"Takže vy jako celý den jen hrajete hry?"

Obecně je škoda, že v dnešní době tato mylná pojetí stále přetrvávají, avšak musím uznat, že někdy mohou dát základ celkem humorným myšlenkám a příběhům. Například o mém kamarádovi, ‘environment artistovi’ (což by se dalo doslova přeložit jako ‘návrhář životního prostředí’, ale doopravdy to znamená disciplínu navrhování světů a okolí ve hrách), si část jeho rodiny dlouhou dobu myslela, že v noci běhá po městě s brašnou a vytváří graffiti, nebo je dokonce vyučeným zahradníkem. Z mé vlastní zkušenosti s kamarádkou rády vzpomínáme na den, kdy jsme se snažily jednomu zvědavému postaršímu britskému páru objasnit specifickou disciplínu tvorby herních modelů – 3D Modeling – a oni si nás při vyslovení toho pojmu začali zaujatě sjíždět pohledem, pravděpodobně nevěříc, že někde ve světě berou na mola modelky pod 170 cm, protože se pak hned ptali, jestli ty "3D modelingové fotky” fotíme pro asijský trh.

Humorné či nehumorné, myslím, že všechna mylná pojetí si zaslouží objasnění, a protože o rozsáhlém Game Artu celkově už jsem v předchozích článcích mluvila, zaměřím se teď právě na výše zmíněný 3D Modeling a pojmy s ním spjaté. Takže jak vlastně ty 3D modely vznikají?

1. Koncept
Abychom vůbec nějaký ten model mohli vytvořit, musíme mít nejprve nějakou představu o tom, jak by měl výsledek zhruba vypadat. Tohle je práce ‚concept artistů‘, celého úžasného odvětví umělců, jejichž hlavním denním úkolem je vytvářet vizuální řešení jakýchkoliv problémů a efektivní komunikace nápadů. Tyto nápady musí být schopni hbitě iterovat nebo kompletně měnit, a proto také většina concept artists pracuje digitálně (tedy s tabletem a fotomanipulačním či kreslícím softwarem jako Photoshop), raději než tradičně fixy či tužkou. Rychlost a schopnost alterovat nápady je v concept artu dokonce tak klíčová, že se v dnešní době mnoho profesionálů neobejde bez celoprůmyslově uznávaných urychlovačů workflowu, jako například photobashing, 3D kitbashing, blockout overpaint a dále – nicméně, to je už na jiné vyprávění samo o sobě. Nám postačí vědět, že concept artisti vypracují koncept/nápad, podle kterého se pak 3D artisti řídí.

Tento koncept pak poputuje k 3D artistům – ti musí co nejlépe zachytit a zachovat hlavní elementy daného konceptu v 3D modelu, který mají za úkol vytvořit, a který se poté bude pohybovat ve hře.
Jako příklad bych uvedla koncept (nahoře) a hotový 3D model (dole) rytíře Garena ze hry League of Legends:

Na tomto příkladu lze vidět, že se 3D artisti pracující na Garenově modelu snažili zachovat a klást důraz na 3 hlavní ikonické elementy z Garenova konceptu, a to jeho chrániče ramen, jeho modrý šátek a obří meč. Kdyby se místo na tyto elementy zaměřili například na Garenovy vlasy či boty, které v konceptu definitivně tak výrazné nejsou, už by to originální koncept nejspíš nepřipomínalo.

2. Basemesh/proxy model
Práce na takovém modelu většinou začíná v 3D modelovacím softwaru jako je 3DS Max nebo Maya. 3D Artisti nejprve vytvoří takzvaný proxy model nebo basemesh, což by se dalo popsat jako velice zjednodušená interpretace konceptu, mnohdy skládající se pouze z geometrických útvarů, které připomínají siluetu a proporce konceptu.
Vyrobit se takový basemesh dá mnoha způsoby – jedním z nejpopulárnějších je „box modeling“: „v modelovacím programu vytvoříte objekt s několika málo hranami (polygony) a upravujete jeho tvar tak, aby více a více připomínal výsledný tvar, který zamýšlíte,  postupně přidáváte více hran, se kterými lze manipulovat (subdividing / smoothing) a hranu po hraně, bod po bodu (vertex), upravujete tvar dále, stále blíže výslednému vzhledu. Někdy nestačí hrany jen posouvat, musíte je vytlačit ven z formy (extrude) a vytvořit tak nové polygony.” (skvěle popsáno Martinem Kleknerem z vfx.cz)
Celá tahle záležitost rozhodně vypadá stejně chaoticky, jako i zní – stačí se podívat na screenshot jakéhokoliv box modelingového tutoriálu, já přikládám jeden od CtrlAultDelTutorials níže:

3. High-poly sculpt
Po schválení proxy modelu se může pokračovat v přidávání detailů, kontrastu a elementů tak, aby model co nejvíce připomínal koncept. To vše je docíleno pomocí „sculptingu“, tedy doslova sochařství – ačkoliv je tím myšleno sochařství digitální, zas tak moc se od opravdového sochařství neliší. V revolučním softwaru jménem ZBrush můžeme používat digitální nástroje podobné sochařským a zpracovávat jimi materiál, který se chová podobně jako sochařská hlína, jen v počítači. Tento workflow umožňuje 3D artistům obrovskou svobodu při práci na modelech a osobně je mou oblíbenou částí tvořícího procesu.
Přikládám screenshot jednoho z mých rozdělaných projektů v ZBrushi, vedle ilustrace Esbena Lashe Rasmussena, kterou jsem použila jako koncept.

4. Retopologie
Výsledný „high-poly model“ vytvořený v ZBrushi bývá, jak už naznačeno v názvu, vysoký v polycountu (počtu polygonů) – to znamená, že kdyby byl bez úpravy vložen do hry, mohl by ji drasticky zpomalit. Je tedy nutné high-poly mesh optimalizovat a vytvořit z něj „low-poly model“, tedy mesh s razantně menším počtem polygonů. Tento proces se nazývá retopologie a kvůli své jednotvárnosti a nezáživnosti je noční můrou mnohých 3D artistů.
Přikládám obrázek dalšího League of Legends modelu, tentokrát postavy jménem Warwick – vlevo je verze high-poly, vpravo optimalizovaný low-poly model.

5. UV Mapování a ‚Baking‘
Aby se detaily z high-poly modelu správně přenesly na low-poly model, je potřeba projít procesem zvaný „texture baking“, tedy doslova „pečení textur“. Abych pravdu řekla, stále jsem na vážkách při porovnávání, který typ ‚pečení‘ je více frustrující – ten v kuchyni nebo ten v 3D programech jako Substance Painter. Zjednodušeně jde o to, že detaily z high-poly „zapečete“ či „promítnete“ do svého low-poly modelu, takže model sice jako high-poly vypadá, ale má o dost menší polycount. Je to vcelku zapeklitý proces, a aby to nebylo tak lehké, potřebujete k tomu ještě věc zvanou „UV Mapa“, tedy mapu souřadnic potřebnou k tomu, aby ten baking program věděl, na který specifický polygon jeden specifický detail zapéct. UV Mapu dostaneme procesem zvaným „Unwrapping“, tedy rozložení 3D objektu na mapu do 2D prostoru. Sama se v té teorii zamotávám, proto se budu snažit objasnit obrázky:

Nebo trochu víc relatable vysvětlení:

6. Texturování
Všechno to trápení s UV Mapami se nám naštěstí hodí u o dost zábavnějšího, finálního procesu tvorby 3D assetů (pokud nepočítáme následný rigging a animaci, což už jsou spíše samostatné obory) - texturování. Na začátku této fáze bývá model kompletně šedý, a naším úkolem je vdechnout mu texturou život. To můžeme udělat buď pomocí „handpainting“, tedy doslovného malování přímo na model v dalším 3D programu (například 3D Coat), nebo vytvořením materiálů a shaderů, díky kterým se textury generují přímo ve hře, podle herních fyzikálních pravidel – k tomuto se používají programy jako Substance Designer.

Softwarů a workflowů je definitivně nutno se naučit mnoho, ale je třeba si neustále připomínat, že ani to není největší překážkou v možnosti dosažení dobrého levelu ve tvorbě 3D assetů. Záleží to také na každodenním tréninku různých uměleckých dovedností – je důležité porozumět základům, jako je třeba tvorba a umístění kontrastu, nebo designovým prvkům, jako je komunikace ideí skrze tvary a siluety, a u postav obzvlášť je nesmírně důležitá i anatomie a ti nejlepší 3D sochaři ji znají na podobném levelu jako třeba doktoři. V Game Artu na DMU se naštěstí učíme vše (plus další tři odlišné moduly), a i když je toho někdy přespříliš a celodenní hraní her to rozhodně není, je to pořád něco, co mám moc ráda a za jiný průmysl bych to nevyměnila.