А в чём ты моделишь? Статья для новичков, которая может помочь определиться с софтом.

Компьютерная графика, то направление искусства, которому почти нигде не учат на территории стран СНГ, поэтому новичок, решивший овладеть навыком 3D моделирования, вынужден искать информацию из сети. Главной проблемой становится отсутствие структурированного материала на русском языке, а обширное количество программ только больше сбивают с толку.

Эта статья будет полезна только новичкам, в ней я хочу поделиться своим опытом использования программ 3D моделирования и поверхностно, но структурировано, рассказать о том, какие они бывают.


Часть 1. Поиск референсов (вспомогательное изображение: рисунок или фотография, которые художник или дизайнер изучает перед работой, чтобы точнее передать детали, получить дополнительную информацию, идеи.)

Любой пайплайн (конвейер разработки 3D модели) начинается с идеи и подбора референсов. Начиная свой путь моделирования, я часто пренебрегал их поиском или использовал недостаточное количество, что приводило к низкому качеству конечной работы.
Пожалуй, лучшей программой для хранения и быстрого доступа к своим изображениям будет бесплатная pureref. Данный софт позволяет загружать в него неограниченное количество изображений и иметь быстрый доступ к ним.

image.png

Ссылка на скачивание

Часть 2. Софт для 3D моделирования


С референсами мы определились, но в чем же мы буде моделировать?
Программ для 3D моделирования большое количество но все их можно поделить на три условные группы:
1. Программы для полигонального моделирования
2. Программы CAD использующие нурбсовые математические формулы
3. Программы для скульптинга

Начнём по очереди.


Полигональное моделирование.


В полигональном моделировании объекты строятся при помощи полигонов, которые задаются несколькими вершинами.

image.png

Выделим несколько самых популярных программ:


1. Autodesk 3dsMax — профессиональное программное обеспечение для 3D-моделирования, анимации и визуализации при создании игр и проектировании.
В основном используют для визуализации интерьера и архитектуры

image.png

Как и большинство программ Autodesk является платной.


2. Autodesk Maya — редактор трёхмерной графики, обладает широкой функциональностью 3D-анимации,
моделирования и визуализации.


image.png

На данный момент является стандартом геймдева, большинство студий работает именно в ней. Как и 3D Max является платной

3. Cinema 4D является универсальной комплексной программой для создания и редактирования двух- и трехмерных эффектов и объектов.

image.png


4. Blender — профессиональное свободное и открытое программное обеспечение для создания трёхмерной компьютерной графики, включающее в себя средства моделирования, скульптинга, анимации, симуляции, рендеринга, постобработки и монтажа видео со звуком, компоновки с помощью «узлов», а также создания 2D-анимаций.
Программа, с которой и начался мой путь.
Довольно дружелюбный софт для новичка, обладающий высокой стабильностью и весьма широким функционалом

image.png

И самое вкусное то, что программа абсолютно бесплатная и доступна в Стиме.
Это самые распространённые, но далеко не все программы полигонального моделирования.


Какую же программу стоит выбрать?
Если ваша главная цель добиться успеха в геймдеве, то без сомнения ваш выбор это MAYA, главный котируемый пакет большинства студий.
Если вы не хотите платить за софт и быстро освоить моделирование то ваш выбор это Blender, к тому же, просматривая вакансии на территории России, многие студии всё чаще начинают работать с блендером.


CAD моделирование

CAD программы используют математические формулы для задания геометрии.
Их главным плюсом является отсутствие полигональной сетки, что даёт возможность не волноваться о топологии (это то, как полигоны формируют 3D модель) во время процесса моделирования.
Изначально эти программы предназначены для использования промышленными станками и 3D принтерами, но и в игровой индустрии им удалось обрести славу.
Выделим наиболее подходящие из них для наших задач.


1. Fusion 360
Это программа CAD моделирования от Autodesk.
Ее главными плюсами для меня стало:
-наличие слайдеров для выставления высот, фасок и т.п
-бесплатная версия для не коммерческого использования
-наличие истории проделанных операций.
Минусом является:
-не высокая стабильность работы
-высокое требование к железу компьютера.

image.png


2. MoI3D (Moment of Inspiration)
Программа, использующая нурбсовые математические формулы для задания форм и поверхностей.
Главными ее достоинствами является:
-высокая стабильность
-невысокие системные требования
-полная адаптация для графического планшета
-возможность экспорта high poly (модели с плотной высокополигональной сеткой) модели.
Недостатки:
-отсутствие слайдеров для регулирования фасок
-высокая стоимость софта

image.png

На данный момент я использую в качестве основного инструмента Fusion 360, но со временем планирую изучить и Moi3D
Для геймдева CAD программы используют относительно недавно, но тем неимение они являются очень полезным софтом для изготовления hard-surface (твердотельных, не органических) моделей и легки в освоении. За два часа вполне возможно выучить базовый функционал Fusion360 и сделать свою первую модель.


Скульптинг

Скульптинг - это один из способов моделирования объектов, который позволяет интуитивно придавать форму и добавлять детали, подобно лепке из пластилина или глины.

image.png

Манипуляции с объектом осуществляются за счёт передвижения вершин, на высокополигональном меше (совокупность вершин, рёбер и полигонов, которые составляют один 3D объект), или вокселей (элемент объёмного изображения, содержащий значение элемента растра в трёхмерном пространстве).
Выделю три программы для скульптинга:


1. Blender
Да, в бесплатном блендере по мимо полигонального моделирования есть еще огромная гора всевозможного функционала, в его чилсе и скульптинг.
Плюсы:
- одна программа совмещает в себе большой функционал
-относительно интуитивный интерфейс
Минусы:
-Ограниченный набор инструментов
-Невысокая производительность ( в программах-конкурентах можно использовать мэши с намного более плотной полигональной сеткой)
Хоть блендер и не позиционирует себя как софт для профессионального скульптинга, но это не мешает людем делать в нем шедевры, как пример работа Pablo Dobarro.

image.png


2. Zbrush
Программа для 3D моделирования, созданная компанией Pixologic. Отличительной особенностью данного ПО является имитация процесса «лепки» трёхмерной скульптуры, усиленного движком трёхмерного рендеринга в реальном времени, что существенно упрощает процедуру создания требуемого трёхмерного объекта.
Мастодонт игровой индустрии. Именно «зеброй» пользуются почти все игровые девелоперы при создании персонажей или органических объектов.
Плюсы:
-Высокая производительность при скульптинге
-Наличие истории и возможность переключаться между ней
-Огромное количество кистей и их вариаций
-Наличие невероятно мощного функционала, позволяющего упростить моделирование high poly моделей. Например наличие функции polish, создающей фаски для запекания ( об этом дальше в статье). Возможность из high poly сделать хорошую low poly (низкополигональную) модель
-Наличие других встроенных плагинов.
Минусы:
-Тяжелая программа для освоения новичку.
-Не интуитивный интерфейс
-Высокая цена

image.png


3. 3D Coat
Коммерческая компьютерная программа для моделирования различных органических объектов и грубых низкополигональных 3D-моделей; предоставляет широкий набор инструментов, которые позволяют пользователям создавать скульптуры, добавляя топологию, создавать UV-карты, интерактивно текстурировать поверхность модели, производить визуализацию статичных сцен и круговую анимацию модели.
Во время скульптинга программа использует не полигоны, а воксели, что делает геометрию не полой внутри.
С 3D Coat я мало знаком, но некоторые его достоинства и недостатки выделить попытаюсь.
Плюсы:
-Программа подойдёт для быстрого создания концепта
-Дружелюбный к новичкам интерфейс
-Широкий функционал по мимо скульпта
-Наличие уникальных возможностей
-Неплохие возможности текстурирования
Минусы:
-Высокая цена

image.png

Если вы настроены всерьёз овладеть скульптингом, я бы посоветовал выучить ZBrush, все его недостатки полностью нивелируются огромным функционалом и вариативностью.


Часть 3. Развёртка и запекание


Итак, мы сделали свою первую модель и хотим раскрасить ее, что для этого нужно?
Для начала нам нужно две, почти одинаковых, модели. Одна high poly, на ней будет максимальное количество полигонов и большая детализация, другая low poly, на ней мало полигонов, именно эта модель используется в игровом движке.
Первое, что необходимо сделать перед началом текстурирования, это произвести UV развертку для low poly модели.
UV развертка - это проецирование трёхмерного объекта на двухмерную плоскость.
Выглядит это примерно так.

image.png

Правильно развернуть модель это целая наука, но об этом не в нашей статье.
Программы для полигонального моделирования обладают достаточно хорошим функционалом для разворачивания меший, но есть и отдельный софт для этого с более обширным функционалом.
Рассмотрим здесь программу rizomuv, специально разработанную для этих целей.
На ютуб канале videosmile есть неплохой мини курс по этой программе, советую к ознакомлению.
Самой главной и, пожалуй, решающей, для меня, функцией стала возможность удобной упаковки развёртки.
А минус в том, что она платная.

image.png

Мы развернули low poly, что теперь?
Теперь необходимо перепечь на него информацию с high poly меша, для создания карт нормалей.
Звучит странно, не так ли? Но обо всем по порядку.
Карты нормалей нужны для создания мнимой геометрии на низкополигональном объекте, а для их получения и производится запекание или по английские bake.
Карта нормалей — это такая текстура, которая позволяет за счет игры света эмулировать дополнительные (не существующие изначально) детали на 3d модели.
Ну как у UV развёртки, у карт normal map очень много подводных камней, которых касаться мы сейчас не будем.
На наглядном примере я вам покажу, как выглядят карты, и какой результат мы получаем.

image.png

И так на изображении мы видим три плоскости (на самом деле это кубы).
Две из них имеют одинаковые количества вершин и являются одинаковыми мешами. Какие именно?
Правильно, первый и третий! (Но стоп, как, ведь второй и третий одинаковые?!)
В этом и есть вся магия запекания карт нормалей. Мы взяли геометрию со второго высокополигонального куба и перенесли ее на первый, а результатом этой манипуляции стал наш третий объект.
А так это выглядит в режиме редактирования.

image.png

Хорошо, с теорией покончено, но где лучше запекать?
Канал Блендер Павлова очень хорошо ответил на этот вопрос.

Ссылка

Спойлер. В программе marmoset toolbag 4. В ней и я запекал карты для этого примера.

image.png

А вот так это выглядит наглядно
Вернёмся к тулбагу.
Плюсы:
-Настройка параметров карт нормалей.
-Печёт огромное количество разновидностей карт нормалей
-Возможность фикса багов запечки
-Программа подходит не только для запекания.
Из минусов только то, что она платная, а так прекрасный софт.


Глава 4. Текстурирование модели


В этой главе речь пойдёт о создании PBR текстур на модели.
PBR или Физически корректный рендеринг — метод компьютерной графики, который позволяет отображать объекты более достоверно, моделируя поток света в реальном мире.
Конечно затекстурить модель можно и в Blender и в Maya, но мы рассмотрим специализированный для этого софт.
Начнём мы с бесплатной программы от разработчиков Unreal Engine.
Quixel mixer. Эта программа работающая с библиотекой megascans ( отсканированными реальными материалами, перенесёнными в цифровой вид )
Плюсы:
-Работа с огромной библиотекой отсканированных материалов megascans
-Свободный доступ
Минусы:
-Не особо подходит для текстурирования моделей

image.png

Вы могли подумать что программа плохая, но это не так, в ней можно делать очень реалистичные тайловые (бесшовные ) текстуры.
Вот, например текстура, которую я сделал, для старой кирпичной стены.

image.png

А вот корявый нож, который я разукрасил в процессе изучения программы. Не судите строго, я только начинал свой путь в то время.

image.png


Ну и перейдём к моему любимчику. Программа от легендарного Adobe, стандарт игровой индустрии substance painter.
Данный софт обладает огромными возможностями по текстурированию 3D моделей, но печёт он паршиво, именно им я пользуюсь на постоянной основе.
Разберём его достоинства и недостатки.
Плюсы:
-Большое количество встроенных генераторов
-Возможность использования умных материалов, созданных другими юзерами
-Большая гибкость в настройке генераторов и фильтров
-Возможность экспортировать большое количество различных карт нормалей.
-Банально, но невысокая стоимость стиме.
-Совместимость (мост) с фотошопом
-Ну и просто интуитивно понятная программа.
Минусы:
-Сабстенс требовательный, очень требовательный. Для работы с большим количеством текстурных сетов вам нужен не слабый такой компьютер, желательно с 32 гб ОЗУ и больше.

image.png

P.S. Пока открывал проект, чтобы сделать скриншот, эта зараза успела зависнуть три раза.

image.png

Глочёк для мастерской контры ( кстати, движок Source не работает с pbr текстурами, по крайней мере со скинами, и тут только карта нормали)

Ладно, победитель очевиден, Substance Painter лидирует по всем параметрам. Но главное при текстурировании уделять большое внимание референсам и помните: никогда не используйте бездумно генераторы, если вы сделали поцарапанный корпус того же пистолета, не ленитесь ручками почитсить места где царапин физически быть не может.
Теперь мы экспортируем текстурки и наша модель полностью готова. Поздравляю!
Не забудьте правильно презентовать свою работу. Хорошо отрендерите ее ( для презентации работы проще всего использовать Marmoset ) и довести до идеала в Photoshop.


Ну что ж, мой дорогой друг, спасибо за прочтение. Буду рад любому фитбеку и пожеланиям, так же жду конструктивной критики и советов.
От себя хочу добавить, что работа 3D художника это очень тяжкий и недооценённый, незнающими людьми, труд и мне хотелось бы, чтобы у тебя, читатель, все получилось в нашей нелёгкой деятельности.


797 0 850 11
47
2021-10-11
Помогло, спасибо )
2021-10-11
Хотелось бы подробнее по 3д кот. Отскульпченые модели плохо подходят под продакшен. Что именно ? Спасибо.
2021-10-11
MaxGarenaХотелось бы подробнее по 3д кот. Отскульпченые модели плохо подходят под продакшен. Что именно ? Спасибо.

Пытался найти с какого форума я стащил этот пунктик, но так и не нашел. Кратко, воксельные скульпты нельзя ( вроде как ) применить в том же фильме или рекламе, но ,конечно, можно ретопнуть воксельный скульпт и перепечь на него всю информацию, а лоуполи уже использовать по своим нуждам
2021-10-14
3D-Coat - Отскульпченые модели плохо подходят под продакшен - бред явный =)
2021-10-14
Начинайте с чего угодно, лишь бы не с макса.
2021-10-14
Игорь, максом заканчивают, программа для истинных профессионалов
2021-10-14
Марат, ага, заканчивают. Жизнь [роскомнадзор]ом.
2021-10-14
Максим, 🤣
2021-10-14
Игорь, с Blender начал
2021-10-14
Игорь, я наоборот с макса начал, а щас в шоке сколько программ есть. От zbrush вообще в восторге)
2021-10-14
с чего вдруг стало минусом то что программы платные? л -логика
2021-10-14
Алексей, с того, что за них надо платить????? Вот ты новичок, купил дорогую хрень по незнанию, тебе не понравилось, ты бросил, а деньги не вернешь
2021-10-14
Игорь, сказал блендераст
2021-10-14
Виктор, триал версии и разные варианты подписок в помощь
2021-10-14
Алексей, ну это мы ща такие умные. А неумные купят. Ну и земля им пухом, скажешь? Я соглашусь.
2021-10-14
Салават, ага
2021-10-14
Игорь, Макс- лучшая прога для полигонального моделирования.
2021-10-14
Салават, ну убеждай себя в этом :) А мне этот чёрт за семь лет уже в печёнках сидит: тонны багов, укуреные разрабы, 50% легаси кода внутри - да трубу я его шатал. Почему я всё ещё на нём сижу? Да потому что я привык к этой паскуде за эти годы и знаю куда его пинать, чтобы он разбаговался. Сплю и вижу, как перейду куда угодно да хоть в блендер тот же, мне пофиг. Лишь бы багов было поменьше.
2021-10-14
Статья для холивара очередная, начал с Макса,в нем и работаю и желания куда то уходить - нет.
2021-10-14
Игорь, не пробовал обновиться с 2016 версии? )))))))))))))))
2021-10-14
Игорь, с 2016 слезь и будет тебе счастье. самые конченые версии 2016 и 2017. я юзаю 2014 и 2020, там половины нет того говнища, что в выше озвученных
2021-10-14
Игорь, блин у меня точно так же)) как старый автомобиль, который только ты можешь открыть и завести))
2021-10-14
Салават, Пробовал 2017 - он вылетал в пустой сцене пока я заваривал чай. Недавно пробовал 2021 и 2022: 1) Swift loop стал игнорировать скрытую геометрию 2) Модификатор symmetry разучился сваривать геометрию (глюк - иногда не показывает параметр threshold) 3) Не отображает координаты вращения объекта 4) Клонирование внутри объекта через контрол шифт, в других случаях (в эдит меш в том числе) по старинке через шифт Я поел говна неделю и пошёл в старый добрый 2016. Это несколько сортов одного и того же, но с 2016 "я давно знаком", а новые версии "первый раз вижу".
2021-10-14
Максим, сожалею (((
2021-10-14
Onix, 2014, кста, действительно был норм. Даже и не вспомню почему я на 2016 пересел когда-то. С 2020 на работе были какие-то траблы и я чёт тоже решил не переходить на него.
2021-10-14
Виктор, неумные даже не знают, что такое 3D моделирование.
2021-10-14
Saint, удачи тебе - моделить в Zmodeler )))
2021-10-14
Салават, не понял причем тут zmodeler) но спасибо)
2021-10-14
Onix, Холивары холиварами, а при сегодняшнем количестве софта у новичка в любом случае будет вопрос с чего ему начать. Даже я в волосатых годах, слезая с Milkshape 3d думал за что браться: за макс или за майку. А сегодня ещё и блендер, синема, модо, 3dCoat, мож ещё что придумали.
2021-10-14
Игорь, вопрос задач. Под мои Макс наиболее удобен
2021-10-14
Андрей Кривуля3D-Coat - Отскульпченые модели плохо подходят под продакшен - бред явный =)

Здравствуйте, сейчас уберу это, человеку вашего уровня виднее. Кстати, спасибо за видео, впервые попробовал октан по вашему гайду
2021-10-14
Игорь, 3д коат не софт для 3д моделирования. Модо мертв.
2021-10-14
Igor, а мне за двадцать лёт чёт 3д макс не кажется ужастным и что прям "лишь бы не он". Может не стоит субъективные, ультракрайние мнения, выкидывать на такое обозрение. Куча студий по всему миру в проектах на ААА используют в том числе и макс.
2021-10-14
Viktor, можно в студию фотографию или имя новичка кто с порога пошёл купил лицензию 3д макс. Мне прям дико интересно увидеть лицо такого ... человека :))
2021-10-14
Александр, ну, думаю, не в раиссе
2021-10-14
Алексей, и скок они работают, три месяца от силы? Когда человек за год только выучит разницу вертексов и эджей.
2021-10-14
А где скетч ап? Для новичка самое то
2021-10-14
С зебры тож начинать такое се
2021-10-14
Nomad Sculpt
2021-10-14
Владислав Фатюшкин (PullMeUnder)
Здравствуйте, сейчас уберу это, человеку вашего уровня виднее. Кстати, спасибо за видео, впервые попробовал октан по вашему гайду

Здравствуйте =) Рад, что видео оказалось полезным. А насчет 3D-Coat - это очень даже крутой конвеер под все задачи. И для новичков - он даже больше подойдет, чем зебра. =) И в продакшене его спокойно можно использовать - есть все инструменты для этого. Так что даже не знаю, где Вы нашли это инфу.. наверное от каких-то новичков, которые слышали об этом инструменте, как только о программе для концепт-скульпта. =)
2021-10-14
10 кстати поставил. Все-равно, так или иначе - материал будет полезный новичкам.
2021-10-14
Андрей Кривуля10 кстати поставил. Все-равно, так или иначе - материал будет полезный новичкам.

Приятно получать отклик от тех, у кого учился, спасибо.
2021-10-14
Интересная статья , в отличии от душнил в комментариях.
2021-10-14
Все комментаторы позеры , компас - истинная прога.
2021-10-14
Статья про-то когда автор знает софт что называется "по-верхам!". Я так скажу у любого софта есть плюсы и минусы , главное это не софт. Программа это всего лишь инструмент в руках художника . Главное это художественные навыки и прямые руки!
2021-10-14
Игорь, 😂
2021-10-15
Инструментарий примерно везде одинаков
RENDER.RU