Modeling eines vehicles für einen Game-Mod

Aufgabenstellung:

Gestaltung und Modellierung eines Pickups.
Vier Reifen (technische Vorgabe), ein Fahrer und zwei Schützen.
Polycount-Limit: 5000 Triangles.

Verwendete Echtzeitengine:

UT 2004, Basisvehiclesetup

Ausgangsbasis und Vorlagenmaterialien:

Ein Computer-Spiel bzw. ein Mod (Modification eines Spieletypes) stellt gewisse Designvorgaben und ästhetische Leitfäden auf, um eine durchgängige Gestaltung zu erzielen.

Es ist also meist ein guter Beginn, Materialien zu sammeln (in diesem Falle Bilder), die den Designrichtlinien des Spieles nahe kommen,
um einen ersten Eindruck vom zu erstellenden Objekt einzufangen.


Stil- und Designvorlagen für den Pickup.

Die Herangehensweise für das Modelling eine sehr subjektive Sache. Viele 3D Artists entwickeln ihren eigen eigenen Stil, auch ihre eigenen Herangehensweisen an Projekte. Deshalb kann man hier auch nicht pragmatisch vorgehen und einen Weg von anderen hervorheben.
Hier in diesem Beispiel gibt es keine Entwürfe, die als Vorlagen (z.B. Imageplanes) für das 3D Modell dienen. Das Design entsteht hier direkt im 3D Raum und wird stetig im Modellierungsprozess weiterentwickelt.


Das Modellieren:

Der erste Schritt ist das grobe Festhalten der Proportionen. Dazu wird ein Framework erstellt, das das Chassis des Pickups definiert.
Wichtig ist auch schon im ersten Schritt das Festlegen der Radpositionen und ungefähren Größen der Räder, um den Pickup-Look zu erzeugen.
Schon im ersten Schritt wird auf den Polycount geachtet. Der Framework wird mit Lofts erzeut, wobei die Auflösung auf eine niedrige Stufe eingestellt wird.


Proportionen des Pickups

Nach der Definition der Grundabmessungen wird das Chassis mit Grundkörpern modelliert, um ein Gefühl für das Volumen des Fahrzeugs zu bekommen.
Anfangs wird nur eine eine Hälfte des Modells aufgebaut, um unnötigen Modellier-Aufwand zu vermeiden. Unterschiede werden später erzeugt


Framework und Grundkörper des Chassis.

Das Chassis wird nun weiter verfeinert und die ersten Details werden erzeugt.
Hierbei kommt das erste mal das Hauptwekzeug für das (Low)-Polygonmodelling zum Einsatz - die Polygon-Edit Tools.
(Low)-Polygonmodelling ist das Editieren von 3D-Objekten auf der niedrigsten hirarchischen Stufe.
Dabei arbeit man mit den Grundbestandteilen von 3D-Objekten - Polygon - Triangle - Edge - Vertex. (Vieleck - Dreieck - Kante - Knotenpunkt)
Die Bearbeitungswerkzeuge heißen in jedem 3D-Paket anders, die Methoden sind jedoch die Selben.


Chassis mit ersten Details

Details werden als einzelne Objekte dem Chassis hinzugefügt. Dies erfolgt mittels typischer Polygonbearbeitung.
Ausgangsbasis ist fast immer ein Primitive (Grundkörper), der in seinen Eigenschaften eine gute Basis für das zu erstellende Objekt entspricht.
Es wird schon hier darauf geachtet, dass nur so viele Polygone erzeugt werden, die auch notwendig sind.
Es folgt das Polygonediting.
In den meisten Fällen wird die erstellte Geometrie nach dem eigentlichen Modeling optimiert.
Die Optimierung beinhaltet welding (Verschweißen) von vertices (Knotenpunkten), Löschen und Zusammenfassen von unnötigen Polygonen,
turning von edges (Umkehren der Kantenrichtungen).


Modeling-Ablauf anhand des Auspuffs.

Durch das Hinzufügen von immer mehr Details, ist es wichtig, auch immer das Gesamterscheinungsbild zu überprüfen.
Manche Softwarepakete bieten die Möglichkeit eines automatischen Symmetrie-Modelings.


Überprüfen der Proportionen nach Spieglen der Geometrie

Um nun den Charakter des Fahrzeuges zu entwickeln, wird die Symmetrie gebrochen und alle nicht-symmetrischen Details hinzugefügt.
Elemente wie Sitze und Bedienungselemente müssen an vorhandene Spielcharaktere angepasst werden..


Brechen der Symmetrie und Modelieren von assymetrischen Details

Da der Polycount extrem wichtig ist und nur eine begrenzte Anzahl an Polygonen zur Verfügung steht, wird stets darauf geachtet, Objekte mit der
geringsten Anzahl an Polygonen, wie möglich (notwendig) sind, darzustellen.

Eine sehr gute Möglichkeit dazu bietet die Eigenschaft, Polygone zweiseitig anzeigen zu lassen.
(Ein Polygon besitzt nur eine Flächennormale und hat daher eine sichtbare und eine unsichtbare Seite.)
Dies ist extrem praktisch bei Objekten mit kaum wahrnehmbarer Wandstärke wie z.B. Scheiben, Textilien, Blattwerk ...
Der Renderer zeigt dabei die Vorder- und Rückseite eines Polygons.

Wichtig zu wissen ist, dass für Vorder- und Rückseite die selbe Textur verwendet wird, da es für die Rückseite (also die Seite die normalerweise nicht gezeigt wird) keine Texturkoordinaten gibt, bzw. die selben wie die der sichtbaren Seite verwendet.
Dies kann sehr störend sein, wenn ein Objekt z.B. Licht- und Schattenseite hat, und beide Seiten voll einsehbar sind.
Um bei Objekten (Bild unten) eine Wandstärke anzudeuten, ist die Methode sehr effektiv.


oben: das selbe Objekt mit jeweils unterschiedlichen Normalen-Richtungen und die daraus resultierende Sichtbarkeit bei gleicher Perspektive.
unten: das selbe Objekt mit einem two-sided (zwei-seitigem) Material. Die Normalen zeigen dabei nur in eine Richtung.

Das Modell wird nun weiter verfeinert, Proportionen angeglichen, Fahrer/Schützenpositionen werden auf die In-game Charaktäre angepasst.


Schnitt durch Teilbereiche des Fahrzeugs mit allen drei Chrakter-Positionen.

Die Design- und Modelingphase wird abgeschlossen. Alle zusätzlichen Objekte sind eingefügt, alle Positionen sind überprüft worden.
Das Modell ist als Solches fertig.
Natürlich wurde während der ganzen Modelingphase stets auf den Polycount geachtet. Jedoch wurde das geplante Ziel nicht erreicht - das Limit liegt bei 5000.
Daher folgt nach der Modelingphase eine Optimierung des Modells.


Fertiges Modell nach Abschluss des Modellierungsprozesses.

Einige Bereiche des Modells konnten durch Zusammenfassen oder Löschen von Polygonen optimiert werden
z.B. Reifen, Scheinwerfer, Sitzmulden, Rahmengestell ...

3D Modeller mit viel Erfahrung sind in der Lage 3D-Objekte optimal zu reduzieren, ohne das Design und den Charakter des Objektes zu verändern.
Der Polycount hat sich dadurch weit unter das Limit verringert. (vgl. oben).
Kleinere Details, die unter Berücksichtigung des Polycounts entfernt werden mussten, werden in die Textur eingearbeitet.


Abgeschlossenes Modell nach dem Optimieren.

Für eine weiche Darstellung von Objekten werden nun auch noch Smoothig-Groups definiert.
Dies ermöglicht z.B. auch die runde Erscheinung des Rahmens, obwohl für diesen hauptsächlich rechteckige Querschnitte verwendet wurden.
Der Smoothingwinkel liegt dabei über 90 Grad.


Fertiges Modell