Ни для кого не секрет, что лидерство в игровом моделировании и анимации для полнометражного кино принадлежит двум графическим пакетам — 3ds Max и Maya. Но чем они отличаются друг от друга? Какой из них выбрать начинающему моделлеру? Для каких задач лучше использовать «Макса», а для каких — Maya? В общих чертах мы уже рассказывали об этом, но то был взгляд со стороны. Чтобы изучить проблему, что называется, изнутри, мы обратились к ведущему моделлеру студии Render.ru (сайт www.render.ru) Максиму Кайгородову , который дал конкретные рекомендации, а также рассказал об основных тенденциях в игровом моделировании и разработке программ для создания 3D-графики.

3D-приоритеты

[Игромания]: Максим, какие 3D-пакеты чаще всего используются при моделировании игровых объектов?

[Максим Кайгородов]: При моделировании могут использоваться абсолютно любые 3D-пакеты. Все зависит от личных предпочтений. В любом случае, ни одна игровая болванка не используется в игре в том виде и формате, в котором она создается в исходной программе. Для многих игр существуют собственные редакторы, позволяющие импортировать модели, созданные в профессиональных пакетах 3D-графики, либо плагины для экспорта объектов в формат, понимаемый игровым движком. К примеру, для SpellForce мы делали объекты в 3ds Max, а для SpellForce II — в Maya (поскольку изменился плагин для экспорта в игру). Если для первого проекта было достаточно стандартных материалов 3ds Max и всего лишь одной текстуры цвета на один материал, то для второй программисты создали свой шейдер, встраиваемый в Maya и использующий в игре четыре текстуры на один материал.

Однако не стоит забывать, что для получения готового продукта (будь то игра или видео) недостаточно одного лишь моделлера. Создание качественного, законченного объекта зависит от совместной работы трехмерщика, художника, аниматора и программиста. Основной ограничитель — производительность компьютеров. В зависимости от возможностей машины при работе с игровым движком составляются технические требования к каркасу, текстурам, количеству костей, и уже на основании полученных данных работают трехмерщики и аниматоры.

Над отдельными элементами 3D-мира одновременно трудятся сразу несколько человек. Моделлер создает каркас, определяет базовые шарниры скелета. Объект «улетает» на доработку художнику, который внимательно изучает скелет, рисует для него текстуру, идеально подгоняет ее по фигуре и переправляет обратно моделлеру, чтобы тот облачил в нее виртуальное тело. Уже, казалось бы, готовый 3D-персонаж отправляется в хореографический кружок аниматора, где его учат двигаться максимально реалистично. И только после всех этих манипуляций объект встраивается в игру…

[И]: Учитываются ли при моделировании жанровые особенности? В RTS объекты состоят из сотен и тысяч полигонов, в 3D-экшенах — из десятков тысяч. Сказывается ли это на выборе того или иного редактора?

[МК]: Объекты становятся все более детализированными, поэтому такие особенности учитываются все меньше и меньше. До миллионов, конечно, не доходит, но порядка 5000—15000 полигонов на объект уже становится нормой, даже в RTS на них уходит до 3000. С приходом технологии Normal Map появилась возможность повышать видимую детализацию, не увеличивая число полигонов. При этом количество треугольников детализированной hi-poly-модели, с которой делается карта нормалей для low-poly, действительно может достигать нескольких миллионов.

На выбор 3D-пакета жанр тоже мало влияет, но здесь все зависит от предпочтений разработчика либо от общего техпроцесса. Для меня 3ds Max — лучшая программа, не важно, что именно приходится делать. Четких жанровых предпочтений у меня нет, а вот в плане стилистики мне наиболее интересны фэнтезийные и футуристичные проекты. Делать современный реальный мир, то, что можно увидеть на улице, не слишком интересно.

Выбор пакета 3D-графики практически никак не зависит от целей, которые ставит перед собой моделлер. В том же 3ds Max можно с равным успехом создавать как высокополигональные объекты, так и «формочки» из нескольких сотен треугольников.

[И]: Чем объясняется популярность 3ds Max и Maya в моделлинге игр? Только ли тем, что это самые популярные пакеты трехмерной графики? Но ведь есть разработчики, которые предпочитают другие редакторы, и, по их словам, набор узкоспециализированных программ куда удобней, чем «все в одном».

[МК]: 3ds Max и Maya популярны не только в игровой индустрии. Дизайнеры, архитекторы тоже переходят на 3D-графику. В частности, это связано с ее распространенностью в интернете, обилием обучающих книг и курсов именно по 3ds Max и Maya. Широкие возможности этих пакетов в моделлинге, анимации, визуализации, относительная простота освоения…

Безусловно, можно сделать объект в Poser , Modo , ZBrush и других утилитах, но если он не будет соответствовать техническим требованиям или его невозможно будет перенести в движок игры, толку от этой модели будет немного. Может быть так, что сделать каркас проще в одной программе, создать текстурную раскладку — в другой, а анимировать — в третьей. Однако если при экспорте из программы в программу проблем обычно не возникает, то про анимацию этого сказать, увы, нельзя. Поэтому при работе в команде (как у нас в студии) предпочтение чаще всего отдают какой-то одной программе, совмещающей в себе все эти функции.

Многие люди занимаются одновременно и моделлингом, и анимацией, им гораздо проще освоить один редактор, чем несколько узкоспециализированных.

Большинство девелоперов выбирает 3ds Max и Maya только потому, что работа в этих утилитах максимально стандартизирована, конвертация в движок игры предельно проста, а в случае чего под рукой всегда есть документация. Но не стоит забывать, что некоторые элементы трехмерных объектов иногда удается оформить только в сторонних утилитах. Например, сделать в 3ds Max реалистичные волосы или шерсть удается далеко не всегда.

Игры и кино

[И]: Чем моделирование для игр отличается от моделирования, например, для кино? В чем специфика этой работы?

[МК]: Принципиальных отличий здесь нет, но есть некоторые нюансы. В основном они касаются специфики взаимодействия человека и визуального ряда. То есть в кино моделируется только то, что будет видно в кадре, чаще всего для разных планов создаются объекты разной детализации. Если для общего плана картинку можно улучшить, скрыть какие-то недостатки в процессе сборки видеоматериала, композинге, то для крупного плана нужны текстуры высокого разрешения (или несколько текстур) и высокодетализированные модели. То, что мы видим в кино, зависит не только от самой формы, но и от освещения, применения эффектов, настройки шейдеров.

Для игры в общем случае необходимо построить всю игровую сцену, в которой будет происходить игровой процесс, так как геймер может управлять камерой, самостоятельно выстраивая визуальный ряд. Качество объекта в игре прямо пропорционально уровню мастерства моделлера, который к тому же ограничен возможностями движка. Зато автор полностью может контролировать визуальное качество.

От плюсов до минусов

[И]: Какие недостатки есть у 3ds Max и Maya? Применительно к моделированию в играх, конечно.

[МК]: Бытует мнение, что 3ds Max рассчитан на технарей, архитекторов, дизайнеров, то есть людей, привыкших к структуре CAD-программ, а Maya — на художников. 3ds Max изначально создавался как пакет для игрового моделирования, в нем до сих пор все подчинено данной концепции. Maya же сразу замахнулась на кинорынок: встроенные средства для создания волос, тканей, многочисленных эффектов, сама структура построения сцены, рассчитанная на использование множества объектов, средства анимации, mel-скрипт. Благодаря всему этому Maya вот уже много лет считается лучшим 3D-пакетом для киноиндустрии.

Сплайновое моделирование гораздо удобнее реализовано в 3ds Max. До выхода 7-й версии Maya 3ds Max также был предпочтительнее при создании LOD-ов (Level of Detail — уровень детализации) — моделей с различным числом полигонов, но при этом выглядящих практически одинаково на разном удалении. В Maya же просто не было инструмента для рендеринга текстур с hi-poly на low-poly.

В последнее время, однако, возможности этих двух пакетов все более сближаются. Так, в Maya появилась возможность рендерить текстуру с высокополигонального объекта на низкополигональный, а в стандартной комплектации 3ds Max 8 появились модификаторы Cloth и Hair/Fur для создания тканей и волос/меха; инструмент для быстрого маппинга высокополигональных объектов (Pelt mapping); еще с 6-й версии в 3ds Max интегрирован Mental Ray.

«Большие» пакеты трехмерной графики все больше сближаются друг с другом. Еще недавно Maya можно было смело называть утилитой, заточенной под киноиндустрию, а 3ds Max правил балом на игровом фронте. Сейчас ситуация меняется. Оба пакета учатся друг у друга, принципы работы становятся все более схожими. Ну а уж после того, как Autodesk (создатели 3ds Max) купили Alias (разработчики Maya) со всеми потрохами, можно не сомневаться, что два крупнейших в мире 3D-редактора будут развиваться параллельно.

[И]: Несколько риторический вопрос, но все же: насколько сложно освоить Maya и 3ds Max для пользователя, который раньше никогда не имел дела с программами трехмерного моделирования? Понятно, что есть разные уровни мастерства: чем они определяются и когда начинающий пользователь сможет их достигнуть?

[МК]: Сложность заключается не в освоении какого-либо пакета. В основном проблемы возникают с пространственным мышлением, с пониманием того, что с объектом можно работать не только как с единым целым, но и на уровне подобъектов (вершин, граней, ребер). В этом смысле Maya проще в освоении, поскольку все объекты сразу поддаются изменению на уровне подобъектов. И в том, и в другом пакете существует система помощи, причем в 3ds Max она рассчитана на начинающего, а в Maya — на более опытного пользователя. 3ds Max наиболее структурированная программа, все действия инструмента или модификатора сразу доступны в одной панели и полностью интерактивны.

При желании стать хорошим моделлером/текстурировщиком можно за год, а при наличии хорошего учителя — еще раньше. К примеру, свое обучение 3ds Max я начал в университете. 3ds Max я изучал один семестр, защитил диплом по дизайну компьютерных игр, качеством моделей доволен до сих пор, хотя сейчас сделал бы немного по-другому. Потом попал в студию Render.ru, где пришлось учиться работать в Maya. Эту утилиту я освоил за три месяца. В общей сложности мне потребовалось около девяти месяцев. По моему мнению, самый лучший учитель — работа в команде.

Можно долго учиться трехмерному моделированию по учебникам, можно постоянно читать рубрику «Игрострой», записаться на курсы, но быстрее и, наверное, правильнее всего развивать навыки работы с 3D при разработке конкретной игры. Работая в команде, можно быстро стать специалистом экстра-класса.

Autodesk кушает Alias

16 января 2006 года Autodesk , создатель 3D-пакета 3ds Max, приобрела компанию Alias — разработчиков Maya, второго по популярности 3D-редактора.

В результате Autodesk стали не только обладателями мощнейшей утилиты, с которой до этого постоянно конкурировал «Макс», но и взяли под крылышко около 3 млн пользователей Maya по всему миру. Теперь утилитами Autodesk пользуется свыше 7 млн человек. Многие моделлеры опасались, что после слияния двух концернов на рынке останется только 3ds Max, но этого, похоже, не произойдет. Компания собирается развивать как «Макса», так и Maya. При этом редакторы возьмут все самое лучшее друг у друга, но сохранят, скажем так, прежнюю направленность: Maya будет затачиваться под киноиндустрию, а 3ds Max — под компьютерно-игровой рынок и архитектуру.

Помимо программного пакета и акций Alias, в Autodesk перешло немало ценных сотрудников. Например, Дэйв Ворри , президент Alias по маркетингу, занял пост руководителя продаж, а Майкл Беснер, вице-президент по продвижению рынка в развивающихся странах, возглавил 3D-отдел компании.

Особенности и специфика

[И]: Часто приходится слышать, что тот, кто знает 3ds Max, с легкостью освоит любой другой трехмерный редактор. При этом, скажем, ZBrush здорово не похож на тот же «Макс». Насколько легко переходить с 3ds Max и Maya на другие редакторы трехмерной графики. И легко ли переходить с Maya на 3ds Max?

[МК]: Переходить с пакета на пакет гораздо проще, чем изучать какую-либо программу с нуля. Конечно, интерфейсы у них разные, иногда отличаются принципы действия инструментов. К примеру, в Maya каждый шаг записывается в хистори, так что в любой момент можно к нему вернуться и изменить значения уже примененного инструмента. В то время как в 3ds Max нужно сразу рассчитывать воздействие каждого инструмента либо потом править модель вручную.

С другой стороны — люди, работающие в 3ds Max или Maya, часто используют горячие клавиши, на которые можно назначить то или иное действие в любой другой программе трехмерного моделирования. Исключением могут стать клавиши управления вьюпорта, привязки и специфические команды, отсутствующие в одной из программ. К сожалению, существуют пакеты, не позволяющие переназначать хоткеи, к примеру — ZBrush. Но ZBrush все же не совсем полноценная программа моделирования. В ней удобно создавать высокодетализированные объекты на основе уже готовых низкополигональных моделей, пересчитывать карту нормалей, либо дисплейсмента для низкополигональных форм. Освоить ZBrush не сложнее, чем Photoshop.

Присоединяемся к мнению Максима. Для начала необходимо хорошо выучить один «большой» пакет трехмерной графики. На это обычно уходит от года до двух. После этого любой другой 3D-редактор вы без труда освоите за два-три месяца.

[И]: Что, помимо умения работать в трехмерном редакторе, требуется от разработчика при создании игровой модели?

[МК]: При моделировании было бы неплохо помнить законы физики, желательно знание анатомии, художественное чутье и элементарный здравый смысл. В принципе, объект создается на основе эскиза художника, но эскизы бывают разные. То есть при наличии черно-белого скетча было бы странно увидеть в игре черно-белую форму, если это не обусловлено стилистикой. К тому же одним лишь моделированием для создания полноценной игровой формы не обойтись.

Любому объекту нужны текстуры. В современных играх используются несколько текстур на одну форму: текстура цвета, блика (specular), normal map, light map. Для normal map и light map чаще всего достаточно стандартных средств 3D-пакетов. Normal map можно создавать и в ZBrush. А вот для создания текстур цвета и блика не обойтись без дополнительного графического редактора. Обычно текстура собирается в Photoshop из набора уже готовых фотографий и дорабатывается, подрисовывается, где необходимо. Естественно, что художественное образование помогает в этом, особенно там, где надо нарисовать что-то уникальное, необычное.

Хочется вам того или нет, но чтобы стать профессиональным 3D-моделлером и работать в серьезной игровой студии, необходимо будет выучить ряд сторонних программ, напрямую к миру трехмерного редактирования не относящихся. По крайней мере, Photoshop надо знать назубок.

[И]: Как развивается игровое моделирование? Чего уже сейчас можно ждать от игры будущего?

[МК]: Сейчас развитие игр идет скорее в плане технического совершенства, нежели новых идей. Производители софта все совершенствуют и совершенствуют технику (новинки выпускаются где-то раз в полгода), у разработчиков появляются новые возможности, а значит, меняются и требования к ним.

Игра будущего — это игра с максимально реалистичной графикой, где в каждой модели более миллиона полигонов. Хотя уже сейчас девелоперов заваливают претензиями по поводу того, что люди переносят действие из игры в реальность. Когда визуальных отличий между двумя мирами практически не будет, общественность, наверное, вообще захлебнется негодованием.

Кроме того, в моделлинге (и не только игровом) уже назрела проблема кадров. Из-за высокой конкуренции проектов становится все больше, выпускать их надо быстрее — следовательно, и работников нужно больше. А людей, специализирующихся в этой области, не так много, качественное специальное образование сейчас мало где дают. Render.ru пытается решить эту проблему, но своими силами справиться тяжело.

В ближайшие два-три года в игровой индустрии будет не хватать специалистов по трехмерной графике. Самое время оперативно освоить несколько 3D-пакетов и попробовать устроиться на работу в какую-нибудь игровую компанию. Пройдет несколько лет, и все вакантные должности будут заняты, выбить себе место под солнцем будет в разы сложнее.

Продукты Autodesk

Компания Autodesk, появившаяся на свет в далеком 1982 году, выпустила за свою историю не один десяток программных продуктов. Не все из них дожили до сегодняшнего дня, но очень многие пользуются популярностью во всем мире и поныне. Например, 3ds Max — самый известный 3D-пакет. Многие наши читатели спрашивают, сколько он стоит. Отвечаем — $3495. Mental Ray — программа для профессиональной визуализации. Альтернативный 3D-пакет, его последняя версия заточена под интеграцию с «Максом». Discreet Fire — система для нелинейного редактирования видеопотоков. Используется в киноиндустрии и при создании анимационных заставок к компьютерным играм.

* * *

3ds Max, Maya и другие «большие» пакеты трехмерного моделирования находят свое применение в компьютерно-игровой индустрии. Выделить какой-то один из них, сказать, что именно его стоит осваивать начинающим разработчикам, а на остальные не обращать внимания, практически невозможно. При устройстве на работу в игровые компании от моделлера обычно требуют, чтобы он назубок знал не один, а как минимум два графических пакета, а лучше — три-четыре.

Другое дело, если речь идет о разработке бесплатных модов и карт к уже существующим играм — тут зачастую можно обойтись одной программой, работающей с трехмерной графикой: часто достаточно GMax — облегченной и при этом совершенно бесплатной версии 3ds Max, которую мы уже не раз выкладывали на наш диск.