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Série de création de personnages de jeu: Kila Chapitre 2 - Modélisation à basse résolution

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This post is part of a series called Game Character Creation Series: Kila.
Game Character Creation Series: Kila Chapter 1 – High Resolution Modeling
Game Character Creation Series: Kila Chapter 3 – UV Mapping

French (Français) translation by Federicco Ancie (you can also view the original English article)

Il ne faudra pas longtemps avant que la prochaine génération de consoles débarque dans nos salons.  Chacun offrira plus de mémoire, une puissance de traitement supérieure et une foule d’autres fonctionnalités «nouvelle génération».

Pour les artistes de jeux vidéo, cela peut sembler être un rêve devenu réalité.  Plus de puissance signifie plus de polygones, de plus grandes pages de texture et des possibilités illimitées, non? Malheureusement, c’est rarement le cas et le fait d’être économique sera tout aussi important lorsqu’on travaille sur une Playstation 4, comme sur une Xbox 360 ou même un appareil portable moins puissant comme la Nintendo DS.

Dans la deuxième partie de la série Game Character Creation, vous allez prendre le modèle haute résolution de Kila que vous avez créé dans la première partie et vous préparer à son intégration dans le monde du jeu vidéo.

Nous allons commencer par optimiser pleinement le modèle principal avant d'explorer les techniques permettant de créer un personnage économique et convivial pour le jeu, prêt à être texturé et UV`d.


Fichiers supplémentaires:


1. Connaissez vos limites

Tout comme vous avez préparé la version haute résolution de Kila avant de créer la version haute résolution, vous devez maintenant vous assurer de savoir exactement ce dont elle a besoin de la version en temps réel.

Cela va au-delà d’un budget standard de polygones et de textures, même s’ils sont très importants.  C’est une bonne idée de savoir également quel rôle elle va jouer dans le monde du jeu vidéo, comment la joueuse va interagir avec elle et comment elle-même va interagir avec le monde qui l’entoure.

Aura-t-elle besoin de parler et d'emoter?  Si c'est le cas, vous devrez considérer sa topologie faciale pour s'assurer qu'elle se déforme correctement, ce qui lui permettra de réaliser différentes expressions.  La déformation suit également la façon dont ses membres se plient, ses bras tournent et ses poings se serrent.

Sachant que cela dictera la manière dont vous construirez ces zones, vous devrez vous assurer de laisser de la place dans votre budget pour tenir compte de la géométrie supplémentaire.

Pour ce personnage, vous aurez un budget de polygones d'environ 10 000 polygones, mais cela dit, pourquoi ne pas voir à quel point vous pouvez aller aussi bas et lui donner une belle apparence.


2. enlever et lisser

Il existe de nombreuses façons de générer un modèle de résolution inférieure à partir d'une version initialement de résolution supérieure.  La rétopologie n'est pas nouvelle et fait partie du développement de jeux depuis de nombreuses années.

Rétopologie implique généralement de dessiner une nouvelle géométrie par-dessus le modèle à haute résolution, en peignant littéralement des polygones jusqu'à obtenir une version complète, beaucoup plus économique et topologiquement correcte.

Les détails de surface sont ensuite transférés sur ce modèle sous la forme d'une texture ou même de détails de résolution supérieure transférés sur un maillage de base plus net.

Cette fois, vous n'utiliserez pas rétopologie pour générer votre version en temps réel de Kila.  Je sais que c’est choquant, mais restez avec moi.  Vous allez initialement utiliser la version haute résolution, et la réduire pour obtenir le modèle dont vous avez besoin.

Cela semble être une lourde tâche, mais rappelez-vous que votre modèle principal a été construit à l'aide de surfaces de subdivision, de sorte que les modèles de proxy ont une résolution relativement basse.

  • Ouvrez votre modèle original de Kila créé lors de la première partie.
  • Vous devez d’abord effacer tout ce qui est dupliqué ou dupliqué.
  • Ensuite, supprimez les zones comme les coutures de son jean ou toute géométrie proche de la surface.  Celles-ci ne sont pas nécessaires sur le maillage de base et seront rajoutées dans le modèle par le biais de cartes normales.  Il est inutile d'essayer de les ajouter en utilisant des polygones, car cela augmenterait le nombre de polygones et causerait des problèmes lors de la déformation.
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  • Une fois que vous avez tout supprimé, il vous suffit d'ajouter une seule opération Smooth à chaque élément.  Comme la version initiale de Kila est un modèle Subdivision Surfaces, la cuisson d'un seul Smooth adoucira le modèle de proxy suffisamment pour correspondre à la silhouette de la version supérieure, tout en maintenant son nombre de polygones relativement faible.
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  • Des zones comme le torse de Kila et éventuellement sa chemise sont assez symétriques, alors n’ayez pas peur de supprimer la moitié.  Cela réduira la quantité de travail que vous devez faire et une fois qu'une moitié aura été retravaillée, vous pourrez toujours la reproduire ultérieurement.
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3. Optimisation globale

Ce que vous envisagez maintenant est un modèle de résolution semi-haute qui est loin de votre limite de polygones, mais c’est un excellent point de départ.

Il est maintenant temps de plonger et de commencer à couper.

Étant donné que ces modèles ont été lissés, vous constaterez qu'il existe des boucles de contour évidentes que vous pouvez supprimer tout de suite. Au fur et à mesure que vous travaillez, vous remarquerez des zones qui nécessitent davantage d'attention par rapport aux autres.

Une fois le torse optimisé, par exemple, les bras sembleront déséquilibrés, de même que les jambes.  Plus vous travaillerez, plus vous remarquerez.  Gardez simplement à l’esprit que ce premier passage est conçu comme une réduction globale du nombre de polygones. Ne vous inquiétez donc pas de la déformation, de la topologie ultra-nette ou de la silhouette des modèles.

Vous devez vous assurer que vous vous concentrez sur la suppression de toute géométrie non utilisée ou non vue, mais qu'entendons-nous par non utilisée ou non vue?

  • La géométrie non utilisée est tout ce qui ne contribue pas à l'apparence du modèle ni à sa déformation.  Ainsi, une zone qui est plate mais comporte des divisions est la solution idéale pour la réduction, car chaque division n'améliore pas l'apparence du modèle.  C’est à moins que cela ne l’aide à se déformer.
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  • La géométrie invisible est comme son nom l'indique, c'est tout ce qui est caché ou non vu par le joueur. Outre la géométrie évidente, sur laquelle nous nous pencherons plus en détail ultérieurement, supprimez également les polygones trop petits.

Avec ces règles à l’esprit, concentrons-nous d'abord sur la main.

La main va être l’un des principaux domaines que vous pouvez optimiser.  Il contenait initialement beaucoup de géométrie pour vous donner les détails dont vous aviez besoin pour chaque chiffre, et le lisser vient d'augmenter ce montant simplement en ajoutant des boucles de bords supplémentaires.

  • Montez chaque chiffre en éliminant les boucles et les anneaux de bord excessifs.
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  • La même chose peut être dite de la tête, en particulier de l'oreille, de la bouche et du nez.  Celles-ci étaient assez détaillées au départ, nous pouvons donc nous permettre de supprimer ici un peu plus de topologie.  Veillez à ne pas aller trop loin et à en retirer trop, gardez les zones autour des yeux aussi courbes que possible.
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  • Continuez autour du torse en supprimant maintenant toute géométrie que vous jugez inutile.  Encore une fois, ne vous inquiétez pas trop du flux des arêtes pour le moment, vous recherchez une réduction globale, ce qui vous laisse moins de géométrie, mais suffisamment pour pouvoir y travailler si vous en avez besoin.
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4. film rétractable

J'ai dit plus tôt que nous n'utiliserions pas la rétopologie pour ce didacticiel, mais vous pouvez utiliser d'autres outils pour vous aider dans votre travail.

Pour les zones simples comme les bras et les jambes, où vous n’avez pas à vous soucier de beaucoup de détails à ce stade.  Vous pouvez toujours essayer de construire à partir de zéro et de remodeler pour s’adapter au modèle haute résolution.

Pour vous simplifier la vie, vous pouvez aller plus loin et utiliser un outil de rétrécissement, que l’on trouve dans la plupart des applications majeures, pour obtenir une forme exacte.

  • Créez un cylindre polygonal relativement bas et positionnez-le de sorte qu'il repose à l'extérieur de l'une des jambes de Kila.
  • Appliquez le film thermorétractable en indiquant à l’application que vous utilisez d’envelopper le cylindre au modèle de base.
  • Ce qui vous reste n’est pas seulement un modèle épuré, mais un modèle qui correspond également à la forme de la jambe et convient parfaitement à la cartographie normale.
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Maintenant, la jambe est encore assez basse et si vous regardez la silhouette, vous remarquerez que certains des plis et des plis principaux manquent.  Ce n’est pas un problème, car nous sommes bien placés avec ce modèle et pouvons intégrer certains des détails les plus importants si notre budget nous le permettait.

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5. Supprimer la géométrie cachée

Une fois que vous avez terminé la première passe d’optimisation, vous devez vous concentrer sur la géométrie qui est essentiellement masquée.  Cela inclut des parties du torse recouvertes par ses vêtements, ainsi que le haut de ses chaussures dissimulées sous son jean.

Sauf si vous utilisez une dynamique de tissu, de telles zones ne seront jamais vues.  Le chevauchement de la géométrie posera également des problèmes lorsque votre personnage est truqué et affiché dans le moteur de jeu.

Lorsque les polygones sont pondérés, les polygones peuvent entrer en conflit. Ainsi, lorsque le personnage se plie et se déplace, la géométrie située en dessous est poussée à travers la surface.  Un problème similaire se posera dans le jeu, à mesure que le personnage bougera de la caméra et que le moteur ne comprendra pas comment le polygone devrait être trié, sans savoir lequel se trouve devant ou derrière.

En bref, il est préférable de les supprimer et de garder votre modèle "simple peau" autant que possible.

Concentrez-vous d'abord sur le torse et sa chemise.

  • Supprimer toute la géométrie qui se trouve sous les polygones de chemise.  Vous pouvez être assez brutal ici, et ne vous inquiétez pas si des polygones s’assoient à l’extérieur de la chemise et laissent un trou.
  • Avec ceux supprimés, vous pouvez maintenant combiner les modèles de torse et de chemise.
  • Maintenant, contournez la chemise en soudant les deux éléments.  Vous pouvez le faire en créant une nouvelle géométrie, en soudant des sommets existants ou en comblant des trous, tant que vous vous retrouvez avec un seul modèle sans soudure.
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  • Vous pouvez maintenant répéter le processus avec les jeans et les baskets. Supprimer la géométrie cachée de chacun avant de les souder ensemble pour les rendre sans soudure.
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Vous devriez maintenant regarder une version optimisée de Kila, qui est également simple peau et prêt pour la prochaine étape.

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6. Essais de surface

À ce stade, vous pouvez penser que vous êtes arrivé à la fin du tutoriel.  Vous avez un modèle basse résolution optimisé qui ne présente pas de géométrie sécante.

Même si cela est techniquement vrai, il est important de tester la surface du modèle et d’apporter des améliorations et des ajustements, non seulement pour améliorer la topologie, mais également pour tirer le meilleur parti de vos cartes normales.

Si l'optimisation a été poussée trop loin, la carte normale ne sera pas cuite correctement ou risque de générer des artefacts de surface.  D'autre part, l'application d'une carte normale rapide et sale peut mettre en évidence des zones qui peuvent facilement être réduites, en éliminant des polygones plus précieux qui ne sont plus nécessaires.

Les coutures de votre modèle sont un autre domaine clé à vérifier.  Si vous choisissez de garder la chemise et le torse séparés, comme nous le ferons, la carte ou les autres pages de texture risquent de se détacher entre les coques UV et de causer des problèmes majeurs lorsque vous essayez de peindre vos textures.

Tout d'abord, vous allez générer une carte normale rapide.  Ne vous inquiétez pas du temps que vous passez à travailler sur une belle configuration UV, cela peut arriver plus tard.  Pour le moment, nous souhaitons seulement un aperçu de l'apparence de la carte normale.

  • Sélectionnez chaque élément et utilisez le mappage automatique pour y déposer des UV.  Ne même pas vérifier l’éditeur UV car ces UV sont consommables.
  • Utilisez les modèles haute résolution pour créer une carte normale rapide pour chaque version basse résolution et voir son apparence.

Cela n’est peut-être pas immédiatement évident, mais examinez les structures filaires, en particulier autour des zones où différents objets se chevauchent.  Dans ce cas, concentrez-vous sur l'endroit où la chemise rencontre le torse sous son aisselle.

Vous verrez que, parce que les polygones ne suivent pas exactement le bord de la chemise, vous vous retrouvez avec une zone plus sombre où il n’y avait aucune géométrie à cuire au départ, ce qui signifie que ces pixels pourraient finir par s’asseoir sur une autre coque UV.

Si votre plan consiste à avoir la chemise et le torse comme une seule coque UV, alors cela ne pose pas de problème, mais essayez de séparer les zones clés telles que celles-ci lors de la texturation afin de faciliter leur travail.

  • Travaillez autour des coutures en ajoutant des sommets et des arêtes supplémentaires pour que chaque élément reste dans sa propre coque.
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La vérification des coutures n’est pas la seule raison de créer une carte de test normal, c’est aussi bien d’en utiliser une pour vous guider lorsque vous définissez plus de détails.  Vous pouvez voir cela si vous jetez ensuite un coup d'œil au jean.

  • Le modèle initial est relativement plat et ne contient pas de détails, commencez donc par préparer rapidement une carte normale de test.  Cela améliore considérablement l'aspect général du modèle, mais maintenant que nous l'avons, nous pouvons aller encore plus loin.
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  • Utilisez la carte normale comme guide pour améliorer le modèle, en intégrant et en découpant davantage de plis et de plis, ainsi que la sangle autour de la cuisse.
  • Comme vous modifiez la surface des modèles, vous devrez régénérer la carte normale pour rester à jour, mais il s’agit d’un travail rapide de deux secondes qui signifie que vous travaillez avec précision et correctement.

Continuez ceci maintenant dans le reste du modèle en répétant la même procédure -

  1. Appliquez le mappage UV automatique pour obtenir une mise en page UV rapide.
  2. Générez un aperçu de la carte normale afin de pouvoir vérifier les détails de la surface du modèle.
  3. Utilisez la carte normale pour guider les ajustements et les améliorations du modèle.
  4. Régénérez la carte normale et relisez le modèle jusqu'à ce que vous souhaitiez passer à autre chose.
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7. adoucir la silhouette

Si vous regardez un modèle, même s'il est éclairé par défaut, l'éclairage de la fenêtre présente des avantages évidents, mais vous devez parfois éteindre les lumières pour voir où le modèle a le plus besoin d'attention.

La silhouette d’un modèle, si elle est négligée, peut en réalité donner à votre personnage une résolution beaucoup plus basse qu’elle ne l’est réellement.  Les courbes angulaires déchiquetées ne peuvent pas être masquées avec une carte normale, car elles ne modifient pas physiquement la surface du modèle. 

Vous devez donc vous en occuper à la main.Si vous éteignez les lumières de la fenêtre d'affichage, vous pourrez vous concentrer sur les contours du modèle tout en faisant pivoter le modèle et rendre plus visibles les contours les plus durs, tout en montrant les zones qui risquent d'être trop plates.

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  • Commencez par le haut du corps et concentrez-vous davantage sur les zones courbes au début, comme les seins et les épaules.  Comme ils sont courbes, ils mettront en évidence la quantité limitée de polygones actuellement utilisés dans leur construction.
  • Ne vous contentez pas d'appliquer un lisse sur la surface et d'ajouter globalement des divisions dans ces domaines.  Si vous le pouvez, déterminez où les polygones sont le plus nécessaires et ajoutez-les avec modération, tout en vous déplaçant autour du torse pendant que vous travaillez pour la voir sous tous les angles.
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  • Si vous passez ensuite aux jambes, la silhouette peut être améliorée d’une manière légèrement différente, et à certains égards, vous avez probablement déjà effectué une partie de ce travail plus tôt.
  • Il n’ya pas de grandes sections incurvées, et cette fois-ci, concentrez-vous sur l’amélioration de la silhouette grâce aux plis, aux plis et à la forme générale de vos cuisses.
  • Auparavant, vous réalisiez ceci à l’aide de la carte normale, mais cette fois, vous travaillez à l’aveugle en ignorant la texture et en vous concentrant sur le contour du modèle.  Ainsi, par exemple, si les plis sont trop angulaires, vous pouvez maintenant ajouter une boucle supplémentaire pour les adoucir.
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8. Vérifier la déformation

Vous avez passé beaucoup de temps à travailler sur l'apparence du modèle, mais il est maintenant temps de jeter un coup d'œil à la manière dont il va se déformer.

La déformation du modèle est exactement cela.  Une fois que le maillage est influencé par les joints ou même par les formes, il se pliera, se tordra et s’étirera pour obtenir différentes poses et expressions.  Si le modèle n'est pas préparé à cela, il se déformera gravement, brisant l'illusion de la vie et ruinant tout votre dur travail.

Si un genou ou un doigt ne possède pas la topologie correcte, il s'effondrera en se pliant ou la courbe extérieure deviendra anguleuse.  Quelque chose que nous venons de passer à essayer d'éviter.

Pour que les zones se plient correctement, il ne faut pas toujours ajouter quelques boucles supplémentaires et espérer le meilleur, en particulier si les polygones sont restreints. La figure ci-dessous présente une sélection de modèles, chacun illustrant comment différents agencements de topologie peuvent être avantageux pour un modèle lorsqu'il se courbe tout en conservant sa forme générale.

Celles-ci fonctionnent bien dans des zones telles que les doigts ou les genoux qui n’ont qu’un seul pivot.

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  • Prenez ces exemples maintenant et appliquez-les à votre modèle de main, en vous assurant que les doigts se déforment correctement et en même temps, vous permettant de supprimer une partie de la géométrie redondante.
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  • Cette configuration peut également être appliquée jusqu'aux genoux, aux coudes et à de nombreux autres domaines du modèle. Si vous avez le moindre doute, n’ayez pas peur d’ajouter quelques joints et de les tester pendant que vous travaillez.

Passons maintenant au reste du corps et en particulier à son visage.

Pour le moment, la topologie actuelle ne permet pas de bonnes expressions faciales, tout simplement parce que, lorsque les polygones s’étirent et s’écrasent, les boucles se déplacent de manière imprévisible, provoquant des erreurs de surface et des déformations erronées.

Idéalement, vous souhaitez que vos boucles de contour suivent des groupes de muscles naturels, et cela s'applique également au reste du corps.

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Si vous essayez de suivre le flux naturel de vos muscles, les polygones imiteront également le mouvement des muscles qui se déplacent sous la peau.

Maintenant, je ne dis pas que vous obtiendrez une simulation musculaire exacte et réaliste, mais prendre le temps de l'ajouter vous aidera à l'animation ultérieure de Kila.

Dans la figure ci-dessous, vous pouvez voir comment cette approche peut être ajoutée à la géométrie du visage, mais n’ayez pas peur de la suivre dans tout le modèle.

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9. Ajustements finaux du modèle

Vous êtes maintenant au dernier obstacle et votre version en temps réel de Kila est presque terminée. Vous avez passé du temps à réduire, optimiser, vérifier et affiner la surface du modèle et toutes les zones importantes ont également été traitées.

Enfin, il est judicieux de procéder à un dernier examen du modèle dans son ensemble, et de vous reporter en particulier aux règles énoncées à l'étape 03, et de vous concentrer à nouveau sur la réduction de ces polygones inutilisés et non visibles tout en veillant à ce que la topologie soit aussi propre que possible.

Je ne saurais trop insister sur l’importance d’une topologie ordonnée!

N'hésitez pas à continuer à générer les cartes normales de test pendant que vous travaillez pour vous assurer que le modèle est le meilleur, le plus propre et le plus optimisé possible.  Et n'oubliez pas de suivre également ces étapes pour créer sa ceinture, ses cheveux et ses autres accessoires.

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Nous arrivons à la fin de la deuxième partie de la série Création de personnages de jeu et vous disposez maintenant d’une version haute résolution et d’une version basse résolution de Kila.  Dans la troisième partie, nous prendrons l'itération la plus basse et la préparerons à la texture en appliquant un ensemble complet d'UV et en organisant ses pages de texture, tout en exportant quelques cartes clés pour nous préparer à la peinture.

Pour l'instant, continuez à peaufiner, à ajuster et à retravailler vos modèles pour qu'ils soient prêts à l'emploi.

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