Как рендерить в мармосете
Рендерим в Marmoset Toolbag 3
Для тех 3d художников, которые только-только осваивают Marmoset Toolbag 3, мы подобрали серию видеоуроков по этому софту.
Marmoset Toolbag 3 – это программа, которая включает поддержку анимации, глобальное освещение, выпекание текстур и множество других полезных функций. Мало того, что он сам по себе является движком в реальном времени, так он ещё может экспортировать файлы для Unity и Unreal Engine. Вот вам короткий overview возможностей:
Первый видеоурок включает в себя основы инструментария, включая импорт 3D-моделей, создание материалов и настройку освещения.
Как создать освещение для вашего персонажа в Marmoset Toolbag 3? Смотрите видео ниже. Кроме того, здесь рассмотрены тонкости настройки камеры и систем пост-эффектов. И в завершении вы можете экспортировать свои рендеры сразу на ресурс ArtStation.
Следующее видео охватывает анимационную систему. Здесь показано, как загружать анимированных персонажей и настраивать анимационные сеты, создавать свою анимацию для объектов и как сделать вращение объекта в формате 360 градусов.
Теперь можно копнуть глубже и узнать об новых инструментах для выпекания карт. Тут вы узнаете, как рисовать различные карты.
Создаём сцену вместе с global illumination и оптимизируем её для минимального времени рендеринга.
Дальше поговорим о subsurface scattering. Сюда входить имитация материалов, таких как кожа, воск и нефрит.
И, наконец, раскройте тайны refraction шейдера, на примере материалов из стекла и драгоценных камней.
Запекание в Marmoset Toolbag. Настройка Toolbag
В четырех частях этого руководства вы познакомитесь с бэйкером Marmoset Toolbag (это часть программы, отвечающая за запекание карт). Следуя по пути от технических до художественных аспектов, мы прольем свет на множество тем, чтобы вы могли быстро и легко решать общие проблемы и оптимизировать свой художественный контент для получения качественного бэйка.
В этой части описаны все самые полезные и наиболее интересные кнопки, слайдеры и функции, которые могут предложить вам инструменты для запекания в Marmoset Toolbag. Вы узнаете где их найти, что они делают и как использовать их возможности.
Оглавление:
Несколько слов о бэйкере
При внесении корректировок в локальные области вашего меша, инструменты запекания в Toolbag будут перезапекать только затронутые изменениями области, что приводит к почти мгновенному обновлению результата предварительного просмотра. Бэйкер Marmoset Toolbag был разработан с учётом реальных потребностей художников — такие инструменты как группы запекания (bake groups), рисование смещений и скосов (offset and skew painting), и предварительный просмотр в реальном времени (real-time preview) объединены под одной крышей для создания исключительно эффективного и интуитивного рабочего процесса.
Верхняя панель
Раздел Geometry
Раздел Output
На вкладке Output расположены настройки, отвечающие за вывод данных.
– None : Заполнение пустого пространства отсутствует.
– Moderate : Этого значения должно хватить для большинства случаев.
– Extreme : Это значение позволяет заполнить большую часть пустого пространства UV развертки.
– Custom : Позволяет пользователю задать своё собственное значение.
Вкладка Maps
– Surface
– Lighting
– IDs & Masks
– Material
– Set As Default позволяет установить текущий набор карт, как набор используемый по умолчанию ( Default ) для всех новых проектов.
– Save… Позволяет сохранить текущий набор карт.
– Load… Позволяет загрузить ранее сохраненный набор карт.
– Default возвращает стандартный ( Default ) набор карт.
– All выводит на панель Maps все существующие в Toolbag карты.
Группы запекания
Группы запекания ( Bake Groups ) являются специальными папками, которые имеют слоты для HP и LP мешей и могут использоваться для изоляции различных элементов вашей модели, для предотвращения возникновения ошибок в точках пересечения. Вы можете использовать любое, необходимое вам, количество групп.
Инструменты проецирования
В бэйкере Marmoset Toolbag есть инструменты для управления расстоянием проецирования ( projection distance ) и направлением оболочки (cage), посредством рисования прямо во вьюпорте. Настройки для оболочки (Cage) и смещения (Skew) сохраняются для каждой Группы Запекания. Если вам нужен повышенный контроль над определенным объектом или элементом, вынесите его в новую, отдельную, группу. Если ваш файл меша перезагружается, настройки Cage и Skew сохраняются там, где это возможно. Ваши изменения будут сохраняться до тех пор, пока не изменится UV (в этом случае вам лучше очистить карты).
Offset
Значения Min и Max Offset соответствуют минимальной (чёрный) и максимальной (белый) точкам расширения ( extension points ) в карте смещения ( offset map ). Нажмите кнопку Paint Offset чтобы открыть редактор карты смещения. По умолчанию, карта смещения имеет ровный серый цвет, чтобы предоставить вам пространство для лепки оболочки ( cage ) в обоих направлениях.
Прежде чем начать рисовать, выставите минимальное и максимальное значение при помощи соответствующих слайдеров, так, чтобы ваш HP меш полностью поместился внутри. Это гарантирует что диапазон карты смешения будет подходящим. После того, как вы установили базовые значения, вы можете нажать кнопку Estimate Offset ( Оценить смещение ), чтобы вычислить наиболее подходящий вариант основываясь на форме вашего LP меша.
Используйте Paint Skew для исправления деталей, которые были плохо записаны в результате вне осевого направления проецирования. Карты Skew работают посредством создания попиксельного смешивания между нормалями граней LP меша и нормалями оболочки. Рисование по карте Skew позволяет вам манипулировать направлением, и исправлять ошибки проецирования. Черный цвет соответствует полной коррекции смещения ( skew correction ), в то время как белый цвет соответствует отсутствию коррекции.
Процесс рисования
Карты Offset и Skew можно рисовать как в 2D так и в 3D. Инструменты рисования используют горячие клавиши в стиле Photoshop:
Удерживайте клавишу Ctrl чтобы инвертировать цвет и рисовать в противоположном направлении. 3D рисование работает только на тех областях модели, которые имеют UV координаты, лежащие в диапазоне 0-1. Карты Offset и Skew используют текстуру с фиксированным разрешением 512×512 пикселей.
В следующей статье под названием «Запекание Marmoset Toolbag. Типы карт» поговорим о картах, которые вы можете создавать.
Научиться работать в Marmoset Toolbag под руководством опытного ментора вы сможете, выбрав блок «Retopology & UV & Baking» курса « ZBrush. Создание 3D-персонажа ». Вы можете выбрать отдельные блоки, или пройти курс полностью, изучив все этапы создания 3D-персонажа — начиная с блокинга и до финальной визуализации.
Making Of «Шотган»
Привет! Меня зовут Александр Шейнин, я hardsurface artist из Тулы, работаю на фрилансе; в 3D с 2016 года. В данной статье я постараюсь подробно рассказать о моем процессе работы при создании модели «Шотган». Из программ использовались: 3ds Max 2018, Zbrush 2018, Unfold3D VS 2018, Substance Painter, Marmoset Toolbag 3, Adobe Photoshop CC 2017, PureRef.
Подбор референсов
Blockout
Обычно, надо придерживаться правила «от больших форм к малым», тем не менее, когда у тебя есть только вид сбоку, не всегда понятно, насколько объект широк. Поэтому я начинаю с цилиндрических форм, поскольку они имею 2 равные стороны. Все меши, относящиеся к блокауту я располагаю на отдельном слое, оставляя на дефолтном только основной референс/камеры/свет (если есть). Список слоев выглядит так: 1) 0- default; 2) blockout; 3) highpoly; 4) lowpoly.
На основе полученных на этапе блокаута мешей, в последующем будут созданы и highpoly, и lowpoly модели, поэтому, топология важна, в первую очередь, для тех объектов, которые потом станут основой для subdiv highpoly мешей (например – граната). Для объектов, которые будут дорабатываться в zbrush, топология и количество n-гонов менее существенны. Главное для них – передать силуэт. Поэтому я не экономлю на количестве сечений в круглых формах. Идея такова, что даже с относительно близкого расстояния, фрагмент меша не должен выглядеть угловатым.
Чтобы создать различные сложные вырезы или слияния форм, я использую proboolean в максе, либо создаю отдельный меш под форму выреза, делаю его экспорт, а саму булеановскую операцию уже произвожу в Zbrush, либо полностью делаю этот меш в зебре, а потом – вырезаю из основной формы. В максе, булеановским объектам назначаю отдельный материал.
В данном случае были использованы 1-ый метод на этапе блокаута и 2-ой при создании highpoly.
После того, как созданы основные формы, я редактирую положение пивотов, делаю линки отдельных частей объекта, что позволяет трансформировать разные меши вместе, не сливая их в один объект; проверяю, не происходит ли перекрытий частей объекта во время трансформаций, все ли двигается так, как должно. После, перехожу к созданию highpoly.
Uv
Перед тем, как перейти к развертке, я отделяю симметричные и повторяющие части от модели и назначаю им отдельный материал. Впоследствии, эти части будут скопированы с тех, на которых я создам развертку и перенесены на соседнее uv-пространство, чтобы оставить больше места под остальные.
Для создания разверток я использую Unfold3D VS 2018. Она максимально быстро позволяет нарезать швы, разгладить uv-островки и автоматически упаковать их. Интерфейс и функции довольно схожи с теми, что есть в 3ds max/maya, поэтому программа интуитивно понятна. Развертка квадратная, т.к. пространство заполнилось равномерно; uv-островки тех частей, которые не видны (внутренние поверхности тряпки, ствола и кожуха охлаждения) я уменьшил, чтобы оставить больше пространства для тех, что на виду. Параметры margin (отступ по краям всего uv-пространства) и spacing (dilation в substance painter, он же padding) следует устанавливать исходя из будущего разрешения текстур. Я оставил 8 и 16 соответственно.
После того, как развертка создана, я экспортирую модель обратно в макс, дублирую повторяющиеся части с тех, которые развернуты, переношу их на соседнее uv-пространство. Затем, разбиваю на отдельные части (чтобы избежать артефактов при запекании в substance painter), присваиваю названия, соответствующие их highpoly аналогам, делаю weld для всех точек с малым пороговым значением (чтоб не было дыр), далее еще раз проверяю на наличие артефактов, лишних дыр, неправильных групп сглаживания; после делаю reset xform и экспортирую.
Baking
Запекание делал в painter’е, поскольку здесь все довольно понятно и сам бейк происходит достаточно быстро. Тут тоже все просто, разрешение – 8k. Сначала пеклись normal, wsm, ID, curvature и Position с параметром antialiasing на 2х2, затем AO и Thickness без антиалиасинга.
Match – by mesh name – для того, чтобы избежать артефактов при запекании соприкасающихся частей (вместо того, чтобы раздвигать их в пространстве).
Ignore backface – если нормаль полигона отражена внутрь, painter не учтет это при запекании.
Average normals – усредненные нормали. В данной работе, достаточно плотная и равномерная сетка, поэтому больших искажений при запекании с усредненными нормалями нет. В случаях, когда они возникают, обычно совмещаю 2 бейка – один делаю без усредненных нормалей (по сути – кейджа) для плоских граней, чтобы все детали проецировались ровно на поверхность, второй – с усредненными для углов, чтобы грани плавно переходили друг в друга. Затем эти две карты совмещаю по маске. Также, можно временно увеличить плотность сетки на меше (добавить tessellate или turbosmooth с флажком smoothing groups), запечь карты, а затем, заменить меш на исходный.
Max frontal и max rear distance определяются опытным путем.
Ignore backface при запекании AO отключен, т.к. без него карта становится более контрастной, occlusion-области будут темнее.
Self occlusion – always, чтобы затемненные следы оставались на соприкасающихся объектах.
Аналогичные параметры на Thickness. Настройки карт Position и Curvature я оставил по умолчанию. Для карты ID – Color source: Mesh ID/Polygroup.
Отдельно стоит отметить, что на этапе запекания и текстурирования, приходится использовать как модель с разведенными в разные стороны частями, так и модель в сборе. Сборная – для запекания, разведенная – для того, чтоб был доступ при рисовании к закрытым частям (например – граната в стволе). Заменить исходный lowpoly меш можно через edit – project configuration без каких-либо потерь.
Texturing
Для каждой отдельной части модели идет своя папка, по сути – смарт материал. Такая организация не даст запутаться в большом количестве слоев, а также позволит легко манипулировать ими. Add color selection позволяет создать маску на основе ID-карты, по выбранному цвету части или частей модели.
Внутри любой папки также идет иерархическая структура. В большинстве случаев это – папки base и wear&tear, а сверху них – пустой слой с фильтром sharpen и небольшим значением sharpen intensity. В папке base идут слои, определяющие основной материал – т.е. почти чистый материал, без царапин, ржавчины и прочего износа. Здесь я использую один основной слой – base. Это может быть уже готовый материал (не смарт), или созданный вручную на основе пустого fill layer.
Далее идут вариации цвета – слои с названием color variations. Я никогда не встречал на материалах однородный цвет, поэтому на этих слоях отключены все каналы, кроме color, и наложены маски с различными процедурными картами типа dirt/grunge spots/grunge shavings или генератором mask builder. Цель здесь – создать цветовую вариацию (берутся схожие оттенки) по маске мелких точек или небольших пятен. Первый слой – совсем мелкий шум, затем – пятна среднего размера и последний – крупные пятна. Чтобы уменьшить количество маски, можно сверху поставить фильтр histogram scan. Похожую конструкцию из слоев можно сделать для канала roughness, если требуется.
После того, как базовый материал создан начинается работа над износом. Тут используются и мелкие царапины, и обшарпанные углы, и подтеки ржавчины или краски, небольшие дырки и прочее. Принцип здесь такой: стараться делать износ там, где он имеет место быть и убирать его оттуда, где его быть не должно. Поэтому, я часто добавляю сверху всех процедурных генераторов и фильтров к маске paint-слой. С помощью него, я вручную довожу износ до желаемого уровня. Для мелких царапин или пятен я добавляю пустой слой с фильтром sharpen. Небольшой износ он делает более реалистичным и выделяет его на фоне крупного. Последним слоем в папке wear&tear идет слой с пылью.
Существует огромное количество способов добиться одного и того же результата в substance painter. Можно использовать различные сочетания генераторов и фильтров или рисовать маски от руки. Оптимальным для меня стало совмещение этих способов, а благодаря планшету, все это делать становится гораздо удобнее. Именно таким образом были, в том числе, нарисованы потеки краски и крови на рукоятке.
Еще один важный момент – фактура материала. Если это металл, то я добавляю контрастную карту в канал roughness. Для всего остального – различные карты в канал height. На рукоятке есть потеки краски, которые имеют небольшую положительную величину height, а потертости с краев – отрицательную. Также стоит помнить, что если на модели есть затертый угол или бок, то в этом месте, скорее всего фактурная рельефность будет меньше, или вообще отсутствовать.
Плавный переход цвета на кожухе – градиентные маски 3d distance. Кровь – это два идентичных слоя (различаются только масками) fill layer, c бардовым цветом, небольшими параметрами roughness и height. Вариация цвета создана за счет карты bnw spots 2, примененной к слою (add fill) в режиме наложения overlay. Первый слой – большие скопления крови на лезвии, второй – мелкие брызги на лезвии и рукояти. Обе маски представляют из себя генератор mask editor и слой paint.
После того, как с текстурингом закончено, я перехожу в режим Rendering, включаю пост-эффекты, антиалиасинг, тени, и если результат меня устраивает, перехожу к экспорту текстур в Marmoset.
Параметры экспорта: config: document channels + normal+ Ao. На выходе имеем карты: base color, height, metallic, mixed ao, normal, normal directX, roughness.
Rendering
Для рендеринга я использую Marmoset Toolbag 3. Тут все также, довольно просто, но в зависимости от положения камеры, некоторые параметры приходится периодически менять.
Настройки для рендера, которые я обычно меняю:
Сразу после того, как все карты помещены в соответствующие слоты, я подбираю карту неба (sky preset: indoor fluorescent – была использована в работе) и перехожу к настройкам самого рендера. Чтобы текстуры выглядели более детально, следует отключить параметр mipmaps. Параметр occlusion strength подбираю на глаз, также, как и brightness и voxel scene fit. Затем, начинаю добавлять источники света в сцену прям в окне light editor. Много ИС не бывает, поэтому их количество может доходить до 20 и более. Главное – подчеркнуть бликами силуэт модели. В настройках камеры, редактирую кривую, делая изображение более контрастным (curves), добавляю chromatic aberration с небольшим значением, и dof, если нужно.
Итоговые изображения получаю в формате png, разрешение более 3000-4000 пикселей по малой стороне. Sampling ставлю не ниже 100х, transparency – включено.
В Photoshop’е никакой пост-обработки не делаю, лишь добавляю фон и свои контакты.
Работа заняла порядка 5 дней. В основном, это конечно же текстурирование и моделирование блокаута.
Благодарю всех, кто дочитал до конца! Надеюсь, статья была вам полезна.