Game Character Creation-serie Kila Hoofdstuk 2 - Modellering met lage resolutie

Het zal niet lang meer duren voordat de volgende generatie consoles in onze huiskamers landen. Elk komt met een belofte van meer geheugen, superieure verwerkingskracht en een groot aantal andere "next-gen" functies.

Voor game-artiesten lijkt dit misschien een droom die uitkomt. Meer kracht betekent meer polygonen, grotere textuurpagina's en onbegrensde mogelijkheden, toch? Helaas is dit zelden het geval, en economisch zijn is net zo belangrijk bij het werken op een Playstation 4, als op een Xbox 360 of zelfs een minder krachtig handheld-apparaat zoals de Nintendo DS.

In deel twee van de Game Character Creation-serie, neem je het hoge resolutie-model van Kila dat je in deel één hebt gemaakt, en bereid je haar voor op integratie in de gamewereld..

We beginnen met het volledig optimaliseren van het hoofdmodel voordat we technieken verkennen voor het creëren van een economisch en spelvriendelijk karakter, klaar om te worden UV'd en getextureerd.


Extra bestanden:

  • Download de Kila-conceptillustratie.
  • Download het Kila-model.

1. Ken uw grenzen

Net zoals je voorbereidingen hebt getroffen voordat je de hoge-resolutieversie van Kila hebt gemaakt, moet je er nu voor zorgen dat je precies weet wat er nodig is van haar real-time versie.

Dit gaat verder dan een standaardveelhoek en textuurbegroting, hoewel deze erg belangrijk zijn. Het is een goed idee om ook te weten welke rol ze in de gamewereld zal spelen, hoe de speler met haar zal omgaan en hoe ze op haar beurt zal reageren op de wereld om haar heen.

Moet ze praten en emote? Als dat het geval is, moet u rekening houden met haar gezichtstopologie, zodat deze de juiste vorm vervormt, waardoor zij andere gezichtsuitdrukkingen kan bereiken. Vervorming volgt ook door hoe haar ledematen buigen, haar armen draaien en haar vuisten balanceren.

Als u dit weet, bepaalt u hoe u deze gebieden bouwt en moet u ervoor zorgen dat u ruimte overlaat in uw budget om te zorgen voor de extra geometrie..

Voor dit personage heb je een polygoonbudget van ongeveer 10.000 polygonen, maar met dat gezegd, waarom niet zien hoe laag je kunt gaan en haar er ook geweldig laten uitzien.


2. Verwijderen en gladmaken

Er zijn veel manieren waarop u een model met een lagere resolutie kunt genereren op basis van een versie met een hogere resolutie. Retopologie zoals bekend is niet nieuw en maakt al jaren deel uit van de ontwikkeling van games.

Bij retopologie wordt meestal nieuwe geometrie over de bovenkant van het hogere resolutiemodel getrokken, waarbij polygonen letterlijk worden geschilderd totdat u een volledige, veel economischere en topologisch verantwoorde versie hebt.

Oppervlaktedetails worden vervolgens overgebracht op dit model in de vorm van een textuur, of zelfs details met een hogere resolutie worden verplaatst naar een schoner basismaas.

Deze keer gebruikt u geen retopologie om uw realtime versie van Kila te genereren. Ik weet dat het een shocker is, maar blijf bij mij. U zult in eerste instantie de versie met hoge resolutie gebruiken en deze verminderen om het model te krijgen dat u nodig hebt.

Het klinkt alsof het heel wat werk kan zijn, maar onthoud dat je hoofdmodel is gemaakt met Subdivision Surfaces, dus de proxy-modellen hebben sowieso een relatief lage resolutie.

  • Open je originele model van Kila gemaakt tijdens deel een.
  • U moet eerst alles verwijderen dat is gespiegeld of gedupliceerd.
  • Verwijder vervolgens gebieden zoals de naden op haar spijkerbroek of een andere geometrie in de buurt van het oppervlak. Deze zijn niet nodig op het basisnet en zullen via normale kaarten weer in het model worden toegevoegd. Het heeft geen zin om deze toe te voegen aan het gebruik van polygonen, omdat dit het aantal polygonen zal verhogen en problemen zal veroorzaken als ze deformeert.

  • Nadat u alles hebt weggehaald, hoeft u voor elk element slechts één Smooth-bewerking toe te voegen. Omdat de initiële versie van Kila een Subdivision Surfaces-model is, verzacht het bakken van een enkele Smooth het proxy-model voldoende om te passen bij het silhouet van de hogere versie, maar houdt het aantal polygonen relatief laag.

  • Gebieden zoals Kila's torso en mogelijk haar shirt zijn vrijwel symmetrisch dus wees niet bang om de helft te verwijderen. Dit zal de hoeveelheid werk verminderen die je moet doen, en eens de helft is herwerkt, kun je het later altijd spiegelen.


3. Wereldwijde optimalisatie

Waar u nu naar kijkt is een semi-hoge resolutie-model dat ver van uw werkelijke polygoonlimiet af ligt, maar het is een geweldige plek om te beginnen.

Het is nu tijd om naar binnen te duiken en te beginnen met hakken.

Omdat deze modellen zijn afgevlakt, zult u merken dat er duidelijke randlussen zijn die meteen kunnen worden verwijderd en als u aan het werk bent, zult u gebieden gaan opmerken die meer aandacht boven anderen nodig hebben.

Als de romp eenmaal is geoptimaliseerd, lijken de armen dan uit balans te zijn, net als de benen. Hoe meer je werkt, hoe meer je opvalt. Houd er rekening mee dat deze eerste doorgang bedoeld is als een globale reductie in het aantal polygonen, dus maak je geen zorgen over vervorming, superschoone topologie of de modellen die nog niet silhouetten.

Je moet ervoor zorgen dat je je concentreert op het verwijderen van ongebruikte of onzichtbare geometrie, maar wat bedoelen we met ongebruikt of niet-getoond?

  • Ongebruikte geometrie is alles dat niet bijdraagt ​​aan hoe het model eruit ziet of hoe het vervormt. Dus een gebied dat vlak is maar delen heeft, is het belangrijkste voor reductie omdat elke divisie het uiterlijk van het model niet verbetert. Dat is tenzij het helpt het te vervormen.

  • Ongeziene geometrie is zoals de naam al doet vermoeden, het is alles wat verborgen is of niet wordt gezien door de gamer. Behalve de voor de hand liggende geometrie, waarop we later dieper zullen ingaan, verwijderen we ook polygonen die te klein zijn.

Met die regels in gedachten, laten we eerst focussen op de hand.

De hand wordt een van de belangrijkste gebieden die u kunt optimaliseren. Het bevatte aanvankelijk veel geometrie om je de details te geven die je nodig had in elk cijfer, en het verzachten ervan heeft dit bedrag net verhoogd door eenvoudig extra randlussen toe te voegen.

  • Werk je een weg naar boven elk cijfer en haal alle buitensporige randlussen en randringen eruit.

  • Hetzelfde kan gezegd worden van het hoofd, met name het oor, de mond en de neus. Deze waren aanvankelijk vrij gedetailleerd, dus we kunnen het ons veroorloven hier behoorlijk wat topologie te verwijderen. Zorg ervoor dat je niet te ver gaat en verwijder te veel, houd de gebieden rond de ogen zo gebogen mogelijk.

  • Ga verder rond de romp en verwijder nu elke geometrie waarvan je denkt dat die niet nodig is. Nogmaals, wees niet al te bezorgd over de stroom van de randen, je bent op zoek naar een globale reductie waardoor je minder geometrie hebt om mee te werken, maar genoeg om aan te werken als je nodig hebt.


4. Shrink Wrap

Ik zei eerder dat we retopology niet zullen gebruiken voor deze tutorial, maar er zijn andere tools die je kunt gebruiken om te helpen terwijl je werkt.

Voor eenvoudige gebieden zoals de armen en benen, waar u zich in dit stadium geen zorgen hoeft te maken over een enorme hoeveelheid details. U kunt altijd vanuit het niets beginnen met bouwen en een nieuwe vorm geven om in het hoge resolutiemodel te passen.

Om je leven gemakkelijker te maken, kun je dit verder nemen en een Shrink Wrap-tool gebruiken, die je in de meeste belangrijke toepassingen kunt vinden, om een ​​exacte vorm te krijgen.

  • Maak een cilinder met relatief lage polygonen en plaats deze zodanig dat hij buiten een van Kila's benen staat.
  • Pas de krimpverpakking toe en vertel de toepassing die u gebruikt om de cilinder in het basismodel te wikkelen.
  • Wat je overhoudt, is niet alleen een schoon model, maar ook een model dat precies overeenkomt met de vorm van het been en perfect is voor normale kaarten.

Nu is het been nog steeds vrij laag poly en als je naar het silhouet kijkt, zul je zien dat enkele van de belangrijkste plooien en vouwen ontbreken. Dit is echter geen probleem, omdat we met dit model een goede positie hebben en een aantal van de grotere details opnieuw kunnen opbouwen als we ruimte hebben in ons budget.



5. Verborgen geometrie verwijderen

Nadat u de eerste optimalisatiepas hebt voltooid, moet u uw aandacht richten op de geometrie die in essentie verborgen is. Dit omvat delen van de romp bedekt door haar kleding evenals de bovenkant van haar schoenen geniep stiekem onder haar spijkerbroek.

Tenzij u doekdynamiek gebruikt, zullen dergelijke gebieden nooit worden gezien. Overlappende geometrie zal ook problemen veroorzaken wanneer je personage is opgetuigd en zoals het wordt bekeken in de game-engine.

Bij gewogen verbindingen kunnen de polygonen botsen, zodat het karakter buigt en beweegt, de geometrie eronder wordt door het oppervlak geduwd. Een soortgelijk probleem zal zich voordoen in het spel, terwijl het personage uit de camera beweegt en de motor verward raakt over hoe de polygonen moeten worden gesorteerd, en niet weet welke voor of achter is.

Kortom, het is het beste om ze te verwijderen en uw model "single skin" te behouden waar mogelijk.

Richt je in eerste instantie op de romp en haar shirt.

  • Verwijder alle geometrie die onder de polygonen van het shirt zit. Je kunt hier behoorlijk bruut zijn en maak je geen zorgen als sommige polygonen buiten het shirt zitten en een gat achterlaten.
  • Met die verwijderd kun je nu de torso en de shirtmodellen combineren.
  • Werk nu langs de randen van het shirt en las de twee elementen aan elkaar. U kunt dit doen door nieuwe geometrie te maken, bestaande hoekpunten te lassen of gaten te vullen, zolang u een enkel, naadloos model overhoudt.

  • Je kunt het proces nu herhalen met de spijkerbroek en de trainers. Verwijder de verborgen geometrie van elk voordat u ze opnieuw aan elkaar lassen, maak ze naadloos.

Je zou nu moeten kijken naar een geoptimaliseerde versie van Kila, die ook single skin is en klaar is voor de volgende fase.



6. Oppervlaktetesten

In deze fase denk je misschien dat je aan het einde van de tutorial bent gekomen. U hebt een model met een lage resolutie dat geoptimaliseerd is en geen kruisende geometrie heeft.

Hoewel dit technisch juist is, is het belangrijk om het oppervlak van het model te testen en verbeteringen en aanpassingen aan te brengen, niet alleen om de topologie te verbeteren, maar ook om het meeste uit uw normale kaarten te halen..

Als de optimalisatie te ver is doorgevoerd, zal de normale kaart niet correct bakken of tot oppervlakteverschijnselen leiden. Aan de andere kant kan het toepassen van een snelle en vuile normale kaart nu gebieden markeren die gemakkelijk verder kunnen worden verkleind, meer kostbare polygonen afschaven die niet nodig zijn.

Een ander belangrijk gebied om te controleren zijn de naden van uw model. Als u ervoor kiest het shirt en de romp gescheiden te houden, zoals we zullen doen, kunnen de normale kaart of andere textuurpagina's tussen UV-schalen bloeden en grote problemen veroorzaken bij het schilderen van uw texturen.

Eerst ga je een snelle normale kaart genereren. Maak je geen zorgen over het werken aan een mooie UV-lay-out, dit kan later komen. Voorlopig willen we alleen een voorbeeld van hoe de normale kaart er uit zal zien.

  • Selecteer elk element en gebruik Automatische toewijzing om er enkele UV-stralen op te plaatsen. Controleer de UV-editor niet eens, deze UV's zijn vervangbaar.
  • Gebruik de hoge resolutiemodellen om een ​​snelle normale kaart voor elke versie met lage resolutie te bakken en te zien hoe ze eruit zien.

Het is misschien niet meteen duidelijk, maar kijk naar de wireframes, vooral rond gebieden waar verschillende objecten elkaar overlappen. Richt in dit geval op waar het shirt de romp onder haar arm voldoet.

Je zult zien dat omdat de polygonen niet exact de rand van het shirt volgen, je een donkerder gebied overhoudt waar oorspronkelijk geen geometrie was om uit te bakken, wat betekent dat die pixels uiteindelijk op een andere UV-schaal kunnen zitten.

Als u van plan bent het shirt en de romp als één UV-shell te gebruiken, is dit misschien geen probleem, maar probeer belangrijke gebieden zoals deze gescheiden te houden wanneer u texturen gebruikt om ze gemakkelijker te maken om mee te werken.

  • Werk rond de naden en voeg nu extra hoekpunten en randen toe om elk element binnen zijn eigen schaal te houden.

Naden controleren is niet de enige reden om een ​​normale testkaart te maken, het is ook goed om er een te gebruiken om u te helpen bij het maken van meer details. Je kunt dit zien als je de jeans eens bekijkt.

  • Het eerste model is vrij vlak en detailvrij, dus begin met het bakken van een normale kaart met een snelle test. Dit verbetert het algehele uiterlijk van het model aanzienlijk, maar nu we het hebben, kunnen we een stap verder gaan.

  • Gebruik de normale kaart als richtlijn om het model nu te verbeteren, te bouwen en te knippen in meer van de plooien en vouwdetails, evenals de riem om haar dij.
  • Omdat u het oppervlak van het model bewerkt, moet u de normale kaart opnieuw genereren om actueel te blijven, maar het is een snelle twee seconden taak en betekent dat u precies en correct werkt.

Ga hiermee verder rond de rest van het model en herhaal dezelfde procedure -

  1. Pas Automatic UV Mapping toe om u een snelle UV-lay-out te geven.
  2. Genereer een gewone voorbeeldweergave, zodat u de oppervlaktedetails van het model kunt bekijken.
  3. Gebruik de normale kaart om modelaanpassingen en verbeteringen te begeleiden.
  4. Regenereer de normale kaart en bekijk het model opnieuw totdat u tevreden bent om verder te gaan.


7. Verzacht de Silhouette

Kijken naar een model, zelfs als standaardverlichting verlicht is, heeft dit duidelijk voordelen, maar soms moet je de lichten uit doen om te zien waar het model de meeste aandacht nodig heeft.

Het silhouet van een model, als het wordt verwaarloosd, kan ervoor zorgen dat je personage een veel lagere resolutie lijkt te hebben dan ze in werkelijkheid is. Jagged, hoekige curven kunnen niet worden verborgen met een normale kaart omdat het het oppervlak van het model niet fysiek verandert, dus u moet deze met de hand neigen.

Als u de viewport-lichten uitschakelt, kunt u zich richten op de omtrek van het model terwijl u eromheen draait en die ruwe randen duidelijker maken, terwijl u ook gebieden laat zien die mogelijk te plat zijn.


  • Begin met het bovenlichaam en concentreer je meer op gebogen delen in eerste instantie zoals haar borsten en schouders. Omdat deze gebogen zijn, zullen ze de beperkte hoeveelheid polygonen die momenteel in hun constructie worden gebruikt, benadrukken.
  • Breng niet alleen een gladde laag aan op het oppervlak en voeg globaal divisies toe in deze gebieden. Als je kunt, overweeg dan waar de polygonen het meest nodig zijn en voeg ze spaarzaam toe, terwijl je ook rond de romp beweegt terwijl je werkt om haar vanuit alle hoeken te bekijken.

  • Als je daarna naar de benen gaat, kan het silhouet hier op een iets andere manier worden verbeterd, en in sommige opzichten heb je waarschijnlijk een deel van dit werk eerder gedaan.
  • Er zijn geen grote gebogen delen, dus deze keer richt je je op het verbeteren van het silhouet door de plooien, vouwen en de algemene vorm van haar dijen.
  • Eerder deed je dit met behulp van de normale kaart, maar deze keer werk je blind op een manier terwijl je de textuur negeert en je focust op de contouren van het model. Dus, bijvoorbeeld, als de vouwen te hoekig zijn, zou je nu een extra randlus kunnen toevoegen om ze te verzachten.


8. Controleer Vervorming

Je hebt veel tijd besteed aan het uiterlijk van het model, maar nu is het tijd om te kijken hoe ze zal vervormen.

Modelvervorming is precies dat. Zodra het gaas wordt beïnvloed door gewrichten, of zelfs mengvormen, zal het buigen, draaien en rekken om verschillende houdingen en uitdrukkingen te bereiken. Als het model hier niet op is voorbereid, zal het slecht vervormen, de illusie van het leven verbreken en al je harde werk verpesten.

Als een knie of een vinger niet de juiste topologie heeft, klapt het in zichzelf in terwijl het buigt, of de buitenste bocht wordt hoekig. Iets dat we net hebben geprobeerd te vermijden.

Het correct buigen van gebieden is niet altijd een kwestie van een paar extra randlussen erin gooien en op het beste hopen, vooral als je beperkt bent op polygonen. De onderstaande figuur toont een selectie van modellen, die elk illustreren hoe verschillende topologieafspraken voordeel kunnen hebben van een model terwijl het buigt, terwijl het ook de algehele vorm behoudt.

Deze werken goed in gebieden zoals vingers of knieën die slechts één draaipunt hebben.


  • Neem nu deze voorbeelden en pas deze toe op uw handmodel, zorg ervoor dat de vingers correct vervormen en laat u tegelijkertijd een deel van de overtollige geometrie verwijderen.

  • Deze opstelling kan ook worden uitgevoerd tot op de knieën, ellebogen en vele andere delen van het model en als je helemaal niet zeker bent, wees dan niet bang om een ​​paar gewrichten toe te voegen en ze te testen terwijl je werkt.

Laten we naar de rest van het lichaam gaan en vooral naar haar gezicht.

Op dit moment zal de huidige topologie geen goede gezichtsuitdrukkingen toelaten, simpelweg omdat de polygonen zich uitrekken en pletten, waardoor de randlussen onvoorspelbaar bewegen en oppervlakkige fouten en slechte vervorming veroorzaken..

Idealiter wilt u dat uw randlussen natuurlijke spiergroepen volgen, en dit geldt ook voor de rest van het lichaam.


Als je probeert de natuurlijke stroom van je spieren te volgen, betekent dit dat wanneer je laag polygoonkarakter beweegt en vervormt, de polygonen ook de beweging van de onder de huid bewegende spieren nabootsen.

Nu zeg ik niet dat je een exacte en realistische spiersimulatie krijgt, maar de tijd nemen om dit toe te voegen zal helpen aangezien Kila later geanimeerd wordt.

In de onderstaande afbeelding kunt u zien hoe deze aanpak kan worden toegevoegd aan de gezichtsgeometrie, maar wees niet bang om dit te volgen door het hele model.



9. Definitieve modelaanpassingen

U bevindt zich nu aan de laatste horde en uw realtime versie van Kila is bijna voltooid. Je hebt tijd besteed aan het verminderen, optimaliseren, controleren en verfijnen van het oppervlak van het model en alle belangrijke gebieden zijn ook bezocht.

Als laatste stap is het een goed idee om een ​​laatste beoordeling van het model als geheel te hebben en in het bijzonder terug te verwijzen naar de regels die we hebben genoemd in Stap 03, en verschuif je focus terug naar het afschilferen van die ongebruikte en onzichtbare polygonen en zorg ervoor dat de topologie net zo opgeruimd is als kan.

Ik kan het niet spanning genoeg het belang van een opgeruimde topologie!

U kunt ook tijdens het werken de normale testkaarten blijven genereren om ervoor te zorgen dat het model de beste, schoonste en meest geoptimaliseerde is. En vergeet niet ook deze stappen te volgen om haar riem, haar en andere accessoires te genereren.



We zijn aan het einde gekomen van deel twee van de Game Character Creation-serie en je hebt nu zowel een hoge als lage-resolutie versie van Kila. In deel drie nemen we de lagere iteratie en bereiden we haar voor op structuur door een volledige set UV's toe te passen en haar textuurpagina's te ordenen, terwijl we ook een paar belangrijke kaarten exporteren om ons voorbereid te krijgen op het schilderen.

Voor nu maar doorgaan met het polijsten, aanpassen en herwerken van je modellen, zodat ze klaar zijn om te gaan.