Вища школа
Дошкільна педагогіка
Загальноосвітня школа
Цікаво знати
Наукові роботи викладачів і студентів
Патріотичне виховання
Дайджести
Творчі роботи студентів

Освітянам на замітку

Наукові роботи викладачів і студентів

Матеріали за темами:
 
Бурчак Євгенія Олександрівна,
старший викладач кафедри образотворчого мистецтва і дизайну
Дніпровського національного університету імені Олеся Гончара
Заболотня Т.О.,
магістерка кафедри образотворчого мистецтва і дизайну
Дніпровського національного університету імені Олеся Гончара


Перспективи 3D-моделювання у професії концепт-дизайнера 

3D-моделювання щодня стає все більш затребуваним у всьому світі. З одного боку, той факт, що мистецтво йде в ногу з технологіями, це добре, оскільки значно прискорює процес створення прототипів і ескізів, з іншого боку, існує безліч міфів про заміну ручної праці на звичайне моделювання. Насправді ці два процеси тісно переплетені, адже використовуються багатьма фахівцями одночасно. У кожного підходу є свої плюси та мінуси, і завдяки вмінню використовувати обидва підходи художник може найбільш якісно використати свій потенціал.

Існує усталений міф, що 3D художникам не потрібно вміти малювати руками, нібито всі етапи малювання можна вирішити за допомогою 3D-софту. Це не так, класичне малювання – це база, від якої студенти мають рухатися до освоєння 3D. Багато початківців концепт-художників стикаються з тим, що їм не вистачає саме академічної бази, а сáме – малювання, перспективи, основ теорії кольору та композиції.

З огляду на цей факт, у студентів вищих навчальних закладів на спеціальності дизайн та образотворче мистецтво є значна перевага, адже вони мають академічну базу знань. Однак, на даний момент навчання на цих спеціальностях не передбачає навіть вступного курсу з 3D-моделювання, що є величезним недоглядом.

Також існує проблема застарілого підходу до навчання, який виявляється у відсутності прагнення впроваджувати нові інструменти для освіти дизайнерів і художників, а сáме 3D-моделювання. Думка про непотрібність знань із 3D-моделювання та необізнаність у їхніх перевагах спричиняє гальмування запровадженню нових форм професійної освіти.

Величезна швидкість розвитку технологій для створення ігор, кіно, предметів мистецтва тощо, а також велика конкуренція на ринку для дизайнерів і художників посилює актуальність даного питання. В наш час для того, щоб бути конкурентно здатним, молодий фахівець повинен бути підготовлений у багатьох сферах знань, адже ринок змінюється щороку, поповнюючись новими підходами до створення продуктів.

Визначити переваги вивчення 3D-моделювання для студентів вищих навчальних закладів, розібрати варіанти спеціальностей у геймдеві, де це актуально, розглянути етапи роботи дизайнерів у 3D-софтах є метою даного дослідження.

Розглянемо переваги 3D-моделювання для студентів вищих навчальних закладів на спеціальностях дизайн та образотворче мистецтво.

По-перше, варто зазначити, що для роботи в 3D-моделюванні обов’язково потрібна академічна база у 2D-напрямках, а сáме – розуміння перспективи, анатомії, простору, основи роботи зі світлом/тінями, уміння намалювати виразний концепт. Художник може вміти виконати як об’ємний малюнок складного об’єкту, так і елементи, з яких він складається.

Планування 3D-робіт має відбуватися на папері й тільки там, кожен складний об’єкт сцени має бути зображений у кількох ракурсах, плюс кількох загальних начерках, тільки тоді починається процес 3D-моделювання. Прогалини в основах завжди даватимуться взнаки при виконанні практично будь-якого завдання, наприклад, виставлянні перспективи або підборі колірного контрасту.

Якщо говорити про переваги, то, насамперед, варто відзначити, що 3D-середовище набагато гнучкіше, ніж 2D – художник може дуже швидко створити чорновий варіант із декількома ракурсами та різною композицією елементів, а потім погодити це із замовником.

Модульні ассети дозволяють дуже швидко зробити кілька варіантів сцени, змінюючи ракурс і композицію елементів. Це дає можливість дуже швидко узгодити чернетку проєкту з клієнтом, щоб якомога раніше перейти до створення фінального варіанту. Крім того, згодом у художника з’являється власна бібліотека ассетів, яку можна повторно використати для швидкого створення чорнових варіантів.

Гнучкість – це найбільша перевага 3D: з ним не потрібно малювати кілька варіантів із декількох ракурсів, а будь-які зміни на пізніших етапах не вимагатимуть повної обробки роботи.

Основна перевага роботи з 3D – швидкість. З ним можна швидко досягти правильної побудови та коректної світлотіні, що стане чудовою базою для подальшого окреслення. Ввівши 3D в робочий пайплайн, можна практично «перескочити» через початкові етапи створення малюнку.

Це здається надто легким. Новачки досі сумніваються: чи вважати 3D-болванки чимось неправильним. У реальній роботі таких питань не виникає – швидкість виробництва важливіша за те, як досягають результату. Особливо, якщо методи позитивно впливають на якість: час, заощаджений на суто технічних речах на кшталт побудови перспективи, можна витратити на передачу потрібної атмосфери, вдумливий підбір кольорів і опрацювання деталей.

Крім того, все не так просто: 3D-болванки не беруться з повітря. Створюючи їх, художники шукають референси, продумують майбутній малюнок, часто роблять серію начерків і вже згодом починають моделювати. Всі комбінують 2D і 3D абсолютно по-різному. Деякі професіонали відразу починають працювати над тривимірною моделлю, інші спочатку роблять грубий начерк у 2D, а вже на його основі – модель під опис. Виходить ланцюжок 2D->3D->2D.

Якщо професіоналу 3D потрібно освоювати відразу багато навичок (моделювання, ретопологія, мапінг, текстурування та багато іншого – дивитися нижче), то «двєдєйніку» вся ця наука цілком не знадобиться. Для створення болванок під опис вистачить базового знайомства з 3D-інструментами.

3D-болванки незамінні, коли потрібно намалювати кілька концептів із різних ракурсів: замість малювати кожен кадр з нуля, художник просто рухає камеру. Сценаріїв освітлення також можна виставити кілька. Крім того, можливість налаштувати ракурс так, як, наприклад, матиме вигляд камера в самій грі – це велика перевага, тому що художник відразу ж може уявити собі, як користувач дивиться на локацію. Це дозволяє переконатися, що простір стане по-справжньому цікавим, і це буде гарно не лише на концепт-арті.

Проаналізуймо основні складнощі в освоєнні.

3D складніше ніж здається, і часом творчість тут тоне у складнощах реалізації. Це дуже тонкий момент, складно донести ту думку, про яку йдеться, – у 3D неймовірно нетворчий шлях до реалізації, він дуже технічний, художникові – творчій натурі – постійно доводиться ставати інженером і в’язнути в технічних дрібницях. Так, у результаті дуже гарна «картинка», але за нею стоять десятки годин досить одноманітної та кропіткої роботи. Можна сказати, що це «смаківщина» і немає нічого кращого, ніж працювати в десятках екранів налаштувань і повертати мільйони полігонів у в’юпорті, проте, 3D не таке вже цікаве і творче заняття, як може здатися збоку. Іноді за гарною роботою стоять роки досвіду та місяці праці.

Це нескінченний пошук рішень і шляхів обходу, компромісів і неста ндартних поглядів на вирішення завдань, хоча так можна сказати майже про все. Але 3D – чудова річ, і зараз все набагато зручніше і простіше, ніж було 10–15 років тому.

Занадто багато софту. На жаль, це теж чиста правда, і тут проблема не просто у виборі, складність у тому, що чим би художник не займався, не вдасться обійтися 1–2 програмами, він неминуче обросте шаленою кількістю плагінів, зовнішніх рендерів, стороннього софту та інших випадкових об’єктів. Чим би художник не захотів займатися, швидше за все йому доведеться освоїти 1–2 3D пакети, багато плагінів до них, аби швидко отримати уявлення про те, що таке ZBrush і для чого він потрібен, освоїти будь-який растровий 2D-редактор, розібратися в роботі 3-х зовнішніх рендерів, а також не забути про вузькоспеціалізований софт, який неминуче з’явиться, як тільки з’явиться визначеність у спеціалізації.

Потім прийде усвідомлення, що одне зручніше робити в одному пакеті, інше – в іншому, і підуть неймовірні поєднання моделювання в одному місці, текстурування – в другому, анімації – в третьому, а візуалізації – ще в чомусь, все це обросте глюками та багами софту, дрібною та великою несумісністю, людині доведеться шукати уроки, намагатись дізнатися на форумах, створити тисячі «милиць» для вирішення тих чи інших завдань.

Усе дуже швидко змінюється. Є ще один момент, про який потрібно знати, світ 3D- софту досить швидко змінюється, кожні півроку багато чого серйозно оновлюється, виходить новий софт, щось доробляють, переробляють до невпізнання. Варто лише перестати стежити за цим, як одразу можна помітити, що починається відставання від інших, всі вже давно використовують якийсь новий софт, набувають переваги у швидкості та можливостях, так що відставати не варто. У робочому графіку складно знайти час, щоб серйозно надолужити великий пласт знань. Варто трохи відволіктися, і всі вже живуть в іншому світі, тому найкраще не припиняти стежити за новинами і пробувати якнайбільше нового, намагатися виділяти у своєму графіку час, щоб стежити за розвитком індустрії.

Сьогодні існує доволі розмаїтий ринок спеціалізації 3D-художників.

3D-artist, він же 3D-художник, створює тривимірні об’єкти та текстури для комп’ютерних і мобільних ігор. Також він може займатися графікою для кіно та реклами, візуальними ефектами, моделюванням архітектури та природних ландшафтів.

Завдання 3D-художника залежить від жанру, візуального стилю чи особливостей розробки графіки. Ще важливо, на якому етапі фахівець включився в роботу: проєкт тільки-но почали розробляти чи його вже якийсь час робить постійна  команда з певним набором навичок та інструментів. Навряд чи арт-відділ у середині розробки перейде з Maya на 3ds Max – частина роботи вже зроблена, а вносити масштабні редагування в наявний контент і переучувати команду надто затратно.

Поділяють кілька спеціалізацій 3D-художників.
На високобюджетних ігрових проєктах, як правило, вони поділяються. Це залежить від типу контенту та інструментів, у яких він створюється.

3D Character Artist займається графікою для персонажів. Художник за персонажами повинен знати та розуміти анатомію, принципи візуального сприйняття, і не лише. Він чудово володіє софтом для створення фотореалістичних портретів (наприклад, Mari) та натуралістичного одягу (Marvelous Designer).

3D Environment Artist створює ігрове оточення. Його головне завдання – посилювати ігровий досвід і занурювати гравця в атмосферу. У цьому допомагають програми/плагіни для генерації рослинності (SpeedTree) та ландшафту (World Machine, World Creator). Substance Designer у роботі 3D Environment Artist має особливе значення – це головний інструмент створення процедурних матеріалів оточення. Знання архітектурних стилів чи, наприклад, ландшафтного дизайну для цієї спеціалізації буде плюсом.

3D Hard Surface Artist створює механізми, зброю та техніку. Інженерний досвід у роботі дуже корисний. Такий спеціаліст має глибокі знання програм CAD (наприклад, Fusion 360), щоб працювати над складними механічними конструкціями, які потребують особливої точності.

3D VFX Artist робить тривимірні візуальні ефекти. Він створює фінальні штрихи для візуалу проєкту та наводить красу. Потрібно знати програми для FX, такі, як Houdini, або плагіни для 3D-редакторів, які їх замінюють, редактори частинок і ефектів для всіх основних движків (у випадку ігор), а також класичні рендери (у випадку синематиків).

3D Texture Artist створює матеріали для тривимірних моделей. Substance Designer, Substance Painter та Mari – головні інструменти цієї спеціалізації. Тут важливе око, накидане на параметри реальних матеріалів, а також уміння повторити їх реалістично. Крім того, обов’язково знати принципи роботи матеріалів для класичних рендерів, синематиків та PBR (physically based rendering – концепція рендерингу, яка базується на фізичних принципах).

3D Technical Artist виступає сполучною ланкою між 3D-художниками та розробниками. Художник повинен досконально знати весь процес відображення тривимірної графіки на хардверному та софтверному рівнях. Розуміти, як працюють шейдери (в ідеалі – вміти їх писати), знати особливості основних ігрових движків (UE4, Unity), способи оптимізації елементів тривимірної графіки та їхній вплив на продуктивність.

3D Generalist займається широким фронтом робіт. Це фахівець із максимально великим набором навичок і освоєних програм. Він може працювати як із графікою для синематиків, так і для ігор із 3D-реалтаймом.

В інді-проєктах і невеликих студіях художник має бути універсальним фахівцем. Вміти моделювати, малювати концепти, робити ефекти й анімації, займатися інтерфейсами тощо – набір скіллів залежить від потреб проєкту. За потреби фахівцю доводиться швидко навчатись.

Тривимірні зображення можуть використовуватися в різних індустріях:

  •  - у кіно та мультфільмах;
  •  - у комп’ютерних іграх: створення персонажів і оточення;
  •  - e-commerce: візуалізація товарів для інтернет-магазинів;
  •  - у сфері будь-якого виробництва: презентація концепту продукту – від ювелірних прикрас до космічних кораблів;
  •  - у рекламі: різні візуальні ефекти;
  •  - в архітектурі: дизайн-проєкти екстер’єрів/інтер’єрів;
  •  - у медицині, науці та інших сферах, де потрібна об’ємна візуалізація.
Можна виділити три основні галузі, де активно використовуються тривимірні моделі. Це – сфери розваг, медицини та промисловості. Перша найрозвинутіша, до неї належать фільми, комп’ютерні ігри, віртуальні світи, анімації.

У медичній сфері 3D-моделювання поширене в косметології та хірургії, оскільки допомагає візуалізувати зміни, також дозволяє моделювати протези та імплантати, ортопедичні речі, окремі органи та багато іншого.

Ефективність промисловості зросла з появою 3D-моделювання, адже це дозволяє автоматизувати проєктні роботи, архітектурну візуалізацію (перехід від паперових носіїв до цифрових), як наслідок – зниження витрат, швидка розробка, простота виготовлення.

Висновок:

Два види творчості тісно переплетені – 3D-спеціалістам важливо розуміти 2D, тому що двовимірне проєктування побудоване на законах композиції та кольорознавства. Якщо зрозуміти, як вони працюють, буде легше знаходити свої помилки і доводити до високого рівня навіть найслабші начерки персонажів. Композиція допомагає сховати надмірно яскраві фрагменти концепту та посилити акценти. З нею легше зрозуміти, яка товщина потрібна обсягам і фаскам моделі. А кольорознавство врятує, якщо проблеми виникнуть у налаштуванні відтінків текстур і матеріалів. 3D-моделювання допомагає розвинути об’ємно-просторове мислення та економить час, який неминуче витрачається на побудову вірної перспективи.

У сучасному світі технології розвиваються дуже швидко. Відбувається автоматизація багатьох мистецьких процесів, які раніше виконувалися вручну. В даний час тенденція використання 3D-моделювання у багатьох сферах стає все більш поширеним явищем, великі компанії зі створення концепт-артів давно використовують ці технології у своїй роботі.

Отже, на основі проведеного аналізу можна зробити висновок, що з розвитком індустрії, 3D-моделювання набирає все більшої популярності, яка з кожним роком зростає. Відповідно, щоб студенти після здобуття освіти були конкуренто спроможними, сучасні ВНЗ повинні мати у програмі навчання принаймні ази 3D-моделювання, оскільки знання у цій галузі дасть випускникам величезні переваги на ринку праці та відкриють дорогу до безлічі затребуваних професій.


Використані джерела

1. What is the advantage of 3D over 2D for concept artist / Semikin M. // DTF Gamedev. – 2022.
2. Interview with Senior Concept Artist Alexander Melentiev / Kaino University //. – 2020.
3. McKenzi J. The Impact of Game-Based Learning in a Special Education Classroom / James McKenzi. // University of Northern Iowa. – 2020.
4. What is Augmented Reallity? Everything You Need to Know / Helen Papagiannis. // Graduate Research Papers. – 2018.