3.Outils utilisé

Avant de commencer à vous montrer le déroulement des opérations employé pour Varga, je vous énumère les outils pour ce projet.
Voici les spécifications de mon ordinateur, je vous les présente car certaines de mes limitations furent d’ordres matériels.

* xp 2500 @2400
* 1GB de RAM
* GeForce 6600GT

Comme vous pouvez vous en douter ce n'est pas du matériel très haut de gamme et je fus vite limité par le nombre de polygones affichés ( jusqu'à deux millions de poly sous Mudbox avant de trop grand ralentissement ), et sous Maya j'ai rencontré quelques crash à l'import du modèle 3D en obj s'il était composé de plus d'un million 500 faces ( pas suffisamment de mémoire vive ). La technique employée fut donc de détacher les parties de mon modèle 3D ( Tête, torse, jambes, etc .. ), j'ai ainsi pu contourner le problème rencontré et charger des modèles avec un niveau de détail satisfaisant ( les différentes partie n'excédent toutefois pas un million de faces en générale ).

Concernant le logiciel, j'utilise principalement Maya donc le travail ici montré est réalisé avec (modélisation, Uvs, Baking des textures et rendu ).
Pour la version haute définition, j'ai utilisé le célèbre Mudbox ( construction du LPM depuis Maya et export de l'objet vers Mudbox pour la création des détails ). Après que l'étape de scupting soit faite, j'exporte un version détaillé en obj ( il n'est ici pas utile d'exporter le niveau définition le plus haut de Mudbox, un maillage de 100-300 mille faces suffit amplement ) vers le logiciel Topogun ainsi que la version basse définition ( seulement si la version basse def existe déjà, sinon il est possible de modéliser le lpm depuis TopoGun ). Topogun permet de modifier et apporter des détails à un objet basse def sur une version haute définition en quelques clicks. Une fois cette étape validée, j'exporte mon deux modèles ( haute et basse def ) dans Maya pour calculer la Normalmap grâce à l'outil Transfert.
Certaines normalmap ont été détaillées dans Photoshop, d'autres intégralement créées via ce dernier.

Après tout ce bavardage laissez-moi-vous présenter quelques images WIP dans le paragraphe suivant.

4.Workflow utilisé pour Varga

Habituellement pour des personnages de jeu vous avez des spécificités auxquels se conformer: la limite du nombre de triangles, les tailles et nombres de textures à employer... Si vous respectez le nombre et la taille de texture mais si vous excédez le nombre de faces autorisé ( par de 500 à 1000 faces pour un budget total de 80000 ) et que la topologie vous convient, il y a peu de chance de rendre fou votre client !!
Pour cette compétition la limite était de 6000 triangles et je ne voulais vraiment pas la transgresser. Ainsi la première étape fut de répartir le nombre de polygones par objet: le char, l'animal de compagnie, l'arme principale. Il ne s'agissait pas d'un résultat final mais d'une estimation pour déterminer quels détails m’étaient autorisés sur les versions haute définition.

4.1.Low Poly -basse définition-

Ci-dessous un gif animé des étapes des différentes évolutions de mon modèles 3D basse définition (la version triangulé étant la finale).

Après avoir modélisé la version low def en entier, j'avais enfin un meilleur aperçu de la distribution du budget faces entre le personnage principal, l'animal de compagnie et l'arme. La prochaine étape est de commencer à casser le modèle en morceaux et à les nettoyer.
Pour que l'étape de sculpting soit idéale, il est important d'avoir une topologie propre ! Donc un modèle composé de face à quatre cotés ( quad ) en essayant d'éviter tout triangle et les situations où plus de faces se rejoignent en un seul vextex ( l'ajout d'une subdivision -ou smooth- peut révéler ce genre d'irrégularité dans le maillage). Dee cette façon vous aurez des résultats plus prévisible au moment de la subdivision et du sculpting. Au pire, vous pouvez déplacer les triangles et vextex joignant plus de quatre faces dans les endroits les moins visibles de votre modèle.
Toujours dans une logique de topologie propre, essayer d'avoir des formes de face carré ( à l'opposé du rectangle avec un ratio hauteur/largeur trop différent).
N'hésitez pas à rajouter des edges pour conformer tout cela. N'ayez crainte du nombre de face puisqu'il s'agit ici de la création du modèle dédié à la haute définition.
Ci-dessous plusieurs pièces du modèle prêtent à l'export pour Mudbox.

4.2.Details dans Mudbox

La prochaine étape est l'importation des parties de modèle basse définition dans Mudbox et l'ajout des détails que vous voulez... ou pouvez ... ou tant que la machine prend pas feu !

Nous abordons ici la partie la plus fun à mes yeux parmi toutes les étapes ! Je vous monterais quelques animations présentant l'avancée des détails sur plusieurs parties du modèle.

botte (un peu moins d'1 million de triangles pour le niveau le plus élevée)

hanches (1.6 millions de triangles pour le niveau le plus élevé)

jambe (autour de 500 000 triangles pour le niveau le plus élevé)

bras (autour de tris 600 000 triangles pour le niveau le plus élevé)

torse (autour de tris 800 000 triangles pour le niveau le plus élevé)

Ci-dessous vous pouvez découvrir le modèle 3D entier avec quelques 8.5 millions de triangles ( j'ai du importer les différentes partie séparément pour y arriver sur ma nouvelle machine et Maya est monté à un usage de plus de 3.5 giga de RAM !).

Maintenant que l'étape fun est derrière nous, je reprends mon modèle basse définition pour le conformer comme vu plus haut à mon modèle détaillé. J'utilise donc Topogun pour cette étape.
J'y importe donc mon modèle basse définition et une version élevée du modèle comme référence pour m'assurer de la conformité entre les deux topologies. Ceci je vous le rappelle assure une normale map réussi au moment de son calcul ( baking de normal map ) .

Je répète l'opération pour chacune des parties de mon modèle que j'ai sculpté séparément. Quand tout est fini, je suis prêt pour la réalisation de mes normals map.

4.3.Transfer Maps

A ce stade des opérations, j'ai en possession mon modèle basse définition et les différentes parties de modèle détaillées en haute définition. Je peux donc commencer les UVs.

Il y a beaucoup d'outils pour la création UVs: UVLayout, Unfold 3D, les plugins basés sur le Pelt, etc.....
Certains vous diront pourquoi tel ou tel outil est meilleur mais pour ma part, je préfère travailler avec les outils fournis par Maya qui demandent plus d'attention notamment sur les découpes, mais avec lesquels je parviens toujours à mes fins. J'ai bien essayé Headus UVlayout et Unfold mais je préfère la fonction Un fold de Maya qui est plus rapide à l'usage à mes yeux ( ndlr: l'Unfold de Maya ?? Je veux bien qu'on m'éclaire sur cette bizarrerie... )

Je ne montrerai pas ici comment j'ai travaillé mes UVs puisque beaucoup d'entre vous n'utilisent pas Maya pour cette étape et que ce n'est pas le sujet du didacticiel.

L'idée est de déplier les UVs avec le moins de distorsions possibles et de placer les découpes sur les parties les moins visibles du modèle ( comme pour les jambes et les bras sur les zones inférieurs ). Les îlots d'Uvs ( couture de découpe ) peuvent être déterminés en fonction des parties de modèle que nous avons séparé sur la version haute déf ( La botte, la jambe, la tête, ect .. sont autant d'îlots d'UVs ).

Une fois les UVs réalisés nous sommes prêt pour la création des textures de normale ( ou autres si nécessaire ).
J'utilise donc ici l'outil Transfert de Maya ( Menu Rendering / Lighting-shading / Transfert Map ). Les utilisateurs de 3dsmax ont cette possibilité via le render to texture.
Voici en exemple ce processus sur la botte :

- avant de commencer, gardez à l'esprit que les UVs ne doivent contenir aucun overlapping ( croisement de d'Uvs occasionnant des recouvrements ) pour la réussite du baking de la normal map. La planche d'Uvs doit être contenue dans l'espace 0 - 1.

- importer les versions basses et élevées des modèles dans Maya et s'assurer qu'elles sont l'une sur l'autre

- ouvrir la fenêtre de dialogue Transfert Map

- Sélectionner la version low poly puis cliquer dans la fenêtre sur Add dans la sous partie Target Mesh, sélectionner la version High Def et cliquer sur Add dans la sous partie Source Meshes ( voir l'image ci-dessus ).
(si aucune géométrie n'est associée à la source, Maya prendra en compte les géométries de toute la scène !).

- dans l'option d'affichage Display pour le "target mesh", sélectionner le mode Enveloppe ( ou bien mesh enveloppe)

- cette étape au dessus permet la création d'une enveloppe de recherche pour la création de la normalmap. Notez que cette enveloppe est éditable comme n'importe quel modèle 3D ! Vous pouvez jouer avec la valeur Offset qui permet d'éloigner cette enveloppe de la géométrie si jamais vous aviez une interpénétration de cette dernier avec le modèle haute définition. (comme dans la troisème case de l'image ci dessous)

- Attention, si l'enveloppe est trop éloignée cela peut occasionner des erreurs lors du baking. J'ai pris l'habitude de faire quelques tests pour découvrir les résultats. Positionner au plus prêt pour avoir presque l'intégralité du modèle haute définition enveloppé comme le montre l'image en dessous.

A ce stade, sélectionner l'enveloppe et déformer la aux endroits nécessaires pour parfaire la forme enveloppante sans laisser de pénétration entre cette dernière et le maillage détaillé.

- Sélectionner alors les textures que vous aimeriez voir calculer ( baking ). Pour ma part, je me contente ici que de la Normalmap. ( Vous pouvez aussi calculer l'ambiant occlusion... Elle sera évidement calculer depuis la version haute def, mais le calcul de l'occlusion prends trop de temps sur ma machine donc j'évite cette étape; au lieu de cela j'y préférerais le BatchBake de MentalRay calculé depuis le modèle basse def avec sa normalmap associée. Ceci fonctionne bien plus rapidement pour un résultat identique ! Nous y reviendrons plus tard en détail.
Assurez vous aussi du chemin des textures à sauver, de leur format, leur résolution. Enfin prêter attention à la méthode de recherche en mode "Inside Enveloppe Only" dans la sous partie " Detailled options".

- Vous êtes maintenant prêt à calculer vos textures en cliquant le bouton Bake !

- Si votre texture de normale ne semble pas correcte, revenez à la fenêtre Transfert Map et réajuster vos réglages.
Mais si votre enveloppe englobe bien votre modèle haute def cela ne devrait pas arriver. Si par contre vous êtres trop paresseux pour bien éditer votre enveloppe à la main, vous pouvez toujours essayer les méthodes de recherche "Inside then Outside" ou " Closest to enveloppe". Ces deux techniques peuvent aussi bien donner de bon résultat qu'afficher des textures complètement inutilisables ! Cela ne résout pas réellement le problème d'intersection avec l'enveloppe.

Voici les mêmes étapes de création mais cette fois ci dédiées à 3dsmax.
- Sélectionnez le modèle basse def, puis menu Render > Render to Texture
- vérifier que le Projection Mapping est sur "on"
- cliquer sur le bouton Pick et sélectionner le modèle haute def
- et la.... 3dsmax créer une enveloppe un peu fantaisiste !
- choisir le modificateur de projection
- aller dans la partie Cage et cliquer sur Reset ! Cette fois l'enveloppe devrait se conformer à votre modèle basse def.
- dans la section Push, vous pouvez augmenter la valeur afin de vous assurer que celle ci englobe bien la version haute def, comme dans Maya
- De la même façon de quand Maya encore une fois, vous pouvez éditer cette enveloppe afin de vous assurer que le modèle haute def soit bien à l'intérieur.
- Une fois toutes ces petites opérations, vous pouvez à nouveau sélectionner le modèle basse définition et dans le Render to Texture, cliquer sur Render.
- Si la texture n'est pas correcte, ajuster à nouveau l'enveloppe autour de la version haute def.