20/03/2019

Дизайн окружения для игр ААА-класса

Я из Монреаля, Канада, и, сколько себя помню, всегда интересовалась историей, старинной архитектурой и любила видеоигры. Пару лет брала частные уроки скульптуры, а потом поступила в колледж, где специализировалась на изобразительном искусстве. После колледжа собрала портфолио и поступила в университет, чтобы изучать 3D-искусство.

Попробовав анимацию, моделирование персонажей и дизайн игр, решила специализироваться на искусстве окружающей среды — больше свободы для творчества и права собственности, так как мы всегда должны кардинально менять основную идею концепта, чтобы адаптировать его к дизайну уровней. И, конечно, вы легко можете быть поливалентным (оформление уровней, моделирование, текстурирование, шейдеры, освещение и т.д.).

Позже для моего обобщенного проекта я объединилась с другими 4 выпускниками и 3 программистами из других университетов, и мы создали прототип игры для конкурса Ubisoft Game Lab. Нам посчастливилось выиграть приз лучшего художественного направления и получить 5 номинаций в различных категориях.

После конкурса я окончила учебное заведение и была принята на работу моделистом в Ubisoft Montreal. Я работала над For Honor, ее сезонами и расширением Marching Fire.

  
  

Первый опыт в Ubisoft и работа над For Honor

Я начала работать в Ubisoft весной 2016 года, так что прошло 2 с половиной года с тех пор, как я присоединилась к индустрии. 

Я быстро осознала, что школа научила многому, но есть много специфических штуковин, которым школа никогда не научит. Например, в For Honor камера может проходить сквозь стены и здания (окклюзия камеры), и когда это происходит, вы можете наблюдать внутренний интерьер ассетов, визуализированных с помощью шейдера серого шума. Для правильной работы шейдера необходимо закрыть края каждого отдельного меша, иначе при прохождении через них будут видны подсвеченные некрасивые отверстия. Отличительные знаки являются исключением.

В плане работы, одной из проблем была адаптация к рабочему процессу ААА-класса в команде из нескольких сотен человек. Общение быстро стало приоритетным, особенно в художественном отделе по окружению, где было много художников разных специальностей, зависимых друг от друга. Затем, спустя несколько месяцев после окончания For Honor, появилась совершенно новая производственная задача: поддерживать игру. Каждые 3 месяца в течение года после запуска нам приходилось отправлять 2 новые карты с разным дизайном уровней. Это означало, что у нас было гораздо меньше времени, чем обычно требуется, для создания этих карт. И, очевидно, мы должны были быть активнее и частично перенастроить производственный конвейер. Первая поставка сезона (Shadow and Might — 2 сезон) была моим самым большим испытанием и в то же время одним из самых больших источников гордости, с тех пор, как я присоединилась к индустрии.

Понимание уровня производства

Сначала я работала над 4 областями этой карты. Я должна была поставить правильные текстуры и установить верные пропорции для сеток прокси. Затем, после утверждения, 3 из этих секций были отправлены в аутсорсинговую команду, в то время как я продолжила работу над самым большим и наиболее чувствительным к игровому процессу участком: территорией зеленого храма. Мы хотели сделать что-то менее разрушенное и более роскошное. Поэтому для этой области я создала более причудливый дизайн по сравнению с тем, который мы обычно наблюдаем в игре. Конечно, это подразумевало выполнение некоторых итераций, использование существующих текстур иначе и моделирование новых декоративных деталей.

Затем я получила несуществующую область карты, производство которой действительно запаздывало: гробница. Это была необычная и сложная задача, но я приняла ее с удовольствием.

Впервые я не только довела до ума модульные активы и реквизит, но и подготовила весь базовый макет уровня, который работал с геймплеем еще с самого начала. Я также приняла действительно большое участие в размещении меша и установки освещения.

После того, как были готовы первые основные модульные ассеты, которые сделали область функциональной, я начала тестировать высеченный из камня интерьер. К сожалению, из-за отсутствия хороших эталонных изображений японских каменных склепов, а также из-за нехватки времени и ресурсов для создания новых текстур или скульптур, идея была отклонена. Тогда мы решили перейти к плану Б, который был безопаснее. Я сделала роскошный деревянный интерьер, украшенный несколькими каменными элементами, такими как гробница. Другой задачей было сделать перспективу, недоступную игроку (маленький храм в задней части этой комнаты).

  

Как только все было закончено и карта была утверждена художественным руководством, я продолжила работу с этой картой, чтобы исправить все LOD ошибки вместе с художником по уровням. Обычно у нас нет никаких проблем с уровнями детализации, так как мы используем плагин Simplygon. Но в случае с этой картой возникло опасение. На ней было много больших областей, где вы можете наблюдать много сложных и органических форм зданий с другой стороны карты. Поэтому мне пришлось переделать топологию практически каждого ассета, чтобы не потерять важные детали.

Дизайн окружающей среды с самого начала

В общей сложности, когда мне нужно сделать что-то с нуля, я начинаю с мозгового штурма и выбираю много визуальных референсов в Pinterest или Google. Я обычно ищу фотографии, исторические отсылки, видео, концептуальные арты для форм, эталонные изображения для настроя. Также ищу некоторые вещи, которые не имеют прямого отношения к основной теме, потому что это помогает развивать оригинальную идею.

После делаю сортировку, выбираю референсы/скриншоты, собираю их на Мудборде и делаю несколько быстрых эскизов на основе доски. В зависимости от того, что мне нужно создать, я делаю набросок композиции или детальный реквизит. Иногда бывает так, что я рисую просто для того, чтобы найти решение для элемента, который уже существует на уровне, но недостаточно художественно правдоподобен или имеет некоторые технические ограничения.

На работе в большинстве случаев я пропускаю весь этот шаг и сразу приступаю к зарисовкам дизайна окружающей среды непосредственно в движке без референсов или с 1-2 вспомогательными изображениями, уже отобранными художественным руководством. Иногда я рисую просто для того, чтобы найти решение для элемента, который уже существует на уровне, но не является художественно правдоподобным (например, для мира For Honor) или имеет некоторые технические ограничения из-за дизайна уровней.

Получив одобрение, я перестраиваю сцену в соответствии с мнением художественного руководства и очищаю ассеты с правильными метриками и вещицами. После этого я начинаю лучше определять моделирование различных элементов и создание высокого разрешения, если это необходимо в Zbrush или 3ds Max.

В тоже время (или после завершения моделирования) я делаю развертку. Следующий шаг — сделать первый проход материалов, текстурирования и освещения. Поскольку в Ubisoft я отвечаю только за моделирование и художественное оформление уровней, текстуры, материалы и освещение делают другие коллеги. Но, если это мой личный проект, процесс на этом этапе начинает становиться более органичным. Поэтому я могу вернуться к корректировке моделирования или UV-развертки, в зависимости от того, что я создаю. Я полирую материалы и текстуры, и как только я довольна результатом, довожу до ума освещение.

Важность сетки

Сетка — первое, что мы определяем в проекте, и одновременно инструмент, с которым мы работаем все время. Определение единиц измерения в проекте важно перед началом таких шагов, как построение модулей окружения, текстур и дизайна уровней. Мы также должны учитывать пропорции окружающей среды, которые будут правдоподобны с точки зрения игрока. И показатели измерения, характерные для геймплея, такие как минимальное расстояние, позволяющее двум игрокам сражаться беспрепятственно. После принятия решения (обычно командой, ответственной за игровой процесс) важно, чтобы все художники, аниматоры и дизайнеры уровней соблюдали эти показатели. Таким образом, сетка в 3D-программах и движке — самый важный инструмент для художников по окружению для построения их модульных ассетов.

Первое, что нужно сделать для настройки сетки — это сопоставить ее с той, что есть в игровом движке и ее показателями. Например, в Unreal 4 единицы измерения представлены в сантиметрах. По этой причине в 3D программном обеспечении рекомендуется настроить сетку и единицы измерения соответственно, чтобы избежать проблем масштабирования и обеспечить беспрепятственный экспорт ассетов.

  

При использовании сетки, инструмент привязки является обязательным для построения в 3ds Max с правильными измерениями и центральной точкой (Гизмо) в нужных местах. Расположение опорной точки (пивота) на модулях важно, потому что как только в движке будет произведена привязка, это позволит разместить их быстро и на сетке так же просто, как блоки Lego. Сетка также важна при экспорте, поскольку ось вращения (пивот) ассета должна быть выровнена в соответствии с исходной точкой сетки (0,0,0), чтобы избежать актива со смещенной осью в движке. Возвращаясь к движку, инструмент привязки позволит быстро создавать и итерировать окружение с помощью сетки.

Поддержание баланса

Когда я делаю первый проход основных модулей ассетов, убеждаюсь, что игровой процесс протекает хорошо (тестируя его) и получаю некоторую обратную связь от дизайнеров уровней.

Например, входная дверь в игре от третьего лица должна быть шириной 2 метра, чтобы игроки не чувствовали себя ограниченными, когда входят в комнату или область. Также открытая площадка для боя должна быть не менее 3 или 4 метров. Мы также должны быть осторожны, когда размещаем реквизит или сложные детали в закрытом пространстве. Причина в том, что вы не хотите сбить с толку игроков в тех случаях, когда им нужно быстро реагировать. Это также применимо к текстурам: наши текстурщики стараются не помещать слишком много цветов или шумных деталей. Как моделист, я должна быть осторожна, когда выбираю текстуры и делаю развертку. Здесь я также тестирую игру, чтобы убедиться, что она воспроизводима и не запутана.

Подход к ассетам: скульптурное моделирование скальных пород

Создание правдоподобных ассетов может быть сложным процессом. Для некоторых элементов, таких как скалы, во многих проектах ААА-класса команда будет заниматься фотограмметрией или разработает процедурные технологии со смещением и/или тесселяцией в игре. Но в случае с For Honor большая часть бюджета памяти уже была выделена под игровые аспекты, такие как искусственный интеллект, поэтому процедурные камни были не лучшим вариантом.

Поскольку мы были небольшой, но инициативной командой, которая привыкла регулярно предоставлять новый контент, мы решили сочетать в работе скульптурное моделирование в ZBrush и сканирование. Скалы, расположенные в Иордании и Долине Монументов, США, были нашим главным вдохновением, поэтому мы искали фотографии скал в этих областях:

После того, как выбранные горные породы были одобрены, мы отобрали сканированную 3D модель, которая выглядела так же, как из нашего банка. Поскольку сканы имели низкое разрешение, их легко модифицировать. Мы очистили сканирование и грубо изменили общую форму в 3ds Max. Иногда мы отображаем эталонное изображение как текстуру на ней. Идея такого решения заключается в том, чтобы просто получить топологию с формами и базовую информацию о трещинах, а не для того, чтобы добиться лучшего и наиболее определенного сканирования.

Затем большую часть работы составляет скульптурная модель высокого разрешения на основе скана. В Zbrush я делаю копию сканирования, закрываю его прорехи и убираю развалившиеся треугольники. Затем перевожу его в DynaMesh высокого разрешения для сохранения четкости насколько это возможно.

После этого я делаю быстрый проход UV-преобразования и проецирую на нем текстуры и детали сканирования. Необязательно получать все микро-детали, потому что оно будет служить только как вспомогательное изображение, необходимое для начала скульптурного моделирования. Я уточняю основные трещины и другие детали скалы с помощью лепки, затем перехожу к мелким деталям. Мне не нужно прибегать к каким-либо дополнительным изображениям на этом этапе и импровизировать с остальными деталями трещины. Идея, опять же, — не воспроизводить скалы на 100%, а получить достоверную горную породу со всех ракурсов и при любом освещении.

  

Как только скульптурное моделирование закончено, экспортирую меш в 3ds Max, делаю ретопологию с низким разрешением при помощи инструментов PolyDraw, делаю UV-преобразование с помощью Peel Mode и запекаю карту нормалей. Я предпочитаю Marmoset для запекания, но вы можете использовать любые другие технические возможности программного обеспечения.

Основная кисть, которую я использую — TrimSmoothBorderBrush с альфа из онлайн-библиотеки Zbrush, простая версия TrimSmoothBorderBrush (\App\Pixologic\ZBrush 4R6\ZBrushes\Trim) и Clay Build Up в режиме спрея.

Использование модульного построения

Работая над For Honor, у меня была возможность сделать модульные ассеты, такие как простеночные панели и подвальные арки, плюс несколько сборных комплектов взаимозаменяемых крепостных стен. В работе с некоторыми из них я должна была убедиться только в том, что они функциональны, прежде чем отправлять их на полировку.

С точки зрения технологического процесса для работы с модульными частями, первым шагом будет адаптация всего к определенной сетке, как я объясняла ранее. Единицы измерения модульной части должны быть точны в соответствии с соотношением пикселей и текстуры. Обычно, когда размеры текстуры кратны 2, мы делаем модульные ассеты, которые также имеют измерения кратные 2. Например, в игре от третьего лица соотношение пикселей может составлять 1 метр, равный текстуре 512, 2 метра, равные 1024 и т.д., и модульные части смогли быть длиной в 2м, 4м, 8м. Обратите внимание, что нет конкретного правила для соотношения пикселей, которое должна иметь игра. В каждой игре оно вычисляется по-разному.

Совет: cначала всегда создавайте интактную версию, прежде чем переходить к дополнительным деталям (в разрушенной версии, например). Кроме того, имейте в виду, что очень трудно сделать модули с органическими и/или сложными ассетами, такими как деревья. Что касается модульных каменных элементов, вы можете моделировать их как вам угодно, чтобы добиться интересного вида с любой стороны.

В такой игре, как For Honor, есть много органического моделирования — разрушенные стены, вручную построенные и искривленные здания Викингов и так далее. К счастью, законы ограничений игрового процесса были менее требовательными, поэтому иногда мы могли сделать модульные части длиной 2,75, а иногда из-за ограничения вызовов отрисовки (draw calls) у нас не было выбора, кроме того, как присоединить кучу модульных частей вместе.

  
Модульные или нет, все меши были построены с помощью модульных деталей.

Например, в начале разработки нашему ведущему моделисту пришлось лепить 2 комплекта деревянных досок и строительных камней — в чистом и поврежденном вариантах. Идея была использовать эти маленькие детали для того, чтобы быстро усовершенствовать каждую часть модульной архитектуры с высоким уровнем детализации. После этого они были помещены в общий банк, доступный всем художникам. Эти меши были использованы для всех ассетов в игре любым возможным способом, неважно — нужно было сделать отверстие в стене или мост. Конечно, чем больше мы продвинулись в разработке, тем более конкретные потребности появились. По этой причине нам пришлось смоделировать другие версии сломанных досок или камней и добавить их в банк, просто чтобы иметь больше деталей, доступных для полировки.

Как видите, модульность подходит не только для дизайна уровней, но также для моделирования самих модульных частей. Это полезно для экономии времени. Единственная проблема с этим рабочим процессом заключается в том, что вам нужно организовать и сделать банк на ранней стадии разработки.

Персональный совет 

Для тех, кто стремится стать художником окружающей среды, я бы рекомендовала заниматься рисунком или живописью, скульптурой, фотографией, брать художественные уроки и так далее. Короче говоря: развивайте свою художественную сторону и ваше художественное видение. Вам может помочь просто отслеживание новых художественных работ на веб-сайтах, таких как ArtStation, посещение выставок или даже открытие красивых мест (если вам повезет немного путешествовать). Все эти вещи со временем помогут овладеть мастерством композиции изображения, теорией цвета и света — навыками, необходимыми для художника окружающей среды.

Эти практики также помогают приобрести определенную художественную зрелость, что позволяет быть самокритичным по отношению к своей работе. Быть самокритичным — это хорошее качество, потому что каждый раз вам нужно будет корректировать окружающую среду или ассеты, которые вы создаете, будь это из-за решения художественного руководства или вашего внутреннего голоса.

Все эти качества развиваются только со временем и могут быть трудно достигаемыми. Вот почему я предлагаю вам отдать предпочтение долгому классическому художественному обучению, чем изучению технической стороны 3D-искусства. Освоение 3D программного обеспечения, игровых движков и рабочего процесса создания окружающей среды игр — это то, что вы можете выучить быстрее. Это просто такие же инструменты, как кисти. Также художественные руководители предпочитают нанимать художника с оригинальными работами в портфолио, чем художников с типичными работами, которые есть везде.

У меня нет какого-либо курса, который можно было особенно рекомендовать. Выберите то, что вам подойдет. Я лично решила поступить на бакалавра, для некоторых людей лучшими решениями будут: самообучение в интернете и прохождение онлайн-курсов. Однако имейте в виду, что диплом или степень бакалавра могут значительно повысить ваши шансы на трудоустройство в другой стране. Но в обоих случаях важно продолжать обучение. В конечном счете, ваше портфолио, личность и личные контакты позволят вам получить свою первую работу в индустрии.

Говоря о контактах, было бы полезно вложить время и деньги в сообщество видеоигр: участие в игровых джемах и конкурсах, посещение или волонтерская деятельность на таких конференциях, как MIGS, SIGGRAPH, IGDA и так далее. Конечно, посещение занятий — это тоже способ наладить контакты!

Для тех, кто начинает создавать окружение для видеоигр, я рекомендую посмотреть ниже перечисленные статьи. Они частично охватывают вещи, о которых я говорила и объясняют некоторые аспекты в деталях:

Создание модульного игрового искусства для быстрого дизайна уровней.
Исследование модульного дизайна в рамках компьютерных игр.

Если вы хотите основательно ознакомиться с текстурированием (плотностью текселей) и хорошо запеченной картой нормалей, обязательно посмотрите документацию Леонардо Иеззи "Плотность текселей: все, что вам нужно знать" и "Нет больше неправильной карты нормалей".

Наконец, некоторые части рабочего процесса для высокополигональных каменных скульптур были заимствованы с веб-сайта Polycount, темы пользователя Strkl.

Текст: Лори Дюран, художник по окружению в Ubisoft

Оригинальный материал на 80.lv

Recent Posts

Первое руководство для начинающих по созданию игр на UE 4 на русском языке

16/09/2019
Издательство БОМБОРА представляет новую книгу по проектированию игр на Unreal Engine 4 под Windows, Mac, PS4, Xbox One, iOS, Android и Linux.

Летний ue4jam на itch.io

16/09/2019
С 8 по 14 августа на площадке itch.io проходил 2019 Summer #ue4jam. Мы попросили четыре команды рассказать о своем участии. Среди них — вышедшая в финал!

Трассировка лучей в реальном времени в UE4 - Часть 1: эволюция

09/09/2019
Посмотрим на путь от прототипа до доступной фичи, на ее эволюцию, и на то, с чем еще предстоит столкнуться при ее использовании.