Новичкам часто говорят, что не нужно уметь рисовать, чтобы заниматься 3D. В какой-то степени это правда: ты мог никогда не держать карандаш в руках, и это никак не помешает тебе сделать хорошую UV-развёртку или ретоп. Но когда дело доходит до более комплексной работы — рендер, текстурирование, 3D-концепт — без знаний художки и фотографии будет сложнее. Никто не требует повторять картины Рембрандта или писать как Брюллов. Но базовое понимание колористики, композиции и психологии линий способны на голову улучшить твои работы.

Меня зовут Максим Назаров — 3D-художник по оружию и пропсам, основатель проекта 3D Gun Studio. В этой статье я постараюсь показать, как навыки художки помогают в 3D-концепте, текстуринге и рендере и делают работы на порядок качественнее.

Мой опыт в 3D до изучения художественных навыков

Я никогда не учился в художественной школе, из любопытства и желания приобрести новое хобби в 25 я начал заниматься рисованием: прошёл пару курсов, прочёл несколько книг, и меня затянуло. Казалось бы, хобби никак не связано с работой в 3D. Но оно дало невероятный буст навыкам в профессиональной деятельности. Уже и рендеры стали не такими плоскими и текстуры преобразились, да и работать стало проще. Так же и ты можешь начать заниматься рисованием — начни с простого: поштрихуй, порисуй линии, сделай быстрый набросок. Безусловно, от нескольких эскизов и набросков твои навыки не улучшатся, но постепенно с каждым днём ты будешь чувствовать себя сильнее, как в твоём новом хобби, так и в 3D.
К тому же новое увлечение может открыть второе дыхание в твоей работе. Изучая и понимая 2D, ты начнёшь замечать больше закономерностей в 3D: понимать, почему тот или иной художник выбрал те цвета, а не эти, почему кадр построен именно так, а никак иначе.

Эту статью я поделил на 3 части:

1. Как художка помогает в 3D концепте
2. Как художка помогает в текстурировании
3. Как навык фотографии помогает в рендеринге.

Как художка помогает в 3D-концепте

Часто приходится работать с концепт-артами, особенно если ты работаешь на проекте по sci-fi или fantasy тематике. Многое, что хорошо смотрится в 2D, может ужасно выглядеть в 3D, поэтому часто 3D-художникам приходится дорабатывать за концепт-художниками. Именно здесь тебе и понадобятся знания художки.

Для начала разберём 2D-концепты, потом перейдем к 3D. Рассмотрим на примере концепта от художника Sheng Lam
Концепт хорош. Он функционален, игрок может поверить в такое оружие, так как оно похоже на реальное. К тому же в концепте подобраны гармонирующие цвета и правильные формы. Линии не перебивают друг друга, хорошо подобран баланс больших, малых и средних форм.

Теперь давай подробно разберём, почему этот концепт хорош.

В нём хорошо подобраны цвета, есть деление на основной тёмно-серый, функциональный оранжевый и дополнительный светло-серый цвет. В данном случае оранжевый помогает выделить функциональную часть ракетницы и заострить на ней внимание, дополнительный светло-серый цвет помогает отделить мелкие детали от больших.

В концепте соблюдена логика линий. Один концепт не должен включать в себя более 3-х основных линий, по которым движутся формы. Красным цветом я выделил основные «большие линии». Все остальные формы подчиняются этим линиям: они либо параллельны им, либо перпендикулярны. Это можно увидеть на примере синих и зеленых линий.

Визуальный вес объекта находится по центру, красной точкой я отметил центр масс. Центр масс в концепте может зависеть от количества детализации на объекте: если детализации много — центр смещается к этому месту, и наоборот. Визуальный центр объекта должен совпадать с физическим центром масс объекта.

Концепт делится на большие, средние и малые формы, которые я выделил соответственно красным, синим и зелёным. Большие формы не должны занимать более 60% объекта, малые — 20% При этом малые формы должны быть распределены по объекту равномерно, чтобы сохранить его визуальный вес, о чём говорилось в пункте 3.

Анализировать и создавать концепты позволяют простые понятия из художки:

• визуальный вес;
• психология линий;
• большое, среднее и малое;
• цвета и их взаимодействие между собой.

Эти знания не требуют много времени для освоения, но делают концепты заметно лучше.

Стоит понимать, что у любого правила есть исключения. Если тебе нравится твой концепт, но он нарушает какие-то художественные принципы, — доверяй чутью. Но когда ты видишь, что концепт плохой, и не знаешь почему, — вышеперечисленные правила помогут его исправить.

Когда ты научишься хорошо анализировать чужие концепты, можешь переходить к созданию своих.
Теперь посмотрим на реализацию рассмотренного выше концепта от 3D-художником Irvin Lam.

Согласись, визуализация выглядит не так интересно. 3D-художник повторил концепт один в один, не привнеся в него ничего нового.

3D-концепты работают по тем же правилам, что и 2D. Но на этой работе мы можем увидеть явное смещение веса в сторону дула, слишком контрастные цвета и неверное выделение малых форм. Ещё можно заметить, что 3D-художник не доработал те зоны, которые плохо видны на концепте.

Концепт-художник не будет прорисовывать все детали. Он не делает чертёж, а скорее задаёт общее направление по форме, цвету, весу и силуэту объекта, который 3D-художник может изменять.

На хорошее посмотрели, теперь давай смотреть на плохое. Рассмотрим концепт от Paddingsons.

Гармоничный подбор цветов: голубой/синий и оранжевый/желтый. Хорошее сочетание. Но некоторые мешают восприятию: зелёный, чёрный. В этот концепт стоило ввести больше нейтральных оттенков серого и белого, они помогли бы сфокусировать внимание на нужных фрагментах. Сейчас цвет не помогает выделить функциональные части этого оружия.

Оружие не разнообразно по формам и их размеру. Большую часть объекта занимают крупные формы, которые, к тому же, плоские. Подобные плоскости необходимы, чтобы взгляд игрока мог отдохнуть, но в данном случае таких плоскостей без детализации много, поэтому концепт кажется скучным. Также стоит отметить, что вес объекта сильно смещен влево. Решить эту проблему можно, добавив детализации на правой стороне объекта — на стволе.

Объект должен содержать разную степень светлости на разных своих частях. Проще говоря, какие-то части светлее, какие-то темнее. Поэтому полезно при проверке своих концептов на правильность колористики переключаться в монохромный режим, так как в нём легче увидеть градации светлости.

Ведущие и дополнительные линии хаотичны и почти не сочетаются.В своих концептах не стремись делать сложные формы, стремись к простоте и нескольким направляющим линиям, в таком случае концепт будет проще считываться игроком и создаст более приятный игровой экспириенс.

Создание набросков на бумаге экономит часы работы

Если ты сразу бежишь воплощать свои идеи в 3D, то поспешу тебя остановить. Мало кто из 3D-художников может сразу сделать хорошую продуманную форму в 3D. Сначала стоит сделать быстрый скетч на бумаге, подобие концепт-арта, наброска, который может помочь с поиском больших форм. Доработку средних и малых формы ты можешь продолжить в 3D-софте.

Никто не просит от тебя концепты уровня промо артов уровня Blizzard, вполне достаточно простых набросков, как на картинке выше. Или обратись за концептом к нейронке. Но это уже читерство)

Как художка помогает в текстурировании

Текстуры — больная тема для многих. Кто-то их обходит, накидывая смарт материалы, кто-то старается всё делать сам, но выходит так себе. По большей части текстурирование не даётся новичкам, потому что у них нет понимания текстурных пайплайнов, понимания производства материалов и деталей, устройства PBR, работы шейдеры и так далее.

Хочешь улучшить свои текстуры — качай базу, смотри рефы, изучай сабстенс файлы более опытных художников, ищи гайды. Принципы художки тоже полезны, но на более поздних этапах, когда ты уже не новичок в текстурировании. Хотя в начале пути эти принципы могут подсказать направление мысли.

Любая текстура — это холст, картина. Я говорю о высокодетализированных текстурах, а не о текстурах ассетов 3-го плана. И на любой картине должны быть свои акценты и интересные места. Не перегружай текстуру деталями — оставляй место для воздуха, а акценты расставляй логично и детализировано.

На изображении ниже показано, как распределяются акценты на канале Roughness. Красным цветом обозначены сильные акценты, синим — слабые, а зелёным — место для отдыха.

Акценты и детали не должны занимать более 40% пространства на текстуре. Лучше располагать их равномерно, чтобы визуальный вес объекта не уходил от центра масс. Чаще лучше повторять текстуру с рефа, если есть такая возможность.

Также акценты должны быть связаны между собой по различным текстурным каналам. Если ты рисуешь потёк по карте roughness, то он должен отображаться и по Base color, возможно, ещё немного по height каналу.

Текстурные каналы должны быть взаимосвязаны, как на примере ниже.

Отдельно стоит поговорить о месте для отдыха глаз на текстурах. Запомни, такие места не должны быть статичными по цвету, рафнесу и другим каналам. Место для отдыха не подразумевает отсутствие вариаций на текстуре или статичный тон. Оно подразумевает отсутствие сильных вариаций: дамагов, потёков, царапин, сколов, рельефа, фрезеровки и так далее. Стремись заполнить такие места на текстуре с помощью шумов или гранжей, которые будет видно при ближнем рассмотрении.
На изображении ниже показал плохое и хорошее место для отдыха. На левом изображении можно увидеть статичный цвет, пятно. Слишком однородно, плохой текстуринг. Справа хороший пример места для отдыха: нет статики, всё разбавлено лёгкими вариациями и шумами.

Подбор правильного цвета — важнейшая часть текстурирования. Помимо того, что этот навык помогает правильно считать «базу» с референса, он также помогает подобрать правильные цвета, чтобы привлечь внимание зрителя и игрока. Если хочешь углубиться в тему цвета и того, как он работает, — настоятельно советую книгу «Живая цифра» Павла Косенко. В ней хорошо объяснены общие принципы работы цвета и света для фотографов.

Какие принципы колористики я использую в работах

1. Если текстуришь цветной объект, то прорисуй для него тени комплементарного цвета. Например, ты текстуришь красную ткань — сделай с помощью генератора Ambient oclussion для неё тёмно-зелёную тень, либо тень холодного голубоватого оттенка. Важно, чтобы оттенок в тени читался лишь немного. В целом, не бойся добавлять тона в свои текстуры. Даже если делаешь белый или чёрный металл, в котором будто нет цвета, — добавь чуть-чуть оттенка. Совет бывалого: светлым металлам идёт голубоватый оттенок, тёмным — желтоватый. На картинке ниже привел пример того, как этот принцип работает в живописи.

2. Старайся в цветных текстурах добиваться максимальной градации светлости, то есть чтобы у тебя были как тёмные, так и светлые вариации. В первые мгновения, когда человек видит твою текстуру, он воспринимает её неосознанно, что формирует его первое впечатление о работе в целом. В первые секунды человек считывает градации светлости текстуры, и если глаз не может зацепиться за интересные вариации — тёмные и светлые пятна, текстура кажется скучной и плоской. Попробуй посмотреть на свои текстуры в монохромном режиме и оцени, насколько они «плоские».

Тут стоит понимать, что цвет — это хороший инструмент для работы, но первый и самый важный — светлость. Градации светлости строят основное впечатление о работе, цвет лишь дополняет его.

Принцип градиентов в текстурировании

В живописи есть понятие подмалёвок. Эта техника подразумевает нанесение основных цветовых пятен на холст для дальнейшей проработки, что позволяет добиться большего объёма в картинах и получить более выраженные тени.
Вспомним о том, что текстура — это холст, тогда получится, что текстуру мы можем тоже наносить с помощью цветовых пятен. Такие цветовые пятна называются градиентами, они служат для того, чтобы разнообразить базу текстуры на дальнем плане. Чтобы придать глубины форме, можно накладывать градиенты с помощью base color и roughness. Тёмными градиентами через ambient occlusion можно задать тень, светлыми — высветлить рёбра. Случайными цветовыми пятнами сделать плоскости на текстуре более интересными и обозначить цветовые акценты.

Важно отметить, что этот принцип текстурирования относится к созданию реалистичных и гиперреалистичных ассетов, хоть и может быть похож на принцип, применяемый для текстурирования стилизованных ассетов.

Большое, среднее, малое

Важнейший принцип в текстурировании — принцип большого, среднего и малого. Новички во время текстурирования часто приходят к двум крайностям: либо слишком сильно приближаются к ассету и начинают текстурить пиксели, либо стоят от ассета слишком далеко, не обращая внимания на разные детали. Такая же проблема есть и у живописцев. Для её решения ими была выдумана простая техника: во время работы стоит отходить от холста на разное расстояние, чтобы видеть работу целиком. Так и ты должен отдаляться от своей работы в Substance Painter. Это важно, потому что игрок не будет видеть твою работу с разного расстояния. Чтобы игрок оценил твою текстуру, она должна быть вариативной с большого, среднего и малого расстояния.

Для вариативности:

1. На большом расстоянии тебе могут помочь градиенты, о чем было рассказано выше;
2. На среднем расстоянии — вариации гранжами, дамаги, царапины, пятная, грязь;
3. На маленьком — пыль, шумы, точки.

Как художка помогает в рендеринге

Рендеры — огромная тема, требующая большого внимания. Важно, как ты презентуешь свою работу, так как хорошая демонстрация может заинтересовать потенциальных работодателей и заказчиков. Для 3D-художника умение рендерить = умение продавать себя, ведь именно твои рендеры в портфолио показывают тебя как специалиста.

Рендер помогает подметить хорошие и плохие моменты работы, показать ее с выгодной стороны. Этому способствуют составляющие рендера:

• свет;
• композиция;
• настройки камеры.

И, конечно, сам ассет: качество модели и текстур.

Такое же явление мы можем видеть в классическом арте. Уже нарисованы тысячи натюрмортов, но какие-то стали эталоном для художников, а другие уже давно забыты. Неужели это происходит из-за правильного подбора предметов и их расположения на холсте? Да, именно из-за композиции, ведь натюрморт в первую очередь показывает навыки постановки композиции художника. Рендер как натюрморт.

Наверняка, твои первые рендеры в 3D выглядели как-то так:

Ассет, летающий на чёрном фоне, с одним или двумя источниками света. Все начинали с чего-то подобного.

Почему не стоит так рендерить?

1. Рендер воспринимается реалистичным в совокупности. Если сам ассет реалистичен, а окружение нет, то у зрителя появляются вопросы к рендеру. Это работает в случаях, когда ты хочешь приблизить свои рендеры к фотографии. Если же твоя цель — просто показать модель, то можно делать рендеры на однородном фоне.

2. Когда ты рендеришь в пустом пространстве, у объекта пропадает рефлекс и собственная тень. Это может показаться чем-то незначительным, но вспомни принцип светлости. Твоя работа воспринимается зрителем неосознанно по градациям светлости, а именно правильные тени и свет позволяют добиться максимальных градаций светлости. Поэтому когда ты избавляешься от рефлекса на рендерах, ставя ассет в пустоту, ты лишаешься естественности света.

3. С точки зрения композиции делать однородный фон — так себе затея. Фон помогает привлечь внимания зрителя, делает объект более заметным.

Посмотри, насколько выгоднее стал смотреться ассет при замене фона, освещения и добавлении фонового ассета — стола. Фон леса сделан с помощью HDRI.

Исходя из вышеуказанных причин стоит воспринимать рендеры как натюрморты. Недостаточно сделать хороший ассет и классную текстуру, нужно ещё грамотно вписать их в сцену. Самым простым решением может быть отказ от однородного фона: положи ассет на пол, текстуру которого можно найти на Fab или подобных сайтах, и рендер сразу станет лучше. Добавишь ещё ассетов на фон — твой рендер станет в разы лучше. Если к этому ты прибавишь использование принципов композиции — трети, золотое сечение, большое и малое в кадре, симметрия, равновесие, контраст, ритм, акцент и фокус — это будет уже не просто рендер, а произведение.

Как делают правильные рендеры

Рассмотрим на примере рендера OnePixel Brush. Мы видим явное применения принципа третей в постановке кадра. Синим я выделил пересечения третей, которые служат для привлечения внимания. В одной трети находится рынок, в другой — улица, в третьей — город. Визуальный вес кадра не смещён, он находится в центре кадра

Также можем рассмотреть пример хорошего Close-up кадра на примере рендера художника Vlad korolev.

На рендере используются принципы композиции:

1. Акцент и фокус — красный цвет — акцент смещён на надпись Farbgläser, что достигается с помощью правильно поставленного света и исользования DOF, о котором мы поговорим дальше.
2. Место для отдыха — синий — служит для отдыха глаз. Также позволяет не смещать визуальный вес влево — он находится в центре, на надписи Farbgläser.
3. Направляющие — зелёный — ремешок позволяет задать движение кадру, придаёт ему направление и динамику. Обычно для имитации подобного эффекта в общих планах используется заваленный горизонт.

Работа со светом

Свет это тоже большая тема для обсуждения. Попытаюсь кратко раскрыть основные аспекты.

1. Не пытайся добиться абсолютного блика на рендерах плоских поверхностей. Также не делай свет слишком ярким и контрастным, оставляй место для тени. Помни, что пересвет способен убить вариации на текстуре, а контраст может сделать её «выжженной» и нереалистичной.

2. Ты можешь использовать разные схемы освещения: трёхточечную, двухточечную, но большинство из них дают студийный свет. Хочешь добиться более реалистичного эффекта — воспользуйся HDRI картами. Попробуй применить к своим рендерам 20-40 разных HDRI с разной степенью контраста и разным окружением. Не всегда получается с первого раза подобрать нужную HDRI для сцены. Настоятельно советую искать HDRI на https://polyhaven.com/hdris

Принципы работы камеры важны

Рендер — это не только про композицию и свет, это ещё и про камеру. Правильно выставленный DOF и FOV могут радикально изменить ваш кадр. А если ты правильно подберёшь tone mapping и сделаешь постобработку кадра в Photoshop, рендер станет ещё лучше. Все эти инструменты наверняка тебе знакомы, если увлекаешься фотографией, так как работа с камерой в рендер движке и в жизни достаточно схожа.

Про DOF

Depth of field или же глубина резкости — это инструмент для того, чтобы акцентировать внимание зрителя. DOF особенно хорошо использовать при Close-up кадрах для фокусирования внимания, что хорошо видно на рендере от художника Vlad korolev, который мы разбирали выше.

Обычно для общих кадров, где видно весь ассет я выставляю значение DOF от f/64 до f/32, при Close-up кадрах я выбираю значения от f/32 до f/11. Не стоит делать DOF слишком маленьким: в таком случае он будет выглядеть неестественно.

Про FOV

FIeld of view — поле зрения камеры, обычно измеряется в миллиметрах толщины линзы камеры. FOV также хорошо подходит, чтобы сфокусировать внимание зрителя.

Когда FOV маленький — 20-70 мм, ассет не отделяется от фона, много внимания зрителя уходит на задний план. Такой FOV лучше ставить для общих кадров, когда хочешь продемонстрировать ассет в каком-то окружении, либо имитировать взгляд человека Person view — в таком случае FOV ставь на 70-90 мм.

Если же ты хочешь сделать более близкий кадр или отделить свой ассет от фона — советую использовать более высокий FOV — 90-150. Такие значения часто используются в портретной съёмке и делают рендер более плоским.

Более высокий FOV — 150-300, используется редко для макро шотов, например, если хочешь отрендерить божью коровку крупным планом.

Важно заметить, что чем больше FOV, тем меньше DOF. Например, если ты рендеришь Close-up кадр, ставь значение DOF от f/24-f/8, а FOV - 90-140 мм.

Нужны ли навыки художки и фотографии, чтобы заниматься 3D? Фактически нет. Ты можешь работать в студии, делать хорошие работы и без знания художки, так как есть объективно более полезные знания для 3D-художника: понимание топологии, умение моделировать под сабдив, UV-развёртка, ретоп, текстурирование. Всему этому можно научиться, даже если ты никогда не держал карандаш в руках.

Но если хочешь углубить свои знания, понять, почему какие-то твои модели, текстуры и рендеры выглядят хорошо, а какие-то нет — однозначно стоит начать изучать базу художки.

В этом моменте можно растеряться: с чего начать, что учить? Я советую взять в руки карандаш, положить перед собой лист бумаги и найти любой курс по рисованию. Не нужно мастерски рисовать. Способность делать базовые наброски, которую можно приобрести за месяц регулярной практики, уже принесёт большие результаты. В процессе ты постепенно начнёшь понимать композицию, колористику, психологию линий.

А как учиться фотографии? Тут всё ещё легче — просто начни фотографировать. Фоткай вёе, что видишь, гуляй с камерой.
Учиться будет намного проще, если у тебя уже есть знакомые с художественными навыками или знаниями фотографии, они смогут помочь на первых порах, поделятся советами. К слову, все свои рендеры обязательно показывай этим знакомым, они смогут дать на них полезный фидбек.

А если тебе лень искать информацию по этим темам — приходи в Retry. У ребят есть отдельные навыки цвета и подачи и преподаватели, которые смогут дать тебе фидбэк и подскажут, как улучшить работу.