Титани ігрового 3D

Ні для кого не секрет, що лідерство в ігровому моделюванні і анімації для повнометражного кіно належить двом графічним пакетам - 3ds Max і Maya. Але чим вони відрізняються один від одного? Який з них вибрати початківцю моделлера? Для яких завдань краще використовувати «Макса», а для яких - Maya? У загальних рисах ми вже розповідали про це, але то був погляд з боку. Щоб вивчити проблему, що називається, зсередини, ми звернулися до ведучого моделлера студії Render.ru (сайт www.render.ru ) Максиму Кайгородова, який дав конкретні рекомендації, а також розповів про основні тенденції в ігровому моделюванні і розробці програм для створення 3D-графіки.

[Ігроманія]: Максим, які 3D-пакети найчастіше використовуються при моделюванні ігрових об'єктів?

[Максим Кайгородов]: При моделюванні можуть використовуватися абсолютно будь-які 3D-пакети. Все залежить від особистих переваг. У будь-якому випадку, жодна ігрова болванка не використовується в грі в тому вигляді і форматі, в якому вона створюється у вихідній програмі. Для багатьох ігор існують власні редактори, що дозволяють імпортувати моделі, створені в професійних пакетах 3D-графіки, або плагіни для експорту об'єктів в формат, який розуміється ігровим движком. Наприклад, для SpellForce ми робили об'єкти в 3ds Max, а для SpellForce II - в Maya (оскільки змінився плагін для експорту в гру). Якщо для першого проекту було досить стандартних матеріалів 3ds Max і всього лише однієї текстури кольору на один матеріал, то для другої програмісти створили свій шейдер, вбудований в Maya і використовує в грі чотири текстури на один матеріал.

Однак не варто забувати, що для отримання готового продукту (будь то гра або відео) недостатньо одного лише моделлера. Створення якісного, закінченого об'єкта залежить від спільної роботи трехмерщіка, художника, аніматора і програміста. Основний обмежувач - продуктивність комп'ютерів. Залежно від можливостей машини при роботі з ігровим движком складаються технічні вимоги до каркасу, текстур, кількості кісток, і вже на підставі отриманих даних працюють трехмерщікі і аніматори.

3ds Max найчастіше використовується в ігровому моделюванні.

Над окремими елементами 3D-світу одночасно працюють відразу кілька людей. Моделлер створює каркас, визначає базові шарніри скелета. Об'єкт «відлітає» на доопрацювання художнику, який уважно вивчає скелет, малює для нього текстуру, ідеально підганяє її по фігурі і переправляє назад моделлера, щоб той одягнув в неї віртуальне тіло. Уже, здавалося б, готовий 3D-персонаж вирушає в хореографічний гурток аніматора, де його вчать рухатися максимально реалістично. І тільки після всіх цих маніпуляцій об'єкт вбудовується в гру ...

[І]: Чи враховуються при моделюванні жанрові особливості? В RTS об'єкти складаються з сотень і тисяч полігонів, в 3D-екшенах - з десятків тисяч. Чи позначається це на виборі того чи іншого редактора?

[МК]: Об'єкти стають все більш деталізованими, тому такі особливості враховуються все менше і менше. До мільйонів, звичайно, не доходить, але порядку 5000-15000 полігонів на об'єкт вже стає нормою, навіть в RTS на них йде до 3000. З приходом технології Normal Map з'явилася можливість підвищувати видиму деталізацію, не збільшуючи число полігонів. При цьому кількість трикутників деталізованої hi-poly-моделі, з якою робиться карта нормалей для low-poly, дійсно може досягати декількох мільйонів.

На вибір 3D-пакета жанр теж мало впливає, але тут все залежить від уподобань розробника або від загального техпроцесу. Для мене 3ds Max - найкраща програма, не має значення, що саме доводиться робити. Чітких жанрових переваг у мене немає, а ось в плані стилістики мені найбільш цікаві Фентезійні і футуристичні проекти. Робити сучасний реальний світ, то, що можна побачити на вулиці, не дуже цікаво.

Maya більшою мірою підходить для кіноіндустрії.

Вибір пакета 3D-графіки практично ніяк не залежить від цілей, які ставить перед собою моделлер. У тому ж 3ds Max можна з рівним успіхом створювати як високополігональні об'єкти, так і «формочки» з декількох сотень трикутників.

[І]: Чим пояснюється популярність 3ds Max і Maya в моделлинг ігор? Чи тільки тим, що це найпопулярніші пакети тривимірної графіки? Але ж є розробники, які віддають перевагу іншим редактори, і, за їхніми словами, набір вузькоспеціалізованих програм куди зручніше, ніж «все в одному».

[МК]: 3ds Max і Maya популярні не тільки в ігровій індустрії. Дизайнери, архітектори теж переходять на 3D-графіку. Зокрема, це пов'язано з її поширеністю в інтернеті, великою кількістю навчальних книг і курсів саме по 3ds Max і Maya. Широкі можливості цих пакетів в моделлинг, анімації, візуалізації, відносна простота освоєння ...

Безумовно, можна зробити об'єкт в Poser, Modo, ZBrush і інших утиліти, але якщо він не буде відповідати технічним вимогам або його неможливо буде перенести в движок гри, толку від цієї моделі буде небагато. Може бути так, що зробити каркас простіше в одній програмі, створити текстурну розкладку - в інший, а анімувати - в третій. Однак якщо при експорті з програми в програму проблем зазвичай не виникає, то про анімацію цього сказати, на жаль, не можна. Тому при роботі в команді (як у нас в студії) перевагу найчастіше віддають якійсь одній програмі, що поєднує в собі всі ці функції.

Багато людей займаються одночасно і моделлинг, і анімацією, їм набагато простіше освоїти один редактор, ніж кілька вузькоспеціалізованих.

Більшість девелоперів вибирає 3ds Max і Maya тільки тому, що робота в цих утиліти максимально стандартизована, конвертація в движок гри гранично проста, а в разі чого під рукою завжди є документація. Але не варто забувати, що деякі елементи тривимірних об'єктів іноді вдається оформити тільки в сторонніх утиліти. Наприклад, зробити в 3ds Max реалістичні волосся або шерсть вдається далеко не завжди.

Ігри та кіно

[І]: Чим моделювання для ігор відрізняється від моделювання, наприклад, для кіно? У чому специфіка цієї роботи?

[МК]: Принципових відмінностей тут немає, але є деякі нюанси. В основному вони стосуються специфіки взаємодії людини і візуального ряду. Тобто в кіно моделюється тільки те, що буде видно в кадрі, найчастіше для різних планів створюються об'єкти різної деталізації. Якщо для загального плану картинку можна поліпшити, приховати якісь недоліки в процесі складання відеоматеріалу, композинга, то для великого плану потрібні текстури високого дозволу (або кілька текстур) і високодеталізовані моделі. Те, що ми бачимо в кіно, залежить не тільки від самої форми, а й від освітлення, застосування ефектів, настройки шейдеров.

Для гри в загальному випадку необхідно побудувати всю ігрову сцену, в якій буде відбуватися ігровий процес, так як геймер може управляти камерою, самостійно вибудовуючи візуальний ряд. Якість об'єкта в грі прямо пропорційно рівню майстерності моделлера, який до того ж може обмежувати движка. Зате автор повністю може контролювати візуальне якість.

[І]: Які недоліки є у 3ds Max і Maya? Стосовно до моделювання в іграх, звичайно.

[МК]: Існує думка, що 3ds Max розрахований на технарів, архітекторів, дизайнерів, тобто людей, які звикли до структури CAD-програм, а Maya - на художників. 3ds Max спочатку створювався як пакет для ігрового моделювання, в ньому до цих пір все підпорядковано даної концепції. Maya ж відразу замахнулася на кіноринок: вбудовані засоби для створення волосся, тканин, численних ефектів, сама структура побудови сцени, розрахована на використання безлічі об'єктів, засоби анімації, mel-скрипт. Завдяки всьому цьому Maya ось уже багато років вважається кращим 3D-пакетом для кіноіндустрії.

Моделювання сплайна набагато зручніше реалізовано в 3ds Max. До виходу 7-й версії Maya 3ds Max також був краще при створенні LOD-ів (Level of Detail - рівень деталізації) - моделей з різним числом полігонів, але при цьому виглядають практично однаково на різній відстані. У Maya ж просто не було інструменту для рендеринга текстур з hi-poly на low-poly.

Останнім часом, однак, можливості цих двох пакетів все більш зближуються. Так, в Maya з'явилася можливість рендерить текстуру з високополігональні об'єкта на нізкополігональних, а в стандартній комплектації 3ds Max 8 з'явилися модифікатори Cloth і Hair / Fur для створення тканин і волосся / хутра; інструмент для швидкого маппінга високополігональні об'єктів (Pelt mapping); ще з 6-ї версії в 3ds Max інтегрований Mental Ray.

«Великі» пакети тривимірної графіки все більше зближуються один з одним. Ще недавно Maya можна було сміливо називати утилітою, заточеною під кіноіндустрію, а 3ds Max правил балом на ігровому фронті. Зараз ситуація змінюється. Обидва пакети вчаться один у одного, принципи роботи стають все більш схожими. Ну а вже після того, як Autodesk (творці 3ds Max) купили Alias (розробники Maya) з усіма потрохами, можна не сумніватися, що два найбільших в світі 3D-редактора будуть розвиватися паралельно.

3ds Max підходить не тільки для створення тривимірних моделей: в ньому можна творити справжні арт-шедеври.

[І]: Кілька риторичне питання, але все ж: наскільки складно освоїти Maya і 3ds Max для користувача, який раніше ніколи не мав справи з програмами тривимірного моделювання? Зрозуміло, що є різні рівні майстерності: чим вони визначаються і коли починаючий користувач зможе їх досягти?

[МК]: Складність полягає не в освоєнні будь-якого пакета. В основному проблеми виникають з просторовим мисленням, з розумінням того, що з об'єктом можна працювати не тільки як з єдиним цілим, а й на рівні подоб'ектов (вершин, граней, ребер). У цьому сенсі Maya простіше в освоєнні, оскільки всі об'єкти відразу піддаються зміні на рівні подоб'ектов. І в тому, і в іншому пакеті існує система допомоги, причому в 3ds Max вона розрахована на початківця, а в Maya - на більш досвідченого користувача. 3ds Max найбільш структурована програма, всі дії інструменту або модифікатора відразу доступні в одній панелі і повністю інтерактивні.

При бажанні стати хорошим моделлера / текстуріровщіком можна за рік, а при наявності хорошого вчителя - ще раніше. Наприклад, своє навчання 3ds Max я почав в університеті. 3ds Max я вивчав один семестр, захистив диплом по дизайну комп'ютерних ігор, якістю моделей задоволений до сих пір, хоча зараз зробив би трохи по-іншому. Потім потрапив до студії Render.ru, де довелося вчитися працювати в Maya. Цю утиліту я освоїв за три місяці. В цілому мені знадобилося близько дев'яти місяців. На мою думку, найкращий учитель - робота в команді.

Можна довго вчитися тривимірного моделювання за підручниками, можна постійно читати рубрику «ігрострой», записатися на курси, але швидше і, напевно, краще за все розвивати навички роботи з 3D при розробці конкретної гри. Працюючи в команді, можна швидко стати фахівцем екстра-класу.

Autodesk їсть Alias

16 січня 2006 року Autodesk, творець 3D-пакета 3ds Max, придбала компанію Alias - розробників Maya, другого за популярністю 3D-редактора.

В результаті Autodesk стали не тільки володарями найпотужнішою утиліти, з якої до цього постійно конкурував «Макс», а й взяли під крильце близько 3 млн користувачів Maya по всьому світу. Тепер утилітами Autodesk користується понад 7 млн ​​осіб. Багато моделлера побоювалися, що після злиття двох концернів на ринку залишиться тільки 3ds Max, але цього, схоже, не відбудеться. Компанія збирається розвивати як «Макса», так і Maya. При цьому редактори візьмуть все найкраще один у одного, але збережуть, скажімо так, колишню спрямованість: Maya буде заточуватися під кіноіндустрію, а 3ds Max - під комп'ютерно-ігровий ринок і архітектуру.

Крім програмного пакету і акцій Alias, в Autodesk перейшло чимало цінних співробітників. Наприклад, Дейв Воррен, президент Alias по маркетингу, зайняв пост керівника продажів, а Майкл Беснер, віце-президент по просуванню ринку в країнах, що розвиваються, очолив 3D-відділ компанії.

Втім, деякі окремі модельки самі по собі справжні витвори іскусства.арт-шедеври.

[І]: Часто доводиться чути, що той, хто знає 3ds Max, з легкістю освоїть будь-який інший тривимірний редактор. При цьому, скажімо, ZBrush дуже не схожий на той же «Макс». Наскільки легко переходити з 3ds Max і Maya на інші редактори тривимірної графіки. І легко переходити з Maya на 3ds Max?

[МК]: Переходити з пакета на пакет набагато простіше, ніж вивчати будь-яку програму з нуля. Звичайно, інтерфейси у них різні, іноді відрізняються принципи дії інструментів. Наприклад, в Maya кожен крок записується в хісторі, так що в будь-який момент можна до нього повернутися і змінити значення вже застосованого інструменту. У той час як в 3ds Max потрібно відразу розраховувати вплив кожного інструменту або потім правити модель вручну.

З іншого боку - люди, що працюють в 3ds Max або Maya, часто використовують гарячі клавіші, на які можна призначити ту чи іншу дію в будь-який інший програмі тривимірного моделювання. Винятком можуть стати клавіші управління вьюпорті, прив'язки і специфічні команди, відсутні в одній з програм. На жаль, існують пакети, що не дозволяють перепризначувати хоткеі, наприклад - ZBrush. Але ZBrush все ж не зовсім повноцінна програма моделювання. У ній зручно створювати високодеталізовані об'єкти на основі вже готових нізкополігональних моделей, перераховувати карту нормалей, або дісплейсмента для нізкополігональних форм. Освоїти ZBrush не складніше, ніж Photoshop.

3ds Max хороший як в низько-, так і в високополігональні моделюванні.

Приєднуємося до думки Максима. Для початку необхідно добре вивчити один «великий» пакет тривимірної графіки. На це зазвичай іде від року до двох. Після цього будь-який інший 3D-редактор ви без праці освоїте за два-три місяці.

[І]: Що, крім уміння працювати в тривимірному редакторі, потрібно від розробника при створенні ігрової моделі?

[МК]: При моделюванні було б непогано пам'ятати закони фізики, бажано знання анатомії, художнє чуття і елементарний здоровий глузд. В принципі, об'єкт створюється на основі ескізу художника, але ескізи бувають різні. Тобто при наявності чорно-білого скетчу було б дивно побачити в грі чорно-білу форму, якщо це не обумовлено стилістикою. До того ж одним лише моделюванням для створення повноцінної ігрової форми не обійтися.

Будь-якому об'єкту потрібні текстури. У сучасних іграх використовуються кілька текстур на одну форму: текстура кольору, відблиску (specular), normal map, light map. Для normal map і light map найчастіше досить стандартних засобів 3D-пакетів. Normal map можна створювати і в ZBrush. А ось для створення текстур кольору і відблиску не обійтися без додаткового графічного редактора. Зазвичай текстура збирається в Photoshop з набору вже готових фотографій і допрацьовується, підмальовували, де необхідно. Природно, що художню освіту допомагає в цьому, особливо там, де треба намалювати щось унікальне, незвичайне.

Деякі високополігональні об'єкти зручніше створювати, наприклад, в ZBrush. Та й освоїти цю програму нескладно.

Хочеться вам того чи ні, але щоб стати професійним 3D-моделлера і працювати в серйозної ігрової студії, необхідно буде вивчити ряд сторонніх програм, безпосередньо до світу тривимірного редагування не відносяться. По крайней мере, Photoshop треба знати назубок.

[І]: Як розвивається ігрове моделювання? Чого вже зараз можна чекати від гри майбутнього?

[МК]: Зараз розвиток ігор йде швидше в плані технічної досконалості, ніж нових ідей. Виробники софта все вдосконалюють і вдосконалюють техніку (новинки випускаються десь раз на півроку), у розробників з'являються нові можливості, а значить, змінюються і вимоги до них.

Гра майбутнього - це гра з максимально реалістичною графікою, де в кожної моделі більше мільйона полігонів. Хоча вже зараз девелоперів завалюють претензіями з приводу того, що люди переносять дію з гри в реальність. Коли візуальних відмінностей між двома світами практично не буде, громадськість, напевно, взагалі захлинеться обуренням.

Крім того, в моделлинг (і не тільки ігровому) вже назріла проблема кадрів. Через високу конкуренцію проектів стає все більше, випускати їх треба швидше - отже, і працівників потрібно більше. А людей, що спеціалізуються в цій області, не так багато, якісне спеціальну освіту зараз мало де дають. Render.ru намагається вирішити цю проблему, але своїми силами впоратися важко.

У найближчі два-три роки в ігровій індустрії буде не вистачати фахівців з тривимірній графіці. Саме час оперативно освоїти кілька 3D-пакетів і спробувати влаштуватися на роботу в яку-небудь ігрову компанію. Пройде кілька років, і всі вакантні посади будуть зайняті, вибити собі місце під сонцем буде в рази складніше.

продукти Autodesk

Компанія Autodesk, что з'явилася на світ у далекому 1982 году, випустила за свою Історію не один десяток програмних продуктів. Не всі з них дожили до сьогоднішнього дня, але дуже багато хто користується популярністю у всьому світі і понині. Наприклад, 3ds Max - найвідоміший 3D-пакет. Багато наших читачів запитують, скільки він коштує. Відповідаємо - $ 3495. Mental Ray - програма для професійної візуалізації. Альтернативний 3D-пакет, його остання версія заточена під інтеграцію з «Максом». Discreet Fire - система для нелінійного редагування відеопотоків. Використовується в кіноіндустрії і при створенні анімаційних заставок до комп'ютерних ігор.

3ds Max, Maya і інші «великі» пакети тривимірного моделювання знаходять своє застосування в комп'ютерно-ігрової індустрії. Виділити якусь одну з них, сказати, що саме його варто освоювати початківцям розробникам, а на інші не звертати уваги, практично неможливо. При влаштуванні на роботу в ігрові компанії від моделлера зазвичай вимагають, щоб він напам'ять знав не один, а як мінімум два графічних пакета, а краще - три-чотири.

Інша справа, якщо мова йде про розробку безкоштовних модів і карт до вже існуючих ігор - тут часто можна обійтися однією програмою, що працює з тривимірною графікою: часто досить GMax - полегшеної і при цьому абсолютно безкоштовної версії 3ds Max, яку ми вже не раз викладали на наш диск.