Conseils avancés pour la production d'illustrations de personnages dans Unity

Dans ce billet invité, Sakura Rabbit(@Sakura_Rabbiter) partage sa façon d'aborder la production artistique et donne des conseils pour créer un personnage réaliste dans Unity.

J'ai enfin eu un peu de temps libre ces derniers temps et cela m'a fait réfléchir... Et si j'écrivais quelque chose sur la création de personnages ? Je viens de créer plusieurs personnages à la suite, et je connais bien tout le processus de création. Je ne fais pas référence à des choses comme la conception artistique des visions du monde, les décors des personnages ou les techniques de mise en œuvre des personnages. Il existe déjà de nombreux articles qui développent ces sujets, je ne les aborderai donc pas ici.

Quoi d'autre, alors ? Après y avoir réfléchi, j'ai décidé de préparer un article sur la production de personnages réalistes dans l'éditeur Unity.

Vous vous dites peut-être : "Qu'est-ce qui amène Sakura Rabbit sur ce sujet ?" Hélas, c'est tout simplement parce que j'ai dû faire des efforts considérables pour acquérir cette compétence à partir de zéro. J'écris ceci pour que vous puissiez apprendre de mes erreurs et réduire les erreurs dans votre travail.

Maintenant, commençons !

D'une manière générale, le processus de mise en œuvre d'un modèle de personnage comporte les étapes suivantes :

1. Dessin à trois vues →

2. Modèle de prototype →

3. Modèle de haute précision →

4. Topologie des polygones inférieurs →

5. Séparation des UV →

6. Carte des normales de cuisson →

7. Cartographie →

8. Gréement des peaux →

9. Animation de squelettes et de sommets →

10,. Shader dans le moteur →

11. Rendu dans le moteur →

12. Physique en temps réel dans le moteur →

13. Application d'animation et animateur →

14. Contrôleur de caractères/mise en œuvre de l'IA →

15. Effets spéciaux, voix, effets sonores, etc.

Il y a 15 étapes au total. Le processus peut sembler compliqué, mais du point de vue de la conception du personnage, tous ces facteurs et détails influenceront la façon dont votre personnage sera finalement affiché dans votre moteur de jeu. Ces nombreuses étapes sont donc nécessaires pour que le produit final atteigne l'effet désiré. L'ensemble du processus prend beaucoup de temps et toutes les étapes doivent être effectuées dans un ordre précis - chaque étape est cruciale. Si l'un d'entre eux n'est pas réalisé correctement ou si vous essayez de faire des économies, le produit final en sera directement affecté.

Commençons par examiner le travail de préparation préliminaire de la production artistique. Les 15 étapes mentionnées précédemment peuvent être résumées en quatre phases principales :

Dessin original → modélisation → animation → rendu

N'est-ce pas plus simple ? Maintenant, allons droit au but. Mon expérience pratique m'a permis d'apprendre certaines choses - j'espère qu'elles vous seront utiles pour votre propre projet !

Tout d'abord, vous devez fixer des points de contrôle avant de commencer. Je vais sauter les éléments habituels, tels que le nombre de vertex, la taille de la carte, le nombre d'os, etc. Je vais plutôt me concentrer sur les points suivants :

• J'aimerais que ce personnage ait un squelette humain, car cela affectera l'implémentation ultérieure de l'IA. Le squelette humain est avantageux car il vous permet d'utiliser le dispositif de capture de mouvement ou la bibliothèque d'animation d'intervalles pour créer rapidement un ensemble d'animations de haute qualité qui peuvent être utilisées sur le contrôleur ou l'IA.
• En outre, vous devez également planifier à l'avance les effets matériels que vous souhaitez pour votre personnage. Pour produire les effets souhaités, des étapes préliminaires telles que l'UV, la distribution des bords et la cartographie sont indispensables. Si vous n'y pensez qu'après avoir terminé le modèle et l'animation, vous finirez probablement par retravailler votre conception. Il est préférable de réfléchir aux effets à l'avance afin d'éviter un surcroît de travail par la suite.
• Pour certains effets physiques du personnage, un traitement physique est nécessaire pour certains composants et doit être effectué indépendamment. Il s'agit d'un autre critère à prendre en compte au préalable.

Une fois ces points de contrôle mis en place, l'étape suivante est la mise en œuvre. Voici comment commencer.

Pour que le processus de création de votre personnage se déroule sans accroc, il est important que la première étape, à savoir le dessin original, soit réalisée avec soin. Si vous ne le faites pas correctement au préalable, vous risquez d'affecter la structure ou les effets dans les étapes suivantes. Gardez les éléments suivants à l'esprit lorsque vous dessinez pour faciliter ce que vous devez faire ensuite.

• Modèle : Vous devez faire en sorte que le dessin soit adapté à la modélisation. Par exemple, la structure de ce que vous dessinez sera-t-elle difficile à mettre en œuvre lors de la modélisation ? Sera-t-il difficile de répartir les arêtes de certaines structures lors de la création d'une topologie à faible polygone ?
• Animation : De même, vous devez faire en sorte que le dessin soit adapté à l'animation. Par exemple, le rigging sera-t-il difficile pour certaines parties de l'animation ? Quelle structure n'est pas conforme au squelette humain ?
• Shader : Ensuite, il faut tenir compte de l'implémentation des shaders. Posez-vous la question : Le shader de l'effet de matière que je dessine sera-t-il difficile à mettre en œuvre ? Qu'en est-il de la performance ? Qu'en est-il de la classification des matériaux ? Est-il accompagné d'effets spéciaux ? Peut-elle être mise en œuvre en un ou plusieurs passages ?
• Physique : Quelle structure nécessite un calcul simulé ? Comment la motion est-elle exécutée ?

En gardant tous ces éléments à l'esprit lorsque vous dessinez, vous pouvez rationaliser votre travail dans les étapes suivantes.

Conseil : Lorsque vous dessinez un corps humain, vous pouvez utiliser un logiciel de modélisation 3D pour vous aider dans le processus. Cela vous permettra non seulement d'améliorer votre efficacité, mais aussi de vous assurer que les relations structurelles et perspectivistes sont correctes.

Pour la modélisation, les mêmes règles s'appliquent, c'est-à-dire qu'il faut tenir compte des étapes suivantes. La modélisation doit être effectuée correctement et des facteurs tels que le mappage UV, la répartition des bords et la classification des matériaux doivent également être planifiés à l'avance. La modélisation est la partie la plus critique du processus puisqu'elle doit passer par le processus d'animation avant d'arriver au rendu. Si le rendu pose problème, les processus de modélisation et d'animation doivent être retravaillés.

• Cartographie : Vous devez également faire en sorte que le modèle soit adapté à la cartographie. Quelles sont les structures qui peuvent partager les UV ? Pouvez-vous maximiser l'utilisation des pixels de la carte ? Quels sont les composants qui nécessitent Alpha ?
• Animation : Vous devez tenir compte de la manière dont les expressions faciales sont créées dans la forme du mélange et de la manière dont le modèle doit être divisé pour les UV. Vous devez également identifier les structures corporelles qui nécessitent une animation et déterminer comment les arêtes doivent être réparties pour rendre le rigging du modèle plus naturel.
• Shader : Il est maintenant temps de réfléchir à la manière dont les UV doivent être organisés afin de produire des effets spéciaux pour la mise en œuvre des shaders, ainsi que d'identifier les matériaux qui doivent être séparés lors de la classification des matériaux de modélisation.
• Physique : De même, vous devez répartir correctement les bords pour que les effets simulés paraissent plus naturels.

Lors de la création d'un modèle, la meilleure façon d'éviter les retouches est de prendre en compte les étapes suivantes et de planifier à l'avance.

Conseil : Lorsque vous dessinez des modèles à polygones élevés dans ZBrush ou d'autres logiciels, il n'est pas nécessaire d'inclure des textures mineures et détaillées. En raison de la limite de résolution, l'effet des détails sera très faible après avoir été transformé en carte par cuisson directe. Ces détails doivent être séparés à l'aide de l'ID de masque dans le nuanceur et ajoutés à l'aide de la carte des détails. N'oubliez pas de ne pas les inclure dans la carte principale !

L'ajout de détails directement dans le shader est la meilleure solution.

Lors du rigging du modèle, il est bon d'exporter les fichiers un par un au format .obj et de les importer ensuite dans le logiciel d'animation afin de préserver l'authenticité de votre modèle. Ensuite, vérifiez les orientations normales du modèle, les couches du fichier et l'allocation du shader pour voir s'il y a des problèmes. Si tout est en ordre, vous pouvez procéder au montage du modèle.

La position des os joue un rôle clé dans le model rigging puisqu'elle détermine si le mouvement des articulations est naturel. Permettez-moi de le répéter : c'est extrêmement important ! Vous vous retrouverez en difficulté si le poids de la peau était correct, mais que la position des os était erronée.

Conseil : Prenons l'exemple de l'os de la hanche, situé au milieu du dos. Pour que le mouvement soit naturel, le positionnement de l'os doit être précis. Sinon, l'animation sera déformée lors de l'utilisation du dispositif de capture de mouvement ou lorsqu'elle sera appliquée à d'autres animations.

À ce stade, vous êtes très proche de l'étape finale de votre travail. Cependant, vous ne pouvez pas vous permettre de prendre les choses à la légère. Plusieurs aspects doivent être pris en compte au cours du processus de création :

• Modèle : Vérifiez à nouveau le modèle pour vous assurer que l'orientation des normales est correctement alignée, que les bords doux et durs sont corrects, que la classification des composants du modèle et des matériaux est correcte, que les composants qui nécessitent une forme de mélange sont combinés et que les matériaux et les noms sont gérés.
• Animation : Déterminer si la structure osseuse actuelle répond aux exigences humanoïdes du moteur.
• Shader : Vérifiez à nouveau si les structures qui nécessitent l'effet sont scindées.
• Physique : Identifiez les parties de la simulation qui utilisent des os et celles qui utilisent des sommets.

Vous avez maintenant terminé tous les travaux préliminaires à l'utilisation du moteur. Ensuite, nous devons importer l'ensemble de la maquette dans Unity et fusionner tous nos travaux préliminaires.

Conseil : Lorsque vous travaillez sur le poids de l'habillage, vous pouvez basculer entre le logiciel d'habillage et le moteur pour tester l'effet. Lorsque le personnage est animé, il est plus facile d'identifier les problèmes. L'image ci-dessous en est un exemple. Lorsque le personnage se déplace, vous pouvez voir qu'il y a un problème lorsque son omoplate atteint un certain angle. Cela est dû au fait que le poids des sommets n'est pas suffisamment lisse.

Grâce aux points de contrôle que vous avez définis précédemment, le processus de mise en œuvre devrait être une promenade de santé.

Pour le shader, il vous suffit de définir ou de créer le matériau pour les composants séparés de manière indépendante, car vous aurez déjà classé les matériaux au cours du processus de création du modèle. Pour l'adaptation de l'animation, vous pouvez utiliser directement l'humanoïde d'Unity puisque vous aurez fixé au préalable le standard du squelette humain. Vous pouvez ainsi gagner beaucoup de temps sur le travail d'animation.

En outre, vous pouvez également appliquer la capture de mouvements pour réduire davantage notre charge de travail. Si la forme de mélange que vous avez créée respecte les conventions de dénomination ARKit, vous pouvez directement effectuer une capture de mouvement du visage pour produire l'animation de la forme de mélange du visage.

Conseil : Si vous utilisez Advanced Skeleton pour effectuer votre rigging, l'alignement des nœuds de l'omoplate et de l'épaule du personnage sera très probablement incorrect lors de l'importation dans Unity. Pour résoudre ce problème, il faut l'ajuster manuellement sur l'interface humanoïde.

Voilà, c'est fait ! En résumé, tout au long du processus de création d'un personnage, du dessin original à la modélisation, de l'animation au rendu, je recommande d'adopter une approche axée sur les résultats et de déterminer les étapes à suivre pour obtenir le résultat souhaité. En outre, vous devez également avoir une connaissance approfondie de l'ensemble du processus de production afin de toujours savoir ce qu'il faut faire ensuite et ce dont il faut tenir compte à l'étape actuelle.

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(^_^) Sakura Rabbit 樱花兔

Le character art de Sakura Rabbit a été présenté sur la couverture de notre e-book, The definitive guide to creating advanced visual effects in Unity, auquel vous pouvez accéder gratuitement ici. Retrouvez Sakura Rabbit sur Twitter, Instagram, YouTube et sa page FanBox, où cet article a été initialement publié. Consultez d'autres blogs de développeurs de Made with Unity ici.