Теорія полігонального моделювання персонажа, Soohar - Уроки з Фотошопа 3D графіки та фотографії
Цей урок стане хорошим стартом для тих, хто хоче навчитися моделювати першокласних персонажів. Знаменитий у своєму колі Jahirul Amin розповість про важливість правильної топології, рівномірної сітки, важливість чотирикутних полігонів та багато іншого.
Перед тим, як занурюватися в 3D-вир, пропоную влаштувати короткий лікнеп і поплескатися на мілководді. Нижче ми торкнемося основ полігонального моделювання, без знання яких безглуздо рухатися далі.
Коли геометрія стає підмогою моделера або аніматора, ідеальне компонування сітки (вона ж меш) стоїть на першому місці. Після цього в гру має вступити хороша топологія, яка знижує кількість дефектів при анімації персонажа. Іншими словами, правильно (і вчасно) створений полігон збереже не те, що годинник – дні вашого життя.
3-х кутник vs 4-х кутник vs N-кутник
Отже, у чому різниця між 3-, 4- і N-вугільними полігонами? Відповідь очевидна: у першого 3 сторони, у другого – 4, у третього – будь-яка їхня кількість, більша за 4-х. Якщо ви моделюєте допустимий персонаж для подальшої його анімації, то рекомендуютьвикористовувати тільки чотирикутники. Процес деформування та розподілу чотирикутних полігонів проходить набагато простіше, до того ж, ви зіткнетеся з меншим спотворенням текстури.
Трикутники рекомендується ховати від своїх та чужих очей. Наприклад, у місцях пахв або в пахвинній ділянці персонажа. У свою чергу, на багатокутники накладено негласну заборону — їх не повинно бути. Вони провокують спотворення і завдають чимало клопоту, коли справа доходить до ригінгу та редагування груп вершин (воно ж «weight-painting»).
Нарешті, модель, яка складається переважно із чотирикутнихполігонів, буде легше експортувати до інших програм моделювання, таких якZBrush або Mudbox.
Радості чотирьох та трикутних полігонів та жах N-кутника
Рівномірна геометрія
Контури особи, що за визначенням нагадують N-кутник, потрібно максимально наблизити до чотирикутного формату. Мало того –розташування полігонів має бути настільки рівномірним, наскільки це в принципі можливо. Ось, до чого закликає однойменна геометрія. Дотримання цих правил полегшить проходження стадії ригінгу та допоможе при деформуванні персонажа у процесі анімації. Крім того, зменшиться масштаб спотворень, пов'язаний із застосуванням текстур, хоча тут не варто забувати про важливість самої UV розгортки.
Для виконання описаного завдання Maya передбачений інструмент Sculpt Geometry.
Інструмент Sculpt Geometry у Maya допоможе «розгладити» сітку моделі
Топологія Edge Flow
Відповідає за плавність переходу кожного окремо взятого еджа (воно Edge Flow). Звучить, може, просто, але на практиці це дуже підступна штука.
Якщо ви поставили собі за мету створити реалістичного персонажа, перед початком роботи рекомендується вивчити основи анатомії. Наслідуючи будову людського тіла і природний рух м'язів, аніматор, зрештою, отримує наближену до оригіналу копію. Особливо чітко це простежується у процесі деформації. Радимо почати з процесу утворення зморшок та розтягування шкіри.
Для стилізованих та мультиплікаційних персонажів Edge Flow має значно менше значення. Але все ж таки я настійно рекомендую отримати хоча б базове уявлення анатомії людини.
Щоб форма вийшла реалістичною, створіть хорошу топологію та обов'язково враховуйтеплавність сіткового напрямку (еджей, полігонів).
Порушена топологія полігональної геометрії
Вона ж – небагатоподібність (non-manifold). Означає, що тривимірний об'єкт неможливо розрізати та перетворити на плоский.
Приклад: створіть куб, виділіть будь-яке ребро (край) та видавіть його Edit Mesh > Extrude. Перед вами небагатоподібний об'єкт. (Приклад нижче зліва) Якби куб був виготовлений з паперу, то при розгортанні ви отримали б хрестоподібну фігуру з порушеними пропорціями. Використання подібного об'єкта у булієвих операціях (Boolean operation) практично неможливе. Щоб виправити ситуацію, скористайтеся інструментом Cleanup.
Порушення топології геометрії може створити не один десяток проблем. Будьте пильні та періодично оглядайте фігуру під різними кутами.
У кожної петлі (ребра еджа) має бути мета
Як правило, моделювання починається з примітивної фігури (наприклад, з куба), будова якої згодом ускладнюється шляхом додавання петлею ребрів (edge loops).
Важливо, щоб кожен новий елемент було створено з конкретною метою. Бувають ситуації, в яких «менше» і «краще». Розуміння принципів оптимізації моделі приходить лише з досвідом, так що не турбуйтеся і продовжуйте працювати.
Порада № 1: вивчайте реальний світ
Все, що ми намагаємося зробити на екрані, є відображенням навколишнього світу в різних його формах та проявах. Саме тому так важливо час від часу вставати із-за столу. Важливо як для розробників, а й у аніматорів, ригерів, постановників світла тощо.
Придивіться до поверхні, її структури та тіні. Як вона відбиває світло? Як відбуваєтьсяпроцес деформації? Відповідь на ці та інші питання допоможе вам прийняти правильне рішення під час моделювання будь-якого об'єкта.