Стилизованная подводная лодка

Введение

Привет, я Джейк. Я из Огайо, США, и работаю в 3D-индустрии более 10 лет. В основном я занимался разработкой симуляторов и образовательных приложений в Unity для мобильных устройств и ПК. Я работал над несколькими небольшими инди-проектами и в сообществе моддеров для Skyrim и Chivalry: Medieval Warfare. В настоящее время я художник-фрилансер, доцент кафедры анимации в Университете Святого Франциска в Форт-Уэйне, штат Индиана, а также управляю соло-игровой студией в свободное время.

Я начал заниматься 3D-моделированием ещё в 2008 году, и это не было моей целью. Я изучал игровое искусство и дизайн в Художественном институте Питтсбурга в надежде стать концепт-художником. После первого занятия по 3D я познакомился с областью разработки игр, о которой раньше не думал. С тех пор я продолжаю работать над своим мастерством в личных и профессиональных проектах. Я всегда стремлюсь узнать больше, и я надеюсь, что если из этой статьи можно извлечь хотя бы одну вещь, то это научиться самостоятельному обучению, потому что программное обеспечение и рабочие процессы постоянно меняются.

Подводная лодка: происхождение

Весь проект возник из маленького наброска в углу моего блокнота во время встречи. Большая часть моей работы связана с твёрдыми поверхностями, и с детства меня всегда завораживали глубокие океаны. Так что, думаю, это просто детский интерес, который проявился в мультяшной атмосфере.

Я хотел сохранить единообразие дизайна, повторяя сферические формы по всему проекту. Он должен был быть мультяшным и весёлым, но реалистичным. Стилистически я подходил к нему с точки зрения Overwatch/Fortnite. Просмотр ряда дизайнов из обеих игр помог определить некоторые пропорции, цветовую палитру и функциональность. Чтобы модель оставалась читаемой как подводная лодка, также использовались фотографии подводных лодок, которые повлияли на дизайн таких частей, как плавники, винты и балластные цистерны.

Моделирование

Процесс моделирования включал то, что я бы назвал подходом «от хаоса к порядку». Большая часть работы была выполнена в Maya, а затем некоторые детали были доработаны в ZBrush. С основным корпусом подводной лодки я начал со сферы, а затем использовал другие формы, чтобы получить общую форму, используя булевы операции и просто вставляя формы друг в друга. Это создало довольно грубую топологию, но позволило добиться приемлемого силуэта.

Как только силуэт был определён, сетка была полностью перестроена с правильным потоком полигонов. Сетка была построена с X-симметрией, чтобы маленькие пластины и болты можно было продублировать на другую сторону. Создание экземпляров сеток с симметрией также позволило быстро вносить коррективы. Использование радиальной симметрии ускорило добавление болтов вокруг переднего стекла и на верхнем кольце.

Заранее продумывая некоторые элементы, можно сэкономить много времени и усилий. Например, сделав неупакованную болтушку с низким разрешением и поместив её вместе с болтом с высоким разрешением, можно было избежать необходимости перестраивать и распаковывать их все отдельно позже.

По мере развития модели я использовал инструмент Crease, чтобы убедиться, что края оставались острыми при подразделении. Я знал, что это не будет перенесено в ZBrush, поэтому подразделил сетку несколько раз, прежде чем отправить её туда.

После отправки сетки в ZBrush все части были разбиты на отдельные подинструменты для облегчения манипуляций. Я создал небольшую библиотеку альфа-масок для использования при создании некоторых более мелких панелей, вентиляционных отверстий и отверстий. Я создал альфы, быстро смоделировав их в 3ds Max и импортировав их в ZBrush. Затем я настроил камеру обзора и использовал кнопку «Grab Doc» в слоте Alpha, чтобы превратить сетку в альфа-текстуру.

Все детали были доработаны в ZBrush, упрощены и отправлены обратно в Maya для ретопологии. Часть сетки с высоким разрешением я смог оптимизировать для низкого разрешения вместо того, чтобы перестраивать всё заново. Я развернул модель на один UV-лист. Сетка высокого разрешения была экспортирована из ZBrush, а низкого — из Maya. Их перенесли в xNormal для проецирования карт нормалей и окклюзии по окружающему свету. В Maya я создал каркас для подводной лодки, который отправил в xNormal, чтобы помочь с точностью проекции. Пришлось создать несколько каркасов и несколько раз запекать их, чтобы свести к минимуму искажения нормалей. Всё это было объединено в Photoshop.

Окна и балластные цистерны

При подразделении сферы могут произойти некоторые странные вещи. Из-за того, как точки сходятся на сфере, верх и низ фигуры состоят из треугольников. При подразделении они преобразуются в четырёхугольники, и начинают проявляться некоторые проблемы со сглаживанием. По этой причине у меня нет сходимости этих точек на главном окне. Выглядело бы намного чище, если бы они сходились, но с точки зрения сглаживания это создало бы проблемы при проецировании моей карты нормалей. У низкополигональной модели сходимость этих точек по всему окну обеспечивает плавность потока и не требует беспокоиться о затенении, поскольку оно не подразделяется.

Балластные цистерны по бокам были довольно простыми. Я начал со сферы и вытянул её, чтобы получилась капсула. Для лучшей плотности при подразделении были добавлены петли рёбер. Панель на них была детализирована в ZBrush с использованием некоторых созданных мной альф. Я использовал ручку из набора моделей IMM Джозефа Друста в ZBrush в качестве основы и добавил сегментацию для детализации.

Мелкие детали

Большинство деталей, добавленных в дизайн, были скорее импровизированными, чем методичными. Винт, очевидно, имел смысл как двигательная установка для корабля, как и плавники и колесо люка. Всё остальное было методом проб и ошибок. В какой-то момент у меня был большой роботизированный манипулятор, свисающий с нижних дверей отсека. Он казался немного мультяшным и просто не вписывался в общий стиль, поэтому я отказался от него.

Текстурирование

Для текстурирования я использовал Substance Painter и следовал рабочему процессу PBR. Я опробовал несколько разных цветовых образцов и создал несколько замаскированных папок, чтобы быстро менять типы материалов в определённых областях. Стиль изначально был разрозненным, потому что модель была более стилизованной, но материалы пытались выглядеть слишком реалистично. Я переработал некоторые из своих материалов и смягчил износ. Некоторые декали были сделаны в Photoshop, а затем использованы в качестве масок слоёв или альф кистей. Для каждого типа материала я добавил слой маски, чтобы нарисовать более органичный износ и царапины.

Сложности

Самой большой сложностью, безусловно, было текстурирование. У меня была пара вдохновляющих стилей (Overwatch/Fornite), на которые нужно было ориентироваться, и нужно было придерживаться их эстетики. Работая над несколькими итерациями, а также получая обратную связь от моего 3D-сообщества, я смог решить эту задачу. Очень здорово быть вовлечённым в сообщества, которые могут дать вам обратную связь, чтобы улучшить вашу работу и помочь вам расти как профессионалу. Иногда при работе над такими проектами вы можете столкнуться с проблемами, для которых ваше программное обеспечение не имеет хороших решений. После перестроения сетки низкого разрешения Maya продолжала выдавать мне ошибки при развертывании, которые я не мог решить. Я провёл очистку сетки, объединил некоторые вершины и позаботился о неманifold-геометрии. Даже экспорт и повторный импорт не смогли решить проблему. Поэтому я отправил модель в 3ds Max. Проблем в Max не было, но Maya по какой-то причине зависла, даже несмотря на то, что история была удалена. Иногда вы можете найти решение, но не ответ на проблему.

Джейк Нолт, 3D-художник

Интервью проведено Кириллом Токаревым