Изучите 3D-текстурирование и станьте художником по текстурам

Всего за несколько лет 3D-графика в видеоиграх, фильмах и на телевидении значительно улучшилась. Сравните модели персонажей в недавних ремейках Crash Bandicoot или Spyro The Dragon с их оригиналами - это как день и ночь. Точно так же знаменитые персонажи, такие как Марио, Мастер Шеф и Агент 47, были улучшены по сравнению с их первыми версиями. Но как эти персонажи стали такими детализированными? Все благодаря достижениям в области текстурирования 3D-моделей.

В этой статье вы узнаете о том, что это такое, как это работает и как получить работу художника по 3D-текстурам.

Что такое 3D-текстурщик?

3D-текстурщик - это человек, который создает цифровые текстуры, покрывающие все объекты в 3D-игре. В общих чертах это похоже на рисование 3D-скульптуры. Но вместо кисти вы сначала создаете сами краски, а затем обводите их вокруг скульптуры с помощью компьютерных программ. Это может показаться довольно сложным, поэтому давайте начнем с самого начала.

Что такое текстура?

Что такое текстура? Текстура - это цвет и рисунок, покрывающий объект. Они создаются и рисуются в таких программах, как Zbrush, Photoshop и Mari, а затем накладываются на материал.

Что такое материалы?

Ладно, с этим все понятно - так что же такое материал? В игровом дизайне материал - это изображение, состоящее из множества различных текстур, наложенных поверх него для каждого из эффектов, необходимых для завершения внешнего вида объекта. Это могут быть текстуры, которые работают как освещение, блеск, затенение и так далее.

Сначала все текстуры должны быть созданы, а затем, когда они помещены на изображение и это изображение готово к обертыванию вокруг 3d-модели, это изображение считается материалом. Другими словами, все, что вы видите в видеоигре, покрыто бесчисленными текстурами, и каждая из этих текстур должна быть создана 3D-текстурщиком.

Кроме того, существует два различных стиля материалов: PBR и Basic Materials.

Материалы PBR

PBR, или рендеринг на основе физики, - это материал, который должен меняться в зависимости от взаимодействия с изменяющимся окружением или действий игрока. Так что если пуля ударяет по объекту, оставляя след, или если рядом происходит взрыв, который испепеляет материал, скорее всего, будет использован PBR.

Кроме того, PBR лучше взаимодействуют с освещением, могут быть настроены для шероховатых и металлических материалов и в целом более универсальны. Эти материалы отлично подходят для игр с более реалистичными тонами.

Базовые материалы

Базовые материалы состоят из цветов и узоров, иногда нарисованных вручную, но не реагируют на окружающую среду. Однако это не значит, что они бесполезны. Они отлично подходят для использования в играх, где не требуется реалистичность, и где не предполагается, что материалы будут меняться.

Игры с мультяшными или красочными художественными стилями хорошо подходят для них. Базовые материалы тоже могут выглядеть впечатляюще, и их использование может стать отличной практикой для начинающих художников по текстурам.

Как создавать цифровые текстуры

Теперь, когда вы знаете, кто такой художник по текстурам, как именно создаются цифровые текстуры? Как правило, художники проходят ряд этапов, прежде чем материал будет готов. Вот краткое описание того, что они должны сделать.

Шаг 1: Поиск эталонных текстур

Художники по текстурам не просто придумывают текстуры на месте. Даже если мир игры инопланетный, фантастический или просто странный, цель художника по текстурам - сделать так, чтобы материалы в игровом мире выглядели как можно лучше. Для этого им необходимо найти образцы текстур. Это можно сделать либо просмотрев качественные фотографии в Интернете, либо изучив нужные текстуры, сделав собственные снимки.

В качестве простого примера, допустим, текстурщику поручено сделать кирпичную стену. Возможно, в Интернете можно найти качественную фотографию кирпичной стены, а возможно, в вашем районе есть кирпичная стена, которая отлично подойдет для этой цели. К тому же, как может показаться на первый взгляд, существует большое разнообразие стилей.

Кирпичная стена в пустыне будет выглядеть иначе, чем кирпичная стена на задымленной улице. Сколько лет стене? Будет ли она покрыта мхом? Будет ли эта стена как-то меняться со временем? Будет ли идти дождь или снег? Если да, то художнику может понадобиться несколько готовых текстур.

Все эти моменты художник должен учитывать при поиске референсов. После этого они либо сканируют текстуры в компьютер, либо используют их для создания процедурных материалов.

Процедурные материалы - это материалы, в которых компьютер автоматически генерирует все текстуры, которые будут на них накладываться. В основном такие материалы предназначены для экспериментов и изменения со временем, так как это отличный способ показать, как различные предварительно сгенерированные текстуры повлияют на материал.

В любом случае, художники, создающие 3D-текстуры, начинают с проведения большого количества исследований. Наличие большой библиотеки ссылок может сэкономить вам время на поиски в дальнейшем. На самом деле, большинство художников по текстурам начинают работу над своими текстурами еще до того, как модели, на которых они будут использоваться, будут закончены. Чем ближе материалы к завершению, тем меньше времени займет текстурирование самих моделей.

Шаг 2: UV Mapping и разворачивание

Как взять плоскую текстуру и обернуть ее вокруг 3D-объекта? Сначала нужно перевести этот объект в 2D! Художники по 3D-текстурам сначала получают модели, которые им нужно текстурировать, в виде серых, не детализированных фигур.

Представьте себе форму яблока без цвета. Яблоко имеет круглую форму и плодоножку, поэтому простое наложение на него плоской квадратной текстуры приведет к тому, что цвета окажутся в странных местах. Вместо этого модель математически отображается с помощью процесса, называемого UV Mapping. Это немного сложно, но, по сути, каждая точка на яблоке, которая выступает в качестве вершины, отмечается и покрывается сеткой.

Сетка обозначает основные участки 3D-объекта, покрывая модель сеткой треугольников. Это делается для того, чтобы компьютер знал, как взять 3D-форму и превратить ее в плоскую 2D-поверхность в процессе, называемом "разворачиванием". Каждый треугольник на сетке можно разворачивать наружу, пока вся модель не превратится в плоскую 2D-поверхность, на которой может работать художник.

Иногда программа может автоматически разворачивать объект, но чаще всего художник предпочитает разворачивать его вручную, чтобы иметь возможность текстурировать каждую отдельную часть, которую он хочет. Затем с помощью созданной UV-карты можно снова собрать все вместе, полностью наложив текстуры.

Шаг 3: Наложение текстур

Теперь, когда 3D-модель официально развернута, пришло время применить текстуры, над которыми работал художник. По мере размещения текстур на 2D-поверхности они будут применять эффекты освещения и затенения, чтобы увидеть, как они взаимодействуют с текстурами. Если эффекты освещения и затенения выглядят не так, как надо, то и модель будет выглядеть не так. Чтобы проверить это, они будут применять различные "маппинги" к своим текстурам.

Например, металлическая текстура позволит художнику выбрать, какие части модели металлические, а какие нет, и насколько металлические части блестящие. Это важно, потому что металлические объекты по-другому взаимодействуют со светом, чем неметаллические. Другие карты включают в себя:

Базовый цвет

Позволяет художнику удалить мелкие детали и увидеть исключительно цвета, применяемые к модели.

Карта нормалей

Показывает все примененные цвета сразу, чтобы увидеть, как все различные элементы взаимодействуют друг с другом.

Карта шероховатостей

Позволяет художнику выбрать определенные части модели, которые являются более шероховатыми и, следовательно, будут меньше подвержены влиянию освещения.

Глянцевость

Когда свет отражается от чего-либо, насколько оно блестит? Ярко освещенная, хорошо отполированная текстура мраморного пола может быть очень блестящей, а грунтовая дорога - значительно менее блестящей. Это позволяет художнику изменять эффект блеска на модели.

Существует множество других приемов, которые художник может использовать в различных ситуациях, но это основы, которые должен знать каждый художник, работающий с 3D-текстурами. Используя эти техники, художник может наложить несколько текстур на одну и ту же модель для получения различных эффектов и проверить, как на них влияют свет и тени. Он даже может вручную раскрасить различные аспекты модели, чтобы придать ей еще больше деталей.

Становление художника по текстурам

Прежде всего, название должности может варьироваться в зависимости от компании. Наиболее распространенные официальные названия должности художника по текстурам - "3D-художник" и "художник по окружению". Технические художники также могут работать над текстурами.

Иными словами, гейм-дизайнеры могут выполнять множество функций и специализаций, но обучение созданию материалов и доводке цифровых моделей достаточно важно, чтобы распространиться на эти направления. Для человека с талантом создавать текстуры всегда найдется работа, будь то видеоигры или CGI, используемые на телевидении.

Так как же им стать? Быть художником по текстурам означает не только владеть искусством, но и разбираться в ряде программ для 3D-моделирования. Это означает, что для того, чтобы стать художником, необходимо получить определенное образование.

Зарплата, образование и программные инструменты

Для этой профессии необходимо знать так много, что неудивительно, что художник по 3D-текстурам может рассчитывать на достойную зарплату. В среднем они зарабатывают 3700 рублей в час или 7 млн рублей в год. Но чтобы стать им, потребуется большой опыт. Обязательным условием является наличие диплома в области анимации или графического дизайна, а также свободное владение программами UV, Maya, Zbrush и Photoshop, а также знакомство с игровыми движками, такими как Unity и Unreal. Дополнительным плюсом станет понимание процесса разработки программного обеспечения.

Как развить навыки текстурирования

Лучший способ получить опыт работы с текстурами? Практика!

Попробуйте сделать 3D-активы или даже построить небольшой играбельный уровень, который продемонстрирует ваши способности к текстурированию.

Вам нужны идеи? Я настоятельно рекомендую заглянуть на Textures.com или Poliigon.com. Эти сайты предлагают вам множество высококачественных текстур и материалов совершенно бесплатно. Это очень ценные сайты, когда нужно попрактиковаться в текстурировании модели.

В связи с этим вам понадобятся 3D-модели, на которых вы будете практиковаться в текстурировании. Sketchfab.com предлагает ряд 3D-моделей, которые вы можете скачать, чтобы помочь в этом. После того как вы немного попрактикуетесь в текстурировании готовых моделей, вы будете гораздо лучше понимать, что вам нужно для создания своих собственных.

Наконец, есть ArtStation, который с гордостью демонстрирует текстуры и материалы, созданные его сообществом, а также часто показывает технический процесс, который был использован при их создании. Многие из создателей уже работают в индустрии, но сайт позволяет начинающим художникам выкладывать свои портфолио в сеть, где их могут увидеть коллеги-дизайнеры игр.

Если вы планируете работать в студии или собирать свою команду, вам пригодится руководство по найму удаленной команды разработчиков.