Создание оружия: изучение референсов и hard-surface моделирование

Dmytro Butenko, старший художник по оружию в Ubisoft Toronto, рассказал о дизайне оружия, hard-surface моделировании и текстурировании на примере создания арбалета Хельсинг для Metro Exodus.

Перевод статьи с портала 80 level.

Знакомство

Здравствуйте. Я родился в маленьком городке Обухове, расположенном рядом с Киевом, столицей Украины.

Как и у многих 2D- и 3D-художников в геймдеве, все началось со страстной любви к видеоиграм. Им были посвящены бесчисленные часы моей юности. Интерес к искусству появился в школе, когда я делал первые рисунки в учебниках. Затем был институт (не связанный с геймдевом), который, возможно, оказал наибольшее влияние на мою жизнь, когда преподаватель познакомил меня с захватывающим миром 3D-моделей. С того момента я был поглощен идеей создания собственных цифровых миров. Я полностью погрузился в 3D и прочел все, что было посвящено этой теме. Естественно, вскоре я начал осознавать, что хочу заниматься этим профессионально.

Я бросил институт и следующие 4 месяца делал портфолио, чтобы воплотить в жизнь мою новую мечту и стать художником в геймдеве. К счастью, разослав свое резюме в несколько студий, я получил работу в компании Noble Empire в качестве художника по оружию и стал работать над проектом Gun Disassembly 2. Моя мечта стала реальностью – я делал модели со всеми сложными механизмами, которые работали в настоящем игровом движке! Я чувствовал, что нахожусь в правильном месте и занимаюсь любимом делом. Вскоре я осознал, что больше всего меня интересует hard-surface моделирование и оружие.

Важность изучения механизмов и их функций

Я думаю, что самой большой проблемой при создании hard-surface моделей является непонимание назначения и способа работы конкретного механизма. Это также распространяется и на другие виды искусства: большинство новичков едва ли уделяет время изучению объекта, который собираются воссоздать, пытаясь просто скопировать его форму. Как невозможно создать реалистичное – а значит, достоверное – человеческое тело без знания анатомии, так и невозможно сделать реалистичное оружие, транспорт или устройство без базового понимания его функций. Работа над каждым объектом для меня начинается со сбора информации о ее реальном прототипе или похожих моделях. Я внимательно изучаю эту вещь и когда понимаю, что располагаю достаточным количеством информации, то перехожу к работе.

Hard-surface моделирование

Когда я начал работать с 3D, главным образом применялось моделирование под сабдив. Приходилось думать не только о создании формы, но и учитывать возможные артефакты и баги, причиной которых были некорректное распределение полигонов и ход ребер.

Сейчас пайплайн куда более удобен, потому что можно использовать различные техники моделирования, сочетая CAD с моделированием под сабдив и ZBrush. Почти во всех студиях, где я работал, был пайплайн Maya + ZBrush + Substance painter. В персональных проектах большую часть моделирования я выполняю в Fusion 360. Работая в CAD, получаешь большую свободу действий и гибкость, которыми не стоит пренебрегать. Но главное – это не то, какой пакет вы используете, а насколько эффективно вы это делаете. В конце концов, это лишь инструмент, с помощью которого вы достигаете своей цели. Сейчас я придерживаюсь мысли, что нужно использовать ту программу, в которой вам удобнее всего работать. Я всегда ищу новые возможности и, в то же время, стараюсь минимизировать количество инструментов, которые использую.

Изолента

В последнее время меня чаще всего спрашивают про изоленту, которая присутствует почти на каждом оружии, которое я делал для Metro Exodus. Она была смоделена в Maya. Хотя я был доволен результатом, не уверен, что использовал самый эффективный способ ее создания. Но цель была достигнута. Это было легко и не потребовало дополнительных программ. Мой подход, как я уже говорил, заключался в том, чтобы понаблюдать за поведением изоленты в реальной жизни и воссоздать это в Maya. Я решил использовать модификатор Wrap, потому что он дает эффект «липкости». После нескольких тестов я понял, что это то, что нужно. Вот видео процесса:

Текстурирование в 3D Coat

3D Coat – возможно, самая необычная программа, в которой я работал. В мире 3D-пакетов это швейцарский армейский нож. В ней можно делать все: моделирование (скульптинг вокселей), ретопологию, развертку и попиксельное текстурирование. Я считаю, что это великолепный инструмент для текстурирования. Тут можно создавать сложные смарт-материалы, использовать различные опции при проецировании материалов на модель (Box Mapping, Camera Mapping, UV Mapping и т.д.). Мой любимый метод, который я использую чаще всего – Camera Mapping. С его помощью вы можете спроецировать сварочные швы на поверхность модели. Мой хороший друг, с которым я работал над Metro Exodus (кстати, именно он научил меня всяким джедайским штучкам в 3D Coat) снял великолепное видео про это (вы можете посмотреть его ниже). Мы сделали отличные базовые смарт-материалы и обменялись ими, чтобы унифицировать стилистику моделей. Это сэкономило нам кучу времени и позволило получить отличный результат с помощью быстрой системы drag-and-drop в 3D Coat.

Видео создания сварочных швов от Олександра Павленко (главный художник в 4A Games):

Разработка концепта арбалета Хелсинг

Иногда команда концептеров занята другими важными проектами, поэтому ты начинаешь прорабатывать идеи самостоятельно. Очень помогает наличие подробного технического задания, которое делает главный технический дизайнер Андрей Верпаховский. Не обошлось без такого ТЗ и в случае, когда мне поручили создание арбалета Хелсинг для Metro Exodus, который был основан на предыдущей версии арбалета, сделанного для Metro Last Light. У него был узнаваемый и устоявшийся дизайн, однако новая версия оружия занимала иное место в геймплее, поэтому пришлось придумывать дизайн с нуля, частично из-за абсолютно нового функционала крепления.

Все начинается со сбора референсов. Для нас было важно сохранить визуальную аутентичность и схожесть с оригинальным дизайном. Каждому фанату Metro знакомы запчасти от велосипеда, которые стали основой Хелсинга, и их нужно было сохранить. Я получил форму оружия и теперь оставалось наполнить ее функциональностью. Механизм заряжания, устройство подачи болтов, дизайн тетивы. Самым сложным было связать все это в один процесс перезарядки, потому что должна получиться единая функциональная система, которая выполняет три задачи: заряжание/вращение болта, натяжение тетивы и взведение курка. Магазин болтов основан на механизме волчка. Взведение курка арбалета осуществляется шарнирами ствола, который играет мультифункциональную роль заряжателя. Движение ствола также натягивает тетиву с помощью крюков, делая вращательное движение линейным.

Думаю, лишь малый процент игроков оценил получившийся механизм в полной мере. Мы этого ожидали, но все равно сделали его, потому что именно таким способом мы подходим к дизайну оружия. Работать над арбалетом было очень интересно. Только после тестирования и одобрения его функциональной части я вернулся к работе с формой и общей визуальной стилистикой. Блокаут модели был закончен как раз к тому времени, когда концепт-художник был готов приступить к своей работе. Илья Толмачев (известный арт-директор, который трудился над S.T.A.L.K.E.R и создал собственный проект Cradle) отвечал за формирование финального визуального стиля игры с помощью Graybox и оверпейнтов. Когда концепт был готов, моя работа состояла в том, чтобы превратить его в хай-поли модель.

Все модели и устройства, которые я создал для Metro Exodus были на 50% сделаны в Maya и на 50% доработаны в ZBrush. Maya использовалась для моделирования, а ZBrush – для финализации модели и ее подготовки к запеканию карты нормалей.

Тщательное изучение референсов

Для меня самая важная часть текстурирования – сбор всевозможных референсов, которые нужны для достижения желаемого результата. Все начинается с планирования, составления списка референсов и решения, какие материалы необходимы и в каком количестве. Я всегда пытаюсь сделать разнообразные поврежденные и поношенные материалы, чтобы у меня были варианты выбора и четкое понимание поведения конкретных материалов.

У меня есть правило, которое мне очень помогает: я изучаю каждый интересный материал и референс на протяжении приблизительно 10 минут. Это звучит безумно, но такой подход позволяет понять разницу между «увидеть» и «понять, что ты видишь». Я предлагаю вам устроить подобный эксперимент. Изображение сверху – отличный пример. Когда вы взглянули на него впервые, заметили ли вы маленькие волокна на металле или крошечные частицы пыли? Около четырех оттенков металла: от желтого и коричневого до голубого и пурпурного? Что дало такой эффект? Было ли это масло, использованное для смазки механизма или естественное окисление, вызванное старением, а может быть, оба фактора? Как насчет крошечных вмятин на цилиндрической форме в верхней части снимка и слоев царапин, а также желтых и коричневых пятен? Посмотрите на эти прекрасные фаски, они отполированы по краям и имеют более темный оттенок в центре? Что вы скажете о цвете, блеске и разнообразии бликов, которые вызваны распределением масла и грязи различной толщины?

Если вы не заметили описанных мной моментов, не расстраивайтесь, потому что это значит, что с вами все нормально. Дело в том, как функционирует наш мозг. Сначала мы определяем основные формы и цвета, и только когда обработана эта важная информация и потрачено некоторое время на изучение объекта, мы начинаем замечать другие мелкие детали. Возможно, вы слышали выражение «от общего к частному» — оно здесь очень уместно. Чем больше вы вкладываете, тем больше получаете в итоге.

Рендер

Для рендера игровых моделей я, в основном, использую Marmoset Toolbag, а для неигровых проектов — Octane Render. К рендеру я подхожу также, как и к текстурированию – первым делом собираю и изучаю референсы. Я стараюсь найти примеры постановочных фотографий, выполненных профессионалами, которые вложили в них массу усилий. Благодаря им вы можете понять, как лучше всего презентовать вашу модель, а также многому научитесь, даже если просто попытаетесь воссоздать отдельные их фрагменты. Изучая работы других людей и пытаясь преподнести свою модель в наилучшем свете, вы освоите приемы, которые в будущем помогут вам сформировать ваш индивидуальный стиль. Я восхищаюсь работами Stickman и Ashes to Ashes Photography. В частности, это фото вдохновило меня на воссоздание шота с силуэтом Тихаря, который я сделал для Metro Exodus.

Если вы хотите вывести навык рендера на новый уровень, я советую вам самим заняться фотографией. Вам не нужно специальное оборудование, сейчас вполне хватит камеры телефона. Попытайтесь сделать разные снимки с разной перспективой и в различном окружении. Это поможет вам улучшить понимание освещения, композиции и научит вас применять эти навыки при рендере.