3D моделирование + Pixel Art

Данная работа сделана на Онлайн-курсе "С разбега в Синематик" | JCenterS Это шуточная реклама курса @rsakutin С Нуля до Junior за ОДНО видео, надеюсь это видео ни кого не обидит. Сюжет повторяет рекламный ролик Restoration: 1984 Super Bowl APPLE MACINTOSH Ad by Ridley Scott Сайт курса https://jcenters-courses.com/courses/ Ссылка на ролик @rsakutin https://www.youtube.com/watch?v=YKf1Yo58RYA&t=518s #cinematic #macintosh #apple #1984 #junior #tutorials #unity #unrealengine5

Делитесь в комментариях, какие курсы вы проходили и были ли вам они полезны в жизни.

Telegram: https://t.me/Psychology_Gestalt

ВИДЕОВЕРСИЯ ДЛЯ ВИЗИОНЕРОВ

Технология iMocap

Вместо использования во время съемки технологии motion capture, которая значительно замедлила бы темпы производства, команда разработчиков визуальных эффектов воспользовалась специальным инструментом iMocap, разработанным руководителем отдела R&D Стивом Саливаном  и ведущими специалистами motion capture Кевином Вули и Майклом Сандерсом. Система iMocap процедурно отслеживала движения актеров, одетых в серые костюмы с маркерами в виде горизонтальных полос вокруг головы, груди, рук, плеч, ног и коленей.

«Мы использовали серые костюмы, так как серый – это преобладающий цвет наших персонажей, - объясняет Нолл, -  кроме того, он имел нейтральные световые свойства и отлично  взаимодействовал с освещением. В итоге мы получили отличную отправную точку для создания цветовой гаммы, яркости и направленности света. Актеры в размеченных полосками костюмах обеспечивали нас базовыми характеристиками движений, а супервайзер анимации Галл Хикел со своей командой из 62 человек в дальнейшем дорабатывал их, придавая  не только выражения лицам, но и определенную эмоциональную насыщенность каждому действию».

Во время павильонных съемок для захвата движений посредством технологии iMocap специалисты ILM использовали черно-белые камеры системы слежения с высокой скоростью записи, которые соединялись с портативным компьютером, синхронизированным в свою очередь с кинокамерой. Для натурных съемок киношники использовали несинхронизированные, работающие на аккумуляторах камеры с высоким разрешением (high definition), позволявшие достаточно четко зафиксировать положение актеров в закрытых пространствах или на открытой местности. Лицедеи, игравшие отвратительных тварей, изучили концепт дизайны и разработали подходящий язык жестов, чтобы привнести в образ персонажей особый колорит. Джон Нолл со своей командой управлял камерами слежения, стараясь захватить сравнительно крупные планы фигур, чтобы максимизировать разрешение с удобных точек обзора на съемочной площадке.

«Мой отдел устанавливал камеры слежения, когда и где только это было возможно, - говорит Нолл, - мы были очень настойчивы и пытались в любой ситуации выполнить триангуляционную съемку положения актеров на сцене.  Нам это удавалось в тех случаях, когда получался хороший угол обозрения при небольшой доле искажения».

Дейви Джонс

Капитан Дейви Джонс, которого можно наблюдать примерно в 200 кадрах, является наиболее продуманным и проработанным цифровым персонажем фильма, он же был первым героем, созданным в недрах ILM. Аарон МакБрайд предложил общий дизайн, в то время, как Ричард Миллер выполнил в мастерской ILM небольшой макет и бюст в натуральную величину, в соответствии с эскизами Крэша МакКрири.

«Мы приступили к работе над Дейви Джонсом на очень ранней производственной стадии, - вспоминает Галл Хиклер, - честно говоря, мое представление о нем, как о персонаже фильма, было на тот момент очень ограниченным - он казался мне страшным злодеем, очень напыщенным, но мужественным и непоколебимым. Билл Найи («Реальная любовь» прим. Ред), исполнитель роли Джонса, привнес столько нового в образ антагониста (жутковатый юмор, море эксцентрики), что этого оказалось даже больше, чем мы могли себе представить. Изначально, я думал, что, закончив несколько первых эпизодов с ним, мы создадим библиотеку управления анимацией его лица и после, уже с ее помощью доделаем большую часть оставшихся сцен. На практике же Билл оказался человеком с тысячью лиц, настолько он был экспрессивен и неудержим; в каждом дубле актер изображал какое-то новое, доселе нам незнакомое выражение лица, и тогда мы останавливались и произносили: «А что он сейчас делает?».

Билл отыгрывал роль в iMocap костюме, пристегивая к левой руке бутафорию в виде серой клешни. На предпроизводственной стадии команда специалистов под руководством Ви Неила экспериментировала с гримом, разработанным для облегчения наложения движущихся щупалец на лицо актера. Гример Джоед Харлоу отлил состоящую из двух частей силиконовую накладку, которая специально для теста была покрашена в особый цвет и имела все основные черты лица, включая плоский нос. В итоге руководство посчитало, что грим не нужен, несмотря на то, что тестирование даже не было закончено. «Гор Вербински был убежден, что сделать глаза при помощи компьютерной графики очень непросто, - вспоминает Джон Нолл, - более того он предупредил нас, что будет очень строг в отношении реалистичности глаз Дейви. В общем, режиссер посоветовал нам для крупных планов использовать реальные съемки глаз Билла, потому что, по его мнению, цифровые очи уступали настоящим в выразительности».

Невероятный Билл

Джоед Харлоу использовал специальную краску для кожи в T-образной зоне (участок возле глаз и носа), кроме того, киношники поместили около 35 маркерных точки, что позволило бы художникам в случае необходимости поработать над цветовым переходом. В результате делать ничего из этого не понадобилось.

«Режиссер хотел добиться максимальной достоверности, поэтому порекомендовал обратиться к съемочному материалу, но мы так и не воспользовались изображением реальных глаз актера. Художники добились требуемого качества посредством рендеринга, программы Viewpaint, настройки освещения и композинга –  мы просто размещали тени и реалистичные отражения в необходимых местах. Именно внимательность к деталям и стала залогом успешной работы».

С целью сохранения и передачи нюансов актерской игры Билла Найи, художник Аарон МакБрайд внес ряд изменений в дизайн Дейви Джонса, которые учитывали внешность лицедея – скулы стали более выступающими, а нос был заострен. Ведущий моделер Дженг-Сенг Хонг выполнил трехмерную модель, в то время как супервайзер Viewpaint Стив Уолтон трудился над созданием и детализацией кожи и глаз. В свою очередь, CG художник Дэмиан Стил в целом контролировал  процесс работы над внешним видом героя. Супервайзер по синхронизации движений Джейсон Снелл и ведущий технический специалист iMocap Кевин Вули возглавили команду из 16 человек, которая отвечала за трекинг iMocap съемки. После команда аниматоров «прикручивала» движения Билла Найи к трехмерной модели.  

«Для начала нам предстояло с технической точки зрения разобраться с мимикой лица Билла, - объясняет аниматор Галл Хикел, - после этого следовало прочувствовать эмоциональную составляющую его игры. Мы не могли просто воспроизвести одно за другим выражения лица, ведь щупальца и другие части, за исключением носа и скул, не имели ничего общего с актером. В итоге процесс работы потребовал от нас некоторой интерпретации».

Мимика

Лицевой rigging (настройка персонажа для последующей анимации) Джонса основывался на внутренних мускулах, передававших эмоции, которые могли меняться по несколько раз в одном кадре. Отсутствие человеческого носа озадачило команду моделеров, потому что требовалось передать насмешливую улыбку при помощи человеческой динамики мышц.

«Дженг-Сенг разработал серию тестовых моделей с перемещением кожи и появлением складок на лице для имитации правдоподобного движения верхней губы, - говорит Джеф Кемпбел, - а уплотнение от щупальцев совершенно не походило на обычную человеческую губу, поэтому нам пришлось доработать движения мускул для передачи оттенка презрения. В свою очередь Билл хотел, чтобы мы натянули треугольную мышцу на нижней губе Джонса, чтобы оголить его нижнюю челюсть. Кроме того, лицедей все время разговаривал во время смены мимики, поэтому мы изрядно повозились над фонемами и речевыми оборотами, чтобы движения мускул оставались правдоподобными».

Синхронизация требовала от специалистов внимательного следования голосу, чтобы уста принимали соответствующее положение передающее воодушевленную речь Джонса.

«Мы старались обращаться с устами Джонса, словно они были музыкальным инструментом, - вспоминает Кемпбелл, - и дело было не только в форме его губ, ведь нам также приходилось работать над артикуляцией, дыханием и движением языка, кроме того, во время исполнения роли Дейви Джонса англичанин Билл Найи говорил с грубым шотландским акцентом, который отличает изящная подчеркнутость некоторых согласных».

Щупальца

Сгусток постоянно движущихся лицевых щупальцев капитана Джонса бросил сотрудникам студии ILM технический и художественный вызовов. Скудного количества имеющихся видеоматериалов по движению головоногих вне мест обитания было явно недостаточно. В итоге специалисты обратилась к фильму 1962 года, в котором огромное морское чудовище уничтожает полинезийскую деревню.

«Кое-какой материал мы нашли в фильме «Годзилла против Кинг-Конга», - вспоминает Хикел, - в нем была сцена с реальным красным осьминогом, пользующим по суше и обхватывающим своими щупальцами окружающие объекты. Найденный материал здорово пригодился аниматорам и моделерам, которым предстояло заставить 46 щупалец двигаться так, как это происходило в фильме. Щупальца должны были покоиться на груди Дейви и реагировать на каждое движение капитана. В этом случае ручная анимация отняла бы слишком много времени и сил, а результат получился бы далеко не идеальным. В общем, идея создать все эти движения посредством симуляции довлела надо мной на протяжении нескольких месяцев, но другого выхода просто не было».

Эксперты ILM определили, что движок симуляции движений мог обеспечить качественную процедурную анимацию свисающих и бьющихся друг о друга щупальцев, но он пасовал при проработке характерных для них извивающихся движений.

«Следовало сделать все движения процедурными, - отмечает Джон Нолл, - в паре сцен фильма щупальца должны были выступать в роли живых существ, но в большинстве эпизодов они вели себя подобно одежде, то есть следовали реалистичной физической симуляции движений тела. Щупальца в количестве 46 штук должны были извиваться, по инерции следовать за активностью Дейви и не проходить при этом сквозь друг друга. На лицо была не простая задача, и отведенного на анимацию времени могло просто не хватить, поэтому мы воспользовались уже имевшимся движком твердых тел. Результатом кропотливой работы стали липкие щупальца, наподобие сваренных спагетти; они прилипали к одежде Дейви, не теряя свойства скольжения по ней без заметного глазу трения».

«В структуре каждого из щупальцев было от восьми до тринадцати сочленений, которые могли сгибаться, скручиваться и вращаться, - говорит Джеймс Тулии, - каждый  подвижный объект напоминал цилиндрический кусок дерева соединенный шарнирными сочленениями с такими же предметами. Только вместо шарниров имелись маленькие подвижные механизмы, которые специалисты могли включить или выключить, пропустить через них математическую функцию или же анимацию по ключевому кадру, в результате щупальца двигались и крутились, словно живые».

Технический директор Керин Дерлих разработал особую систему поведения щупальцев, для этого ему пришлось работать вместе с отделом анимации над созданием библиотеки индивидуальных движений.

Игра на органе

В сценах, когда «живая» борода Джонса взаимодействовала с другими объектами, вроде эпизода с игрой на органе или манипуляции с ключом на цепочке, съемочная группа снимала актера. В ряде случаев использовались бутафорские заменители щупальцев, управляемые при помощи палочек и отснятые на фоне синего экрана. Затем супервайзер Джон Нолл снимал фоновые изображения, а специалист по ротоскопингу Джек Монгован и его команда из 38 человек вновь создавали картинку, подменяя бутафорию на 3D объекты.

«Наш художественный департамент и отдел, занимавшийся ротоскопингом, частенько использовали клинплейты, чтобы процедурно восстановить окружающие объекты в лучшем виде, - говорит Эдди Паскурелло, - бывало, заменялись все фоновые изображения в кадре. Процедурный композинг включал трекинг съемочных материалов с использованием удаляющего инструмента в Shake или латающего Zenviro. Сочлененные фоны и восстановленные окружения поражали качеством исполнения – результат  получился одним из лучших среди тех,  что я видел в жизни».

Для сцен с персонажами в воде Джон Нолл снимал плавающих актеров в Карибском Море при помощи технологии iMocap. После композеры накладывали цифровых персонажей поверх актеров и смешивали компьютерную и реальную воду, кроме того, художники использовали стандартный программный набор инструментов, создававший капли и всплески в резервуаре с водой.

Франшиза

«Пираты Карибского моря: Сундук мертвеца» взорвали мировой кинопрокат, заработав более 1 миллиарда долларов. Третий фильм изначально задуманной трилогии вышел спустя год и также преуспел. Смена режиссера Гора Вербински  для постановки продолжений не оправдала ожиданий. Фильмы по-прежнему зарабатывали большие деньги и приносили прибыль, но зрительский рейтинг у них был значительно ниже. В последние годы участились разговоры о желании киностудии Disney вновь вернуть на экраны капитана Джека-Воробья и всю пиратскую кампанию. Случится ли это - пока неизвестно, но великолепная первая трилогия у нас уже есть и ни одно продолжение ее не в состоянии испортить.

Статья была опубликована в мартовском номере журнала Mediavision

Добрый день. Прошлый пост вы очень тепло приняли, так что вот обещанное продолжение. На  этот раз я хочу подробно расписать как проходит процесс текстурирования 3д-моделей для игры, какими программами я пользуюсь, и как они получаются pixel-perfect-ыми.

Для создания 3д моделей я пользуюсь 2 программами: Aseprite + Blender3d

Первая - Удобный инструмент для пиксель арта

Вторая - популярный 3д-редактор в открытом доступе, который я использую в сочетании с плагином Texel Density.

Сегодня я буду показывать пример текстурирования на неокрашенной модели будущего телепортера:

Что бы мы могли текстурировать нашу модельку, необходимо выбрать для нее материал. Либо создать новый, либо выбрать уже существующий из списка, если вы создавали его ранее.

Для созданного материала вы можете внутри блендера настраивать много разных настроек, например:

Base Color - Цвет

Metallic - Металличность

Specular - яркость бликов

Roughness - Шероховатость\матовость

Emission - цвет свечения

Emission Strength - сила свечения

Но честно говоря, это не имеет смысла, если вы собираетесь экспортировать модельки в анрил или юнити. В этом случае имеет смысл только один параметр - Цвет

Вы можете либо выбрать какой-то конкретный цвет, либо переключить тип цвета на image texture, выбрав файл со своего компьютера

Конкретно у меня уже создан материал с подключенной вот такой картинкой.

Изначально это была просто пиксельная сетка, которую я постепенно заполняю различными текстурами. Это позволяет использовать на разных 3д моделях один и тот же материал, что сокращает нагрузку на компьютер

Когда мы подключим материал к нашей модельке, мы получим примерно такой результат:

Тут наглядно видно, зачем я использую конкретно текстуру с пиксельной сеткой. Она хорошо показывает, где текстуры растянуты, и как сильно. Конечно же, нас такой вариант совсем не устраивает, но сначала нужно понять логику, как именно работает текстурирование в 3д-графике. Сейчас речь пойдет о базовых принципах UV-развертки.

Как вы наверное знаете - вся 3д графика это полигоны. Плоскости, состоящие из 3+ точек. И для каждой такой плоскости хранится информация, какую часть текстуры она использует.

Выделив в режиме редактирования конкретную грань, можно увидеть, какую область текстуры она сейчас использует.

Но, не всегда геометрия нашей модели соответствуют ее UV-координатам на текстуре.

Такие ошибки - абсолютно нормальная вещь, на неподготовленной для текстурирования модели. И собственно подготовка - одна из главных задач 3д-моделера.

Самый банальный способ изменения UV - это перетаскивание отдельных полигонов на UV-карте. Но, это процесс болезненный, медленный и неэффективный.

Конечно же умные люди придумали для народа много удобных функций для упрощения работы. И конкретно Blender славится тем, что у него есть функции автоматического развертывания.

Я распишу принципы некоторых алгоритмов.

Самый контролируемый и точный в работе является простой алгоритм Unwrap. Он по факту является функцией для ручного развертывания. Возьмем для примера вот эту деталь:

Как можно видеть, развертка этой дуги скомкана впринципе в одну точку, в один пиксель. Именно поэтому она выглядит, словно ее залили темным цветом полностью. Если мы выделим всю нашу модель и попробуем нажать Unwrap, у нас ничего не получится. Blender выдаст ошибку:

Unwrap failed to solve 1 of 1 island(s), edge seams may need to be added.

Суть ошибки в том, что Blender не может данную модель развернуть самостоятельно - для этого ему нужно указать местоположение швов.

Если все швы указать правильно, то наша текстура развернется на плоскость, как разрезанная в некоторых местах картонная коробка

Для того, что бы добавить шов, необходимо выделить определенные ребра, и тыкнуть Mark Seam. Clear Seam - логично, удаляет швы с выделенных граней.

Для примера я указал швы в следующих местах, попробуем теперь развернуть при помощи Unwrap

Посмотрим на результат. Если приглядеться, то внутрянняя сторона дуги развернулась идеально, и без искажений. А вот в этих местах есть проблемы

Здесь развертка исказилась, что выражается в деформированной текстуре на модели. Это произошло, потому что не хватает еще пары швов, вот тут:

Без них, ровно развернуть нашу модель Bledner не смог, и он решил эту проблему искажением UV развертки. Добавленные 2 шва исправили эту проблему, и теперь развертка выглядит так:

Этот результат абсолютно подходит как итоговый, если бы модели были с 4к текстурками и прочими радостями графоманов. Но для меня больше подходитдругой способ развертывания:

Cube Projection. Принцип работы следующий - Алгоритм создает "куб" из выбранного материала, размер которого определяется размером выделенной области. После чего проецирует текстуру с этого куба на те грани, которые смотрят наружу.

Как видим, текстура на нашей детали стала куда красивее - больше никаких искажений Давайте посмотрим на ее UV развертку.

Алгоритмы Cylinder Projection и Sphere Projection работают по такому же принципу, но проекцируют текстуру на модель не кубом, а цилиндром и сферой соответственно. Это бывает полезно, когда вы делаете округлые модели, но моя максимально угловатая, и мне эти алгоритмы не подходят.

Но почему же если развертывание через проекции такое простое, все не пользуются ими, и мучаются со швами? Все просто - такие алгоритмы конечно просты, но и подходят они только для простых моделей. Развернуть что-то очень сложное автоматически можно разве что  при помощи Smart UV Project, но это тема другого поста.

Сейчас же перед нами стоит следующая задача - превратить нашу красиво развернутую модель в красиво развернутую модель, но с pixel-perfect-ом. Тут стандартные фукнкции Блендера разводят руками, не предоставляя необходимомо инструментария, и нам нужно воспользоваться тем самым аддоном Texel Density.

Что бы воспользоваться аддоном, нужно в его настройках ввести размеры нашей текстуры (у меня это 160 на 160 пикселей), каким-то шаманским методом рассчитать TD (каюсь, я искал нужное значение методом тыка), и после этого нажатие на кнопку Set My TD масштабирует развертку выделенных граней до необходимого значения.

Собственно, все что нам остается - это развернуть все детали, и разместить их на нашей развертке в нужные места.

Вот, например, как я развернул пол телепортера. Я схитрил, и использовал для всех 4 четвертей детали одну и ту же часть развертки, секономив много места. Когда я закрашу эту часть текстуры, весь пол окажется закрашен. Минус данного подхода - мы не сможем нарисовать что-то на левой части пола телепорта, что бы оно не появилось на правой. Иначе говоря, зеркальность текстуры.  Иногда это очень бросается в глаза.

Мы по очереди разворачиваем все детали, и стараемся их расположить на нашей текстуре так, что бы они не перекрывали друг друга, и при этом занимали как можно меньше места.

Несколько советов:

1)Вы можете в окне UV-развертки включить функцию прилипания точек к пикселям - это упростит работу.

2)Вы можете настроить сетку своего 3д-вида так, что бы она соответствовала 1 пикселю. И так же при моделировании работать с большей точностью

3)Если вы ошиблись, и ваша точка слетела с сетки - вы можете выделить ее и горячими клавишами Shift-S открыть круговое меню, где выбрать "Snap to Pixel/Grid"

Теперь мы можем залить всю нашу модель сплошным цветом через режим раскраски в блендере.

И потом открываем наше изображение в любом 2д-редакторе. Фотошоп, Gimp, я например использую Aseprite. И ориентируясь на залитые контуры на нашей текстуре, включаем все свои графические способности, что бы получить конфетку.

Основной движ и больше инфы о моем проекте можно найти здесь:
https://vk.com/crystallpunk