SCS - Under The Hood: Character

Under The Hood: Character

Dienstag, 10. März 2020

https://blog.scssoft.com/2020/03/under-hood-characters.html

Dominik Luska ist ein 3D-Grafiker, der seit mehr als 4 Jahren bei SCS Software arbeitet und an fast allen derzeit veröffentlichten Kartenerweiterungen gearbeitet hat. Seine Jobbeschreibung besteht aus der Aufzeichnung von Animationen in Motion Capture, Modellierung, Retopologie eines hochauflösenden Modells, Texturierung und Import des Modells in das Spiel. Er arbeitet mit Animator und Map Designers zusammen, um Fußgänger, Arbeiter und andere Charakteren zu erschaffen und Leben zu geben, die in unseren Truck-Simulator-Spielen zu sehen sind.

Wenn Sie daran interessiert sind, wie wir Menschen- und Tieranimationen erstellen, die in Euro / American Truck Simulator zu finden sind, sind Sie hier genau richtig. In erster Linie muss ich betonen, dass Fußgänger und andere Charaktere als Lastwagen und Depots keine wichtige Rolle spielen, auch nicht in der Nähe. Sie spielen jedoch immer noch eine Rolle in unseren Spielen, daher müssen wir sicherstellen, dass sie die entsprechende Pflege erhalten. Derzeit haben wir über 30 Charaktermodelle in unseren Trucking-Spielen. Es sind alles Charaktere, die Sie auf unserer Welt sehen können. Sie können beispielsweise Sicherheitskräfte, Polizei- und Zollbeamte und einfachere Personen, die Fotos von übergroßer Fracht auf ihren Telefonen machen, und vieles mehr. Um eine Welt voller Leben zu schaffen, müssen wir sie durch ihre Handlungen, ihre Animationen und ihr Aussehen voneinander unterscheiden. Einige von ihnen sind natürlich universell, daher verwenden wir sie zwischen Projekten, um Arbeit und Zeit zu sparen. Neben diesen universellen haben wir bestimmte Charaktere für ein spezifischeres Projekt, Land oder eine Stadt. Für jeden Charakter gibt es vier Texturen, zwei für Kleidung und zwei für den Körper.

Es gibt auch zusätzliche Elemente (oder wie wir sie "Requisiten" nennen), die unsere Charaktere halten oder verwenden können. Diese Elemente sind in den endgültigen Animationsdateien enthalten. Die Datenmenge für diese Modelle und Animationen ist nicht unerheblich und hilft uns nicht unbedingt dabei zwischen Texturen und Modellen unterscheiden zu können. Dafür verwenden wir einen absoluten Klassiker - Total Commander. Jede Datei verfügt über eine Namenskonvention in englischer Sprache, um sie für alle zugänglich und verständlich zu machen.

Wenn wir fertige Daten in das Spiel importieren, müssen wir exportierte Modelle oder Animationen sowie eine Quelldatei für diese Animationen oder Modelle speichern. Nur für den Fall, dass wir in Zukunft Anpassungen oder Änderungen vornehmen müssten. Wir haben eine ganze Ordnerstruktur speziell für Animationen, Modelle, Texturen und ein Skelett (eine Vorlage). Die Datenorganisation endet jedoch nicht mit Dateien, Ordnern und deren Namenszuordnung. Wir sollten dabei die fehlerfreie Verwaltung jedes Modells in Definitionsdateien nicht vergessen, die fast so wichtig ist wie die zuvor erwähnte Ordnerstruktur. Um Ihnen eine grundlegende Einführung in Definitionsdateien zu geben, muss jedes einzelne Modell die richtige eindeutige Bezeichnungsnummer und einen kurzen Namen für die Map Designer haben.

Zu Beginn erstellen wir ein Modell anhand einer Referenzdatei. Diese Referenzen stammen von unseren Forschern - einer speziellen Abteilung in unserem Unternehmen, die für die Suche nach Daten, Bildern und Informationen verantwortlich sind. Einfach alles, was der Rest des Unternehmens benötigt, was Modellierern, Animatoren und Kartendesignern viel Zeit spart. Dieses erste Modell heißt "LOD 0". Diese Abkürzung bedeutet „Detaillierungsgrad“ und dieses System dient zum Umschalten zwischen Modellen mit niedrigerer und höherer Auflösung je nach der Sichtreichweite. Wir haben 4 LODs in unserem Spiel für Charaktere; in dem der letzte von ihnen für Entfernungen von mehr als 100 Metern dient. Die LOD mussen ebenfalls gründlich auf drastische Veränderungen überprüft werden. Wir möchten beispielsweise nicht, dass Beine oder Kopf innerhalb von 10 Metern Entfernung aus dem Blickwinkel verschwinden. Einige animierte Modelle haben auch ein "Kollisionsmodell", das Spieler daran hindert, einen Charakter einfach zu durchlaufen. Ein solches Kollisionsmodell findet sich auch bei nicht animierten und statischen Modellen. Und warum erlauben wir Menschen nicht, durch Gebäude und Charaktere zu gehen? Weil unsere Spiele eine Altersfreigabe von 3 erhalten haben, die wir gerne behalten würden. Dank dessen kann jeder unsere Spiele spielen, auch Kinder.

Wenn wir mit dem Modell und seinen LODs zufrieden sind, wechseln wir zum UV-Mapping bzw. zum Auspacken eines 3D-Modells in einer 2D-Ebene, damit die Textur erstellt werden kann (baking. Dieser Vorgang dauert auch einige Zeit, hauptsächlich weil die wichtigeren Teile des Modells einen größeren Raum auf der Textur erhalten. Das bedeutet, dass UV-Entpackungen so effektiv wie möglich erstellt werden müssen. Zum Beispiel spiegeln wir kleine Teile des Modells wie Mützen, Helme und andere Requisiten, was einen wertvollen Platz auf der folgenden Textur für dieses Modell spart. Danach erstellen wir eine Textur für dieses Modell gemäß den Referenzen, die wir erhalten haben. Jeder Charakter bekommt eine "Normal Mapping". Ein "Normal Mapping" ist ein Bild, das eine weiche geometrische Struktur simuliert, mit der auf einem Modell mit niedriger Auflösung eine Illusion höherer Details erzeugt wird. Normal Mapping werden für Falten, Knöpfe, Stickereien, Taschen und ähnliche Details verwendet.

Nachdem wir mit den Texturen und dem Modell fertig sind, beginnt ein interessanterer und dennoch etwas frustrierender Prozess, bei dem Charakteranimationen aufgezeichnet werden. Um Zeit und Energie zu sparen, wenn Sie dies NICHT auf die zeit- und energieintensivste Weise tun, verwenden wir eine improvisierte Bewegungserfassung (MoCap), mit der wir grobe Animationsgrundlagen aufzeichnen. Ich sage "rau", weil zu den Nachteilen dieser Art von Mocap die Genauigkeit wichtiger Knochen wie Schlüsselbeine oder Handgelenke gehört. Wir verwenden kein vollwertiges Mocap, sondern eine billigere Variante, die auf zwei Kinect-Sensoren (2. Generation) basiert. Diese Sensoren verwenden eine Tiefenkamera und da sie gegeneinander stehen, "sehen" sie, wie sich ein Mann oder eine Frau mit einer gewissen Genauigkeit auf der Szene bewegt. Diese Animationsmethode hat einen Vorteil: Sie benötigen keine speziellen Kleidungsstücke oder Markierungen, sodass jeder vor Ort sein und mit der Aufnahme beginnen kann. Dank dieser Technologie können wir jeden in der Firma vor die Kamera stellen, um die Charaktermodelle zum Leben zu erwecken.

Bevor wir mit der Aufnahme einer Animation beginnen, muss unser Mocap vorbereitet und kalibriert werden. Es ist notwendig, eine kurze Test- und Kalibrierungsaufzeichnung durchzuführen. Dies dauert bis zu zwei Stunden, da auf verschiedenen Ebenen Probleme auftreten können. Beispielsweise können bei den Stationen Kommunikationsprobleme auftreten, das Betriebssystem wird möglicherweise genau im richtigen Moment aktualisiert, wenn wir es verwenden möchten, und viele andere Probleme können auftreten. Nach erfolgreicher Kalibrierungs- und Aufnahmesitzung müssen wir diese aufgezeichneten Animationen "manuell" in verschiedenen Programmen anpassen. In diesem Fall passen wir normalerweise Nebengeräusche und Flackern, Bewegungen von Knochen in den falschen Achsen oder Bewegungen der Handgelenke an, die unser Mocap nicht aufgenommen hat. Um den Aufnahmevorgang vollständig zu verstehen, müssten wir einen separaten Artikel erstellen. Gehen wir also zur letzten Phase und importieren Sie Daten in unser Spiel.

Unser fertiges Modell mit Animation kann nun ins Spiel gebracht werden. Damit der Editor unser Modell dann auch "sieht", müssen wir es in einer Textdatei (Definitionsdatei) korrekt definieren. In dieser Datei haben sowohl animierte als auch nicht animierte Modelle einen Link zum Modell, zu seinen LODs und möglicherweise zu Animationen und Kollisionen.

Wenn wir das Modell erfolgreich definiert haben, können wir es endlich im Editor sehen. Der Editor ist unser eigenes Tool, mit dem Map Designer die gesamte Karte erstellen und mit dem unsere Grafikdesigner ihre eigenen Modelle überprüfen. Wenn etwas nicht stimmt, passen wir das Modell oder die Animation in 3D-Programmen wie Maya oder Blender an und exportieren sie erneut. Da die Definition bereits vorhanden ist, können wir das Modell einfach im Editor aktualisieren, um Änderungen sofort zu sehen. Es ähnelt dem Aktualisieren einer Website im Webbrowser. Modelle und Animationen werden in Autodesk Maya und Texturen in Adobe Photoshop erstellt. Um eine normale Karte zu erstellen, müssen wir das Modell in die Marmoset Toolbag-Software importieren, die zum "Backen" von Details vom hochauflösenden Modell zum niedrigauflösenden Modell dient. Der ganze Prozess ist komplizierter als das, was ich hier geschrieben habe, aber dann wäre dieser Blog doppelt so lang (und vielleicht sogar noch länger).

Ich hoffe, dass ich es gut genug erklärt habe, damit Sie einen Einblick in unsere Arbeit bekommen. Und wenn Ihnen der Artikel gefallen hat und Sie mehr möchten, lassen Sie es uns in Kommentaren wissen - und scheuen Sie sich nicht zu sagen, was Sie genau interessiert.

Beitrag von Carthoo, SCS. Übersetzung von Angelwingking