе типов поверхностей, которые мне нужны. Я создал такие материалы, как лакированная кожа, окрашенные металлы с различным износом, ржавчина, царапины, грязный хлопок и т. д. Я добавил любые детали поверхности, которые определяли бы возраст и состояние материала в этих базовых материалах.

Я использовал квадрат 2mx2m для каждого материала. Для модели персонажа 2м x 2м — это хорошее количество материала, чтобы покрыть почти каждую деталь без необходимости слишком много раз накладывать плитку. Это позволяет мне размещать больше уникальных деталей, таких как неправильные цвета, грязь и грязь в этих текстурах, не беспокоясь о том, что они будут повторяться слишком много раз на модели. Созданные таким образом базовые материалы можно использовать повторно в модели и в будущих проектах. Привычка подходить к текстурам таким образом — как в профессиональной, так и в личной работе — это хорошая привычка. После создания нескольких ассетов у вас появится большая библиотека материалов, которая значительно ускорит ваш рабочий процесс текстурирования, сохраняя при этом последовательность и качество.

Теперь, когда собраны ссылки и создана библиотека базовых материалов, специально для этого проекта, пришло время перейти к Substance 3D Painter. Я использовал стандартную модель PBR Color/Metal/Roughness/Normal для доспехов. Всё, что связано с кожей, использует рабочий процесс карты смещения и текстурируется в Mari. Волосы и мех текстурировались процедурно с использованием шейдера Arnold для волос.

Я начинаю с запекания всех необходимых карт с высокополигональной на низкополигональную в Substance 3D Painter. Я запекаю в разрешении 4K и рисую в 2K для лучшей производительности внутри SP. Как только я проверю, что запечённые файлы чистые, перед началом процесса рисования есть ещё один шаг.

Хорошая идея — настроить сцену для разработки внешнего вида с нейтральным освещением, чтобы постепенно проверять вашу работу с текстурами с помощью быстрых рендеров. Поскольку Arnold — мой рендер выбора для этого проекта, я начал с настройки SkyDome в Maya, используя нейтральное студийное освещение HDRI. Я дополнил SkyDome простой трёхточечной схемой освещения. Создал поворотный стол, простой пол и фон для улавливания теней. Важно использовать нейтральное освещение и убедиться, что ваш HDRI не имеет высокой контрастности. Это создаёт подходящую среду для разработки внешнего вида и настройки значений текстур по мере работы. Теперь вы можете экспортировать свои текстуры и настроить шейдеры внутри Maya. Я использовал стандартный шейдер поверхности Arnold для этого проекта. С помощью всего этого вы можете начать рисовать и накладывать текстуры на ассет внутри Substance 3D Painter, а экспорт ваших текстур автоматически обновит ваши текстуры внутри сцены для разработки внешнего вида для быстрой проверки прогресса по мере работы в SP.

Совет: Хороший способ добиться более реалистичных результатов с вашими текстурами — вылепить некоторые более крупные детали в вашей модели и полагаться только на высокочастотные детали, которые будут поступать из ваших текстур. Например, в случае с кожей я вылепил некоторые более крупные и выраженные складки кожи на этапе скульптинга и полагаюсь на базовые материалы для мелких зёрен кожи.

Рендеринг и освещение

Рендеринг доспехов был простым переходом от сцены для разработки внешнего вида к финальной сцене рендеринга, поскольку все детали используют стандартный шейдер поверхности в Arnold. Для кожи (головы и рук) я создал сеть затенения внутри Hypershade в Maya для более точного контроля. Я использовал региональные маски, чтобы разделить различные области лица, такие как щёки, глаза, рот, подбородок, лоб, кончик носа и т. д. Эти маски затем использовались для управления интенсивностью текстур Specular, Roughness и Displacement на модели, связанной с каждой областью лица. Карта смещения — это RGB-текстура, где детали смещения хранятся в красном канале, третичные детали — в зелёном канале, а микродетали — в синем канале.

Я использовал узлы aiMultiply и aiLayerRgba Arnold для объединения масок, сохраняя при этом отдельные входные сигналы управления для каждой области. Настройка сети шейдеров кожи таким образом позволяет осуществлять точный контроль во время разработки внешнего вида. Это позволяет мне легко изменить глянцевость век или значение Specular для области лба или даже сделать микродетали щёк или носа более выраженными, просто отрегулировав входные значения для каждой области. Это гораздо более эффективный и быстрый способ точной настройки значений параметров кожи для достижения желаемых конечных результатов без необходимости постоянно рисовать и обновлять текстуры.

Освещение финальной сцены также было переходом из сцены для разработки внешнего вида. Я заменил студийный HDRI на пустынный HDRI и понизил его интенсивность. Я снова настроил трёхточечную схему освещения, но на этот раз использовал тёплый свет для ключевого и заполняющего освещения, а для Rim использовал холодный свет. Когда дело доходит до освещения, меньше значит больше. Я стараюсь использовать как можно меньше источников света. Как только я был доволен положением, углом и интенсивностью источников света, я добавил пару небольших прожекторных светильников в определённые области. Я использовал блокировщики света, чтобы маскировать области, где я не хотел света или более тусклого освещения. Финальная сцена рендеринга состоит из SkyDome и 5 прожекторных светильников. К этим рендерам не применяется постобработка, кроме небольшого увеличения экспозиции для небольшого осветления изображений, они являются необработанными рендерами из Maya's Arnold.

Заключение

Самая большая проблема, с которой я столкнулся в этом проекте, — это планирование и организация всех различных движущихся частей и рабочих процессов, а также обеспечение их совместимости на каждом этапе. Тщательная организация файловых структур, использование точных соглашений об именах и сохранение итераций файлов чрезвычайно помогали на этом пути. Один из ключевых уроков, который я усвоил в этом проекте, — это баланс уровней детализации в ваших текстурах для достижения более реалистичных и художественно привлекательных результатов. Художникам легко увлечься деталями и захотеть убедиться, что все их детали читаются на расстоянии. Это ловушка, из-за которой ваши модели могут выглядеть очень шумными и трудными для восприятия. Важно помнить, что не каждая деталь на вашей модели должна быть видна с каждого расстояния, некоторые детали должны быть видны аудитории только при крупных планах.

Мой совет тем, кто начинает свой путь в искусстве персонажей, — помнить, что это марафон, а не спринт. Чтобы быть художником персонажей, требуется освоить множество различных дисциплин и специальностей, и изучение их всех одновременно может оказаться непосильным. Разделите свой путь обучения, сосредоточьтесь на каждом предмете отдельно и не торопитесь в обучении. И, конечно же, никогда не прекращайте учиться, всегда будьте учеником этого ремесла.

Сэндс Копаей, старший художник по персонажам

Интервью проведено Глорией Левин (Gloria Levine)