Казанские художники в нише компьютерных игр

От редактора: Разработка компьютерных игр может стоить десятки миллионов долларов США, причём за последние двадцать лет бюджеты и численность команд разработчиков непрерывно росли. Например, в конце 90-х годов игру для консоли PlayStation могла сделать команда из 10 человек за год, а уже в первой половине «нулевых» для PlayStation 2 необходима была команда из 30-50 человек и два года разработки. В 2012 году команда разработчиков могла состоять из сотни человек, а сроки реализации составляли около трёх лет. По утверждению специалистов, если бы цена игры для конечного потребителя росла в той же пропорции, игры в 2012 году стоили бы по 1800 долларов США. 

Разработка современных игр предполагает наличие широкого круга навыков и персонала поддержки. Для работы над одним проектом требуются целые команды, в состав которых обычно входят представители разных специализаций.

Размер команды разработчиков игры может варьироваться от 20 до 100 и более человек, в зависимости от масштабности игры. В отличие от программистов и геймдизайнеров, больше всего в команде художников. От них зависит, как будет выглядеть игра. Работа художника может быть 2D- или 3D-ориентированной. 2D-художники могут создавать концепт-арты, спрайты, текстуры, изображения фона и местности и пользовательский интерфейс. 3D-художники могут создавать модели или полигональные сетки, анимацию, трёхмерное окружение и кинематику. Художники иногда выполняют оба типа работ: 2D и 3D.

Миллионы текстур древесины и трехмерное моделирование: как лаборатория DML при КФУ создает игры

 О том, как сотрудники Digital Media Lab проявляют себя в качестве художников при разработке игр: о процессе создания игры в целом, поиске необходимых текстур и трехмерном моделировании, о проблемах финансирования и о не дошедшей до школьников образовательной квестовой игры «Болгар XIV», рассказал Виталий Абрамов – младший научный сотрудник и продюсер диджитал-лаборатории при КФУ.

Виталий Абрамов родился 9 октября 1995 г. в Ижевске. Окончил ИТИС КФУ. Директор по развитию Digital Media Lab. Эксперт в области AR/VR, компьютерной графики реального времени и серьезных игр. Женат.

 Институт информационных технологий и интеллектуальных систем (ИТИС) КФУ 

Образовательные программы - Digital Media Lab  |НИЛ Дополненной/виртуальной реальности и разработки игр. 

Для бакалавров в лаборатории читаются лекции и проводятся практические занятия:

•    Программирование игр (Unity) на C#

•    Программирование игр (Unreal Engine) с помощью визуальной системы программирования (Blueprint)

•    Технологии дополненной реальности (Vuforia)

•    Интерфейсы виртуальной реальности

•    Теория звука и методы его обработки

•    Создание художественной графики как классическими методами, так и с применением цифровых технологий 

•    Основы 3D-анимации

•    Основы 3D-моделирования (Maya Autodesk / Blender)

•    Cоздание спецэффектов

•    Проблемы рендеринга (Maya Autodesk)

•    Пост-обработка (Nuke)

•    Кроссплатформенная визуализация (d3)

•    Визуализация научных данных (Paraview)

В лаборатории осуществляются три главных направления деятельности. 

Первое направление – обучение. 
Лаборатория более семи лет обучает студентов ИТИС (Институт информационных технологий и интеллектуальных систем) КФУ игровой разработке.

«При этом наши ученики после обучения могут попасть не только в игровую индустрию, но и попробовать себя, например, в кинопроизводстве или в создании VR симуляторов для крупных компаний». (Виталий Абрамов)

Кроме программирования, студентов учат и трехмерному моделированию. Одна из выпускниц ИТИС, Лариса Журавлева, работала супервайзером на проекте фильма «Притяжение», режиссером которого является Фёдор Бондарчук.

Второе направление – просветительская деятельность. 
Сотрудники пишут научные статьи и участвуют в научных конференциях, в том числе и за рубежом. Имеет место научное сотрудничество с музеями и крупными российскими и зарубежными предприятиями («Газпром», «Росатом» и т.д.).

Третье направление – заказная и внутренняя разработка программ. 

Лаборатория осуществляет сотрудничество с крупными предприятиями в сфере компьютерной графики реального времени. Одно из ключевых направлений – технологии виртуальной и дополненной реальности. 

«Сейчас в нашей команде 15 человек, мы развиваемся, но, к сожалению, не всё так хорошо с финансированием науки, стараемся сами вкладываться в развитие данной области. Считаем, что это важно: мы вокруг себя создаем индустрию, в Казани нет крупных игроков, таких как Wargaming или Mail.ru. Благодаря нам, нашим студентам и бывшим сотрудникам, в Татарстане появились новые игровые студии, а также расширились старые». (Виталий Абрамов)

Другое направление деятельности лаборатории – это создание серьезных образовательных игр. Главным проектом, который так и не дошел до школьников Татарстана, является «Болгар XIV». Это архитектурно-исторический квест с визуализацией древнего города Болгар. При разработке помогали археологи и историки из КФУ.

 «Ездили, собирали и делали фототекстуры из объектов в городе, в том числе черепа, по которым мы делали 3D-модели для воссоздания облика персонажей». (Виталий Абрамов)

Как создается компьютерная игра.

«Игры начинаются с идеи, идея обрастает концепцией, концепция в свою очередь дополняется документацией. На этой выверенной дорожке начинается непосредственно создание компьютерной игры. Апробируются первые механики на адекватность. Как правило, вначале они не идеальны. Постепенно и итерационно игра обретает больше возможностей, становясь полноценным продуктом». (Виталий Абрамов)

Разработка графики начинается с концепт-арта: выбор стилистики, обрисовка ключевых локаций в виртуальном пространстве, обрисовка персонажей и ситуаций, в которые они попадают. 

После разработчики проводят трехмерное моделирование, создаваемое на основе концепт-арта. Происходит их интеграция в игровую сцену с параллельным написанием кода. 

Заключительным этапом является работа с постобработкой – полировкой визуальной составляющие игры. Это визуальные эффекты, сглаживание, затенение и т.д. 

 «Это очень большой художественный путь, хотя и завязанный на огромном количестве труда не только художников, но и программистов». (Виталий Абрамов)

Лаборатория для создания игр пользуется различными программами. Если раньше использовался Unity, то сейчас Unreal Engine стал более востребованным продуктом. Для создания трехмерных моделей используются Maya, Blender и Houdini. Программа выбирается в зависимости от необходимого качества модели: для работы с тканью, с органикой или универсальными моделями. 

Для фототекстуры выбираются или естественные объекты, являющиеся наиболее качественными, или же текстуры из интернет-библиотеки. Для создания стилизованной и нереалистичной графики лучше всего нарисовать текстуры вручную.

«Есть миллионы видов текстур древесины или текстур плитки. Часто сами компании, которые занимаются крупным строительным производством, могут выкладывать свои текстуры». (Виталий Абрамов)

По мнению Рима Газизова, преподавателя ИТИС КФУ по трехмерному моделированию, сотрудника лаборатории DML, его деятельность наполнена творчеством: 

 «У нас работа такая же, как у художника, но отличие в том, что мы создаем объекты не в двухмерном, а в трехмерном пространстве. Часто мы используем референсы, то есть опираемся на существующие объекты. Но иногда, как и художникам, нам приходится самим импровизировать: что-то создавать и добавлять». (Рим Газизов)

Также он рассказал о создании объектов в графическом редакторе. 

Отправным пунктом является выбор референса, то есть исходного объекта, на него опираются при создании объекта уже в виртуальной реальности. 

В самом графическом редакторе выбирается примитивный объект. Это может быть куб, шар, цилиндр и т.д. После проводится его видоизменение для создания, к примеру, двери. Добавляются мелкие элементы с последующим сглаживанием. 

На этапе разверток модели раскладываются по конкретным местам в двух- мерном пространстве. 

После рендера производится интеграция модели в игровой движок, на который впоследствии накладывается текстура. 

Новичкам, которые только вступили на путь творца игр, Виталий Абрамов пожелал не сдаваться, делать что-то интересное, собирать аудиторию и предложил пройти обучение в ИТИС КФУ.

 «Игры делать нелегко. Это трудоемкий и серьезный процесс, который ставит перед собой большой челлендж. Есть мем: как я выглядел до прихода в игровую разработку и после: парень счастливый, а в конце очень грустный. Здесь много неизвестных и непонятных вещей. И если сравнивать с другими областями IT, игры – область с большой энтропией. Это значит, что здесь большая неопределенность. Из-за этого мы часто не знаем, каким будет проект в конце».