Программы для создания материалов PBS
Так как процесс текстурирования достаточно сложен и требует много времени, то целесообразно упомянуть о некоторых программах, которые помогут очень сильно сэкономить и время и энергию.
Данные программы содержат уже готовую библиотеку с различными материалами. Они так же позволяют добавлять на выбранный материал различные эффекты (царапины, вмятины, грязь и т.д.). После настройки в них материала до желаемого результата произойдет сохранение всех необходимых карт.
В качестве примеров можно привести следующие программы: «3D-Coat», «Substance Painter», плагин для «Photoshop» «Quixel SUITE!». Плагин «Quixel SUITE!» дает возможность не только автоматически создать нужный материал с различными эффектами, но и нарисовать при помощи инструментов «Photoshop» очень четкий и ровный рельеф на модели «Normal Map». Поэтому данный плагин очень актуален, так как качественное запекание нормалей на текстурах небольшого размера для многих является настоящей головной болью.
Так же следует отметить, что PBS в разных движках работает по-разному, поэтому каждая модель требует индивидуальной настройки для выбранного движка, но общий принцип у всех одинаков: различные карты отвечают за различные свойства материала.
Моделирование
Как было отмечено выше, обычная схема создания 3d моделей для игровых движков выглядит следующим образом. Создается высокополигональная модель, обычно при помощи скульптинга, затем с неё снимаются карты нормалей и переносятся на аналогичную низкополигональную модель, которой уже произведена развертка, после чего производится текстурирование.
Поэтому перед 3d моделлером, после создания High-Poly модели встает очередная не менее важная задача: моделирование и оптимизация Low-Poly модели. Обычно 3d моделлер получает техническое задание, в котором уже указано рекомендуемое количество полигонов для модели.
В связи с тем, что компьютерные игры достаточно требовательны к ресурсам «железа», то общий принцип игрового моделирования состоит в том, чтобы получить наилучшее качество 3d модели при минимально возможном количестве полигонов. Но под «минимально возможным количеством» здесь понимается число полигонов правильной топологии. Потому что можно создать модель с малым количеством полигонов так, что нагрузка от неё будет сильнее, чем от аналогичной модели с большим количеством полигонов, но с правильной топологией.
Топология
У движков различные требования к игровым моделям: одни работают только с треугольными полигонами, например «Unity3D» или «NeoAxis 3D Engine», а другие, такие как «Blender Game Engine» могут работать и с многоугольными.
При моделировании для движков с многоугольными полигонами, желательно, чтобы модель состояла преимущественно из четырехугольников. Идеальная форма полигона – это квадрат. Треугольников и многоугольников должно быть по минимуму. Длинных полигонов следует избегать, как и со слишком острыми углами.
Так же рекомендуется, чтобы в модели было как можно меньше вершин, с большим количеством исходящих ребёр. Оптимальные вершины – это вершины, от которых отходят четыре ребра, расположенные под прямыми углами.
Следует отметить, что вышеприведенные требования, конечно, не всегда возможно реализовать. Например, если вершины четырёхугольного полигона не получается расположить в одной плоскости, то целесообразно разбить его на два треугольника, а, если возможно уменьшить количество полигонов через расположение ребер не под прямыми углами (но не слишком острыми), то целесообразно это сделать.
Движки, работающие с треугольными полигонами, обычно при импорте сами разбивают многоугольники на треугольники. Но, при этом может произойти существенное нарушение, как UV развертки, так и геометрии, например при анимации. Поэтому, рекомендуется перед экспортом, если уж не полностью модель доработать до треугольных полигонов, то хотя бы проработать проблемные места. Так же, карту нормалей, желательно снимать с модели уже с треугольными полигонами, чтобы избежать появления различных артефактов.
Цельный меш лучше
В игровых проектах допускаются объекты с раздельными мешами и даже пересекающиеся между собой. Но, рекомендуется, все-таки делать сетку объекта цельной. Дело в том, что даже, если в ней будет больше полигонов, нагрузка будет меньше, чем от объекта с отдельными мешами с меньшим количеством полигонов. К тому же не редко объекты с несколькими тысячами полигонов, но с отдельными мешами экспортируются в движок с ошибками (а то и вовсе не экспортируются), а цельные – без ошибок даже с полигонами в несколько раз больше.
Поэтому, если есть возможность соединять меши, то лучше это сделать. Для простых же игр, не требовательных к ресурсам, можно не тратить время и силы, а сделать объект с отдельными мешами, и даже аккуратно пересекающимися.
Минимум групп сглаживания
Если объекту необходимо произвести качественное снятие карты нормалей, то одной группой сглаживания не обойтись. Мало групп сглаживания – плохо, но и их избыток, так же будет препятствием для снятия карты.
Развертка
Помимо нужного числа полигонов для модели в техническом задании, так же содержатся требования к количеству и качеству текстурных карт для неё, которые были рассмотрены выше. Но, чтобы эти карты корректно отображались, модель должна иметь не только правильную топологию, но и качественную развертку. Рассмотрим некоторые важные правила её реализации.