Как создаются ААА персонажи для заграничных студий?
Подобно ящику с сокровищами открывает для нас основатель Института Цифровых Искусств Тимур Наумов мир графики для компьютерных игр. Только вместо камней и золотых монет он достает оттуда ярких представителей индустрии. Их Тимур и приглашает каждую субботу на онлайн-интервью. И это, без сомнений, ценнее любых драгоценностей. Так как гости могут поделиться своим уникальным опытом, реальными кейсами и историями с цеха, а также полезными инструментами. Мощнейшие по заряду геймдев-энергетики стримы доступны ученикам Timart School в discord, а также на youtube для всех желающих.
И сегодня мы заряжаемся от такого титана как Михаил Булейко. Михаил разработчик 3D-персонажей высочайшего класса. Создатель концептов, моделей, промо-изображений для игр, персонажей для фильмов.
Михаил успел поработать с такими студиями как Tencent, Net Easy, Pearl Abyss, Cloud Imperium, выполнял постеры для Wargaming, и в многочисленных инди-студиях.
Как говорит сам гость: в сферу 3D он пришел довольно поздно. Будучи инженером по образованию, Михаил успел поработать и моряком на флоте, и инженером, и промышленным дизайнером. Это и дало базу, и стало неисчерпаемым творческим источником для рождения его уникального стиля работы. Около семи лет назад Михаил профессионально связал себя с миром 3D-разработок. До этого использовал софт и методы работы из интереса и как прикладной инструмент. Его персонажей просто невозможно спутать с работами другого автора или не узнать. Работы Михаила рассказывают истории из мира космической фантастики, в которой всё продумано до мельчайших деталей. Вся деятельность обычно посвящается созданию персонажа. Но это всегда не просто отдельный персонаж – это действующее лицо захватывающей истории. И история разворачивается перед зрителем на невероятно детальном рендере высочайшего разрешения.
Модели такого качества делаются для синематиков, промоматериалов анимационных фильмов и игр.
Разберём то, как обычно готовится эстетично вкуснейший проект по рецепту Михаила. Узнаем подробнее о всех составных ингредиентах, которые лежат в основе успешной работы: сбор референсов, этап блокинга, построение выгодной композиции объектов, скульптурирование, создание subdivision surface, подготовка модели под риггинг и текстурирование, процесс создания текстуры, рендеринг, симуляция эффектов. Узнаем от создателя о ключевых техниках, используемых в работе. Разберемся в особенной последовательности создания high poly. Узнаем, в чем удобство переноса Normal map из ZBrush в 3ds Max. Выясним, какой плагин в 3ds Max значительно упрощает процесс создания скелета анимации. Как можно удобно симулировать физику ткани и посмотрим возможность скульптить прямо в 3ds Max!
Углубимся во все нюансы процесса на примере поэтапного создания работы Аlice’s Sweet Disaster.
Эта работа была производной от другого большого проекта Kraken Mare resort. От которого были взяты основные действующие герои.
В основу самой работы Kraken Mare resort легла достаточно необычная история: это не было обычным коммерческим заказом, но и не является сугубо личным проектом. Работа была сделана в качестве коллаборации с одной студией из Швеции. Студия занимается созданием принтов и вдохновляется целью популяризировать научную фантастику. Часто ребята из этой студии привлекали для совместной работы современных художников. Михаил стал одним из них. Особых условий по срокам не было, деятельность протекала без особой спешки или дед-лайнов. На работу ушло несколько месяцев. Срок затянулся так как на неё выделялось только свободное время параллельно с другими основными проектами. Так сказать: без отрыва от производства. Около трех недель, если бы можно было заниматься только ей фул-тайм.
Работа над скетчем.
По сюжету действие разворачивается на Титане – спутнике планеты Сатурн. Поверхность спутника покрыта морем, которое ученые используют в качестве курорта. Мы видим двоих ученых, которые отдыхают, катаясь на кайтсёрфинге.
Эта тема и легла в основу как основная идея и входные данные проекта. Эскиз на основе входные данных, все детали и концепт-арт Михаил разрабатывал сам. В чем-то это даёт свободу. Но в чем-то отсутствие изначально понимания того, что нужно получить в финале, рождало свои затыки в неожиданных местах. Приходилось останавливаться и тратить время на проработку отдельных элементов вплоть до устройства мельчайших механизмов и конструкций.
Сбор референсов ушел в изучение конструктивных элементов: позы, крепления, застежки.
Low poly и high poly моделирование.
Подавляющая часть этапов создания модели была выполнена в 3ds Max. Сам Михаил считает эту программу максимально удобной и подходящей для выполнения всплывающих задач.
Первоначальный блокинг по пропорциям и дизайну всех элементов был так же накинут в «макс».
Затем все эти элементы в виде бэйсмешей были отправлены в ZBrush для проработки первичного скульптинга. При этом были использованы самые стандартные кисти clay. Для коррекции первичной геометрии применялся инструмент DynaMesh.
После чего полученные «дайномеши» возвращались в 3ds Max.
Там они послужили опорой для построения более качественной полигональной сетки. По так называемому габаритному контейнеру создавалась более качественный вариант чистовой топологии.
Чистовая топология уже несёт в себе все ключевые формы, которые выполнены финальным вариантом топологии под сглаживание. На этом же этапе из чистовой геометрии выполняются и UV-развертки. Таким образом, эта геометрия уже несёт в себе и информацию о UV-координатах. И уже имея UV-координаты, чистовая геометрия снова переносится в ZBrush. Там геометрия подвергается самому финальному уровню детализации, прорабатывать который в «максе» было бы просто нерационально. Но выполняется эта детализация уже поверх модели, которая имеет UV.
Такая нетипичная последовательность действий обусловлена большим количеством объектов, которые составляют модель. Объекты имеют заднюю стенку, толщину, накладываются друг на друга. И запекать это всё потом, не имея UV заранее – процесс более трудоемкий и проблематичный.
А при данном пайплайне процесс запечки происходит не с high poly на low poly, а с верхних уровней subdiv в ZBrush на нижние уровни.
Плюс для такого варианта работы не требуется использование стороннего софта для создания карт нормалей. Все карты вместе с low poly моделью экспортируются непосредственно через ZBrush через Multi Map Exporter. В результате мы получаем модель с сеткой с нижнего уровня subdiv и карты, запеченные с верхнего уровня. Модель с примененными на ней картами:
Так выглядит уже модель с финальной топологией и финальными UV:
Каждый счет модели соответствует отдельному слою с отдельным текстурным сетом.
Конкретный персонаж состоит из около десятка текстурных сетов по 4К и 8К.
Возможно, такое качество и количество текстур можно принять за излишество. Но автору хотелось, чтобы мелкая детализация и фактура ткани отыгрывала максимально качественно, без эффекта размытия и «мыльности». И необходимый результат был блестяще достигнут.
Риггинг и скиннинг.
Пример рига в данном примере можно назвать довольно простым. Он заведомо создавался не под анимацию, а под постановку в позу для статичной картинки.
Мы можем заметить, что на топологии большое количество лупов, они пересекаются, заходят во внутрь, создают большое количество вертексов. Делать скиннинг по такой топологии – задача не из простых. И здесь есть свои нюансы.
Всегда можно создать кастомный риг под конкретную модель. Но для подобных задач работу художника упрощает готовый. Например: HumanIK в Maya или CATMotion Editor для 3dsMax.
В том, чтобы собрать такой риг самостоятельно, — ничего сложного нет. Так как он для этой задачи довольно простой, даже примитивный. Но плюс готового рига в CAT заключается в том, что в нём не нужно настраивать переключатели между инверсной и прямой кинематикой. Они работают одновременно. Все рычаги в скелете можно одновременно как поворачивать, так и двигать.
Далее, чтобы не испытывать мучения от работы с нерегулярной топологией, создаём полигональную сетку, максимально повторяющую силуэт. Сетка имеет дополнительные прямые лупы на всех местах сгибов.
Дальнейший процесс сниннинга происходит уже непосредственно по этой сетке, которая позволяет выполнить его автоматически.
Далее скелет анимации с отлаженными процессами движения переносится на более сложную версию модели. Это процесс называется «перенос весов». В Maya за него отвечает функция Copy weight, а в Max - Skin Wrap.
Низкополигональную модель, которая несёт в себе информацию о скелете, принято называть «драйвер анимации». На драйвер назначен модификатор Skin.
На модель со сложной топологией назначен модификатор Skin Wrap. Эта версия модели не несёт в себе подробной информации о костях. В свитке модификатора указана информация о том, на какой драйвер опирается модель.
После нажатия команды Convert To Skin все кости перепекаются с драйвера на сложную модель. Затем модификатор Skin Wrap и первоначальный драйвер анимации могут быть удалены.
После того, как объект был поставлен в позу, некоторые детали, элементы одежды ремни могут вести себя некорректно, вызывать пересечение геометрии и т.д. Допустим, жилетка: на неё отдельно не был применён риг. С помощью кисти «shift» в панели Freeform геометрию элемента можно «подскульптить».
Плавно сдвинуть, подобно кисти move в ZBrush.
После того как модель была поставлена в нужную позу…
С поставленных в позу объектов в ZBrush были запечены новые финальные карты Normal map.
Работа с текстурами.
Для текстурирования был использован 3DCoat. От того же самого Substance painter его отличает то, что в процессе работы 3DCoat не разделяет между собой материалы на отдельные слои. Это позволяет непрерывно рисовать разными материалами, не переключаясь между отдельным слоями.
Substance мы ценим за процедурность, генерация карт и т.д. Но стоит накинуть в проект 5-10 сложных материалов с 4К разрешением, как процесс пересчета заметно замедляется. Всё то, за что мы так ценим Substance painter начинает предательски тормозить. И вся творческая составляющая выпадает из процесса. Работать в SP даже с текстурами 8К мы можем себе позволить с трудом. В 3DCoat мы имеем возможность, пусть и в ущерб качеству работы, запекать и выгружать текстуры до 64К!
В SP для каждого текстурного сета предусмотрена своя иерархия слоев. В 3DCoat каждый новый слой создается одновременно для всех материалов и несёт всю информацию целиком.
С одной стороны, такой характер работы непривычен и увеличивает размер файла. С другой – позволяет работать бесшовно.
При этом всё вышеупомянутое перечислено не с целью занизить характеристики Substance painter или подчеркнуть превосходство 3DCoat. Просто два этих софта подходят каждый для своей конкретной цели. Первый, при наличии четкого плана по текстурированию и утвержденного концепта, идеален для условий, когда тебе нужно технично и аккуратно воплотить что-то конкретное в жизнь. Второй подходит для более творческого процесса и полёта фантазии.
Рендеринг.
Финальная картинка создавалось в V-Ray, системе рендеринга привычной для пользователей 3ds Max. Для рендера сцены с модели был убран весь риг, кроме глаз – их нужно было подкорректировать под камеру. Сцена дополнена множеством источников света, которые расположены с разных сторон и одной камеры.
Сравнительно недавно процесс рендеринга был улучшен такой удобной функцией как Float Viewport.
Функция позволяет открыть независимое окно, к которому привязана камера. Так можно легко в реальном времени оценить превью и внести изменения в то, что должно выйти в итоге
«Секретный ингредиент» создания рендера заключается в том, что на каждый источник света назначается отдельный рендер-пас. Пасом принято называть проход визуализации или отдельный рендер-элемент, изображение, которое получается в процессе рендеринга определенного свойства 3D-сцены отдельно от всех других свойств. В конкретном случае за каждое отдельное свойство отвечает отдельный источник света.
Это позволяет не тратить время и не уделять лишнего внимания настройке источников света. Всех их можно регулировать и настраивать во время процесса финального композитинга.
Помимо пасов на каждый источник света предусмотрены отдельные пасы на отражения:
Цвет:
Глубину:
Множество направленных источников света позволяют в дальнейшем, при сборке картинки в Photoshop, выбирать отдельные заданные им пасы. Тем самым усиливается и ослабляется конкретное направление или характеристику. И это помогает добиваться нужной композиции и нужной атмосферы.
Постпродакшн рендера. Цветокоррекция.
Каждый отдельный слой в Photoshop соответствует отдельному пасу, который был выгружен из VRay.
Один слой, обычно самый тёмный, берётся за основу. Затем на следующий слой, который будет участвовать в сборе готовой картинки, накладываем режим слоя «Экран».
Эта несложная манипуляция делает слой доступным для регулирования.
Конкретный источник света можно делать более или менее интенсивным, менять температуру, цветовой оттенок. Добавить эффект тумана, размытия, глубины.
Основной плюс и фишка использования такой техники в том, что на основании одного рендера мы имеем возможность получить несколько картинок с разными вариантами освещенности. Собираем слои иначе – получаем картинку с совершенно другой атмосферой.
Редактирование паса, отвечающего за глубину, шикарно связывает между собой разные планы изображения.
При использовании цветового диапазона доступно даже редактирования отдельных участков на определенной глубине.
Симуляция движения жидкости.
В работе Kraken Mare resort, не смотря на добавленный на рендер эффект motion blur (размытие изображения при повороте камеры, воспроизведении сцен движения или быстро движущихся объектов), невозможно не заметить то, как реалистично, динамично и зрелищно в работе выглядит океан.
Задумка изобразить персонажей, которые активно отдыхают на воде, дала возможность попробовать в работе новые инструменты. В данном случае этим инструментом стал плагин для 3ds Max Phoenix FD. Phoenix известен как мощнейший плагин, объединяющий в себе кучу технических возможностей. В нем можно симулировать не только жидкость, но и огонь, дым, пыль, взрывы, пену и т.д.
Океан вышел очень детальным, с волнами и брызгами капель. По словам Михаила, в сцене он тянет на 60 миллионов полигонов. Но так как этот плагин связан с V-Ray, отрендерить воду и все блики на ней получилось просто молниеносно.
На этой эффектной ноте, ну или волне, мы подошли к завершению разбора всех этапов и хитростей создания шедевра графического мастерства. И будем надеяться, что создание мира научной фантастики теперь для вас стало ближе, а не чем-то «из ряда фантастики». А наш бесплатный вебинар сделает вас на шаг ближе к открытию своего собственного неповторимого стиля и вселенной.
Шкарупская Юлия и стрим Михаила Булейко для Timart School.