Про Game Dev | Digital Arts University

​Что такое шейдеры? 🎨

Ты когда-нибудь задумывался, как создаются те самые эффекты в играх, фильмах и даже в Instagram? ✨

Ответ прост: шейдеры!

Это как магические кисти для цифровых художников, которые позволяют управлять светом, цветом, текстурами и многим другим, придавая картинке особый стиль и атмосферу.

🚀 Шейдеры - это мини-программы, написанные на специальном языке, которые работают прямо на видеокарте. Они позволяют изменять пиксели изображения в реальном времени в зависимости от разных факторов:

Свет: Играть с тенями, бликами, отражениями и создавать реалистичные или фантастические эффекты.
Цвет: Изменять оттенки, насыщенность, контраст, создавать цветовые переходы и уникальные палитры.
Текстура: Создавать рельеф, имитировать материалы (дерево, металл, ткань), добавлять шум или искажения.
Движение: Создавать анимацию, эффекты размытия, преломления, искажения.

🤯 Шейдеры могут быть очень сложными, но их возможности безграничны!

​Космическая станция Марса: новое поле битвы!🤩

Виталий Ламков представил нам новый модульный игровой уровень в стиле научной фантастики - Космическую станцию Марса!

Цель была проста: сделать этот уровень максимально интересным, атмосферным и запоминающимся.

Вдохновение для создания этого уровня черпалось из концепта Гэвин Маннерс, а именно его роботизированной конструкции. 🤖

​3D-сленг: Что такое шейдер?


Шейдеры - это программы, определяющие внешний вид объектов в компьютерной графике. Они отвечают за освещение, текстуры, постобработку и многое другое. История шейдеров насчитывает десятилетия, начиная с пионерских работ Кука и Перлина, которые заложили основы современных технологий.

✔️От первых концепций до RenderMan:

Ранние работы Кука (Cook's shade trees) и Перлина (Perlin’s pixel stream language) заложили фундамент для создания программных инструментов, управляющих визуальными аспектами объектов.

В 1980-х годах, компания Pixar представила RenderMan - программную систему, которая дала толчок развитию современных шейдеров.

RenderMan Shading Language стал стандартом для высококачественной рендеринга, предоставляя программистам возможность создавать детальные модели освещения, материалов и эффектов.

✔️Эволюция шейдеров: от фиксированных функций к программируемости:

Первые видеокарты обладали фиксированным функционалом, то есть их возможности были ограничены предустановленными алгоритмами.

В 1990-х, производители видеокарт стали вводить в свои чипы элементы программируемости. NVIDIA GeForce 256 стал первым чипом, способным исполнять простейшие программы. Однако, программная поддержка в DirectX API отсутствовала.

С появлением GeForce 3 и Xbox NVIDIA впервые предоставила аппаратную поддержку DirectX шейдеров. Первые версии Shader Model были ограничены в свои возможностях, особенно пиксельные шейдеры.

Шейдеры писыли на языке "ассемблера", который был близок к ассемблеру для процессоров.

✔️Революция Shader Model 2.0:

Shader Model 2.0 (SM2) в DirectX 9 представила значительный прогресс.
Она расширила возможности шейдеров, позволив создавать более сложные программы, включая расчеты с плавающей запятой.

Также был введен язык шейдеров высокого уровня (HLSL), похожий на язык C.

✔️Шейдеры сегодня:

Современные шейдеры являются неотъемлемой частью компьютерной графики.

Благодаря постоянному развитию технологий, мы можем наслаждаться реалистичным освещением, детальными текстурами и специальными эффектами в видеоиграх, кино и других областях.

​Почему даже мобильные игры не обходятся без VFX?

Визуальные эффекты (VFX) - это не просто украшение. Они придают игре правдоподобность, погружение и даже влияют на игровой процесс.

Почему VFX важны даже для мобильных игр?

✔️Погружение: мир игры выглядит более реальным, заставляя игрока чувствовать себя частью происходящего.
✔️Визуальное улучшение: даже простые VFX заметно повышают качество графики и подчеркивают стиль игры.
✔️Интерактивность: VFX делают взаимодействие с миром игры более ярким и запоминающимся.
✔️Подсказки: VFX могут использоваться для создания подсказок, помогая игроку ориентироваться в игровом мире.

Примеры использования VFX:

➖Экшен: взрывы, огонь, дым
➖RPG: магические эффекты, анимация способностей персонажа
➖Стратегии: спецэффекты для юнитов и зданий
➖Симуляторы: природные изменения, смена погоды и тд., взаимодействие с окружением

В итоге, VFX - это не роскошь, а необходимый элемент для создания увлекательных игр, независимо от платформы!

Научно-фантастический коридор Данилы Егорова.🪩
Этот проект, вдохновленный легендарными играми, как Dead Space, Alien: Isolation, Prey, словно переносит каждого в иное измерение, где реальность превращается в кошмар настолько реалистично, что казалось, будто находишься на ужасающем Марсе.

​Техники 3Д моделирования:Процедурное моделирование

Четвёртый подход к 3D-моделированию - процедурный.

Он идеален для создания сложных систем объектов и поверхностей, требующих гибкого управления.

Как работает процедурное моделирование?

Представь себе, что ты хочешь создать ландшафт для игры или фильма.

Традиционно, это означало бы ручную лепку каждой горы, долины и реки, что было бы невероятно трудоемким и долговременным.

Процедурное моделирование позволяет создавать такие ландшафты автоматически, используя набор правил и алгоритмов.

Нодовые системы - это один из самых распространенных способов реализации процедурного моделирования.

Представь себе систему из узлов (nodes), которые представляют собой различные операции, например:
✔️Генерация шума: Создание случайных "волн", которые могут использоваться для формирования гор, рек или текстур.
✔️Смешение: Объединение различных элементов, например, комбинирование нескольких типов шума для создания более сложной формы.
✔️Фильтрация: Изменение формы и свойств ландшафта, например, сглаживание острых пиков гор.
✔️Деформация: Изменение формы ландшафта, например, добавление трещин или вулканических кратеров.

Эти узлы соединяются между собой, образуя диаграмму потока, которая определяет порядок выполнения операций.


Преимущества процедурного моделирования:

✔️Отсутствие деструктивных операций: вы можете вернуться на любой этап моделирования и изменить параметр.
✔️Полная история изменений: все действия пользователя сохраняются в рабочей сцене.


Процедурное моделирование прекрасно сочетает сплайны и полигональные объекты.

В общем, процедурное моделирование - мощный инструмент для создания сложных, гибких и управляемых 3D-моделей.

​Что такое VFX?

🎬 Визуальные эффекты (VFX): от кино до игр

Визуальные эффекты - это цифровые изображения, созданные или изменённые с помощью специальных техник, чтобы добавить в фильмы, игры или другие медиа реалистичные, фантастические элементы.


-В отличие от спецэффектов (SFX), которые создаются на съёмочной площадке, VFX разрабатываются на компьютере. Это делает их более доступными по времени и бюджету.

-В играх VFX представляют собой анимированные эффекты, которые оживляют игровой мир, добавляя такие элементы, как языки пламени на доспехах, падающие листья, магия и многое другое.


🛠️ Ключевые особенности VFX:

-Реалистичность: Позволяют воссоздать невозможное в реальности, например, взрывы, магию или инопланетные пейзажи.

-Оптимизация: Важно следить за производительностью, чтобы не снижать частоту кадров в игре.

VFX - это незаменимый инструмент для создания захватывающих и реалистичных миров как в кино, так и в играх.

Про Game Dev | Digital Arts University pinned Deleted message

​Запекание текстур

Термин «запекание» или «запечка» - буквальный перевод с английского слова "baking".

В контексте 3D-моделирования это означает перенос комплексных данных в статичную форму, в данном случае - в текстурные карты, которые формируют поверхность будущего материала.

✔️Причины запекания текстур:

— Создание уникальных материалов: Позволяет создавать материалы, используя фотографии, рисунки или процедурно сгенерированные данные.
— Защита авторских прав: При продаже или заказе моделей с использованием PBR-материалов, запекание текстур предотвращает нарушение авторских прав, так как предоставляются только готовые текстуры, а не исходные данные.
— Оптимизация производительности: Уменьшает количество полигонов в модели, что оптимизирует производительность в играх и системах рендеринга.


✔️Какие текстуры запекают?

1. Основные текстуры:

— Diffuse/BaseColor Map (Albedo Map): Определяет базовый цвет и изображение поверхности.
— Normal Map: Создаёт эффект рельефа, придавая поверхности вид высокополигональной модели.

2. Текстуры с побочными свойствами:

— Displacement Map: Добавляет объём и глубину поверхности, смещая её геометрию.
— Height/Parallax Map: Создаёт эффект рельефа, выходящего за пределы меша, часто используется для ландшафтов.
— AO (Ambient Occlusion) Map: Придаёт поверхности мягкое затенение.
— Curvature (Concavity/Convexity Map): Показывает выпуклые и вогнутые области для выделения мелких дефектов и износа.
— Roughness Map: Определяет шероховатость поверхности, часто используется с Metallic Map.


✔️Важные нюансы при запекании текстур:

— Подготовка кейджа: Используйте продублированный меш low-poly модели, чтобы он плотно прилегал к high-poly и low-poly моделям, но не пересекался с ними.
— UV-развёртка: Убедитесь, что швы UV-развёртки low-poly модели правильно размещены и в незаметных местах, чтобы избежать артефактов.
— Расстояние между моделями: Слишком близкое или дальнее расстояние между high-poly и low-poly моделями может привести к некорректному отображению нормалей и артефактам при бейкинге.


Запекание текстур - важный процесс для создания высококачественных 3D-моделей, который улучшает их внешний вид и оптимизирует производительность.

​Техники 3Д моделирования: Скульптинг или воксельная лепка

Следующая технология 3D моделирования - это скульптинг, вдохновленная традиционной скульптурой.
Представьте себе, что вы лепите из глины, но вместо рук у вас виртуальная кисть!

Как работает скульптинг?

Вы лепите форму объекта, не беспокоясь о сложных технических деталях сетки, взмах кисти создает вмятины, вздутия - всё, что нужно для создания форм.

❗️Важный момент❗️
После такого творческого процесса топология (сетка полигонов) становится хаотичной.

Какой софт нужен?

✔️ZBrush
✔️3D-Coat
✔️Mudbox

В общем, скульптинг - это свободный и творческий способ моделирования, позволяющий создавать невероятно детализированные модели.

​Что такое шейдинг?

Шейдинг - это процесс, который придаёт объектам в компьютерной графике реалистичный вид, определяя их цвет, текстуру, отражение и прозрачность.


🛠️ Основные элементы шейдинга:

-Материалы: Определяют свойства объекта, такие как цвет, отражаемость, прозрачность, блеск, металличность и т.д.
-Освещение: Определяет, как свет падает на объект, создавая тени и блики.
-Текстуры: Добавляют детали и реалистичность, создают историю объекту и имитируют различные поверхности (например, кожу, дерево или камень).

💡 Интересный факт: В современных анимационных фильмах каждую сцену могут прорабатывать до нескольких месяцев, чтобы добиться идеального шейдинга и сделать персонажей и окружение максимально реалистичными.

🎯 Применение шейдинга:

- Реалистичные сцены: Шейдинг делает сцены более привлекательными и гармоничными, придавая объектам фактуру и отражения.
- Анимация и спецэффекты: Позволяет создавать эффекты, такие как свечение, искажения и тени, улучшая анимацию и спецэффекты.
-Игровая графика: Делает игровые миры и персонажей более реалистичными и привлекательными, повышая качество игрового процесса.

Скульптура человека Дениса Смирнова 🧠

​⛓️Техники 3D моделирования: Полигональное моделирование

Без понимания базовых элементов, таких как вершины и рёбра, вы не сможете создать ничего сложнее простой фигуры.

Что такое полигон?
Это просто плоскость, состоящая из нескольких точек (вершин) в пространстве, соединенных линиями (рёбрами).

Полигональное моделирование - это искусство создания 3D-объектов путем соединения множества полигонов.

Давайте разберемся на примере: Создайте примитив "куб" (box) и преобразуйте его в "Редактируемые полигоны" (Editable Poly). Теперь вы можете выделять и редактировать отдельные элементы модели.

Вот что вам нужно знать:

➖ Вершина (Vertex) - это точка в пространстве.
➖ Ребро (Edge) - это линия, соединяющая две вершины.
➖ Полигон (Polygon) - это замкнутая фигура, образованная тремя или более рёбрами.
➖ Граница (Border) - это ребро, которое находится на краю объекта.
➖ Элемент (Element) - это весь объект целиком. - это тоже из 3д макса

Эти базовые элементы позволяют вам:

✔️Изменять форму и размер объекта
✔️Добавлять или удалять детали
✔️Создавать сложные 3D-модели

Изучите основы полигонального моделирования - это ключ к созданию 3D-объектов!

Фентезийный меч Виктора Галкина ⚔️

​Пайплайн: Ключ к гармонии

Пайплайн — это последовательность процессов и задач применяемых при создании каких-либо 3D объектов и тд.

В широком смысле пайплайны — это исторически сложившийся опыт набивания шишек и костылей команды.

🫡Зачем нужен паплайн?

Задача пайплайнов — сделать процесс разработки более эффективным и предсказуемым.

Работа без пайплайнов весьма трудна даже для небольших команд. Он помогает организовать работу среди нескольких участников команды и объединить разные области в одно целое.

Например: художники могут моделировать персонажей, создавать сетки и текстуры по-разному. В результате три персонажа, сделанные разными художниками, будут иметь различный стиль, так как они не использовали пайплайн.

Даже если ваша команда состоит всего из нескольких человек и вы только начинаете разработку, важно создать пайплайн.

Именно так, примерный план действий может значительно облегчить процесс производства, а документ с описанием процессов и деталей поможет новому участнику команды быстрее включиться в работу.


Грамотно разработанный пайплайн также поможет привести проект к цельности, избежать хаоса и постоянного переделывания одних и тех же задач в попытках согласовать работу команды🏆

​Sci-fi Hallway Тамары Семёновой🌍

Студентка Digital Arts University, Тамара Семёнова сделала готовый коридор для будущего проекта.

Вся локация была покрыта декалями. Как обычные карты, так и наклейки.

Коридор в стиле научной фантастики. Технологические колонны обрамляют защитные окна. Шторм приближается. Желтые лампы светятся ярче, направляя сотрудников лаборатории к главному зданию космической станции. Нам нужно подобрать сумку с оборудованием и переместить ящики до того, как на исследователей обрушится первый удар жестокого Марса.

​Друзья, сегодня мы заглянем за кулисы удивительного мира 3D проектов и откроем принципы хорошего левел-дизайна!🤔

Левел дизайн – это создание игровых уровней.
Главная цель этого процесса заключается в том, чтобы сделать игру более интересной и захватывающей.

Принципы левел-дизайна:

1) Эмоции:
Желаемая эмоция игрока на ваш уровень – это отправная точка левел-дизайнера.

Создайте желаемое ощущение, а потом подберите механику.

✔️преследование: враг активно охотится за игроком
✔️возбуждение: скоростная погоня на открытой местности
✔️срочность: дайте игрокам ограничение по времени
✔️отчаянье: почти непреодолимая цель, а помощь придет уже только в конце

2) Сложность под контролем:
Игроку сложно выбрать уровень заранее. Лучше дать ему возможность контролировать ее по ходу игры.

✔️вознаграждение/риск: системный подход через динамическую сложность.
Враги становятся более сильными, сокровища более ценными в зависимости от опыта игрока.


✔️многослойность: предоставить игроку выбирать сложности, заложив в уровень несколько вариантов прохождения.

Игрок может выбрать более легкий вариант или рискнуть, чтобы получить бонусы.

3) Что, а не как:
Игроку должна сообщаться цель, но как к ней прийти выбирает он сам.

✔️текстовые цели
✔️маркировка целей
✔️чекпоинты

Все это дает ясность в задачах для игрока, чтобы он выполнил главную миссию в игре.
Так что, если вы мечтаете создавать игры, то левел-дизайн – это то с чем стоит познакомится поближе!

​Sci-fi коридор Артёма Балабосова 🛸

Студент Digital Arts University, Артём Балабосов, создал научно-фантастический коридор, вдохновленный культовыми играми "Doom" и "Dead Space".

В его работе каждая деталь продумана до мелочей: от безупречного потолка до массивно освещенных стен, от монументальной колонны до таинственной двери.

Этот коридор - плод фантазии Артёма, который всего за три месяца обучения освоил создание полноценных пространств.

​Тесселяция — это процесс в компьютерной графике, при котором поверхность модели разбивается на множество мелких полигонов (обычно треугольников), чтобы создать более детализированное и плавное изображение.

Этот метод позволяет повысить уровень детализации 3D-объектов и их реалистичность.

🔹 Как это работает?
Когда модель требует большей детализации, графический процессор дополняет её более мелкими полигонами, используя алгоритмы тесселяции.


Это позволяет достичь гладкости и реалистичности поверхностей, таких как кожа, ткани или даже земля.

🔹 Преимущества:
Суть технологии заключается в том, что она существенно повышает реалистичность визуальных эффектов в играх, фильмах и анимации.

Более того, тесселяция позволяет оптимизировать использование ресурсов графического процессора, делая изображения более эффективными и уменьшая нагрузку на компьютер.

Это особенно важно в играх, где каждый кадр должен быть отрисован максимально быстро.

🔹 Итог:
Технология тесселяции значительно повышает качество визуальных эффектов и создаёт более реалистичный мир в играх и визуальных проектах.

Благодаря ей, разработчики и художники могут передавать детали и текстуры с высокой точностью, что делает наши зрительные впечатления ещё лучше! ☺️

​Сварочный шов Zbrush:

1. Импортируем модель.

2. Если у вас модель, у которой нужно преобразовать сетку, то для начала нужно добавить crease с помощью кисти „zmodeler”.

Для того, чтобы грани не смягчились, а остались острыми (для неорганических моделей это важно).

3. Ставим значение „Target polygons count“ побольше, для высокой плотности сетки и применяем „ZRemesher“ включив функцию „Keep creases“.

4. Далее откроем вкладку „Dynamic subdiv“ и нажмем „dynamic“, далее „apply“.

Вместо этого можно просто накинуть несколько „divide“.

5. Немного сгладим шов с помощью нажатия на SHIFT и проведя несколько раз кисточкой по нужному участку.

6. Теперь можно переходить к рисованию шва, пак с кистями который я использовала называется „WeldBrushes“, ищем понравившуюся кисточку в “lightbox” (предварительно добавив кисти в корневую папку с zbrush) и начинаем рисовать.

7. Тут экспериментируем, увеличиваем кисть или уменьшаем, также регулируем значение „Z intensity“.

8. Не забываем сохраниться!