Low poly: Low-poly модель. От эскиза до изделия / Хабр

Статья 3/7 про сетку. Lowpoly, Highpoly и вертекс нормали

XYZ Media

Это третья статья из цикла про ААА-пайплайн. Вот ссылки на все пять, выбирай ту, которая тебе нужна:

1. ААА-пайплайн
2. Драфт
3. Сетка
4. Развертка
5. Запечка

Эта статья поможет новичкам, которые хотят научиться делать high poly и low poly так, чтобы потом не переделывать. Ты узнаешь, что такое сетка, зачем она нужна и из чего состоит. Поймешь, зачем нужны ограничения по полигонам и как оптимизировать свою модель. Внимательное изучение статьи займет около 20 минут. Если возникнут вопросы — пиши в чат-бот (кнопка справа внизу). Там на связи живой менеджер 🙂 Он поможет разобраться. Ну что, давай начнем!

Из чего состоит любая 3D-модель

Сетка — технический этап и он требует понимания технологий. Прежде чем говорить о работе с low poly и high poly давай разберем из чего состоят все модели и какие особенности игровых движков нужно знать.

Любая 3D модель состоит из:

⚫️ Точек (vertex, вертекс)
➖ Рёбер (edge, эдж)
⬛️ Плоскостей (tris, polygon, nGon, трис, полигон, эн-гон)

#1 Точки (вертексы)

Это простейший элемент модели. У каждой точки есть 2 параметра: координаты в пространстве и направленность.

Координаты точки в 3D-пространстве

1. Положение в пространстве — это ее положение по осям x, y, z;
2. Направленность еще называется «вертекс нормаль».

Вертекс нормалей влияет на поведение света на поверхности модели. В игровых движках свет работает не так, как в реальном мире. В играх свет — это математическая абстракция.

#2 Рёбра (edge)

Ребро — это 2 точки, которые соединены линией. У каждой из этих точек есть вертекс нормалей.

#3 Полигоны (polygons)

Из точек и ребер мы создаём многоугольники. В геймдеве их называют полигоны. Самый простой полигон состоит из 3 точек — это треугольник.

Помимо треугольников, есть четырехугольники (quad/квад) и многоугольники (n-gons/нгоны). Так что, ты можешь создать полигон из любого количества точек. Но учти — во всех игровых движках и 3D-программах все состоит из треугольников. Поэтому, когда ты делаешь квад или нгон — программа автоматически превращает их в треугольники (это называется триангуляция). У разных программ свои алгоритмы триангуляции. Потому, одна и та же модель в разных программах выглядит по-разному.

3 программы в которых одна и та же модель воспроизводится по разному. Marmoset не правильно посчитал полигоны и потому на модели даже нет отверстия внутри.

Из-за разных алгоритмов триангуляции модель меняется, когда мы добавляем ее в игровой движок. Если не хочешь, чтобы программа искажала модели — перед экспортом триангулируй полигоны вручную.

Слева искаженный блик, а справа хорошая триангуляция

Триангуляция — одна из ключевых задач создания игровой сетки. Мы переводим всё в треугольники руками, чтобы блики были одинаковыми.

Если на модели есть квадрат и все точки лежат в одной плоскости — проблем с бликом скорее всего не будет. Но если одна или несколько точек выходят за пределы плоскости, могут начаться проблемы. Поэтому, внимательно следи за такими полигонами.

Такие полигоны называются непланарами (non-planar)

Что такое запечка нормала

Нормали — это векторы, которые определяют, как свет отражается от поверхности. Они есть у каждой точки модели. Если их изменить, поменяется поведение света. Но векторы отражения нельзя поставить на случайное место, они находятся у точки.

Добавить нормаль внутри полигона не получится, их нужно фиксить руками в том месте, где есть вертекс (точка). Но есть крутая технология — карта нормалей (Normal Map), которая помогает обойти этот этап. Карта нормалей — это текстура, которая создает виртуальные вертекс нормали внутри каждого пикселя.

Вот простой куб:

Normal Map у него будет выглядеть как на фото внизу. По сути, это отсутствие карты нормалей, он никак не влияет на твою модель. Синий цвет означает, что нормали перпендикулярны поверхности.

Просто синий цвет. 128,128,255 RGB

А теперь откроем фотошоп и добавим на него вот такую детальку:

В красном канале горизонтальный градиент, в зеленом канале вертикальный. А теперь смотри что будет, если Normal Map привязать к модели:

Normal Map умеет рисовать детализацию с бликами поверх полигонов

Normal Map не рисуют руками, для этого используют технологии запечки и рисования нормала. Скопируй этот куб в отдельный файл и замодель на нем любую детализацию.

Теперь у нас 2 файла — обычный куб и куб с кучей деталей. Обычный куб — это low poly модель, в которой нет лишней детализации. Такую модель мы вставляем в игровой движок, потому что она не сильно детализирована и не перегружает его. А есть high poly модель — куб с кучей деталей.

Технология «запечки» позволяет перенести вертекс нормали с детальной модели на легкую low poly и сохранить их в Normal Map. В этом случае в кубе 6 полигонов, а модель отражает свет, как куб с кучей деталей.

Модель запеченная с Normal Map

Обычный куб с Normal Map бликует как детализированная модель, хотя детализации в нем нет. Это просто хитрое искажение вертекса нормалей с помощью отдельной текстуры.

В карте нормалей каждый пиксель создает на поверхности виртуальную вертекс нормаль (точку с отражением света).

Нейтральный голубой цвет (128,128,255 RGB) означает, что оригинальная вертекс нормаль не будет меняться. Красный канал отвечает за отклонение нормали влево или вправо, зеленый — вверх или вниз. Синий имитирует глубину.

Что происходит с сеткой после драфта?

Как только мы закончили драфт модели, на нем уже есть сетка. Но она еще не оптимизирована для игры. Внизу, на примере машины показан драфт, на котором из-за большой детализации превышен лимит полигонов. Если листнешь вправо, увидишь разницу по количеству полигонов на этапе драфта, LowPoly и HighPoly.

Драфт нельзя засунуть в игру. В нем либо движок неправильно стриангулирует сетку, либо лимит по полигонам будет превышен. Потому, для игр нужны легкие модели из треугольников и минимума полигонов. Такая модель называется LowPoly.

Вспомни наш куб. Все 8 точек влияют на силуэт, удалять ничего нельзя, иначе это будет уже не куб. Это и есть LowPoly модель, которую вставляют в игровой движок. По пайплайну, детализацию модели мы делаем с помощью запечки HighPoly на Normal. Поэтому мы должны взять драфт, сделать его супер детализированным, а потом запечь детали и накинуть их на LowPoly модель.

На последней модели всего 8 полигонов, а детализация сделана через Normal Map

Если работаешь по пайплайну для игры — на этапе сетки нужно сделать LowPoly и HighPoly с правильной топологией.

На драфте студент собрал основные формы, на high poly сделал модель пластичной и, а на low poly избавился от лишнего, сделав сетку легкой.

Три вида сетки

1. LowPoly — упрощённая модель для игры с минимальным количеством полигонов.
2. HighPoly — детализированная модель, которая нужна, чтобы перенести всю детализацию на low poly через Normal Map.
3. MidPoly — компромис между бесконечно детализированными high poly и оптимизированными low poly. Используется в основном для кино.

Давай разберём каждый из трёх видов по отдельности.

1. Low Poly

LowPoly для видео игры нужно делать легкой, с небольшим числом полигонов. Все плоские детали рисуют в текстурах или на нормале, а геометрией отбивают только объекты, которые влияют на силуэт.

Low poly для разных игр отличаются. На мобилках low poly очень легкая, 2к — 10к треугольников. На ААА-проектах только на главного персонажа может выйти 50-60к треугольников. А бывают проекты по 250к треугольников на персонажа.

В этой модели 55,4к треугольников

А это моделька идеально подойдет для мобильной игры, в ней всего 3,2к треугольников. https://skfb.ly/6IHTT

Очень клёвая моделька, всего на 13,2к трисов. Часть детализации делается картой прозрачности https://skfb.ly/6HwCM

Моделька из известной игры на 258,8к трисов https://skfb.ly/6MDUQ

Low poly сильно зависит от технологии. В мобильной игре, на важном объекте 5-7к полигонов. В старых играх важные объекты были по 10-20к полигонов. Современные игры тянут модели по 50-150к полигонов. А бывают модели и по 200-300к полигонов, например, корабли, танки или дома.

low poly с бампом — это как нормал, но чуть проще

Откуда берётся лимит на low poly?

Представь, что технический директор высчитал ограничение на локацию в 10 млн полигонов и 200 материалов. Получаем по 150-200 моделей в которых от 10 до 100к полигонов. Это ограничение взялось из производительности движка и железа, под которое делается игра.

Как сделать low poly?

Вот главные правила:

• На low poly важны полигоны, которые влияют на силуэт формы.
• Элементы, которые не видишь нужно удалять.
• Всё, что слишком угловато на силуэте — округляй. Иногда для этого надо добавить новую геометрию.
• Все плоские детали, не влияющие на силуэт, рисуются через текстуры или на нормале.

В правой форме больше сечений на внешней грани, потому геометрия выглядит более круглой, чем левая

Картинка, которую я стащил где-то в интернете. Обрати внимание, дядька убрал почти половину полигонов, просто удалив лишний мусор, но силуэт и формы модели не поменялись

• Цилиндры кратны 4, а число сечений зависит от размера цилиндра

На нижнем ряду маленькие цилиндры слишком плотные, а большие недостаточно детальные

• Удаляй задние стенки у объектов.
• Пересекающиеся объекты утапливай друг в друга. Но не переусердствуй — тогда впустую потратишь место на развертке. Ставить их впритык друг к другу тоже ошибка — может появиться зазор, через который шов будет некрасиво бликовать.

Перед запечкой переноси сложные формы в треугольники. А четырехугольники и многоугольники триангулируй вручную. В одной программе может быть норм, а в другой будет кривой блик или форма.

На этапе low poly, это делать не обязательно, т.к. развёртку проще делать с квадратами, но потом этот момент нужно учесть.

Одна и та же модель с разной триангуляцией

2. High Poly

High poly — это детализированная модель без ограничений по полигонам. Такие модели делают концепторы, а в видеоиграх они нужны для запечки нормала.

На high poly можно всё, потому что нет ограничений по полигонам. Главное ограничение — чтобы файл открылся на компе. На high poly работают с квадратами вместо треугольников, а от угловатостей избавляются при помощи сглаживания. В игровой движок такую сетку не засунешь, но она может быть сколько угодно детализированной и гладкой.

3 способа сделать high poly:

В видеоиграх high poly нужна для запечки нормала. Для сложных органических форм первым делают high poly, а потом «ретопят» в low poly.

Это сабдив геометрия под запечку

1) Cабдив (subD) — это создание high poly через поддержки. Ты делаешь формы, накладываешь поддержки, они правильно скругляются и получается более гладкая модель без угловатостей. Самое важное на сабдиве — понять, как строить лупы и кольца полигонов, чтобы они подчеркивали форму модели.

Слева полигональные кольца направлены без учета формы, а справа они аккуратно обводят угол.

2) Скульпт — это как пластилин, только в 3D. Мы используем скульпт, если у модели мягкие формы или органика. Программы для скульптинга (zBrush, mudbox, 3d coat) делают сетку настолько плотной, что наша модель становится мягкой и тянется как 3D-пластилин. Когда работаем со скульптом — можем работать с десятками и сотнями миллионов полигонов. Мы учим как скульптить для игр на бесплатном курсе по zBrush.

Тяжелую сетку из программ по скульпту оптимизируют с помощью алгоритмов

клевый скупльпт https://skfb.ly/6MUvt

3) CAD геометрия — каждая поверхность задается формулой, поэтому модель гладкая и плавная, ее легко редактировать на любом этапе. CAD подходит для твердотельного моделирования из-за того, что модели получаются гладкими. Крутой CAD софт — Fusion 360. Его сделали для инженеров, чтобы они проектировали и собирали реальные мосты, машины, роботов. Если хочешь научиться моделить технику в Fusion 360 — присмотрись к нашему курсу Hard Surface Lite.

3. Mid Poly

Это компромисс между бесконечно детализированными high poly и оптимизированными low poly. С этой сеткой делают детальные и интересные модели, которые клёво смотрятся в кадре, но в то же время они оптимизированы лучше, чем high poly. Mid poly больше используют для кино, чем для игр. В играх важно влезть в число полигонов установленное техническим директором, чтобы игра была быстрой и не лагала. А в кино важно, чтобы картинка была красивой, потому не так страшно перегрузить движок, просто рендерится фильм будет дольше.

Пример Mid Poly сетки из Love Death and Robots

Подведем итоги

Сегодня ты узнал много нового про вертекс нормали и работу с топологией. Разобрался, как работает технология запечки, зачем нужно делать 2 файла — low poly и high poly, как они связаны друг с другом через Normal Map.

К чему ведут провалы на этапе сетки?

— К плохой оптимизации и не аккуратному шейдингу;
— Плохую low poly даже текстуры не спасут;
— Ошибки с хардами и софтами испортят запечку и текстуры;
— Плохая high poly с потягами и плохим шейдингом — не запечется;
— high poly и low poly должны совпадать. Они должны быть похожи друг на друга и покрывать друг друга. Иначе будут проблемы на запечке.

Что дальше

Если хочешь освоить весь пайплайн и научиться моделить в 3D, присмотрись к нашему курсу Draft Punk. Ты поймешь, как устроен пайплайн разработки 3D-моделей в больших игровых студиях. Научишься создавать выразительные драфты. Разберешься с топологией, high poly, low poly, разверткой и запечкой. А в конце создашь полноценную 3D-модель по всем правилам пайплайна. Полученных знаний хватит, чтобы работать на фрилансе или джуном в студии.

Вот что получилось у наших студентов после курса Draft Punk:

Если тебе интересны другие этапы пайплайна — переходи к следующей статье. 1 статья = 1 этап пайплайна, с уроками и примерами. Выбирай тему, с которой хочешь разобраться:

1. ААА-пайплайн
2. Драфт
3. Сетка
4. Развертка
5. Запечка

ВСЕ ПРОЧИТАЛ? ПЕРЕХОДИ К ПРАКТИКЕ!

Освой пайплайн и научись создавать 3D-модели на курсе Draft Punk

СМОТРЕТЬ ПРОГРАММУ

Понравилась статья?

ХОЧЕШЬ ПОЛУЧАТЬ ЛУЧШИЕ СТАТЬИ
ОТ XYZ РАЗ В НЕДЕЛЮ?

Подпишись на рассылку XYZ

Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь с условиями обработки данных

Бесплатно Lowpoly 3д модели | CGTrader

бесплатно 3д Lowpoly моделей, доступных для загрузки. Доступные в различных форматах, включая MAX, OBJ, FBX, 3DS, STL, C4D, Blend, MA, MB. Найти профессиональную Lowpoly3д модели для любых проектов 3д-проектирования как виртуальной реальности (VR), дополненной реальности (AR), игры, 3д визуализации или анимации….Show more

Фильтр

Бесплатно

Атрибуты

Низкополигональные3д-печатьАнимированныеPBRРигиКоллекция

Показать контент для взрослыхСкидки

Premium

obj, fbx, mtl

Premium

obj, fbx, blend, gltf, glb and more

Premium

$35.00

max, obj, fbx, mtl

Premium

blend

Premium

obj, fbx, mtl, lwo, lw and more

Premium

obj, mtl

Premium

obj, fbx, 3ds, stl, dae and more

Premium

obj, fbx, gltf, glb, stl and more

Premium

obj, fbx, mtl

Premium

obj, fbx, mtl, ma, mb and more

Premium

fbx, blend

Premium

max, obj, fbx, mtl

Premium

obj, fbx, 3ds, mtl

Premium

• Lowpoly
• PBR

obj, fbx, mtl, blend

Premium

obj, fbx, ma, mb, mtl

Premium

fbx, blend, ma, mb

Premium

obj, fbx, blend, mtl, unitypackage and more

Premium

• Lowpoly

obj, fbx, mtl, blend

Premium

fbx, blend

Premium

• Lowpoly
• PBR

obj, fbx, blend, mtl

Premium

obj, fbx, blend, mtl, stl

Premium

• Lowpoly

obj, fbx, blend, dae, mtl and more

Premium

• Lowpoly

obj, fbx, gltf, glb, mtl and more

Premium

obj, fbx, gltf, glb, mtl and more

Premium

obj, fbx, mtl

Premium

• Lowpoly

obj, fbx, 3ds, mtl, dae and more

Premium

obj, fbx, mtl, dae, blend and more

Premium

fbx

Premium

obj, fbx, 3ds, gltf, glb and more

Premium

• Lowpoly

obj, fbx, 3ds, mtl, stl and more

Premium

obj, fbx, mtl, blend

Premium

• Lowpoly

fbx, blend

Premium

max, obj, fbx, mtl

Premium

obj, fbx, blend, mtl, gltf and more

Premium

obj, fbx, mtl, blend

Premium

obj, fbx, c4d, mtl

Premium

• PBR

max, fbx

Premium

• Lowpoly

fbx, unitypackage, prefab

Premium

obj, fbx, blend, mtl

Premium

obj, mtl

Premium

• PBR

max, fbx

Premium

• Lowpoly
• PBR

obj, fbx, blend, dae, mtl and more

низкополигональных 3D-моделей | CGTrader

339 780 низкополигональных 3D-моделей доступны для скачивания. Эти модели содержат значительно меньшее количество полигонов и, следовательно, требуют меньше вычислительной мощности для рендеринга. Модели с меньшим количеством полигонов лучше всего использовать в приложениях реального времени, требующих быстрой обработки, таких как виртуальная реальность (VR), дополненная реальность (AR), смешанная реальность (MR), перекрестная реальность (XR) и игры, особенно мобильные игры. Выберите из нашей коллекции сфальсифицированных и анимированных моделей, чтобы легко использовать их в своих приложениях реального времени. Получите 3D-активы для сред, выберите реквизит, объекты или купите полные коллекции 3D-моделей, пакеты и пакеты со всем, что может понадобиться вашей игре. Экономьте время и деньги на разработке, создавайте прототипы или используйте 3D-модели в качестве заполнителей в своем проекте. Чтобы найти модели, которые предсказуемо отображаются в различных движках, используйте фильтр PBR рядом с панелью поиска. …Показать еще

Filter

$2

$500+

Min price2102050100200300450

Max price102050100200300500+

Free

Select attribute

Low-poly3D PrintAnimatedPBRRiggedCollection

Show Age+Discounts

Premium

• Lowpoly

$49. 00

obj, fbx, pdf, mtl, dae

Premium

• Lowpoly
• PBR

$25,00

obj, FBX, UnityPackage, Prefab, Uasset и More

Premium

• . Premium
  • ЗАБЛЮЧАЕТ
  • Animated
  • Lowpoly

  $ 30,00

  FBX, ABC, UnityPackage, Prefab

  Premium

  9

  Premium

  9
  0025 Lowpoly

  • PBR

   

  $65.00

  fbx, uasset, unitypackage, prefab, blend

  Premium

  • Rigged
  • Animated
  • Lowpoly
  • PBR

   

  $79.00

  max, obj, FBX, C4D, MTL и More

  Premium

  • Animated
  • Lowpoly
  • PBR

  $ 49,99

  OBJ, FBX, MTL, MA, MB и более

  , FBX, MTL, MA, MB и более

  . 0002 Premium

  • Lowpoly
  • PBR

   

  $78.00

  fbx, blend

  Premium

  • Lowpoly

   

  $89.00

  max, obj, fbx, mtl, ma and more

  Premium

  • Lowpoly

  $ 39,00

  MAX, OBJ, FBX, MTL

  Premium

  • Lowpoly
  • PBR
  9002 $ 89.00
  9002 $ 89.00 9003 9003
  9003 9003 9003 9003 9003 9003 9003 9003 9003 9003 9003
  9003 9003 9003 9003 9003 9003 9003 9003 9003 9003 9003 9003 9003 9003 9003 9003 9003 9003 9003 9003 9003 9003 9003 9003 9003 9003 9003 9003 9003 9000..0003

  Premium

  • Rigged
  • Lowpoly
  • PBR

   

  $129.99

  obj, fbx, mtl, tbscene, tbmat and more

  Premium

  • Lowpoly
  • PBR

   

  $79.00

  max, obj, fbx, blend, mtl и др.

  Premium

  • Rigged
  • Lowpoly

   

  19,99 $

  max, obj, fbx, mtl и др.0003

  Premium

  • Lowpoly
  • PBR

   

  $499.98

  obj, fbx, 3ds, mtl

  Premium

  • Rigged
  • Animated
  • Lowpoly
  • PBR

   

  $89.00

  max , obj, fbx, c4d, ma и другие

  Premium

  • Lowpoly

   

  29,00 $

  max, obj, fbx, 3ds, ma и другие

  0025 Lowpoly

   

  $89.00

  max, obj, fbx, gltf, glb and more

  Premium

  • Lowpoly
  • PBR

   

  $23.00

  obj, fbx, mtl, blend

  Premium

  • Lowpoly

  $ 50,00

  MAX, OBJ, FBX, MTL, DAE

  Premium

  • .0003

    $ 89,00

    MAX, OBJ, FBX, C4D, MA и более

    Premium

    • .

      Premium

      • Строительный
      • Animated
      • Lowpoly
      • PBR

      $ 79.00

      OBJ, FBX, Blend, MA, MB и MER

      Premium

    • Lowpoly

    $ 49,99

    OBJ, FBX, MTL, MA, MB и More

    Premium

    • Lowpoly
    9002 $ 160,009
    .3
    . Premium
    • Lowpoly

    $ 69,00

    MAX, OBJ, FBX, BLEND, STL и More

    Premium

    • Lowpoly
    9002 $ 69.00
  • 9002
    9003 9003
    9003 9003
    9003 9003 9003 9003
    9003
    9003 9003
    9003 9003
    .

    Premium

    • Rigged
    • Lowpoly
    • PBR

     

    $55.00

    fbx, blend, uasset, py, pyc

    Premium

    • Lowpoly

     

    $150.00

    max, obj, fbx , MTL, STL

    Premium

    • Lowpoly
    • PBR

    $ 29,00

    OBJ, FBX, Blend, DAE, MTL

    10% для Ukraine

    премьер.0024

  • Rigged
  • Lowpoly
  • PBR

   

  $45.00

  max, obj, fbx, blend, uasset and more

  Premium

  • Rigged
  • Lowpoly
  • PBR

   

  $49.99

  fbx , Uasset, UnityPackage, Prefab

  Premium

  • Lowpoly
  • PBR

  $ 399,00

  MAX, FBX, DWG, SKP, 3DM и METH

  Premim0003

  • Lowpoly
  • PBR

  $ 35,00

  OBJ, MTL, PDF

  • .

    Premium

    • Lowpoly
    • PBR

     

    $20. 00

    obj, fbx, tbscene, tbmat, mtl и многое другое

    что вы ищете?

    Запросить пользовательскую 3D-модель

    Высокополигональная и низкополигональная модели в 3D-моделировании объясняются простыми словами

    Что такое высокополигональные и низкополигональные модели?

    Термины Высокополигональное моделирование или Низкополигональное моделирование возникли в технике полигонального моделирования. При этом 2D-полигоны объединяются для построения 3D-моделей.

    Эти многоугольники представляют собой небольшие замкнутые геометрические фигуры, имеющие вершины и грани. Например, прямоугольники, пятиугольники, шестиугольники и т. д. Однако в основном используются треугольники.

    Как треугольники составляют 3D-модели

    Трехмерный объект среднего размера может состоять из тысяч полигонов. Созданная таким образом структура называется сеткой. Он действует как поверхность 3D-модели.

    High poly или low poly указывает на количество полигонов 3D-модели. Это означает количество полигонов, используемых для создания трехмерной формы.

    Интересно, что нет строгой границы, чтобы отличить высокое количество полигонов от низкого количества полигонов. Термины относительны, и сетка может быть объективно определена как высокая или низкая.

    Некоторые художники предлагают 1-10K полигонов в качестве полного диапазона для низкополигональных моделей. Однако следует учитывать различные факторы. Основные факторы следующие:

    • Время: Время проектирования сеток имеет значение. Сверхвысокополигональный объект 20 лет назад может быть сверхнизкополигональным сегодня.
    • Аппаратное обеспечение: Аппаратное обеспечение также является важным фактором. То, что является хайполи для одного, может быть низкополигональным для другого. Например, high-poly для мобильных устройств может быть low-poly для игровых консолей.
    • Объект: Некоторым объектам, таким как коробка или ящик, может не потребоваться высокая полигональность для детального просмотра. Следовательно, требуемая детализация конечной сетки может быть ниже, чем у других объектов в той же среде.

    Следовательно, лучше учитывать эти факторы перед определением количества полигонов объекта. Вы можете увидеть сетку этих полигонов в каркасной модели объекта.

    Количество полигонов определяет четыре аспекта 3D-модели:

    • Гладкость
    • Точность
    • Скорость рендеринга
    • Время загрузки

    Представленное ниже изображение состоит из 3D-моделей сфер. Эти сферы расположены в порядке возрастания количества полигонов. Верхнее левое изображение имеет наименьшее количество полигонов, а нижнее правое — наибольшее количество полигонов.

    Высокополигональная и низкополигональная: в чем разница? Какой из них я должен использовать?

    Короче говоря, чем больше количество полигонов, тем выше плавность и точность 3D-модели. Наоборот, лоу-поли требует меньше вычислительной мощности и быстрее рендерится.

    И высокополигональное, и низкополигональное моделирование имеют свои преимущества и недостатки. Это полностью зависит от вашего выбора, целей и доступных ресурсов.

    Давайте рассмотрим плюсы и минусы этих стилей моделирования по отдельности. Затем мы сравниваем оба, чтобы понять разницу.

    Низкополигональное 3D-моделирование: плюсы и минусы

    Преимущества

    Простота в работе

    Низкополигональные 3D-модели легко загружать, просматривать и редактировать. Малое количество полигонов означает простоту загрузки и просмотра для небольшого размера. Кроме того, их легко редактировать из-за менее сложной сетки.

    Подходит для движков реального времени

    Низкополигональные 3D-модели также не требуют больших вычислительных мощностей для рендеринга. Таким образом, они идеально подходят для оперативного рендеринга игр и анимации.

    Идеально подходит для Metaverse

    Низкополигональные модели отлично подходят для дополненной и виртуальной реальности. Компьютер может быстро просчитать манипуляции с 3D-моделями в виртуальной среде. Следовательно, пользователи могут манипулировать ими в режиме реального времени практически без задержек.

    Недостатки

    Менее впечатляющие визуальные эффекты

    В лоу-поли геометрических форм, создающих 3D-объект, меньше. Следовательно, стилю моделирования не хватает детализации. Это приводит к менее впечатляющим визуальным эффектам по сравнению с высокополигональными моделями. Тем не менее, есть некоторые методы, которые могут заставить их выглядеть как высокополигональные модели. Мы поделились этими методами ниже, перейдите к разделу «Совет для профессионалов — как сделать низкополигональную модель похожей на высокополигональную?».

    Ручное добавление эффектов

    Поскольку низкополигональное моделирование предполагает более низкое разрешение, необходимо вручную добавлять эффекты. Сюда входят отражение, преломление, тени и другие эффекты 3D-модели.

    Высокополигональное 3D-моделирование: плюсы и минусы

    Преимущества

    Реалистичные 3D-представления

    Высокополигональное 3D-моделирование обеспечивает визуальные эффекты очень высокого качества. В результате получаются подробные, точные и реалистичные 3D-модели. Даже внимательное рассмотрение моделей не искажает результат. Вот почему они хороши для рендеринга высококачественных видео и изображений.

    Создание сечений

    Высокополигональные модели хороши для демонстрации сечений объекта. Объект можно разрезать и увеличить для детального наблюдения.

    Недостатки

    Требует много времени

    Высокополигональные модели требуют много времени для рендеринга и расчета. Процессор должен манипулировать множеством элементов, прежде чем получить результат.

    Ресурсоемкие

    Высокополигональные модели не просты в работе. Для просмотра и редактирования этих моделей необходимы устройства с высокой конфигурацией. Создателям и пользователям нужны новейшие устройства для доступа к этим 3D-моделям.

    High Poly лучше, чем Low Poly?

    Сложность

    Высокополигональные модели явно более сложны, чем низкополигональные из-за большого количества полигонов, которые они используют для моделирования. Более того, 3D-моделлерам приходится несколько раз проверять его на наличие зазоров, видимых швов, сколов и т. д. С другой стороны, низкополигональные модели сравнительно просты. Меньшее количество полигонов для манипулирования. Художники используют технику ретопологии для добавления деталей к таким моделям.

    Ретопология — это изменение размеров и перестановка полигонов для оптимизации их количества. Это повышает визуализацию при сохранении визуальных деталей.

    Детализация

    Высокополигональные модели очень детализированы. Они могут точно показать сложные детали, такие как орнаменты, элементы дизайна или другие декоры. Именно поэтому они подходят для гиперреалистичных и изысканных моделей.

    Низкополигональные модели не настолько детализированы . Поверхность более гладкая с меньшим количеством текстур по сравнению с высокополигональными моделями, поэтому менее реалистична.

    Текстура

    Довольно сложно добавить текстуру на High poly модели . Различные карты текстур используются друг над другом для получения реалистичных результатов . Это также утяжеляет модель.

    Для Low poly текстуры «запекаются» вместе, чтобы сформировать изображение. Запекание — это процесс сохранения информации, связанной с 3D-сеткой, в файле текстуры (растровом изображении). Запекание минимизирует количество текстурных карт .

    Визуализация

    При рендеринге High poly модели движок должен рассчитывать преломление света от всех поверхностей и краев объекта . Это делает рендеринг сложным и трудоемким процессом. В зависимости от модели процесс может занять дни или даже недели. Фирмы обходят этот утомительный процесс, настраивая рендер-фермы.

    Рендер-ферма — это группа высокопроизводительных компьютеров, созданных для рендеринга компьютерных изображений (CGI). Они генерируют очень фотореалистичные результаты.

    С другой стороны, низкополигональное моделирование может способствовать быстрому рендерингу или даже рендерингу в реальном времени . Причина в легкости всех их элементов.

    Использование

    Высокополигональные модели лучше подходят для статического рендеринга с высоким разрешением. Они отлично подходят для демонстрации сцен, разрозненных рендеров, высококачественной анимации и т. д. . Компьютерная графика высочайшего качества с детализированными моделями .

    Низкополигональные модели хороши для компьютерной графики движения , например, интерактивный обзор на 360°. Они отлично подходят для 3D-конфигураторов, где пользователи взаимодействуют с виртуальным продуктом в режиме реального времени. Затем игр, дополненная реальность и виртуальная реальность. Низкополигональные модели помогают добиться рендеринга в реальном времени, необходимого в этих областях.

    Мы обсудим использование более подробно в разделе ниже (отрасли, которые чаще используют High Poly, чем Low Poly 3D-моделирование).

    Использование High Poly в сравнении с Low Poly

    Критерии	High Poly	Low Poly
    Сложность	— Большое количество полигонов для работы. — выше вероятность ошибок. — Модели приходится переделывать несколько раз.	– Низкая сложность. — Меньшее количество полигонов для управления. – меньше шансов на ошибку. — Ретопология для добавления деталей.
    Детализация	– Сверхдетализация. — Может отображать сложные детали, такие как украшения, декор в окружающей среде.	– Менее детализированные, чем у высокополигональных моделей. — Нельзя использовать для тщательной детализации модели. – Более гладкая и менее текстурированная поверхность.
    Текстура	– Сложная. — Для получения высококачественных результатов используются различные карты текстур.	– Не может быть комплекса ради цели. – Техника запекания используется для получения реалистичных результатов.
    Рендеринг	– Рендеринг требует много времени. — В зависимости от модели это может занять несколько дней. – Фотореалистичные результаты.	— Быстро — Рендеринг в реальном времени — Подходит для игр, дополненной и виртуальной реальности
    Использование	— Статическая визуализация. — Создание сцены. — Художественная анимация.	– Дополненная и виртуальная реальность. – Игры. — 3D-конфигурация. — Интерактивные 3D-представления.

    Совет от профессионалов – Как сделать low-poly похожим на high-poly?

    Вот несколько советов по добавлению деталей в 3D-модель без увеличения количества полигонов.

    Совет 1

    Используйте карты нормалей и карты высот, чтобы влиять на поведение света на объекте при визуализации. Это создает иллюзию деталей на модели. Кроме того, вы также можете использовать диффузные карты для добавления цветовых эффектов.

    Совет 2

    Не используйте изображения выше 4096×4096 или сжать слишком много карт в один текстурный лист. Это уничтожит цель.

    Совет 3

    Смоделируйте низкополигональную базовую сетку, клонируйте ее и добавьте к ней высокополигональные детали. Затем используйте любое программное обеспечение, такое как Adobe Substance Painter, чтобы запечь детали высокополигональной сетки. Затем наложите это запеченное изображение на низкополигональную сетку в качестве карты нормалей.

    Типы высокополигональных моделей, которые можно создавать для игр

    Этот заголовок может быть немного странным для некоторых, но не для геймеров. До сих пор мы обсуждали, что низкополигональные модели лучше подходят для игр из-за их высокой скорости обработки. Однако наблюдается сдвиг в сторону высокополигональных моделей.

    Причина в том, что графические процессоры становятся все более мощными с каждым поколением. Они могут рассчитать больше векторных точек за меньшее время. Таким образом, они могут отображать больше кадров в секунду по сравнению с графическими процессорами предыдущего поколения.

    Эволюция графических процессоров освобождает место для высокополигональных моделей в игровой индустрии. Судя по всему, геймеры больше предпочитают игры с захватывающими дух визуальными эффектами.

    Таким образом, создатели игры используют комбинацию высокополигональных и низкополигональных моделей. Такие игры демонстрируют оптимальную производительность — отличные визуальные эффекты с быстрой обработкой. Для этого разработчики игр используют большое количество полигонов для моделей, находящихся в центре внимания игрока. Вот список игровых моделей, которые вы можете создать, используя большое количество полигонов.

    Высокополигональная 3D-модель персонажа

    Игроки проводили много времени с ключевым персонажем игры. Предоставление персонажу максимальной детализации — хороший и привлекательный момент. Весь внешний вид персонажа можно смоделировать так, чтобы он выглядел реалистично.

    Высокополигональная структура 3D-модель

    Высокополигональные модели также можно использовать для структур, являющихся неотъемлемой частью игровой сюжетной линии. Это добавляет функции в игру, делая ее захватывающей, уникальной и реалистичной.

    Высокополигональные автомобили

    Геймеров также могут привлечь автомобили высокого разрешения, используемые в игре. Они могут управлять этим транспортным средством и чувствовать его мощь.

    Высокополигональное оружие 

    Высококачественное оружие может стать отличительной чертой игры. Это то, чем игроки могут похвастаться в своих играх.

    Высокополигональный реквизит

    Высокополигональный реквизит создает хорошее впечатление о создателе игры. Это вызывает доверие у игрока, тем самым повышая продажи.

    Отраслевые примеры высокополигональных и низкополигональных моделей
    Отрасли, в которых более вероятно использование высокополигонального моделирования

    Высокополигональные 3D-модели полезны, когда вам нужны фотореалистичные представления. Пользователь может рассмотреть модель поближе с возможностью увеличения и уменьшения масштаба. Таким образом, они получают четкое представление о продукте под рукой.

    Однако следует помнить, что высокополигональные модели предпочитают точность и визуальное богатство интерактивности.

    Маркетинг и реклама

    Высокополигональные модели можно использовать для цифровой демонстрации продуктов. Эти модели превратились в качественные видеоролики, способные показать продукт в лучшем свете. Точно так же 3D-фотография продукта может сэкономить много времени и денег по сравнению с ее реальным аналогом.

    Разработка продукта и создание прототипа

    Высокополигональные модели предлагают сложный дизайн продукта перед началом производственного процесса. Они также могут помочь в создании подробных прототипов конечного продукта. Это помогает свести к минимуму производственный брак и, следовательно, сэкономить много времени, затрат и других ресурсов.

    Недвижимость

    Высокополигональные 3D-модели оказались отличным инструментом в сфере недвижимости. Они могут предложить подробную иллюстрацию недвижимости, включая ожидаемый интерьер. Это помогает лучше оценивать, чем просто показывать пустые комнаты или просто участки.

    Искусство и музеи

    Участники выставочной индустрии также успешно используют модели High poly 3D для демонстрации своих коллекций. Они могут показать подробные 3D-модели, которые точно воспроизводят оригинал. Это принесло много преимуществ, таких как

    • Экономия затрат
    • Сокращение времени
    • Защита от повреждений, кражи и утери
    • Лучшее сохранение древностей
    Обучение и образование

    Детальная визуализация сложных концепций для изучающих чудо. Они могут иметь глубокое понимание темы и исследовать ее с разных сторон.

    Кроме того, подробная модель сборочной линии и оборудования делает обучение более продуктивным.

    Отрасли, в которых более вероятно использование низкополигональных моделей

    В отличие от высокополигональных моделей, низкополигональные модели полезны для взаимодействия и работы с 3D-объектами в реальном времени. Здесь визуальные детали отходят на второй план.

    Электронная коммерция

    Различные предприятия электронной коммерции используют низкополигональные модели для интерактивного взаимодействия пользователей в реальном времени. Пользователи могут вращать и переворачивать продукт, чтобы получить обзор на 360 градусов и его компоненты. Они могут лучше понять его функционирование и то, что они собираются получить.

    Игры

    Низкое количество полигонов всегда было фаворитом разработчиков игр. Они должны найти тонкий баланс между количеством полигонов и скоростью загрузки игры. Low-poly освобождает место в их полигонном бюджете.

    С развитием программисты могут создавать интерактивные игровые миры, которые работают плавно и без сбоев. Это приносит пользователю отличный игровой опыт и популяризирует игру.

    Метавселенная

    Metaverse максимально использует низкополигональные модели. Будь то демонстрация продукта дополненной реальности или виртуальный мир, в котором пользователи могут телепортироваться, 3D-моделирование основано на низкополигональных моделях. Причина во всех преимуществах, которые мы обсуждали выше, таких как рендеринг в реальном времени, простота манипуляций и эксплуатации.

    Заключение

    Благодаря развитию технологий количество полигонов увеличивается, а время обработки уменьшается день ото дня. Следовательно, мы получаем все более качественные визуальные эффекты со всеми функциями за меньшее время.