скромные успехи и большие перспективы / Хабр
Одним из перспективных направлений 3D-контента считается визуализация стрелкового и другого современного оружия. В особенности это касается узлов и механизмов. Можно с уверенностью сказать, что наибольших успехов с этим добились в играх. Однако с визуализацией для демонстрационных целей всё несколько хуже. Сегодня типовых 3D решений для обучения, оружейного маркетинга, моделей для исследований и модернизации крайне не много.
Помимо кастомных продуктов, которые готовят под конкретные выставки, чтобы показать один раз и забыть, существует буквально одна игра с относительно точным трехмерным моделированием работы автоматики стрелкового оружия, сборки и разборки, а также прототипы 3D-обзоров на автоматы. В сети можно встретить модели от энтузиастов, но практически нет типовых решений, которые бы удовлетворяли современным критериям информативности. Особенно, когда речь идёт о новом оружии. Под катом о том, что представлено в качестве коммерческих решений и планируется в перспективе.
Симуляторы
Оружейные симулятор — достаточно редкий игровой жанр. Наиболее известным сегодня является World of Guns: Gun Disassembly. Он существует в виде десктопного и мобильного приложения, где можно собрать и разобрать оружие, посмотреть на работу автоматики.
World of Guns является первым из сравнительно точных, унифицированных симуляторов, где можно внимательно рассмотреть каждую деталь оружия и увидеть, как работает автоматика. Сегодня сложно представить себе более детального симулятора, связанного с оружием.
Свойства игры таковы, что её, теоретически, можно использовать в качестве пособия для обучения будущих конструкторов (несмотря на то, что там присутствуют некоторые допущения и неточности). На самом деле игра появилась ещё в 2010-м, но подверглась критике за скудный выбор оружия и большое количество неточностей, что вынудило разработчиков создать более совершенную версию симулятора в 2014-м году.
Главные преимущества — возможность виртуально рассмотреть 3D-модель каждой детали оружия, также сквозь прозрачный корпус увидеть работу автоматики.
Игра получила массу лестных отзывов, в частности, фаундер The Firearm Blog Стив Джонсон назвал World of Guns своим любимым оружейным приложением, сказав, что узнал много нового благодаря игре. Он рассказал, что дополнил своё представление о принципах работы некоторых образцов из его коллекции.
В целом, это выглядит вот так и на текущий момент ничего лучше пока не придумали. Существует также Android-приложение с русским названием «Разборка оружия», выпущенное Sega SVD, которое не очень сильно отличается от World of Guns: Gun Disassembly.
Неигровая визуализация
Несмотря на все прелести геймификации, порой у производителей оружия, а также у тех, кто им торгует и его использует, есть необходимость в исключительно демонстрационных вариантах трехмерной визуализации.
Например для сайтов оружейных компаний, выставок, лекций в военных академиях и т.д. С этим всё значительно хуже. При подготовке этой статьи мне удалось найти лишь модели, работа которых продемонстрирована в видеороликах, а также прототипы 3D-обзоров от компании Review3.
В первом случае, ни о какой интерактивности речь, в принципе, не идёт. Модели и их демонстрация не очень сильно отличается от World of Guns. С той лишь разницей, что в этих роликах и моделях на каких-то вещах немного акцентировали внимание.
С 3D-обзорами все немного лучше, там появляется возможность интерактивного функционального управления, например, можно разложить приклад и отсоединить магазин. Также при наведении на части оружия можно увидеть их название. Достоинством обзоров является также то, что они интегрируются с веб-страницей, что упрощает при необходимости разместить его на сайте.
В настоящий момент на сайте компании выложены прототипы, правила хабра запрещают разместить на них ссылки, но при желании можно найти:
- АК-15 с прицелом Валдай ПК120, камуфляж «Арктика»
- АК-15 с прицелом Валдай ПК120, камуфляж «Пустыня»
- АК-15 без прицела и камуфляжа
Между тем, этого совсем не достаточно для того, чтобы представить свойства оружия в модели.
На текущий момент существуют лишь модели новых АК-15.
Я связался с представителями компании и они рассказали, что готовят к релизу принципиально новые обзоры, в том числе оружейные.
В них будет реализована возможность отображать работу узлов и механизмов стрелкового оружия, его отдельных частей и деталей, будет эмулироваться стрельба с прозрачным корпусом, приблизительно также как это реализовано в World of Guns. При этом разработчики обещают более высокую реалистичность и дополнительный текстовый контент.
Компания отказалась рассказать о том, какие именно образцы станут первыми, даже не упомянула о стране происхождения. Но, судя по прототипам, можно предположить, что речь пойдет об изделиях Ижевского машиностроительного завода, более известного, как концерн “Калашников”.
Свято место не бывает в пустоте
Изучая эту тему, я был откровенно удивлён отсутствием унификации контента и обилием дорогих и спорных кастомных решений.
Печать оружия на 3D-принтере: миф или реальность?
Фото: Scott Olson / Getty Images
Можно ли создать пистолет, субмарину или гранатомет при помощи 3D-печати и без юридических последствий, выяснил ведущий YouTube-канала «РБК Тренды» Николай Дубинин
Печать деталей, одежды, сувенирной продукции и логотипов на 3D-принтере постепенно входит в промышленный оборот. Многие задаются вопросом, какой потенциал у этой технологии. В сентябре 2020 года в Испании нашли подпольную мастерскую с двумя 3D-принтерами, точной копией штурмовой винтовки и частями других оружий.
Суд по этому делу несколько месяцев проходил под грифом «секретно», об инциденте стало известно в начале апреля 2021-го. Действительно ли 3D-принтеры позволяют создавать оружие, которое можно применить на практике, или это всего лишь пластиковые модели?
Реальное оружие или пластмассовая игрушка
Александр Головин, инженер по 3D-печати, рассказал, что материалы, используемые в принтерах, не являются инженерными. Они вряд ли могут удержать конструкцию в случае с производством оружия или других тяжелых предметов. Максимум, на что пока способны 3D-принтеры — это печать брелоков, подарков и логотипов. Конечно, можно напечатать и ружье, вот только функционально оно ничем не будет отличаться от детской пластмассовой игрушки и выстрелить из него не получится.
Все дело в том, что материал для 3D-принтера хрупкий и ломкий. Для создания оружия нужны металлические детали, которые могли бы поддерживать основную боевую часть: ствольную коробку, сам ствол и затвор. Но делать этого не стоит: за подделку конструкции можно получить реальный срок.
Выгодно ли печатать оружие
Напечатанное оружие вряд ли окупится, а на его производство уйдет много времени. 3D-печать оружия на металлическом принтере обойдется примерно в ₽100 тыс. Тем временем, винтовку в магазине можно купить за ₽15 тыс. Конечно, нужно будет потратиться на обучение и сейф, но выйдет это все равно дешевле.
Даже на черном рынке стоимость такого оружия гораздо меньше, чем стоимость входа в индустрию печати металла. Более того, это нелегально, поэтому шанс, что производителя 3D-оружия поймают, увеличивается в геометрической прогрессии.
Новости про успешную 3D-печать оружия: правда и вымысел?
Еще в 2013 году компания Solid Concepts напечатала металлический пистолет Colt 1911. Однако эта новость вызывает много вопросов. У классического «кольта» нарезной ствол — напечатать такой невозможно. Плюс, модель требует шлифовки и обработки.
Новость о том, что армия США создала 3D-гранатомет немного приукрашена. Напечатать модель гранатомета вполне реально, ведь это оружие представляет собой трубу — не имеет значения, из чего она сделана.
Но вряд ли на 3D-принтере удастся напечатать взрывчатку или снаряд. Даже если и это получится, при использовании пластиковый корпус разлетится в разные стороны.
Еще один эксперимент 3D-печати принадлежит американскому флоту. Там напечатали подводную лодку. Александр объяснил, что, скорее всего, создать удалось только какую-то часть субмарины — восстановить ее полностью без алюминия невозможно. У напечатанной лодки есть ряд ограничений, связанных с прочностью материала и нагрузками, которые она может воспринимать. Более того, неизвестно, насколько хорошо такая подлодка сможет погрузиться в воду.
Редакция РБК Трендов напоминает, что разработка, производство и хранение оружия и его основных частей подлежат лицензированию в соответствии с законодательством России о лицензировании отдельных видов деятельности. Незаконные изготовление, переделка или ремонт огнестрельного оружия, а также незаконное изготовление боеприпасов являются уголовно наказуемыми деяниями.
Программное обеспечение САПР для моделирования оружия — Другое программное обеспечение
MediumSolid (средний твердый) 1
Какое программное обеспечение САПР было бы лучшим для точного 3D-моделирования полноразмерного оружия, такого как SIG P250, если бы я собирался смоделировать все и даже внутренности, а затем приступить к ретопологии в блендере? Это вообще умная идея/хороший рабочий процесс? Я спрашиваю, потому что подозреваю, что в будущем видеоигры, если не сегодня (Escape from Tarkov), будут иметь полноценное оружие со своими внутренностями, которые станут частью игровой механики.
О, и как люди могут моделировать такие пушки, как эта ссылка, где они берут чертежи? Или у них просто есть оружие?
Я знаю… так много вопросов. Но мне очень интересно узнать все эти вещи.
дгорсман (дгорсман) 2
Физически точная механическая конструкция? Я бы сказал, что Fusion 360 для начала — бесплатно для любителей.
Как моделируются мелкие детали? Что ж, в некоторых случаях у них есть реальный объект, и они используют набор штангенциркулей для измерения деталей. Плюс большой талант к реверс-инжинирингу. В других случаях фактический дизайнер продукта предоставляет модель.
Игры с полностью функциональной механической конструкцией? Очень вряд ли. В этом нет никакой выгоды и есть только недостатки, когда требуется только конечный эффект. Не говоря уже о том, что в играх могут быть невозможные объекты (например, оружие в Halo). Позаимствовав цитату из другого автора (и приношу извинения за то, что не помню у кого): «Если вы не жульничаете, значит, вы делаете это неправильно». Это похоже на моделирование солнца, чтобы обеспечить «настоящее» освещение.
ОстинК (ОстинК) 3
Вы можете посмотреть на DesignSpark Mechanical. Это бесплатная программа САПР для машиностроения. Компания зарабатывает деньги с помощью своего каталога продуктов, которые могут быть вставлены в ваш дизайн, поэтому нет никаких коммерческих ограничений или чего-то еще. Для вывода чертежей нужен платный аддон, но это не так уж и плохо.
Вот пример моделирования с его помощью. Он кажется гораздо более интуитивным и оптимизированным, чем другие программы САПР.
Я не думаю, что внутренности огнестрельного оружия когда-либо станут частью типичного игрового процесса, но эта программа должна позволять вам делать все, что вы хотите.
Средний Твердый (средний твердый) 4
Горсман:
Физически точная механическая конструкция? Я бы сказал, что Fusion 360 для начала — бесплатно для любителей.
Что-нибудь более продвинутое, и вы смотрите на полномасштабные решения MCAD, такие как Solidworks или Inventor.
Как детали моделируются? Что ж, в некоторых случаях у них есть реальный объект, и они используют набор штангенциркулей для измерения деталей. Плюс большой талант к реверс-инжинирингу. В других случаях фактический дизайнер продукта предоставляет модель.
Игры с полностью функциональным механическим дизайном? Очень вряд ли. В этом нет никакой выгоды и есть только недостатки, когда требуется только конечный эффект. Не говоря уже о том, что в играх могут быть невозможные объекты (например, оружие в Halo). Позаимствовав цитату из другого автора (и приношу извинения за то, что не помню у кого): «Если вы не жульничаете, значит, вы делаете это неправильно». Это похоже на моделирование солнца, чтобы обеспечить «настоящее» освещение.
Что-нибудь более продвинутое, и вы смотрите на полномасштабные решения MCAD, такие как Solidworks или Inventor. Хотя вы правы в части САПР, я не полностью согласен с вами в том, что игры не имеют полностью функциональной механической части.
Лет через 15 — 20 я думаю обязательно начну видеть, что игры будут иметь все более и более реалистичные механические характеристики, потому что тогда все было бы более динамично. Это означает, что вы могли бы играть в свою игру по-разному каждый раз, когда вы ее запускаете из-за количества различных вариантов и стилей игры, которые позволяет вам иметь сложная игровая механика. Это эффективно придаст вашей игре огромную ценность при воспроизведении, что действительно важно, если вы хотите иметь огромную и преданную фанатскую базу как разработчик игры.
СреднийТвердый (средний твердый) 5
ОстинC:
Вы можете посмотреть на DesignSpark Mechanical. Это бесплатная программа САПР для машиностроения. Компания зарабатывает деньги с помощью своего каталога продуктов, которые могут быть вставлены в ваш дизайн, поэтому нет никаких коммерческих ограничений или чего-то еще.
Вот пример моделирования с его помощью. Он кажется гораздо более интуитивным и оптимизированным, чем другие программы САПР.
https://youtu.be/iycb3l4BFF8Я не вижу, чтобы внутренности огнестрельного оружия когда-либо были частью типичного игрового процесса, но эта программа должна позволять вам делать все, что вы хотите.
Для вывода чертежей нужен платный аддон, но это не так уж и плохо.Fusion 360 кажется мне более привлекательным, чем DesignSpark Mechanical.
Я думаю, вы ошибаетесь, говоря, что оружие с полностью смоделированными внутренними частями не является частью типичного игрового процесса. Вы случайно не смотрели Escape from Tarkov? Конечно, в нем могут быть не все возможные детали, которые должны быть у пистолета, например ударник, но он все же довольно близок к полностью детализированному оружию.
Средний Твердый (средний твердый) 6
Я забыл поблагодарить вас за то, что вы ответили мне. Спасибо за советы, хоть и не все учла.
ОстинК (ОстинК) 7
Медиумтвердый:
Fusion 360 кажется мне более привлекательным, чем DesignSpark Mechanical.
Я думаю, вы ошибаетесь, говоря, что оружие с полностью смоделированными внутренними частями не является частью типичного игрового процесса. Вы случайно не смотрели Escape from Tarkov? Конечно, у него могут быть все части, например, ударник и пружина, но это все равно довольно близкое, полностью детализированное оружие.
[ПРИЛОЖЕНИЕ=КОНФИГУРАЦИЯ]495514[/ПРИЛОЖЕНИЕ]
Я вижу, это довольно крутое использование внутренностей.
Fusion 360 или Inventor на высшем уровне.
На самом деле я тестировал Design Spark для проекта, и он не поддерживает эскизы с ограничениями. Это в значительной степени делает его бесполезным для чего-то серьезного или точного. FreeCAD можно использовать, но использовать его очень сложно. После проверки я понял, что у Fusion 360 есть широкие возможности бесплатного лицензирования как для любителей, так и для стартапов. Итак, я, вероятно, попробую использовать его, поскольку я уже знаком с ним по инженерному проекту.
Средний Твердый (средний твердый) 8
ОстинC:
Я вижу, это довольно крутое использование внутренностей.
Fusion 360 или Inventor на высшем уровне. На самом деле я тестировал Design Spark для проекта, и он не поддерживает эскизы с ограничениями. Это в значительной степени делает его бесполезным для чего-то серьезного или точного.
FreeCAD можно использовать, но использовать его очень сложно. После проверки я понял, что у Fusion 360 есть широкие возможности бесплатного лицензирования как для любителей, так и для стартапов. Итак, я, вероятно, попробую использовать его, поскольку я уже знаком с ним по инженерному проекту.Рад это слышать. Удачи тебе, мой дорогой друг.
Проектирование, моделирование и текстурирование высококачественного оружия для визуальных эффектов и игр
Энди Хуанг — художник компьютерной графики, изучающий анимацию в Университете Южной Калифорнии. Вдохновленный компьютерной графикой в фильмах и видеоиграх, Энди поставил перед собой задачу создать 3D-графику и профессионально работать компьютерным художником в Голливуде.
В этой статье Энди рассказывает нам о своем процессе проектирования и моделирования высококачественного оружия для визуальных эффектов и игр.
Моделирование оружия — один из самых увлекательных и полезных способов попрактиковаться в моделировании твердых поверхностей.
Всегда есть множество онлайн-ресурсов, которые вы можете собрать для справки, и все они основаны на реальных проектах. Сегодня я покажу вам, как я моделирую, текстурирую и визуализирую одну из своих сцен из моей серии «выгрузки» с помощью Blender.
Для этой сцены я сосредоточусь на моем последнем рендере снаряжения, основанном на печально известном российском спецназе «Группа «Альфа», группе спецназа, специализирующейся на борьбе с терроризмом.
Исследования и рекомендации
Первым шагом к любому проекту является планирование. Чтобы начать планирование, поищите в Интернете ресурсы и ссылки на любое оружие, которое вы планируете моделировать. Если вы найдете что-то, что бросается в глаза, сохраните это в папку для справки. Он понадобится вам позже. В Интернете вы можете найти чертежи оружия и спецификации производителя, которые идеально подходят для проекта. Изображения Google, видео и фотографии продуктов великолепны.
В моем снаряжении спецназа я нашел изображения винтовки «Альфа АК» спецназа и пистолета MP-443 Grach. Винтовка также включала несколько насадок, таких как лазерные прицелы и цевья, поэтому я включил их в список литературы. Ниже приведен список отдельных частей оружия, которые я использовал для Alpha AK:
∙ Рельсовое цевье Zenitco
∙ Пистолетная рукоятка Zenitco RK-3
∙ Складной приклад Zenitco PT-1
∙ Eotech EXPS-3
5
5 ∙ Крышка ресивера Zenitco B-33
∙ Пламегаситель Кринькова
∙ Лазер Zenitco Perst-4
∙ Тактическая передняя рукоятка ZenitCo RK-0
Я нашел названия всех этих частей, изучая характеристики «Альфа АК» иметь. Затем в Google я поискал фотографии этих деталей и сохранил их все в одну папку. После этого я поместил изображения в PureRef, бесплатное программное обеспечение для создания ссылок на изображения, которое может одновременно отображать галерею изображений. Это позволяет мне визуализировать, как детали выглядят под разными углами. Когда у меня есть хорошее представление о том, как выглядит каждая часть, я могу приступить к моделированию.
Моделирование
После сбора эталонных фотографий я могу приступить к моделированию отдельных частей оружия в сцене, таких как ствольная коробка, ствол, цевье и т. д. Прежде чем приступить к моделированию, я помещаю эталонные изображения в сцену как плоскость изображения. После этого я устанавливаю размеры каждой детали (которые можно найти в Интернете) и сопоставляю их с эталонными изображениями. Итак, если отдельная часть имеет длину 10 дюймов, я выстраиваю изображение этой части сбоку, чтобы оно составляло 10 дюймов в сцене. Затем я моделирую детали, сопоставляя геометрию с эталонным изображением.
Моделирование со ссылкой Процесс моделирования обычно является наиболее трудоемкой частью, но мне легко погрузиться в процесс моделирования, потому что вы можете видеть свой прогресс в режиме реального времени. Моделирование оружия требует навыков моделирования твердых поверхностей, поэтому, если у вас есть опыт моделирования роботов, машин, транспортных средств и т. д., моделирование оружия не должно быть проблемой.
Моделирование оружия — один из самых увлекательных и полезных способов попрактиковаться в моделировании твердых поверхностей.
Вот пара советов по моделированию оружия:
• Визуализируйте, как будет выглядеть ваша модель, если она будет хорошо топологизирована, и заранее спланируйте, как вы сделаете свою геометрию такой;
• Если деталь симметрична, добавьте модификатор зеркала или отразите ее;
• Оружие и объекты с твердой поверхностью имеют множество геометрических узоров, симметрии и массивов — когда вы видите одну из этих особенностей, вы можете использовать модификатор зеркала или добавить массив;
После завершения низкополигональной модели я конвертирую модель в высокополигональную модель, используя рабочий процесс скошенного подразделения. В этом видео от ChamferZone дается обзор рабочего процесса разделения скошенной кромки. По сути, я использовал скосы [на синих краях], чтобы придать четкие края, а затем применил подразделение, чтобы сгладить модель.
То, что у вас осталось, — это модель высокого разрешения с правильным затенением, которую вы можете отредактировать в любое время.
Вот некоторые детали, которые я смоделировал, и их топология:
Приклад (складной приклад Zenitco PT-1) Цевье (тактическая передняя рукоятка ZenitCo RK-0) Глушитель (пламегаситель Кринькова) Винтовка (АК-74 «Альфа АК»)Вот несколько отличных курсов и учебных пособий, которые я настоятельно рекомендую, если вы хотите заняться моделированием твердой поверхности и моделированием оружия:
Бесплатно
Моделирование оружия в Maya, Джеймс Тейлор
Учебное пособие по гранатам с твердой поверхностью, Саймон Фукс
Платно
Ultimate Weapon Tutorial by ChamferZone — $35
Hard Surface Modeling in Blender by Gleb Alexandrov — $60
Hard Surface Tutorial: Handgun by Simon Fuchs — $35
Texturing
После моделирования я разворачиваю модель по частям. дать каждой части материал. Если вы моделируете для игр, я бы, очевидно, рекомендовал развернуть всю пушку как одну карту или использовать UDIM.
После этого я готов импортировать модели как объекты в Substance Painter, чтобы начать текстурирование.
Использование Substance Painter требует базового понимания каналов текстуры (цвет, металлик, зеркальность, шероховатость, нормали, высота и т. д.). Эта статья дает хорошее объяснение и представление того, что делает каждый из них.
В основном вам нужно сосредоточиться на следующем:
- Базовый цвет — цвет
- Металлик — металлические и неметаллические детали
- Шероховатость — степень отражения
- Нормали+Высота — информация о глубине и угле
Покраска оружия — это больше, чем просто изменение цвета. Есть царапины, грязь, ржавчина, повреждения, пыль и т. д., которые необходимо добавить, чтобы это выглядело реалистично. Чем сильнее изношено оружие, тем больше потребуется покраски.
Материалы для оружия Оружие также имеет маркировку и вставки. Я сделал эти альфа-каналы в программе для редактирования изображений (Paint.
NET, Photoshop, Gimp) и импортировал их в Substance Painter. Это видео дает хороший обзор того, как вы можете это сделать. После импорта я открываю новый слой краски; измените цвет, шероховатость, металлик и/или каналы высоты и добавьте черную маску, чтобы нарисовать альфу на оружии.
Создание сцены
Есть пара вопросов, которые вы должны задать себе при создании сцены:
Вы пытаетесь что-то продемонстрировать? Расскажи историю? Изучить концепт-арт? Спросите себя: какова моя цель в этом художественном произведении и какие активы я должен включить, чтобы достичь этого?
В своей работе «Снаряжение спецназа» я пытался продемонстрировать снаряжение российского оператора «Альфа-Групп», поэтому я включил российские боеприпасы, ящики с боеприпасами, взрывчатку, нашивку с флагом и российскую военную технику.
Все зависит только от вас и от того, какие произведения искусства вы хотите создать.
Освещение и кадры
Плохое освещение может превратить хорошую сцену в посредственную визуализацию.
Точно так же хорошее освещение может превратить скучную сцену во что-то интересное.
Не существует единственно правильного способа освещения сцены. Это зависит от настроения, которое вы пытаетесь создать, и от того, какие части сцены вы пытаетесь подчеркнуть. Существует наука об освещении наряду с несколькими принципами, но они служат скорее ориентирами.
Спросите себя: какова моя цель в этом произведении и какие активы я должен использовать для достижения этой цели?
Вы можете осветить сцену с помощью HDRi (как я сделал в этой сцене), с помощью источников света или их комбинации. В дополнение к этому вы можете использовать волюметрику, чтобы придать вашей сцене еще один уровень глубины и настроения.
В этой сцене снаряжения я хотел подчеркнуть основное внимание рендера — винтовку и пистолет. Таким образом, я поворачивал световые углы, пока не нашел угол, который освещал винтовку и контрастировал с другими более темными элементами.
Таким образом, более светлые, более важные элементы (оружие, пули, нашивка) находятся в фокусе, а более темные, менее важные элементы — нет.
После того, как вы удовлетворены своей сценой, освещением и ракурсами, вы можете, наконец, отрендерить изображение.
Теперь все готово… верно?
Завершение — забавная часть
Нет, не совсем так. Есть еще один последний шаг, который сделает ваши рендеры еще лучше: постобработка.
Это забавная часть, где вы можете добавить все классные световые эффекты, такие как хроматическая аберрация, блики и пыль.
Для этого вы можете скомпоновать эти эффекты с помощью компоновщика вашей программы.
Blender Compositor — немного Ambient Occlusion, Chromatic Aberration (Lens Distortion) и Bloom (Glare) Затем, с композитным рендером, вы можете использовать его в программах цветокоррекции и обработки изображений. Я использую Paint.NET, но вы можете использовать Photoshop или Gimp, если вам удобнее. На этом этапе вы можете добавить зернистость пленки, дым, шум и т.