Модели персонажей для юнити 3д
Местные жители используют синие кристаллы для создания защитных полей вокруг своих домов 🎮🏠💎
А ничего что количество аргументов в делегатах разное и оверрайднуть нельзя из-за этого?
Mr_Fog, Спасибо) осенью планируем выпустить новую демку)
Игра просто супер. Спасибо большое за столь интересный и не обычный проект.
Делаем с командой игру.
В этой сцене мы впервые сталкиваемся с потусторонними силами.
Линейка новых скриншотов The Darkest Red 🎮🤺💥🧟🔥
Jusper, Привет!
Так она же давно в релизе уже больше года)
Импорт 3D-моделей в Unity и подводные камни
Представляем третью статью нашего цикла о работе с 3D-моделями в Unity. Предшествующие статьи: «Особенности работы с Mesh в Unity» и «Unity: процедурное редактирование Mesh».
В мире компьютерной графики существует множество форматов представления 3D-моделей. Некоторые из них позиционируются как универсальные, другие — как оптимизированные под конкретные задачи или платформы. В любой сфере мечтают работать с универсальным форматом, но реальность говорит нам «нет». Более того, из-за такого зоопарка получается порочный круг: разработчики «универсальных» инструментов придумывают свои внутренние форматы для обобщения предыдущих, увеличивая популяцию и плодя средства преобразования форматов. Так появляется проблема потери или искажения данных при конвертации. Проблема стара как мир (мир IT, конечно), и она не обошла стороной импорт моделей в Unity.
В этой статье мы расскажем о некоторых трудностях, с которыми приходится сталкиваться при работе с моделями в Unity (особенности функционирования ModelImporter, разница представлений 3D-объектов и др.), а также о том, какие инструменты мы создали, чтобы эти трудности преодолеть.
Особенности работы ModelImporter
Напомним, что для API видеокарт минимальный и единственный трехмерный примитив — это треугольник, в то время как геометрия в FBX, например, может быть представлена в виде четырехугольников. Современные 3D-пакеты для создания моделей, как правило, допускают различные уровни абстракции, но и там рендер результата происходит посредством треугольников.
При этом многие инструменты заточены на работу именно с четырехугольниками, что подталкивает 3D-художников использовать этот примитив как основной. В таких случаях в ТЗ часто требуется триангулировать модель перед внедрением. Если триангуляцию не сделали, соответствующий модуль Unity в стандартном режиме выполняет ее автоматически при добавлении файла. Из-за этого появляются ошибки, поскольку алгоритмы триангуляции в разных пакетах реализованы по-разному. При выборе диагонали для разбиения четырехугольника возникает неоднозначность, отсюда большинство проблем, которые можно разделить на две группы.
Первая связана с корректностью отображения формы модели. Так, форма непланарного четырехугольника напрямую зависит от выбора диагонали.
Сюзанна, триангулированная в Blender (Quad Method: Beauty) и в Unity (автоматически при импорте)
Кроме того, алгоритм запекания карты нормалей использует данные о разбиении, из-за чего разница в триангуляции может порождать артефакты в виде креста на блике.
Самокат здорового человека и самокат курильщика
Проблемы второй группы встречаются в текстурной развертке. Например, у нас есть четырехугольник с достаточно тупым для возникновения ошибки углом. При предварительном просмотре в 3D-пакете он разбивается одной из диагоналей на два вполне себе складных треугольника.
Исходный полигон
Полигон, триангулированный в Blender
Однако после импорта в проект обнаруживается, что этот четырехугольник разбит другой диагональю и что один из треугольников либо вообще вырожден, либо близок к тому.
Полигон в Unity с треугольником, близким к вырожденному (правый треугольник практически неотличим от отрезка)
Причиной проблем, связанных с вырожденностью полигонов, являются погрешности в вычислениях с плавающей запятой, а также особенности пиксельной интерполяции при рендеринге. С такими треугольниками происходит черт-те что: они дергаются, каждый кадр меняют цвет. Крайне малая величина поперечного сечения создает сложности при обработке света, из-за чего части динамических объектов могут мерцать. Да и в недетерминированности запекания карты освещения тоже нет ничего хорошего.
Я 3D-пакет, я так вижу
В 3D-моделировании часто возникает разница между фактическим количеством вершин и их количеством в 3D-пакете. Суть проблемы заключается в информации, которая требуется для обработки видеокартой. Структура данных для вершины предопределена и включает в себя позицию, нормаль, касательную, координаты текстурной развертки на каждый канал и цвет. То есть в одну вершину две нормали не запихнуть.
Для некоторых художников же не всегда очевидно, что вершина определяется не только своей позицией. Моделлеры прекрасно знают понятия Hard/Soft Edges и UV Seams, но не все осознают, каким образом они реализованы программно. Дополнительно сбивают с толку 3D-пакеты, которые в стандартном режиме показывают количество вершин как количество уникальных позиций.
Так, обычный примитив Cube геометрически представим 8 вершинами. Однако чтобы корректно передать отражение света от каждой грани и правильно наложить текстуру, в каждом углу куба необходимо по 3 вершины с одинаковой позицией, но разными нормалями и текстурными координатами, поскольку в каждом из углов сходится по 3 ребра. Этому моменту посвятили небольшой блок документации. Там же можно посмотреть примеры.
Метрики куба в Blender
Метрики куба в Unity
Хватит это терпеть!
Столкнувшись с этими и подобными проблемами, мы решили создать инструмент анализа и валидации моделей при импорте в проект Unity. Иначе говоря, кастомный валидатор, который на запрос «Ешь!» ответит: «Не буду! Переделывай», — или выплюнет наборы предупреждений и значений различных параметров, оповещая о том, что ему что-то невкусно.
Для анализа и проверки мы разработали следующий функционал:
Подсчеты количества уникальных позиций вершин, Hard Edges, UV Seams и раскрашенных вершин — необходимы для проверки соответствия задуманной художником модели той, что была импортирована в Unity. Этот функционал также позволяет следить за соблюдением требований к оптимизации модели (например, чтобы количество вершин не превышало определенное значение). Из-за все той же особенности 3D-пакетов, которые показывают по факту количество уникальных позиций, бывают случаи, когда метрика числа вершин в редакторе моделей удовлетворяет этому ограничению, однако после внесения файла в проект может оказаться, что это не так.
Вычисление AABB и его центра — позволяет определить смещение модели относительно начала ее собственной системы координат. Это необходимо для предсказуемого позиционирования ассетов, которые инициализируются в сцене уже во время работы приложения. Так, AABB здания по-хорошему должен иметь minY = 0, а какой-нибудь люстры, которая крепится к потолку — maxY = 0.
Выход координат вершин UV-развертки за диапазон 0.0–1.0 — в большинстве случаев (например, если текстура должна тайлиться на модели) предусмотрен. Часто такой подход используется для представления в сцене множества низкодетализированных мелких объектов (растительности) и/или находящихся вдалеке, а также замощения больших однородных объектов (зданий). В случае тайлинга значениям координат конкретного UV-канала просто обрезают целую часть на уровне шейдера, если Wrap Mode текстуры установлен в Repeat.
Представьте теперь, что вы уложили текстуру в атлас (и накрыли одеялком :3). В шейдер будут приходить уже преобразованные координаты, соответствующие атласу (x * масштаб + смещение). Никакой целой части на этот раз вероятнее всего уже не будет и обрезать будет нечего, а модель залезет на чужую текстуру (одеялко оказалось маленьким). Эта проблема решается двумя способами.
Первый предполагает, что вы заранее обрежете целую часть у координат развертки. В этом случае появляется вероятность взаимоналожения полигонов, о чем мы поговорим ниже.
Второй основывается на том, что тайлинг текстур по своей сути — это метод оптимизации. Вам же никто не запрещает увеличить размер и просэмплировать нужный кусок на всю модель. Однако таким образом полезное пространство атласа будет использовано неэффективно.
Наложения в текстурной развертке — тоже чаще всего не случайны: они нужны, чтобы эффективно использовать площади текстуры. Бывает, что ошибку совершает новичок, старший товарищ это видит, произносит крепкое словцо и новичок больше так не делает. Но бывает, что наложение настолько мелкое и находится в настолько неожиданном месте, что и старший товарищ может его не заметить.
В опытном коллективе незамеченные на базовой развертке ошибки попадают в проект чуть чаще, чем никогда. Другое дело, когда меняются условия использования уже готового контента.
Пример. Мы работали с набором моделей для динамических объектов в игре. Поскольку не было задачи запечь для них свет, в UV-развертке допускались наложения.
Пример базовой UV-развертки с наложениями (показаны красным)
Однако затем мы решили не использовать эти модели как динамические, а расставлять их в качестве статичного декора на уровне. Для оптимизации, как известно, освещение статических объектов в сцене запекают в специальный атлас. Отдельного UV2-канала для карты освещения у этих моделей не было, а качество работы автоматического генератора в Unity нас не устраивало, поэтому мы решили как можно чаще использовать базовую текстурную развертку для запекания.
Здесь и возникли явные проблемы с корректностью освещения. Очевидно, что лучи, попадающие какой-нибудь статуе в глаз, не должны создавать блики на пятой точке на затылке.
Некорректно запеченное освещение модели (слева) и исправленное (справа)
Unity при формировании карты освещения в первую очередь пытается использовать UV2-канал. Если он пустой, то используется основной UV, если и этот пуст, то извините, нате вам исключение. Запечь модели в карту освещения без предварительно подготовленного UV2 в Unity можно двумя способами.
В качестве первого Unity предлагает автоматическую генерацию UV2 на основе геометрии модели. Это быстрее, чем делать вручную, к тому же данный инструмент можно настраивать с помощью нескольких параметров. Но даже несмотря на это, итоговое наложение светотени часто неудовлетворительно для высокодетализированных объектов из-за швов и затеканий в неположенных местах, к тому же упаковка частей такой развертки не самая эффективная.
Второй способ — использовать базовую UV-развертку для запекания. Очень даже привлекательный вариант, поскольку при работе с одной текстурной разверткой меньше вероятность совершить ошибку, чем при работе с двумя. По этой причине мы стараемся минимизировать количество моделей, в базовой UV которых присутствуют наложения. Созданный инструментарий помогает нам это осуществлять.
Проверка текстурной развертки на достаточность заданного пиксельного отступа при заданном разрешении текстуры — более точная валидация UV, основанная на растеризации. Подробнее об этом методе будет рассказано в следующей статье серии.
Подведем итог. Конечно, практически невозможно отследить все нюансы: иногда приходится мириться с несовершенством результата, чтобы выполнить задачу в срок. Однако выявление даже части таких недочетов позволяет ускорить разработку проекта и повысить его качество.
Создание персонажей в Blender и Unity
Визуально персонажи 3D-игр имитируются с помощью использования моделей, текстур и анимаций.
В прошлом для применения одинаковых анимаций персонажи должны были иметь полностью идентичные скелеты. Это ограничивало разнообразие персонажей, потому что их рост и пропорции тоже должны были быть одинаковыми. Например, в старых играх FIFA все игроки имели одинаковые размеры, потому что создание отдельного скелета и набора анимаций превратилось бы в настоящий кошмар.
К счастью для разработчиков игр, сегодня большинство движков имеет систему, позволяющую многократно использовать анимации при условии совместимости скелетной иерархии. Такая система позволяет использовать одинаковые анимации для персонажей всех форм и размеров. В Unity эта система называется Mecanim. Она обеспечивает удобную настройку анимаций, смешивание между ними и перенос гуманоидных анимаций между моделями.
Возможность многократного применения анимаций позволяет использовать анимации из Asset store и с таких вебсайтов, как mixamo.com, для ваших собственных персонажей. Это экономит кучу времени!
В этом туториале вы узнаете, как подготовить гуманоидную модель в Blender и как перенести её в Unity. В частности, вы научитесь следующему:
Приступаем к работе
Для прохождения этого туториала вам необходимо следующее:
Откройте папку заготовки (starter) проекта и перейдите в папку Assets\RW\Models. Откройте в Blender файл CuteCharacter.blend.
В файле содержатся следующие данные:
Заметьте, что она отзеркалена по оси X, это сильно упростит весь процесс работы. Справа показано простое изображение загруженной текстуры:
Первый шаг к анимированию этого персонажа — выполнение риггинга.
Создаём риг персонажа
Риггинг — это создание арматуры, скелета модели. У арматуры есть несколько соединённых костей, к которым можно прикрепить вершины, чтобы они двигались при перемещении кости.
Переместите мышь в окно 3D View, чтобы переключить на него фокус. Затем добавьте новую арматуру — удерживайте Shift и нажмите A, чтобы открыть Add Menu. Выберите Armature > Single Bone.
Мы создали арматуру и её самую первую кость, которую также называют корневой костью (root bone). Не снимая выделения с арматуры, найдите в разделе Display вкладки Properties флажок X-Ray и поставьте его.
Теперь арматура будет видна сквозь персонажа. Это упростит создание скелета.
Прежде чем приступать к созданию полной структуры, важно понять, как её нужно настроить для совместимости с Humanoid Avatar движка Unity.
Из-за особенностей привязки костей к собственной системе Unity некоторые ключевые кости являются обязательными.
Unity ожидает наличия минимум 15 костей, а именно:
Убедитесь, что арматура всё ещё выделена и нажмите на Tab, чтобы перейти в режим Edit. Выберите корневую кость, нажав на неё правой клавишей мыши.
Примечание: в Blender для выбора объектов используется правая клавиша мыши. Нажатие левой клавиши мыши изменяет позицию 3D-курсора — небольшого жёлтого круга с красно-белым кольцом вокруг. При перемещении 3D-курсора все новые объекты создаются в его новой позиции, а для нашего туториала это не требуется. Для сброса позиции 3D-курсора можно нажать Shift + S, откроется меню Snap Menu, после чего выбрать Cursor to Center.
Откройте вкладку Bone на панели Properties справа, чтобы можно было быстро вносить изменения, и переименуйте корневую кость в Hips, введя имя в поле ввода названия и нажав Enter.
Позвоночник
Настало время создавать структуру костей!
Выберите нижнюю сферу кости Hips и нажмите по порядку G, Z, 0.5 и Enter, чтобы переместить её туда, где должен быть пупок.
Теперь выберите верхнюю сферу и нажмите G, Z, 0.1 и Enter, чтобы немного переместить её вверх.
Примечание: если вам плохо видно происходящее, то можно приближаться и отдаляться при помощи колеса мыши.
Чтобы создать несколько костей позвоночника, нам нужно подразделить кость Hips на три части. Выберите кость Hips, нажмите W, чтобы открыть меню Specials и выберите Subdivide. По умолчанию эта операция разделяет кость на две части, поэтому измените значение Number of Cuts в нижней части панели Tool слева на 2.
Примечание: если вы не видите ползунок Number of Cuts, то переместите курсор мыши под текст Subdivide Multi внизу слева и прокрутите вверх, чтобы сделать его видимым.
После разделения позвоночника новые кости называются Hips.001 и Hips.002. Это плохой способ наименования костей; переименуйте кости, по очереди выделив их и изменив имя в правой панели Bone.
Назовите верхнюю Chest, а среднюю LowerSpine.
Теперь перейдём к костям ног. Дублируйте кость Hips, выбрав её и нажав Shift + D, а затем для подтверждения нажмите правую клавиши мыши.
Если посмотреть на панель Bone справа, то можно увидеть, что выбрана кость с именем Hips.001. Переименуйте её в UpperLeg.L. L означает left, «левая». Так мы будем понимать, с какой мы стороны костей и это поможет нам в дальнейшем при отзеркаливании.
Поверните кость UpperLeg.L по оси Y, нажав R, Y, 180 и Enter.
Теперь переместите на место по горизонтали, нажав G, X, .23 и Enter. Затем нажмите G, Z, -.2 и Enter, чтобы переместить её вертикально.
Примечание: на картинке выше показан режим wireframe, чтобы подчеркнуть, где находится кость. Включить или отключить этот режим можно нажатием на Z.
Выберите нижнюю сферу (также называемую коннектором) и переместите её вниз, нажав G, Z, -.3 и Enter.
Чтобы ногу можно было сгибать, её необходимо разделить. Выберите кость UpperLeg.L, нажмите W и выберите Subdivide для разделения ноги на две части. В результате у нас получится две кости ноги; назовите нижнюю LowerLeg.L.
Последняя часть ног — это ступни. Переключитесь на вид сбоку, нажав 3 на алфавитно-цифровом блоке (Numpad), после чего нажмите на клавишу «точка» (.), чтобы сфокусироваться на голени.
Примечание: если на клавиатуре нет алфавитно-цифрового блока, то переключаться между видами можно нажатием на кнопку View в нижней части экрана.
Немного отдалите окно просмотра, чтобы видеть большую часть голени.
Теперь выберите нижний коннектор и чтобы создать стопу, экструдируйте его, нажав E, Y, -.18 и Enter.
Переименуйте созданную кость в Foot.L в панели Bone.
Теперь неплохо было бы сохранить файл. Нажмите CTRL + S и щёлкните левой клавишей мыши на появившемся имени файла. Периодически сохраняйте свою работу, Blender — достаточно стабильное приложение, но иногда может «крашиться».
Вернитесь в вид спереди, нажав 1 на алфавитно-цифровом блоке. Прежде чем переходить к голове, нам нужно сделать кость таза родительской для ноги. К счастью, сделать это довольно просто!
Выберите UpperLeg.L и найдите в разделе Relations панели Bone раскрывающийся список Parent. Нажмите на него и выберите Hips.
Приступим к голове! Выберите коннектор в верхней части кости Chest, нажмите E, Z, .055 и Enter. Это будет кость шеи, так что назовите её в панели Bone Neck.
Чтобы добавить кость головы, не снимайте выделение с верхнего коннектора и нажмите E, Z, .95 и Enter.
Назовите созданную кость Head.
Далее приступим к коннектору левого плеча. Выберите верхний коннектор кости Chest и нажмите E, X, .08 и Enter, чтобы добавить новую кость. Немного переместите её вниз, выбрав правый коннектор и нажав G, Z, -.09 и Enter.
Назовите эту кость ShoulderConnector.L. Эта кость будет прикреплять плечо к грудине. Для протокола: это ни в коем случае не анатомически корректно, но нам это и не требуется.
Снова выберите самый правый коннектор и нажмите E, X, .85 и Enter. Так мы создадим одну большую кость, которую нужно будет разделить, чтобы создать оставшиеся кости с левой стороны.
Выберите созданную кость, нажмите W и выберите Subdivide. Измените количество разрезов внизу слева на 3, чтобы получить четыре части.
Назовите эти кости следующим образом, начиная слева направо:
На первый взгляд текущее расположение этих костей выглядит неплохо, но из-за того, как расположен коннектор между частями руки (его можно назвать локтем), рука не сможет правильно сгибаться. Нажмите Z, чтобы перейти в режим wireframe, и посмотрите сами:
Красная линия обозначает, где локоть находится сейчас, а белая — точку сгиба руки на меше. Чтобы исправить это, выберите LowerArm.L и переместите её вправо, нажав G, X, .09 и Enter.
Пока мы работаем только с левой частью. Но как насчёт правой?
Не знаю, как вы, а я воспользовался бы любой возможностью упростить свою работу. Поэтому следующим шагом будет зеркальное отражение костей слева направо нажатием всего нескольких клавиш.
Отзеркаливание
С версии 2.79 в Blender есть удобная новая функция для быстрого отзеркаливания костей арматуры всего за несколько простых шагов! До появления этой функции приходилось дублировать, отзеркаливать вручную, изменять названия и задавать роли костей. Если вам когда-нибудь доводилось это делать, то вы знаете, как это долго.
Для начала снимите выделение со всех костей, нажав A, чтобы не осталось оранжевых контуров выделений.
Далее выберем кости только с левой стороны (левая сторона персонажа находится справа от вас), удерживая Shift и щёлкая правой клавишей мыши каждую кость. Не забудьте о ступне!
Выбрав эти кости, нажмите W и выберите Symmetrize.
И этого достаточно, чтобы получить идеальную зеркальную версию выбранных костей:
Кроме того, в конце названий костей будет вместо .L буква .R, обозначающая их позицию.
Сохраните файл и приготовьтесь к риггингу.
Рисование весов
Рисование весов (Weight painting) — это процесс привязки костей к 3D-мешу. Каждая кость прикрепляется к группе вершин с определённой величиной веса.
Вес определяет «жёсткость» перетягивания вершин за костью.
Выполнение этой задачи вручную может занять много времени, потому что придётся самостоятельно рисовать вес каждой отдельной кости. К счастью, Blender может взять на себя основную часть рутинной работы, автоматически нарисовав веса в зависимости от близости костей к вершинам.
Нажмите Tab, чтобы переключиться в Object mode. Сначала выберите модель, затем удерживайте Shift и нажмите ПКМ на арматуре, чтобы выбрать и её тоже.
Теперь нажмите CTRL + P, чтобы открыть меню Parent и выберите With Automatic Weights, чтобы сделать модель родителем арматуры и выполнить автоматическое рисование весов.
Визуально разница может быть незаметна, но теперь кости присоединены к мешу.
Прежде чем приступать к проверке, убедитесь, что Pivot Point находится в режиме Median Point, проверив нижнюю панель:
Включите режим Median Point, если там всё ещё выбран режим 3D Cursor.
А теперь начинается интересное! Переключитесь в режим Pose, выберите кость и поверните её, нажав R и перемещая курсор мыши. Проделайте это с каждой костью в центральной и левой части модели, чтобы убедиться, что все веса назначены верно.
Повертите окно обзора в разные стороны и проверьте вращение под другими углами, нажав колесо мыши и перемещая мышь в разные стороны.
Проверив все кости, вы можете заметить, что глаза не двигаются вместе с головой, что выглядит немного странно, если не сказать больше:
Чтобы прикрепить глаза к голове, нам придётся всё-таки самим назначить веса. Не выходите из режима Pose арматуры, удерживайте Shift и нажмите ПКМ на модели, чтобы тоже выбрать её. Теперь перейдите в режим Weight Paint. Мы готовы к рисованию весов.
В этом режиме можно выбирать кости, удерживая CTRL и щёлкая ПКМ на кости. Выберите кость Head и поверните её назад, нажав R, X, -90 и Enter.
Чтобы прикрепить глаза к кости Head, выберите кисть Add в разделе Brush панели Tool слева.
Нажмите Z, чтобы переключиться в режим wireframe и поверните окно обзора так, чтобы хотя бы один из глаз больше не находился на передней части головы. Теперь выполните раскраску вершин глаз, чтобы увеличить вес, пока глаза не перестанут висеть в воздухе.
Вес можно увидеть визуально по цвету на меше; значения изменяются от 0 (тёмно-синий) до 1 (ярко-красный). Чтобы проверить результаты, вернитесь в вид спереди, нажав numpad 1 и Alt (или Option) + R для сброса поворота кости Head.
Теперь глаза правильно прикреплены к голове.
Примечание: показанный выше поворот выполнен вращением трекбола. Этот режим вращения можно активировать повторным нажатием R после начала поворота.
Завершив базовое рисование весов, можно приступить к деталям.
Добавление аксессуаров
Аксессуары в этом контексте — это объекты, прикрепляемые к персонажу, но не являющиеся частью его тела. В этом разделе мы рассмотрим два способа прикрепления объектов: к самой модели и как отдельного многоразового объекта, прикрепляемого к кости.
Сначала мы нажмём Z, чтобы выйти из режима wireframe и нажмём A, а затем Alt (или Option) + R, чтобы сбросить поворот всех костей.
Редактирование персонажа
Первый способ добавления деталей к персонажу проще, но накладывает определённые ограничения. При работе с самой моделью, которая зеркально отражена, вся добавляемая геометрия будет копироваться из левой стороны в правую, и наоборот. Поэтому на одну из сторон невозможно добавить что-нибудь уникальное. Поскольку геометрия является частью этой конкретной модели, её также нельзя заново использовать для других персонажей. Такой способ идеален для любой ситуации, в которой подобные ограничения не являются проблемой.
Если вы повторяли за мной действия туториала, то сейчас находитесь в в режиме Weight Paint. И это хорошо, потому что после добавления шляпы нам нужно снова заняться рисованием весов. Нажмите Tab, чтобы перейти в режим Edit mode и начните с переключения режима выделения на Vertex, нажав CTRL + Tab и выбрав в меню Vertex.
Теперь выберите ПКМ любую вершину в верхней части головы, находящуюся выше красной линии (которая является используемым для текстурирования UV-швом). Нажмите CTRL + L для выбора всех присоединённых вершин, так мы выберем всю модель. Теперь выберите UV delimiter, выбрав в нижней левой панели >UVs.
Теперь будет выбрана только верхняя часть головы.
Выберите также edge loop под ней, удерживая Shift и Alt (или Option), а затем нажав ПКМ на любой из первых горизонтальных рёбер ниже.
Теперь дублируйте выбранные грани, нажав Shift + D, а затем Enter. Немного переместите дублированные грани, нажав G, Z и 0.01.
Затем отмасштабируйте всё выделенное, нажав S, 1.05 и Enter.
Так мы немного сместим шляпу с головы, чтобы избежать Z-конфликта граней.
Шляпа пока похожа на висящий в воздухе кусок тела, поэтому чтобы прикрепить её к телу, сделаем следующее:
Это придаст шляпе немного глубины, чтобы она хорошо выглядела со всех сторон и в ней не было дыр. Однако шляпа из человеческой кожи — это не совсем то, чего бы нам хотелось. Для изменения цвета нам нужно сначала развернуть её UV-координаты, чтобы они красиво лежали на текстуре.
Выберите всю шляпу, выбрав любую её вершину и нажав CTRL + L. В этот раз измените ограничитель на Normal, чтобы выбрать все соединённые вершины.
Для нашей шляпы мы выполним одну из простейших в мире развёрток: из вида. Нажмите numpad 1, чтобы перейти в вид спереди, затем нажмите U, чтобы открыть меню Unwrap и выберите Project From View.
Если вы посмотрите на правую сторону окна Blender, в которой показана текстура, то заметите, что туда добавилось несколько вершин, похожих на половину шляпы:
Можно выбрать все вершины, переместив курсор мыши на текстуру и нажав A. Действия в Blender чувствительны к контексту и зависят от расположения курсора, поэтому пусть он пока находится внутри этой области текстуры.
Теперь нажмите G, чтобы переместить UV на синее пятно, подтвердите перемещение нажатием Enter, а затем отмасштабируйте выбранное, чтобы оно уместилось в пределах синей области: нажмите S и подтвердите клавишей Enter.
Если теперь посмотреть на персонажа, то можно увидеть, что его шляпа стала синей.
Можно изменить изображение текстуры, чтобы сделать любой другой цвет.
Теперь снова переместите курсор влево, рядом с моделью и нажмите Tab, чтобы вернуться в режим Weight Paint. Немного поверните кость Head, чтобы проверить, прикреплена ли шляпа.
Похоже, нам повезло! Поскольку вершины шляпы близко к кости Head, они добавились автоматически. Если бы этого не случилось, то нам пришлось бы раскрашивать шляпу вручную, как мы это делали с глазами.
Теперь мы рассмотрим создание и прикрепление отдельного объекта.
Прикрепление объектов
Перейдите в режим Object mode и нажмите Shift + A, чтобы открыть меню Add. Выберите Mesh > Cylinder, чтобы добавить в сцену новый цилиндр.
Предлагаемый по умолчанию цилиндр слишком велик, поэтому настроим его параметры в нижнем левом углу: изменим Radius на 0.04, а Depth на 1.2.
Благодаря этому цилиндр станет тоньше и короче.
Сделаем цилиндр гладким, нажав на кнопку Smooth в разделе Shading панели Tool Shelf слева.
Пока нашему цилиндру не назначено никакого материала. Чтобы назначить материал, откройте вкладку Material в панели Properties справа и выберите CuteMaterial из раскрывающегося списка рядом с кнопкой New.
Чтобы превратить цилиндр в коричневый посох, нам для начала потребуется выполнить UV-развёртку. Нажмите Tab, чтобы перейти в режим Edit mode, нажмите U, чтобы открыть меню Unwrap, и выберите Project From View.
Переместите курсор мыши на текстуру справа, нажмите G, чтобы переместить UV на коричневый кусок текстуры. Подтвердите перемещение клавишей Enter и уменьшите масштаб нажав S и переместив мышь так, чтобы UV поместились внутри этого куска.
Теперь посох стал коричневым. Не волнуйтесь о неправильном расположении, скоро мы им займёмся.
Откройте вкладку Constraints панели Properties. Добавьте новое ограничение (constraint), нажав на раскрывающийся список Add Object Constraint и выбрав Child Of.
Constraints используются для ограничения позиции, поворота и масштаба объекта. В нашем случае я сделал цилиндр дочерним объектом кости руки персонажа. Благодаря этому при создании анимаций объект будет постоянно прикреплён к руке. Это очень упрощает предварительный просмотр анимации и позволяет ограничить пересечения объекта с телом.
Задать ограничение очень просто. Нажмите на раскрывающийся список Target и выберите Armature. Теперь нажмите на раскрывающийся список Vertex Group и выберите Hand.R.
После этого вы заметите, что посох мгновенно прикрепился к правой руке персонажа. Однако его позиция и поворот не совсем верны. Поверните посох по оси Z на 90 градусов, нажав R, X, 90 и Enter. Теперь переместите его немного вперёд, нажав G, Y, -0.4 и Enter. Так намного лучше!
Пришла пора испытать посох. Вернитесь в режим Object mode, нажав Tab, выберите арматуру и переключитесь в режим Pose mode с помощью раскрывающегося списка в нижней части экрана. Поверните окно просмотра так, чтобы чётко видеть посох, выберите UpperArm.R и немного поверните её, нажав R и перемещая мышь. Посох будет следовать за рукой, как будто персонаж его держит.
Персонаж и его аксессуары готовы. Сохраните файл, наша работа здесь закончена.
Теперь мы займёмся экспортом модели и арматуры в Unity.
Экспорт в другие форматы
Примечание: если вам не интересно экспортировать модели в другие форматы, чтобы делиться ими с людьми, то можете пропустить этот раздел. Просто сохраните файл и закройте Blender.
Экспортировать в FBX из Blender очень просто. Для начала выберите в верхнем меню File > Export > FBX (.fbx).
Вы увидите режим экспорта. В отличие от большинства приложений, Blender не открывает отдельное окно, а вместо этого заменяет содержимое всего окна.
Можно выбрать место сохранения файла, выбрав папку слева или введя местоположение в поле сверху. Параметры экспорта указаны в нижнем левом углу окна:
Эти параметры экспорта по умолчанию подходят для Unity, но существует вероятность того, что в более сложных сценах они могут создать хаос, потому что экспортируют всё, даже источники освещения и камеры. Чтобы экспорт был чистым, внесите следующие изменения:
Снимите выделение с Camera, Lamp и Other. Это можно сделать, удерживая Shift и нажимая на опции, которые нужно отключить.
Если выбраны только такие опции, то никакие нежелательные объекты не экспортируются. Теперь поставьте флажок !EXPERIMENTAL! Apply Transform под этими опциями. Он применит позицию, поворот и масштаб всех объектов. Это означает, что неоднообразные значения будут сброшены; например, если поворот имел значения (X:23, Y:125, Z:7), то он будет сброшен на (X:0, Y:0, Z:0).
Переключитесь на вкладку Geometries, нажав на кнопку Geometries, и снимите флажок Use Modifiers Render Setting. Это позволит сохранить высокое количество полигонов внутри для рендеринга в Blender, но оставит его низким внутри Unity.
Далее откройте вкладку Armatures, поставьте флажок Only Deform Bones и снимите Add Leaf Bones. Это не позволит приложению Blender добавлять к арматуре лишние кости. Leaf bones необходимы только для совместимости с Maya. Non-deform bones, например, контролирующие кости, необходимы только в ПО моделирования для выполнения точной настройки; в таких игровых движках, как Unity, они бесполезны.
Опции Animation по умолчанию настроены правильно, так что менять их не нужно.
Настроив всё это, было бы слишком скучно каждый раз заниматься этим каждый раз при экспорте файла. И тут нам помогут пресеты. Мы можем сохранить все эти параметры во внутренние опции Blender для использования в будущем.
Для этого нажмите на кнопку + рядом с раскрывающимся списком Operator Presets, введите в текстовое поле название пресета и нажмите на кнопку OK. В этом туториале мы назовём его Unity FBX.
Если открыть теперь раскрывающийся список Operator Presets, то можно выбрать только что созданный пресет:
После этого параметры мгновенно будут применены. Пресеты работают для всех файлов, поэтому теперь вы можете запросто экспортировать любой файл Blender в FBX для использования в Unity.
Сохраните файл и закройте Blender. Наконец настало время перейти в Unity и воспользоваться нашей моделью.
Настройка гуманоида
Откройте заготовку проекта в Unity и посмотрите на окно Project.
Вот краткое описание папок:
Разобравшись с этим, давайте приступим к использованию персонажа!
Привязка аватара
Для начала выберите модель CuteCharacter из папки Models и откройте в Inspector вкладку Rig. Откройте раскрывающееся меню Animation Type и выберите Humanoid.
Так мы сообщим, что персонаж является гуманоидом, чтобы Unity могла использовать его соответствующим образом. Теперь нажмите Apply, чтобы сохранить эти параметры.
После краткого повторного импорта вы заметите, что появилась кнопка Configure…. Нажмите на неё, чтобы приступить к связыванию костей с системой Mecanim движка Unity’.
Посмотрите на окно Scene и поверните окно так, чтобы персонаж смотрел на вас. Заметьте зелёные кости; их использует движок Unity. При нажатии на любую из них будет выбрана соответствующая кость и в Hierarchy, и в Inspector.
Использование движком Unity костей напоминает работу кукловода. Вместо непосредственного использования файлов анимации для обновления костей в каждом кадре он считывает значения и применяет их к каждому гуманоиду на основании его определения Avatar. Это обеспечивает гибкость при работе с разными формами тел. Возьмём для примера персонажа, с которым мы работали — его пропорции нереалистичны, но это не имеет значения, ведь его скелет имеет необходимые кости: позвоночник, руки, ноги и т.д. Некоторые из костей могут быть короче, чем у большинства людей, но они всё-таки присутствуют.
Теперь посмотрим на Inspector: вы видите фигуру человека с разбросанными по ней зелёными и серыми кругами. Все сплошные круги необходимы для работы системы Avatar. Если какие-то из них отсутствуют, то они становятся красными, и вы не сможете правильно анимировать персонажа.
Пунктирные круги — это дополнительные кости для более сложных ригов. Все серые части отсутствуют, но необязательны. Например, у нашего персонажа нет пальцев.
Ниже представлено полное описание костей, и именно здесь нужно связывать части тела с костями. Если какой-то из кругов красный, то нужно назначить (или переназначить) кость. Созданный нами скелет полностью отвечал требованиям уже при импорте в Unity, поэтому никаких настроек не требуется. Ура!
Нажмите на кнопку Apply в нижнем правом углу и щёлкните кнопку Muscles & Settings в верхней части Inspector. Это позволит просматривать и настраивать виртуальные мышцы.
Вы увидите три раздела:
Раздел Per-Muscle Settings содержит подразделы, которые можно разворачивать нажатием на стрелки. В каждом из них есть отдельные превью. Эти подразделы позволяют указать минимальные и максимальные углы, чтобы избежать наложений в вашей модели.
Разверните раздел Left Arm и попробуйте перетаскивать ползунок Arm Down-Up. Заметьте, что происходит при минимальном значении:
Примечание: если персонаж слишком тёмный, чтобы создавать силуэт, то можно отключить в окне Scene освещение сцены, нажав на небольшой значок солнца в верхней части.
Рука движется через тело персонажа. Плохо!
Чтобы исправить это, переместите ползунок превью в наименьшее значение и измените minimum angle раздела Arm Down-Up на -20.
Сделайте то же самое для Right Arm > Arm Down-Up.
На этом мы закончим настройку мышц. Можно настроить и другие мышцы, чтобы предотвратить наложение, но в этом туториале мы остановимся на перемещении рук вверх-вниз.
Нажмите кнопку Apply в нижнем правом углу для сохранения изображений в Avatar и нажмите Done, чтобы закрыть режим привязки.
Теперь настало время добавить персонаж в сцену и дать ему воспроизводимую анимацию.
Использование персонажа
Чтобы добавить персонажа, перетащите модель CuteCharacter из папки Models в Hierarchy.
Задайте для CuteCharacter поворот (X:0, Y:180, Z:0), чтобы он смотрел в камеру.
Создайте новый контроллер анимаций, нажав правой клавишей на папке RW\Animation Controllers и выбрав Create > Animation Controller.
Назовите его CharacterController и дважды нажмите на него, чтобы открыть окно Animator. Теперь перетащите анимацию Idle из папки RW\Animations на сетку Animator, чтобы сделать её анимацией по умолчанию.
Далее выберите CuteCharacter в Hierarchy и нажмите на кнопку-селектор рядом с полем Controller. Выберите в окне выбора CharacterController.
Вот и всё! Нажмите на кнопку Play, чтобы увидеть персонажа в действии.
Теперь снова нажмите на кнопку Play, чтобы остановить сцену, и нажмите CTRL + S, чтобы сохранить изменения.
Куда двигаться дальше?
Поздравляю, вы выполнили туториал. Готовый проект можно скачать отсюда.
В этом туториале вы научились следующему:
Чтобы узнать больше о Blender, изучите следующие туториалы:
