Чудо в кепке (создание 3D персонажа)

Trofei · 4 июля 2010

Создание 3D персонажа - Юры, для анимационного фильма «Тайна старой пещеры».

Автор: Педяш Дмитрий

Всем привет! Сегодня я поделюсь с вами опытом работы над анимационным фильмом «Тайна старой пещеры», а именно над созданием персонажа по имени Юра. С того самого момента, как скетч был завершён и передан мне, никаких причин сдерживать дикое желание начать работать не оставалось . Осталось только лишь выбрать путь, по которому все задумки будут реализовываться. Ну а задумки, собственно, были следующие: мы изначально решили создать Hi poly модель парня, и затем перевести детализацию на карты нормали, дисплейсмента ну и т.д. Единственное, что оставалось решать, так это, каким именно методом решать поставленные задачи. То есть, можно было, конечно, пойти старым добрым, и веками проверенным методом – создать базовый мешь объекта в пакетах 3D моделирования, таких как 3DS Max или, скажем, Maya, а затем перебросить его в программы, предназначенные для Hi poly моделлинга (скульптинга), такие как Pixologic Zbrush или Autodesk Mudbox, и, исходя из выбранной программы, в последствии сгенерировать карты, или, скажем, использовать текстурную развёртку персонажа и в Adobe Photoshop, сделать интересующие карты. В общем, путей для реализации хватает…Всё зависит от толщины непреодолимого намеренья действовать, ну и, не в последнюю очередь, от опыта работы с программами и приятных воспоминаний об этой самой работе.

В моём же случае, я решил изначально создавать персонаж в Zbrush 3.1, начиная от изначальной сетки и заканчивая экспортом оптимизированной топологии в последующий пакет, выбранный для риггинга и анимации. Спросите почему? Ответ прост, потому что так захотелось . К тому же, зная некоторые тонкости работы с Z-сферами, я решил немного ускорить сам процесс создания начальной топологии персонажа. Собственно, за это и многое другое, я и люблю работать в данной программе, но ощущая за спиной гневное дыхание любителей Autodesk Mudbox, скажу лишь, что в ознакомительных целях, как-то читал работу одного специалиста приличного уровня, работающего в Mudbox. И был неприятно удивлён количеством лишних телодвижений, которые человеку пришлось сделать для решения, с точки зрения Zbrush элементарных задач, а всё это тянет за собой время производства… Но, тем не менее, хочу подчеркнуть, что речь шла лишь о старой версии Mudbox и ни в коем случае не утверждаю, что он чем-то лучше или хуже. Скорее, это личный выбор каждого конкретного специалиста. Но мы немного ушли от темы.

Так вот, когда вопрос с методами решения задач был решён, можно было расслабиться, и приступить непосредственно к процессу. Сначала я хотел сделать всего персонажа одним нераздельным мешем, но буквально тут же понял всю нелепость этого решения, ввиду многих факторов. По-этому начальная топология была разбита на следующие фрагменты – кепка, волосы, голова, грудь и живот ( всё что закрывает рубашка, руки от плеча до запястья, ноги, и обувь. И, так как персонаж по сюжету ни разу не переодевался и не менял одежды, то было принято решение создавать изначально готовый одетый мешь, не моделируя отдельно «голое тело».

С этого и начали. Моделирование Zсферами сильно отличается от привычных способов полимоделинга в пакетах 3D графики. И если человек привык работать полимоделингом, то такой способ создания объекта, как с помощью Zсфер, может изначально вызвать реакцию, вроде: «ну ваще всё не так». Вот к примеру с чего может начинаться создание начальной топологии:

Согласен, необычно, но всё же довольно эффективно. Когда грубая доводка формы объекта готова, можно, и даже нужно сделать ретопологию. Ретопология, - это перестроение сетки для того, чтобы она лучше соответствовала форме объекта. Другими словами, начальная сетка должна содержать в себе некоторые крупные детали моделируемого объекта, и должна быть распределена соответственно. К примеру, если моделировать голову из сферы, то путём неоднократного разбиения сетки (devide) можно добиться густоты сетки достаточной, для того, чтобы «вылепить» из неё ухо. Но, тем не менее, получиться, что в области уха, где мешь вытягивался и деформировался, сетка будет распределена не равномерно, к тому же, начальные уровни разбиения не будут содержать той детализации, которая не может быть получена с имеющимся на данном уровне количеством полигонов.

Для наглядности вот пример, когда старая топология уже не соответствовала геометрии обьекта:

Если обратить внимание на ухо Юры, то на первой картинке не видно каких либо дефектов геометрии объекта, тем не менее, для того чтобы вылепить ухо, пришлось увеличить плотность начальной сетки в 8 раз, и, если посмотреть на следующее изображение головы, то видно, что геометрия уха исчезает при уменьшении количества разбиений сетки. Собственно, для этого и предназначена ретопология, дабы перестроить сетку так, чтобы сетка low poly модели содержала всю необходимую детализацию геометрии. На следующей картинке показана модель головы после ретопологии.

Как видно, теперь даже low poly уровень содержит необходимую для построения уха геометрию. К тому же таким же способом избавляются и от других подобных «дефектов» сетки.

Ниже я сделал пару изображений остальных объектов, из которого скрутили нашего героя:

Кстати, начальную геометрию сетки я создавал средствами Autodesk 3DS Max. Так же я для себя не нашёл лучшего способа создания развёртки текстур, чем предлагает этот пакет. И комбинируя Unwrap UVW методом Pelt и релакс можно добиться хороших результатов за минимальное время. Ну а затем, подменив Zbrush’шевскую развёртку на созданную в 3DS Max, непосредственно перед началом создания карт, исчезает проблема лишних швов и растяжений текстур.

Вот на такие фрагменты я и «порезал» персонажа. Кстати, в этом есть ещё несколько приятных моментов… Первое, когда имеешь дело с отдельным фрагментом объекта, можно позволить себе удовольствие добавлять мельчайшие детали, за счёт того, что можно уплотнить сетку, добиваясь огромного числа полигонов, распределённых не на весь объект, а на его малую часть.

К слову, как видно из изображений, процесс текстурирования так же был сделан в Zbrush 3.1. Там же я создал материалы, карты нормалей и дисплейсмента, на основе разницы в геометрии между low poly и hi poly моделями, карты спекуляра, которые в Photoshop’е вытянул из альфы текстурных карт. Для этого при экспорте из Zbrush я предварительно «залил» объект материалом, и при экспорте в *.psd согласился с предложением добавить альфу спекуляра в экспортируемый файл. К сожалению, напрямую нельзя использовать материалы, созданный в Zbrush, в каких либо других пакетах. Это связано с различными методами просчёта материалов при рендеринге. Но тем не менее, оттенки, затенения и другие эффекты, придаваемые шейдером материала, можно всё же добавить в текстуру при экспорте. Позднее к списку экспортированных карт я добавил и карты окклюжена.

Ну, самое приятное во всей работе – это то, что она рано или поздно подходит к своему логическому завершению. И снабдив экспортированный в предпочитаемый аниматорами пакет 3D графики мешь картами, и заготовив бэкап, можно с чувством выполненного долга приступать к следующей задаче

Конечно же, персонаж на данном этапе ещё далеко не готов к анимации, и ещё предстоит сделать риггинг, и привязку к костям, но это всё – дело отдельной статьи . На этом, пожалуй, всё.

Всем спасибо за уделенное внимание.