Теоретические основы создания 3D-модели

В данной статье я бы хотел затронуть чисто теоретические основы 3D-моделирования, так как я слишком ленивый, чтобы делать множество скринов или ролик, но не переживайте, я поясню достаточно чётко, всё разжую и обосную. Единственное, что требуется от вас, так это грамотно усваивать информацию и немного думать о написанном.
И так, переходя ближе к теме своей статьи, хотел бы упомянуть сразу, что я рассказываю о 3д-моделировании игрового персонажа и модели оружия одновременно.
P.S. - превью из моей группы в VK, где небольшой фрагмент моей работы.

1. Концепты и дизайн (Наш заготовительный этап)
На данном этапе нужно максимально чётко и грамотно продумать как будет выглядеть ваша игровая модель. Допустим, что вам пришла классная идея, которую вы захотели реализовать. На данном этапе вам нужно реализовать 80-100% вашей идеи на бумаге. Почему так много? Потому что это основная наработка, на которую вы опираетесь в дальнейшем. Допустимы маленькие правки, но не глобальная смена направления, потому заранее продумайте всё и нанесите эскизы. Данный этап создаёт построение грамотного плана, которому вы будете следовать.

2. Макс. скульптинг (HighPoly)
Пожалуй, что этот этап является самым сложным этапом за всё время создания вашей модели. Ваша 3D-модель (референс) состоит из множества объектов:

- Вершины- точки, что содержат прямую информацию о ориентации модели в 3D пространстве.
- Ребра- отрезок, что соединяет в себе 2 вершины.
- Грани, рабочая поверхность - компановка ребёр, что создают замкнутое пространство.
- Полигоны- основной "кирпичик" камнестроения нашей 3д-модели. Это совокупность граней, он чаще всего выглядит как треугольник или прямоугольник. Полигоны динамичны и могут иметь разные размеры, не пугайтесь деформации, но следите за соблюдением логики.
- Плоскость, поверхность- совокупность полигонов, представляют саму модель. Поверхности привязаны к нашим рабочим осям и выдают нам общий вид с разных ракурсов.

Теперь, когда мы закончили с небольшим интро в терминологию, продолжим о самом этапе. На данном этапе нужно создать максимально детализированную 3D-модель. Как понять детализированную, если мы ещё не пришли к текстурам? Все рельефные участки сделать максимально плавными и чёткими без сглаживаний, всё элементы и тд. Чем больше полигонов, детализации и плавности - тем лучше. Количество ваших полигонов на этой стадии может исчисляться миллионами и это отлично, когда в финале получатся всего лишь десятки тысяч, но об этом чуть позже.
2 способа для реализации есть - Скульптинг и ХS (hard surface)
Скульптинг - больше напоминает лепку и работу с глиной, вы оперируете сразу группой полигонов как вам угодно.
Hard Surface (твердотельное моделирование) - это управление каждым полигоном в отдельности, более тонкая работа так сказать, но и более геморойная, требуется для максимальной детализации.

3. Репотология (lowpoly)
Всё замечательно, но вы и движок не сможете обработать несколько миллионов полигонов, потому вам теперь требуется сжать вашу модель до приемлемых размеров движка и удобных вам. Нужно же ещё анимировать и текстурировать всё это))
Это требуется для построения более грамотной и упрощённой сетки с анимированием и текстурированием. В противном случае, вы охренеете от масштабов происходящих событий. Нужно вручную всё перестроить так, чтобы оно сжалось, но качество не сильно пострадало. Некоторые моменты рельефа можно убрать полностью или свести к минимуму (например шрамы, неглубокие узоры или что-то подобное), так как мы это сделаем текстурным методом.

4. Развёртка
Необходимо нанести все части нашего меша, варфрейма, как угодно назовите на 1 единную плоскость. Когда вы смотрите на свою 3d модель, то вы видите её не полностью, а только под требуемым вам углом, некоторые части скрыты от вашего обзора. Развёртка данный момент исправляет, вы видите разом все части и детали вашей модели. Развёртку можно делить для удобства на несколько файлов, а можно и на один. Необходимо не забывать, что будут образовываться швы, которые нужно прятать грамотным расположением мешей на развёртке и потом текстурно их ещё скрыть.

5. Запекание карт
Поскольку наша модель неполностью детализирована в виду сжатия, не полностью будет текстурирована в виду оптимизации, то нам нужно будет вводить дополнительные карты.
Я расскажу о них подробно в отдельном обучении о текстурировании. Для 5-го этапа лучше всего подойдёт - Substance Painter. Добавляем в программу hp и lp, форматируем и экспортируем наши карты.

6. Текстуринг
Тут же у нас есть целых 2 варианта, как же всё это выполнить.
3д - рисовка, непосредственно по 3д модели (лучше всего в 3D Coat и Substance Painter)
2д - рисовка, поскольку наша развёртка уже готова, то можно создавать 3д проекции или же рисовать прямо по развёртке в фотошопе.
Я лично пользуюсь обоими методами, но преимущественно 3д рисованием. Это более удобно, наглядно и легче в ориентировании. Однако, часто возникают моменты, когда на 3д рисовать под определёнными углами неудобно, тогда перехожу на рисование на самой развёртке с помощью фотошопа. В 3D Coat есть возможность взаимодействия с фотошопом и кооперативной работы 2 программ.

7. Риггинг (танцы на костях)
Создание скелета для вашей модели, привязка скелета к определённой группе полигонов. Допустим, что мы создали скелет для руки, то вершина скелета локтя к группе полигонов локтя, а не предплечья и всё в подобном стиле.
Если это модель персонажа - полностью воссоздать скелет для анимаций.
Если это модель оружия - обозначить вершину, что привязывается к оружию, вершину взгляда, вершину тела, добавить вершины затворов и прочего, а так же добавить сами руки и кости к ним, дабы всё это анимировать.

8. Скиннинг (вызов экзоциста, ибо там будут демонические движения)
Это этап взаимосвязи вашей сетки с вершинами, условно, как сильно будет влиять какая-то вершина на участок тела. Можно сказать, что вы немного расширяете вашу привязку к кости, дабы анимации грамотно взаимодействовали. Условно, чтобы повернуть рукой у вас задействуется локоть, то должна далее взаимодействовать вся рука, а не отдельно локоть уедет, а рука останется в прежнем положении.

9. Анимирование
Тут и так понятно, чем мы будем заниматься. Вдыхать жизнь в ваше творение, по сути это финальный этап создания вашей модели. Покадровое воссоздание мельчайших действий вашей модели. Чем больше кадров - тем лучше, вы получите более мягкую, плавную и реалистичную анимацию.

10. Сборка (компиляция)
Процесс компиляции всех составных частей вашей модели (референса, анимаций, физики и всего, что требует в сборку движок)
В рамках CSS, CSGO можно использовать Crowbar или SDK.
Для других игр смотря что требуется движку.

Эпилог:

Вы получили подробный гайд и пояснение как, что и чем работать, когда вам о подобном никто более не рассказывал. Вот вам толчок для движения. Более того, я тут затронул не только темматику КС, но и более сложные движки. По такой системе можно делать и для UE4 и тд.
От вас же требуется написать ваше мнение о гайде в комментариях и поставить + в репутацию. Скоро будет гайд о текстурировании.

Список требуемого:


Для 1-го этапа подойдёт - обычная бумага и карандаш или же фотошоп, если так удобнее.
Для 2-го этапа подойдёт - я использую 3D Coat и Blender 3D, можно использовать Milkshape 3D, Blender 3D, 3D Max.
Для 3-го этапа подойдёт - 3D Coat, как по мне, то самая удобная программа для данного шага, да и в целом универсальна. Можно использовать как аналог 3D Max или Blender 3D.
Для 4-го этапа подойдёт - 3D Coat, Milkshape 3D, Blender 3D, 3D Max.
Для 5-го этапа лучше всего подойдёт - Substance Painter.
Для 6-го этапа - 3D coat, Photoshop,Substance Painter..
Для 7-го этапа - Blender 3D, 3D Max.
Для 8-го этапа- 3D Max, Blender 3D,Milkshape 3D.
Для 9-го этапа - Blender 3D, Maya, Source Filmmaker, Cinema 4D, 3D Coat.
Для 10-го этапа - Crowbar и SDK.