- Draw call. Вызовы отрисовки, оптимизация графики и как это вообще работает

Доступно только для студентов курса

Рабочий сленг

Словарь основных терминов и понятий, который поможет тебе ориентироваться в индустрии.

Б

Батчинг (Batching)

это группировка двух и более объектов в сцене при условии того, что они ссылаются на один и тот же материал с целью сокращения числа обращений к видеокарте (GPU). Чем больше обращений к видеокарте, тем сильнее нагружется процессор. Unity может объединять объекты во время загрузки сцены, чтобы отрисовать их в рамках одного "Draw Call".
Г

Группы сглаживания

свойства граней полигона 3D модели, которые влияют на шейдинг. В Maya к группам сглаживания относятся Hard и Soft Edges.
И

Интерполяция

процесс сглаживания через управление нормалями. Он заключается в плавном переходе нормалей от центра полигона к соседнему. Этот процесс был придуман в компании Pixar.
К

Коллизия (Collision)

это упрощенная, невидимая во время игры геометрия, которая повторяет общую форму модели с меньшим количеством полигонов и создает возможность столкновений игрока с 3D объектами в игре.
Л

Линейная интерполяция

Cпособ определения значений по фиксированному набору значений. Как пример использования в 3D графике для игр можно рассмотреть значения от 0 до 1 или от 0 до 255 по градиенту, что позволяет изменять цвет или свойства текстурных карт используя шейдер материала в игровых движках.

Лудонарративный диссонанс

несовпадение того, что говорят и того, что происходит в игре
П

Платформер

это жанр игры, где главная задача игрока - прыгать через преграды. Пример игры Crash Bandicoot.

Полишинг (Polishing)

сленговое выражение, простыми словами - полировка. Так называют процесс исправления багов, доработку визуала игровых карт, тонкой настройки игры и доведения до ума прочих мелочей, которые и определяют, насколько приятно будет в неё играть.

Пропсы (Props)

игровые 3D модели, которые служат для наполнения локаций в играх. Пропсы — это бочки, ящики, паллеты, коробки, лавочки, мусорки и т.п. Пропсы могут быть как интерактивным объектом, с которым взаимодействует игрок во время игры, так и не интерактивным, которые просто стоят на локации, образуя общий композиционный вид. Часто пропсами оформляют разные участки игровых карт (пример: горы мусора) являющиеся препятствием для ограничения зоны игрового мира, за которую игроку не следует выходить по игровому дизайну.
Р

Ретопология (LP, Retopology)

один из важных этапов оптимизации модели, т.е. намеренное уменьшение количества полигонов в модели с сохранением её силуэта.
С

Слакер

(slacker - бездельник, халтуршик) - игрок, который занимается своими личными делами в то время, когда проходит какой-либо ивент. Выражение часто применяется к студентам, которые делают всё из под палки без энтузиазма и усердия.
Т

Тесселяция

автоматический процесс добавления новых полигонов на модель для повышения её детализации. Для создания тесселяции игровой движок использует шейдер на основе карты высот (Displacement map/Height map).

Топология (Topology)

структура полигональной сетки 3D модели.

Триггер (Trigger)

компонент в сцене, который отвечает за запуск того или иного события в игре. Например, персонаж зашёл в комнату и автоматически включился свет.
Ш

Шейдер (Shader)

схема затенения, программа построения теней для видеокарт. Это программа или набор кода для финального отображения рендера объекта. Shader может быть разной сложности написания по программному коду и отвечает за поглощение, рассеивание света, наложение текстуры, отражение и преломление света, пост обработку и смещение поверхности.

Шейдинг (Shading)

светотеневой рисунок для восприятия глубины на 3D моделях в редакторах, играх, игровых движках. На шейдинг модели влияет её топология и правильная расстановка групп сглаживания (Hard/Soft Edge)

A

Actor

любой объект, который может быть размещен на игровой сцене в Unreal Engine. Актором может являться камера, static mesh, место спавна игрока, компоненты освещения и.т.п.

Alpha Testing

это первичное комплексное тестирование продукта, для того чтобы убедиться, что он действительно соответствует бизнес-требованиям и правильно функционирует. Alpha Test не может гарантировать, что продукт полностью работает и делает все, что от него требуется. Обычно тестируется внутри компании штатными сотрудниками.

Asset

объект в цифровом виде, который можно использовать в игре для наполнения её контентом. К ассетам относятся модели, анимации, звуки, vfx, программные модули.

Assist

обычно в играх словом "Ассист" выделяют какую-то определенную цель/врага в совместном (кооперативном) прохождении игрового уровня. Также порой можно услышать термин "Ассист" в подобном ключе: "Помогите, меня ассистит босс, или на мне висит ассист, снимите его".
B

Backface Culling

Backface Culling

Beta Testing

вторичное массовое тестирование продукта с реальными людьми в реальных условиях. Beta Testing — этап тестирования, на котором отслеживается почти готовая версия продукта для выявления максимального числа ошибок в его работе перед окончательным выходом продукта к массовому потребителю.

Blueprint

система визуального программирования, представляет собой визуальный интерфейс для создания логики в игре. С помощью блюпринтов можно создать разной сложности элементы Геймплея. Blueprint используется в игровом движке Unreal Engine. Система блюпринтов позволяет использовать почти полный потенциал программирования.

Bounding Box

контейнер по основным габаритам объекта, который формируется по самым крайним выступающим точкам модели. Чаще всего Bounding Box — невидимый.
C

CG

сокращение от Computer Graphics (Компьютерная графика). Техника создания цифровой визуальной информации в виде готового продукта. Это могут быть простые изображения, цифровые иллюстрации, специальные визуальные эффекты, 3D сцены, компьютерные игры и.т.п., всё что создается на компьютере с использованием графических редакторов для 2D и 3D графики.

Cubemap

это карта отражений окружающей среды, которая имеет развертку на каждую грань куба и может запекается или назначаться из уже имеющейся библиотеки, которая мапится на куб по мировым координатам в две стороны Y/-Y X/-X Z/-Z
D

Draw Call

один этап графической отрисовки. Нагрузку на видеокарту можно оценить с помощью частоты этапов отрисовки в кадре, чем их больше, тем они дольше обрабатываются. Чем больше количество "Draw Call" в одном кадре, тем больше времени занимает просчёт кадра в одну секунду, и это напрямую связано с FPS. В игровых движках одним "Draw Call" считается одна отрисовка одного материала на ассетах.
F

FPS

Frames Per Second (количество кадров в секунду). Скорость FPS напрямую связана с мощностью видеокарты. Чем выше показать FPS, тем более качественная и плавная картинка во время игры. Низкие показатели FPS влияют на подвисание игры.

Flow Graph

набор программной логики, которая помещена в графический контейнер и представляет собой визуальное программирование. В общем это что-то типа блюпринтов в Unreal Engine. Flow Graph используется для построения игровой логики в движке CryEngine.
G

Game Designer

специалист, который отвечает за создание игровых механик, настраивает игровой баланс. От геймдизайнера зависит какой геймплей будет в игре.

Gameplay

один из важных компонентов, который отвечает за взаимодействие игрока с игрой. Геймплей описывает как игрок взаимодействует с игровым миром, как игра реагирует на действия игрока.

God Rays

лучи солнца в игре
H

Hard Edge

жесткая грань. В полигональном моделировании относится к группам сглаживания. Ставится на тех участках 3D модели, где угол близкий к 90 градусам или острый для корректного шейдинга. Vertex нормали у Hard Edge направлены перпендикулярно полигону и отражают падение света под углом 90 градусов. На Low Poly модели необходимо обязательно делать разрез на UV развертке, в тех участках где проставляется Hard Edge.

HighPoly (HP, Хайполи)

высокополигональная модель. HighPoly является важным этапом при создании игровой модели и служит для переноса детализации на LowPoly модель с помощью Bake (запекание текстурных карт) для дальнейшего её текстурирования. Важно знать, чем более грамотно и правильно выполнена HighPoly модель, тем более качественный, корректный и оптимизированный бейк вы сможете выполнить при запекании текстурных карт.
I

Instance

копия от родителя, которая хранит в себе структуру данных родительного объекта.
M

Mip Mapping

набор одной и той же текстурной карты. Каждая текстура в этом наборе имеет разрешение в два раза меньше от предыдущего. Чем дальше модель от игрока, тем менее детальная текстура к ней применяется из набора. Mip Mapping применяется в играх для оптимизации и снижения нагрузки на видеокарту, процессор. Mip Mapping — это ЛОДирование для текстур.
N

Navigation mesh (НавМеш)

компонент, который отвечает за перемещение ботов по уровню. Если NavMesh будет сделан криво или его не будет вовсе, то боты будут асистить игрока, но при этом стоять на месте и не двигаться.
O

Overlap (Оверлап)

обычно применяется в контексте с UV разверткой. Оверлапом называют наложение UV шеллов друг на друга, таким образом переиспользуется текстурное пространство более одного раза и экономится место на UV.
P

PK

player killing (убийца игроков) - игрок, который целенаправленно убивает другого игрока против его воли в online игре.

PVE

Player versus Environment (игрок против окружающей среды). Режим игры в котором враги у игрока — боты (искусственный интеллект)

PVP

Player versus player (игрок против игрока). Режим игры в котором врагами представляются другие игроки. Для игры требуется локальное или интернет соединение.

Parallax

смещение ближнего объекта относительно дальнего. В первых играх использовали Parallax для создания псевдо 3D эффекта. Фон и персонаж разбивался последовательно по слоям, таким образом каждый слой мог двигаться с разной скоростью создавая эффект движения и динамики. Пример игры: Super Mario Bros (1985).

Prefab (Unity)

Это особый тип ассетов, позволяющий хранить весь GameObject со всеми компонентами и значениями свойств. Префаб - шаблон для создания инстансов (копий с родителями) хранимого объекта в сцене. Любые изменения в префабе моментально отражаются и на всех его копиях, при этом вы можете править компоненты и настройки для каждой копии в отдельности, которые размещены на игровом уровне и они не будут ломать родительский префаб.
R

Raycasting

событие, которое позволяет определять игровому движку первый объект, с которым пересечётся луч. (пример: наведение - цель)

Reflection Probe

компонент отвечающий за отражение в игре, сцене, игровой локации.

Repository

место для хранения и поддерживания файлов проекта. Распространяется по сети среди определенной группы участников/сотрудников. Для доступа и работы с Repository обычно используют зашифрованное VPN соединение.
S

Setting

окружающая среда, в которой происходит действие игры. Допустим сеттинг Sci-Fi — будущее, вымышленные научные достижения человечества и сверхспособности. В качестве примера компьютерных игр можно рассмотреть Apex или Rage.

Soft Edge

мягкая грань. Soft Edge имеет одно общее усредненное направление Vertex нормалей на стыке полигонов и даёт плавное перетекание света на сетке 3D модели. Чем угол меньше между полигонами, тем более плавный и приятный шейдинг имеет модель, если угол на стыке полигонов начинает доходить ближе к 90 градусам и больше, то шейдинг будет становиться более экстремальным. В таких случаях, необходимо использовать на этой грани группу сглаживания Hard Edge и обязательно делать разрез на UV, чтобы не получить артефакты при запекании карт.

Sprite Scaling

когда спрайт может увеличиваться или уменьшатся в размерах. Sprite Scaling использовался в старых играх типа Doom (1993г) где враги были созданы из спрайтов и в зависимости от их удаления, спрайты то уменьшаются то увеличиваются в размерах. Технология использовалась для создания иллюзии дистанции и создания псевдо-трехмерности в играх.

Support Loop
U

UV Mapping

проецирование 2D изображения на 3D модель

UV развёртка

раскройка модели по двум координатам U(горизонтальная ось) и V(вертикальная ось) для дальнейшего запекания текстурных карт и текстурирования. Игровые движки обычно используют две координаты текстуры U и V, для отображения ширины и высоты текстуры. Если на модели не будет UV развертки или она будет сделана некорректно, то материалы на модели будут отображаться с искажением и потяжками.

Unity

это среда/оболочка (на слэнге - игровой движок) для разработки видео игр на разные типы устройств (PC, игровые консоли, мобильные телефоны и др.). На Unity разрабатывают приложения и различные проекты, которые в свою очередь, могут работать более чем на 25 платформах. Unity принадлежит американской компании Unity Technologies.

Unreal Engine

игровой движок или другими словами оболочка, которая содержит в себе весь необходимый функционал из "коробки" для создания игр и синематиков. Разработка и поддержка принадлежит компании Epic Games.
V

VPN-соединение

зашифрованное соединение, которое организовано поверх существующей сети. Используется для повышения уровня безопасности в интернете.

Voxel

объемный пиксель. Основное отличие воксельной графики от полигональной в том, что 3D модель внутри имеет объем, а не полость. Воксельный 3D объект состоит из большого количества "маленьких 3D кубиков". Когда вы используете инструмент разрезания модели, то модель остается не пустой, а залитая объемом т.е. именно заполняется этими "3D кубиками". Пример 3D редактора, который использует воксельную графику — 3D Coat.
Z

Z-Fighting

мерцание полигонов. Случается это тогда, когда два и более полигонов находятся в одних и тех же координатах. 3D рендеринг не может понять, какой полигон отобразить первым, а какой вторым и возникает Z-Fighting (плоскостная борьба/сшивка).
Z

zBrush

3D редактор для цифрового скульптинга. В первую очередь zBrush использует мощности процессора, а уже потом всё остальное.

Платформер. Жанр видеоигр
Платформер. Жанр видеоигр Индустрия

16348 просмотров

Array ( [DATE_CREATE] => 28.11.2022 15:45:49 [~DATE_CREATE] => 28.11.2022 15:45:49 [SHOW_COUNTER] => 14932 [~SHOW_COUNTER] => 14932 [ID] => 376 [~ID] => 376 [IBLOCK_ID] => 9 [~IBLOCK_ID] => 9 [IBLOCK_SECTION_ID] => 126 [~IBLOCK_SECTION_ID] => 126 [NAME] => Топология в 3D моделировании [~NAME] => Топология в 3D моделировании [ACTIVE_FROM] => 28.11.2022 [~ACTIVE_FROM] => 28.11.2022 [TIMESTAMP_X] => 24.05.2023 23:54:57 [~TIMESTAMP_X] => 24.05.2023 23:54:57 [DETAIL_PAGE_URL] => /articles/topologiya-v-3d-modelirovanii/ [~DETAIL_PAGE_URL] => /articles/topologiya-v-3d-modelirovanii/ [LIST_PAGE_URL] => /articles/ [~LIST_PAGE_URL] => /articles/ [DETAIL_TEXT] =>

Что такое топология

Топология - это раздел математики, который изучает, грубо говоря, непрерывность форм. В трехмерной графике топология - это расположение полигонов создающее некоторый путь по поверхности полигональной сетки.

Топология относится к геометрическим характеристикам поверхности 3D сетки. Также можно встретить понятие «Polygon Flow» - поток полигонов, но расположение вершин и ребер сетки также играет важную роль в создании 3d моделей.

Можно сказать, что по сути не существует четких стандартов или железных правил в работе с топологией. Это та сфера, успеха в которой можно достигнуть только посредством практики, анализа и наработки опыта, «насмотренности».

В чем-то топологию можно сравнить с изучением иностранного языка - да, вы можете приехать в другую страну не зная ее язык, но при этом определенно столкнетесь с проблемами и сложностями, не получите от поездки тот результат, который могли бы получить, если бы знали местный язык хотя бы на базовом уровне.

В чем же заключается важность топологии?

В принципе, это зависит от задачи стоящей перед художником.

В случае с Hard Surface моделированием хорошая топология позволит нам легче и быстрее вносить правки и менять геометрию модели, выбирать отдельные участки, работать с чистыми и аккуратными фасками, получать чистый финальный результат.

В случае с моделированием персонажей, либо существ, сетка будет деформироваться во время анимации, а это значит, что в этом случае правильная топология важна для корректной и чистой работы анимации, она облегчит жизнь аниматору и, опять же, позволит легко и быстро работать над правками и изменениями сетки модели.

Из всего этого можно сделать вывод, что чем чище и правильнее топология модели, тем легче нам контролировать и предсказать финальный результат, избежать неприятных артефактов, а также сэкономить себе массу времени исключив бесполезные действия из рабочего процесса.

Из чего состоит 3D модель

Любая модель будет состоять из трех элементов - полигон, ребро, вершина (Polygon, Edge, Vertex). Вы часто (всегда) будете слышать следующие обозначения - вертекс, эдж, полигон.

Vertex - это позиция точки в трехмерном пространстве, которая определяется координатами X, Y, Z. Она может хранить в себе такую информацию как цвет, направление нормали, текстурные координаты. Несколько эджей и полигонов могут иметь один вертекс.

Edge - это линия, которая соединяет два вертекса. Как и в случае с вертексом, несколько полигонов могут иметь общий эдж. Важно - лучше не называть их линиями и сразу привыкнуть к понятию Edge (ребро).

Polygon - многоугольник. Состоит из трех или более вертексов, с замкнутым контуром эджей. Это как раз та самая форма, которая определяет поверхность трехмерной сетки. Polygon flow - помните такое понятие, верно?

Полигон также называют Face - поверхность. Обычно 3D сетка содержит в себе от десятков до сотен и тысяч полигонов. Зависит от задачи, под которую мы делаем свою модель.

Всем известное понятие «оптимизация» в том числе включает в себя то, какое количество полигонов (а если точнее, то треугольников) включает в себя сетка, часто оно может быть жестко ограничено под требования проекта (в случае с играми). С каждым годом эти требования становятся все более размытыми, благодаря развитию вычислительных технологий. НО, это не единственный аспект оптимизации.

Наглядный пример как подразделяется 3D модель на её составляющие

Виды и особенности полигонов

Полигоны имеют названия исходя из их количества сторон. Давайте выделим три вида, которые вы будете встречать чаще всего.

Triangle (tri, триангл) - трехсторонний полигон, иначе говоря треугольник. Вы будете очень часто встречать это понятие, так как треугольник это базовая форма полигона применяемая, например, движками. Также существует процесс триангуляции - разбиение квадов модели на треугольники, обычно мы делаем это перед выгрузкой модели на запекание, движки в свою очередь сами делают триангуляцию, если она не сделана заранее.

Quadrangle (quad, квад) - полигон с четырьмя сторонами. Это тот вид полигона, который мы должны знать, любить и уважать, так как он является основой нашей модели при создании её сетки.

N-Gon - это полигон с количеством сторон более чем четыре. Важно - если вы видите квад в котором пять вертексов, то это уже n-gon, несмотря на то что визуально он квадратный.

Triangle, Quadrangle, N-Gon

Существует ряд мнений среди 3D сообщества на тему применения N-Gon и Triangle полигонов в создании модели. На деле все зависит от ситуации и целей, с которой создается модель.

Отдельная тема, это модели под анимацию, например персонажи. У них есть ряд своих, особых требований по применению полигонов в топологии. Давайте возьмем за основу следующий принцип - «То что я могу, не значит что так и надо», и будем стремиться к тому, чтобы строить свои сетки на quad - квадратных полигонах.

Вспоминаем о том, что ровная и удобная сетка это залог простоты и скорости её редактирования, квадратный полигон в этой ситуации - наш главный помощник. Безусловно, бывают ситуации, когда применяются другие типы полигонов, но это ситуативно, становится понятнее с опытом, и уже на конкретных примерах вам надо будет смотреть и принимать решение - какой полигон применить.

Planar и NON-Planar полигоны (плоские и неплоские)

Полигон является планарным, если все его вершины лежат в одной плоскости, также треугольный полигон является планарным, так как три его вершины всегда будут лежать в одной плоскости.

Большинство полигонов в ваших моделях будут планарные - лежать вершинами в одной плоскости. В свою очередь не планарным полигоном будет считаться такой полигон, в котором одна или более вершина не лежит в плоскости с остальными, создавая «загиб».

Работая с топологией стоит помнить о том, что существует процесс триангуляции моделей, мы говорили об этом выше. По сути это разбиение ваших квадов на треугольники диагональным ребром.

Любой движок требует, чтобы модель была триангулирована для корректного её отображения, либо делает это сам. В случае с не планарными полигонами это может создать артефакты на поверхности модели, так как триангуляция на таких полигонах может лечь произвольно, без учета их оси деформации.

Это решается правкой триангуляции вручную - она должна идти вдоль оси деформации полигона которую вы заложили изначально при его деформации, а не по той логике которую выбрал движок.

Случай 1: вертекс выделенного полигона уведен вниз, что делает его не планарным, ребро триангуляции в показанной ситуации делает его выпуклым, получается переход вниз от ребра.

Случай 2: вертекс также уведен вниз, но ребро триангуляции лежит по другой оси, это создает перегиб и полигон становится вогнутым.

Subdivision Surface (SubD)

Subdivision Surface - это алгоритм подразделения поверхностей, который создает гладкую поверхность из «грубой» полигональной сетки. Когда сетка подразделяется, она становится более плавной, её детали принимают более финальный вид.

Это преобразование является обратимым, только если вы не применили финальное сглаживание (например, перед выгрузкой High Poly для запекания).

Слева направо: полигональная сетка, сетка с примененным SubD и Control Cage (контрольной клеткой), Final Smooth (финальное сглаживание)

Наиболее часто используемым алгоритмом subdivision surface является Catmull - Clark (CC SubD). Его разработали Эдвин Катмулл и Джеймс Кларк в 1978 году. Обратите внимание, насколько давно удачная идея стала инструментом актуальным до сих пор.

Если объяснять простыми словами, то суть его заключается в том, что по полигонам модели под SubD размещаются центроиды - вершины в центральных точках полигонов, далее они соединяются ребрами, оставшиеся вершины смещаются, чтобы снять напряжение - происходит «округление» формы.

Этот алгоритм итеративен, то есть может повторяться раз за разом, наращивая количество подразделений. Таким образом, мы получаем high poly модель, и именно этот процесс нам надо учитывать при построении модели под SubD.

Схема подразделения полигонов по алгоритму CC SubD

Слева: Эдвин Катмулл - американский инженер-мультипликатор, специалист по компьютерной графике, президент DisneyToon Studios, Pixar и Walt Disney Animation Studios, тьюринговский лауреат, член Национальной инженерной академии США, четырёхкратный лауреат «Оскара».

Справа: Джеймс Кларк - бизнесмен, технолог, миллиардер. Основал Silicon Graphics, Netscape Communications, myCFO, Healtheon, «Neoteris», «Sciences DNA», Shutterfly.

Чистая и аккуратная работа с топологией под Subdivision Surface, это залог того, что на выходе вы получите правильную модель без артефактов.

Высокая плотность, хаотичность в построении сетки, разнобой в полигонах - все это может создать вам немало сложностей в процессе моделирования и превратить его в тяжелый изнурительный труд. А мы ведь хотим получать удовольствие от процесса и заниматься творчеством, а не разгребать нагромождение полигонов, верно?

Важные определения и понятия топологии, которые надо знать и учитывать

PolyLoop - петля полигонов. Представляет собой набор последовательно и непрерывно связанных квадратных полигонов. Polyloop является важным элементом построения 3D модели, умение работать с петлями станет залогом вашего успеха.

Сам по себе один полигон ничего не значит, так как мысля в таком формате мы не видим созависимостей, можем пропустить важные моменты в модели, либо допустить ошибки построения. Но замкнутая цепочка полигонов это мощный инструмент позволяющий мыслить и моделировать более комплексно. Вам стоит сразу, с самого начала стараться мыслить петлями, а не отдельными полигонами при создании своих сеток.

PolyLoop позволяет вам точнее и равномернее распределять полигоны, выделять отдельные участки и редактировать модель, при применении SubD правильные PolyLoop подразделяются и сглаживаются лучше всего.

Именно по этому вам стоит сразу, заранее планировать свою работу и стараться мыслить комплексно - правильное начало работы, это залог того, что на финальных этапах вы сэкономите себе немало времени и сил.

В разных ситуациях PolyLoop по разному работают с SubD, именно поэтому вам необходима практика и наработка опыта, чтобы увидеть и запомнить разные ситуации. Посмотрите разные примеры сеток, попытайтесь увидеть эти петли, и вскоре поймете что действительно каждая модель состоит в первую очередь именно из них.

Простой пример PolyLoop - полигональной петли

EdgeLoop - в свою очередь это петля из эджей (ребер). Как и с PolyLoop - петля ребер это разрезы, которые вы будете делать на модели, и они буду замыкаться.

Правильная работа с размещением таких петель, это также залог чистой, легкой сетки которая будет корректно сглаживаться и легко редактироваться. Обратите внимание на изображение выше - там представлены как петли полигонов, так и петли ребер, по сути это неотделимые понятия, но каждое из них само по себе важно и может нести разную функцию, в зависимости от задачи.

Также бывают ситуации, когда петля ребер заканчивается звездой (еще их называю «полюс»), об этом мы поговорим далее. Каждый EdgeLoop призван служить форме вашего объекта. Посмотрите на положение петель в своей модели и скажите себе - какие из них служат какой то функции, а какие нет. Это покажет вам, где вы сделали лишнюю работу.

В работе с EdgeLoop также стоит мыслить именно петлями, а не отдельными ребрами.

Пример EdgeLoop - замкнутой петли рёбер

Звезда (pole, star, полюс) - это вершина в сетке, в которую приходит 3 и более ребер. В зависимости от ситуации это может быть как плохо, так и хорошо для вашей сетки.

Неправильное размещение звезд может привести к артефактам на сглаженной модели.

Если в вашей сетке есть звезды, то посмотрите откуда они взялись и несут ли в себе какую-то практическую функцию.

Желательно избегать звезд в сгибах, складках и подобных сложных участках, так как при подразделении с большой вероятностью это повлияет на корректность отображения вашей поверхности.

Это, опять же, тот случай, когда понимание таких моментов приходит с опытом и насмотренностью. Делайте топологию свой модели вдумчиво, смотрите на результат.

Примеры того, в каких ситуациях появляются звезды

E-pole - полюсы, которые состоят из пяти ребер, пересекающихся в одной вершине. N-pole - полюсы, которые состоят из трех ребер также пересекающихся в одной вершине.

Hold Edges (support edges, поддерживающие ребра) - подразделение поверхностей создает сглаженную поверхность модели.

При помощи топологии мы можем контролировать силу сглаживания. Расстояние между ребрами определяет то, насколько сильно сгладится поверхность. Поддерживающие ребра призваны помочь нам удержать форму в тех местах, где это необходимо.

Также во многих современных 3D редакторах есть такая функция, как Edge Creasing (иногда её называют Edge Weighting или вес ребра) - заострение ребра. Эта функция позволяет задать «натяжение» на выбранных ребрах. В целом Hold Edges также является очень мощным и многофункциональным инструментом, который можно и нужно использовать и знать, как он работает.

Пример применения Hold Edges слева направо: без поддержек, с обычными поддержками (support edges), edge creasing. Как видите, они дают очень разные результаты. Пробуйте и экспериментируйте с hold edges чтобы лучше понять, как они работают

Еще один пример работы с Support Edges. Также на этом примере можно отследить Edge Loops, Poly Loops и Poles

Немного о топологии в Low Poly

Процесс создания модели для игры включает в себя такой процесс, как ретопология.

Суть его в том, чтобы на основе вашей High Poly модели сделать её облегченную версию, которая будет, скажем так, «облеплять» High Poly модель. Это необходимо для процесса запекания (baking) и дальнейшей выгрузки готовой модели в движок.

Работа с Low Poly связана с упрощением модели и сокращением числа полигонов, но при этом важно не потерять силуэт модели - её ключевые формы.

В процессе создания Low Poly модели вам надо будет избавиться от Support Edges, лишних Edge Loops, которые не влияют на силуэт и форму модели, сократить количество граней на цилиндрах, избавиться от фасок, удалить скрытые полигоны, сшить пересекающиеся элементы, проверить врезки «элемент в элемент», иначе говоря пересекающиеся элементы.

Так же как и в High Poly, в Low Poly нет четких условий в моделировании - все ситуативно и необходимо смотреть на финальный результат, при необходимости возвращаясь назад и внося корректировки.

Давайте возьмем за основу принцип «отрезать все лишнее и ненужное, оставляя суть модели». На этом этапе нас уже не интересует SubD, нам важна легкая, упрощенная модель дающая четкий силуэт, которую мы сможем триангулировать и отправить на запекание\в движок.

Пробуйте, смотрите, экспериментируйте. Понимание аспектов создания Low Poly также приходит с опытом и насмотренностью.

Несколько примеров того, как могут выглядеть Low Poly модели. Разница с High Poly очевидна, не так ли?

Итак, давайте подытожим

Начинайте построение модели с анализа референсов, заранее прикиньте, где у вас будут более сложные участки с повышенной плотностью полигонов, сделайте блокинг, иначе говоря - драфт модели.

Черновой набросок, который позволит вам увидеть пропорции элементов, начать набрасывать детализацию. Этот этап важен, так как поможет вам лучше представлять, как формировать сетку конечной модели и разбить работу на конкретные этапы. В процессе работы идите от общего к частному.

Используйте меньше полигонов там, где это возможно.

Часто бывает так, что после применения SubD к финальной модели оказывается, что некоторые полигоны в вашей сетке не несут никакой функции.

Например - если цилиндр с шестью гранями после сглаживания не отличается от цилиндра с двенадцатью гранями, то, возможно, стоит заранее это учесть и не плодить лишние грани. Разумеется все ситуативно и, опять же, подобные вещи придут к вам со временем и практикой.

Треугольники и многоугольники (N-GONs) это не всегда плохо. Но стоит учитывать, что в некоторых ситуациях они могут создать артефакты на вашей модели после применения SubD (например на углах, или цилиндрических формах).

Соответственно, создавайте модель вдумчиво, ориентируйтесь на визуальный результат.

Ну и конечно помните о том, что хорошая сетка, это сетка на квадах.

Следите за размерами полигонов и снова - за их количеством.

Много - это не всегда хорошо и правильно. Часто бывает, что результата под SubD можно добиться гораздо меньшими силами, чем вам кажется.

Полигональное моделирование, это баланс между формой и топологией - в процессе работы вы будете переключаться между созданием формы и редактированием её топологии.

Естественность направлений петель - наблюдайте, насколько естественно и логично ложатся ваши петли в сетке модели.

Не важно, в какой программе вы работаете, или сколько плагинов применяете в работе - важно, насколько хорошо вы понимаете основы работы с топологией, они будут одинаковы для любого редактора.

Работая с LowPoly помните про количество полигонов, силуэт модели и то, что надо срезать все лишнее оставив самое важное.

Учитывайте всю информацию, что прочли выше, практикуйтесь, изучайте работы 3D художников и у вас все получится!

[~DETAIL_TEXT] =>