К ВОПРОСУ ОБ ОСНОВНЫХ ЭЛЕМЕНТАХ UNITY

Брянский И. Н.¹, Брыль Д.А.²

¹ORCID: 0000-0002-1662-3160, старший преподаватель, Факультет Искусств и дизайна, ²ORCID: 0000-0003-4387-7550, студент 4-го курса, Факультет Искусств и дизайна, Нижневартовский государственный университет в г. Нижневартовске

К ВОПРОСУ ОБ ОСНОВНЫХ ЭЛЕМЕНТАХ UNITY

Аннотация

На рубеже двадцать первого века инновационные технологии молниеносно внедряются в любую идею человека, и данные два объекта становятся единым организмом. Статья посвящена проблемам, методам и процессу в целом (pipeline) в конструировании персонажей для игровых приложений и консолей современного поколения – next gen. Также освещена тонкая грань между профессионалами в области разработки игр и кино, так как колоссальное число людей не специализирующихся и не пересекающихся областей данной тематики совершенно не ведомо кардинальное различие двух направлений. Статья будет интересна, как начинающим художникам, так и уже давно практикующим профессионалам.

Ключевые слова: Unity, анимация персонажей, конструирование, моделирование объектов, виртуальная реальность, противоречия и парадоксы компьютерной графики, pipeline.

Bryansky I.N.¹, Bril V.V.²

¹ORCID: 0000-0002-1662-3160, senior lecturer, Faculty of Arts and design, ²ORCID: 0000-0003-4387-7550, student of the 4th course, Faculty of Arts and design, The Nizhnevartovsk state university in Nizhnevartovsk

TO THE QUESTION OF BASIC ELEMENTS OF UNITY

Abstract

In article, the abstract question "whether it is difficult to model the person in the volume and spatial environment" is considered. Value of the used analog materials at the initial stages of modeling and their value reveals. In article is considered, drawing of a figure of the person as one of the most complex challenges for the artist. Reveals, as it is reasonable to use referensa in the work on 3D model of the person, and as it is possible to protect itself from mistakes at the image of people. The main criteria in the course of creation of the character are analysed and formulated.

Keywords: fine arts, three-dimensional modeling, animation, referens, character.

Введение. Данная рукопись является продолжением в серии статей о “конструировании в виртуальной реальности”. Будут освещены основные положения, касающиеся классификации интерфейса и инструментов в программной среде Unity.

Сцена в Unity − это трехмерное пространство, в котором любой созданный или вносимый объект будет являться виртуальным. В результате, собственно с данным пространством и будет работать пользователь. Именно от того, на сколько детально и качественно воссоздано виртуальное пространство, зависит сила визуального восприятия на зрителя. На Unity удобно работать в качестве редактора (конструктора) сцен. В работе объединяются все элементы проекта, главное, что художник этого мира, видит все события в том облике, что и зритель. Программный пакет Unity позволяет с легкостью прорабатывать огромные сцены [1, C. 225-229].

Одни создатели выстраивают всю цепочку событий над проектом вокруг физических симуляций (далее по тексту ФС), другие же наоборот стараются не прибегать к такой модели проектирования. В Unity интегрирован PhysX и все физические характеристики играют не второстепенную роль в interactive graphic (интерактивная графика, далее по тексту ИГ). Например, область соприкосновений (коллизия или колайдер) применяется, как в ФС, так и для организации интерактива. Только если объекту присвоен collider, тогда он сделается участником разрабатываемой сцены. Насквозь предмета уже нельзя пройти, с ним можно уже связать воздействие, передать информативную карту. Это и есть главное отличие ИГ от классической, в которой основой является лишь иллюзорная фикция симуляции физики [2, C. 110-112].

Содержательная часть. Шейдинг (создание материалов). Большинство художников по компьютерной графике думают, что качество изображения ограничивается Material Editor визуализатора и механикой прорисовки изображения. Данное суждение не до конца верное. Качество картинки, определяется использованием shader`s, которые отправляют информацию в видеокарту, с критериями необходимой прорисовкой освещения, теней, полутеней, каким образом должна происходить обработка процедурных каналов, текстурных каналов, отражения и/или преломления.

Недопонимание значения шейдеров в качестве картинки, рождает легенду о том, что графические возможности Unity находятся в рамках того качества, что достижимо только при использовании стандартного набора шейдеров, идущего внутри пакета.

Комплект шейдеров по умолчанию, необходимо рассмотреть, как пример от которого следует исходить в написании собственных уникальных шейдеров. Для этого применятся классический CG language, называемый в профессиональной среде «Си» для компьютерной графики. Но ни каждый цифровой художник может погрузиться в специфику написания программного кода на CG language. На этом основании, возникли различные редакторы логики шейдеров, где используется традиционный нодовый редактор, что лучше адаптируется для понимания 3D художниками. Но, стоит учесть, что при работе с кодом достигается более грамотный и тонкий итог шейдинга. ИГ дает шанс совершать корректировку на подуровне материй объектов в настоящем времени (далее по тексту real time – RT). Данная функция достигается с помощью запроса к shader через материал. Шейдеры необходимы для материалов, а также для фильтров постобработки конечного изображения. Данные инструменты программного обеспечения преобразуют визуализацию при большом количестве кадров, значительная часть улучшение четкости конечного рендера зависит именно от них.

Каждый центральный программный компонент (движок - engine) обязан обладать всеми средствами сотворения синематика. Практически в каждом игровом приложении, применяются «кат» события − анимированные вставки, выстроенные по кинематографическим законам. Для создания такого синематика с помощью engine, понадобится огромное разнообразие функций и инструментов. Необходима работа с физическими фотокамерами, последующей анимацией фотокамер, а также их параметров, переходы между ними. Что бы сцена была не обделена динамичными событиями необходимо выстроить всю цепочку процесса. Классические инструменты и функции присутствуют в программном арсенале Unity, для реализации и разработки синематика. Скриптование и конструирование собственных расширений дает возможность достигнуть еще большего, что и совершают создатели игрового контента. Освещение - ещё один значимый аспект для получения высококачественной и симпатичной визуальной картинки. Динамические источники света, модели shader освещения, сильнейший эмиттер карт света, возможность импорта световых карт, внешние инструменты для работы со светом. Например - это тестовый плагин для передачи прямого рассеянного света, аналогично применяемому в алгоритмах визуализации. Данные технические инструменты помогают сотворить проект, ничем не уступающий классической визуализации. Изобразительные спецэффекты не обходят стороной этот редактор. Самый известный - это particle system (система частиц – PS). С поддержкой PS формируется пламя, дым, разрушения и другое. Продвинутые создатели используют целый потенциал directx 11 в сотворении жидкостных систем или газообразующих эффектов, ворса и остального.

Понятие AI (искусственный интеллект), в основном, подразумевает систему контроля НПС (не игровой персонаж) [3, C. 101-107]. AI для НПС определяется, как инструментами программирования скриптов, так и поддержкой редакторов, например, «behave», «path finding». В основном это обусловлено внедрением известного языка c#.

На unity объединены следующие языки программирования высокого уровня C#, java, boo. Каждый ЯВУ работает на платформе net, но в написании скриптов и работой с кодом, предоставляется mono develop, простота и удобство которого основной конек. Кодирование в Unity различается от кодирования в трехмерных редакторах. Опытные девелоперы - программисты формируют подобные программы на unity, которые в итоге сами могут стать программным редактором. Например, это может быть: программа для проектирования мебели, конвертер звука, пакет для удалённой работы с базой данных и другие приложения. Вариаций множество помимо игровых приложений. Unity предусматривает метод объединения графики и выполняемого кода (Event System), когда любой алгоритм в скрипте исполняется, когда это предусматривает анимация. Один из компромиссов в вопросе об изучении программного кода — это визуальное кодирование.

Используется в таких программных оболочках, как Houdini и Grasshopper для Rino. В UDK, есть аналог − Kismet. Построение алгоритмов выполняемых сценариев в визуальном кодировании выполняется с помощью редакторов графиков. Каждый операнд представляется в виде ярлыка и слотов для данных, и именуется узлом (node). Порядок узлов, объединённых связями входящей и исходящей информации (графы), представляется в виде дерева сценария и именуется как (Graph Tree) [4, C. 172-175]. Практически в каждом трехмерном обеспечении есть такие редакторы графов, которые помогают настраивать шейдеры. Unity дает возможность применять редакторы нодов для написания скриптов, как альтернативный способ классическому программированию. Во-первых, это uScript Visual Scripting, он целиком имитирует Kismet. Полезность от таких редакторов в том, что помогает людям, которые мыслят образами, но не абстрактным складом мышления. Существует возможность увидеть все строение алгоритма сразу, что существенно для художников с первым складом ума.

Заключительная часть. Вследствие данных факторов, двухмерная и трехмерная компьютерная графика в частности явилась пиком визуальной дезинформации зрительных способностей человека, а также той части разума, которая отвечает за определение образов. Когда для индустрии кинематографа данный аспект является самой важной задачей, а пользователь жаждет колоссального шокирующего визуального мошенничества, то для художника конструктора или архитектора, все складывает по-другому. Реалистичность и детальность изображения уводит от конструктивных мыслей, отражая только предположительное состояние, возможную картину того, как должен выглядеть проект. Причем отсекается большое количество важнейших нюансов. Можно ли купить тот или иной объект мебели? Спроектированы и построены изображенные объекты вообще в природе? Свето-составляющая картины отражает ли в полной мере реальную яркость помещения? И множество других.

Список литературы / References

1. Брянский И.Н. Конструирование персонажей на unity (часть I) / И.Н. Брянский // Научное мнение. − 2015. – № 10-2. – С. 225-229.
2. Брянский И.Н. Обзор методологии технического моделирования, или как создавался «хищник» / И.Н. Брянский // Гуманитарные, социально-экономические и общественные науки. − 2015. − № 11-2. – С. 110-112.
3. Брянский И.Н. Конструирование персонажей на unity (часть II) / И.Н. Брянский // Успехи современной науки. − 2016. – № 10. Том 4 – С. 101-107.
4. Брянский И.Н. К вопросу о создании напольных покрытий геометрией в программной среде autodesk 3ds max с помощью стороннего модификатора floor generator (часть 1) / И.Н. Брянский // Успехи современной наук. – 2016. − № 10. Том №1. – С. 172-175.

Список литературы на английском языке / References in English

1. Brjanskij I.N. Konstruirovanie personazhej na unity (chast' I) [Construction of the characters in the unity (Part I)] / I.N. Brjanskij // Nauchnoe mnenie [Scientific opinion]. − 2015. – № 10-2. – 225-229. [in Russian]
2. Brjanskij I.N. Obzor metodologii tehnicheskogo modelirovanija, ili kak sozdavalsja «hishhnik» [Review of technical modeling methodology, or how to create the "predator"] / I.N. Brjanskij // Gumanitarnye, social'no-jekonomicheskie i obshhestvennye nauki [The humanitarian, social, economic, and social sciences]. − 2015. − № 11-2. – 110-112. [in Russian]
3. Brjanskij I.N. Konstruirovanie personazhej na unity (chast' II) [Construction of the characters in the unity (Part II)] / I.N. Brjanskij // Uspehi sovremennoi nauki [Achievements of modern science]. − 2016. – № 10. – 4 – P. 101-107. [in Russian]
4. Bryanskij I.N. K voprosu o sozdanii napol'nyh pokrytij geometriej v programmnoj srede autodesk 3ds max s pomoshch'yu storonnego modifikatora floor generator (chast' 1) [To a question of creation of floor coverings geometry in the program autodesk 3ds max environment by means of the third-party floor generator modifier (part 1)] / I.N. Bryanskij // Uspekhi sovremennoj nauk [Achievements of modern science]. – 2016. − № 10. 1. – P. 172-175. [in Russian]