طراحی کاراکتر های شبیه به انسان یا انسان نما در حوزه گرافیک کامپیوتری و رایانه ای بسیار پر استفاده است. چرا که در ساخت انیمیشن ها یا بازی های رایانه ای به کاراکترهای انسان یا انسان نما نیاز میشود.
اصول توپولوژی و رعایت آن امری ضروری در طراحی کاراکتر میباشد چرا که در حالت کلی، پس از مدلسازی یک کاراکتر به تکسچر کردن آن، سپس به ریگ کردن و در نهایت به انیمیت کردن آن میرسیم.
توپولوژی صحیح باعث میشود تا در حین انیمیت کردن شخصیت به مشکلاتی مانند تو رفتگی و تداخل اندام ها در یکدیگر برخورد نکنیم و نیز از کش آمدن تکسچر در یک ناحیه جلوگیری نماییم.
در این نوشتار به دنبال معرفی روش هایی برای طراحی کاراکتر با توپولوژی های مناسب هستیم تا در ساخت بازی و انیمیشن مشکلات مربوط به کاراکتر ها را کمتر کنیم.
این نوشتار، خلاصه پایان نامه کارشناسی یک دانشجوی سوئدی می باشد که اصل مقاله آن با عنوان Optimizing topology for a game Character از طریق اینترنت قابل دسترسی است و علاقه مندان می توانند نسخه اصلی آن را دریافت و مطالعه کنند.
دو مفهوم حلقه ها (edge loops) و مسیر حلقه ها (edge flows) در تعیین توپولوژی یک mesh موثر هستند. به مجموعه ای از وجوه (face) و یال ها که به صورت پیوسته به یکدیگر متصل هستند و دور یک سطح را به صورت کامل طی میکنند و نیز نقطه پایان و آغاز یکسان باشد، حلقه میگویم. به مسیری که این حلقه روی مدل طی میکند، مسیر حلقه یا edge flow میگوییم.
توپولوژی عبارت است از نحوه چینش رئوس و یال ها (edge) در کنار یکدیگر که منجر به ایجاد یک mesh و یا مدل میشوند. توپولوژی مناسب علاوه بر اینکه در انیمیشن کاربرد دارد در بالا بردن فریم ریت بازی ها نیز کاربرد دارد و همچنین از بروز مشکلات حین رندر شدن، جلوگیری میکند.
ویژگی های یک توپولوژی خوب:
در این بخش به نکات مربوط به ایجاد یک توپولوژی مناسب خواهیم پرداخت.
وقتی که شما به دنبال طراحی شانه ها و کتف و دست کاراکتر هستید، باید به موقعیت های مکانی polygon هایی که ایجاد میکنید دقت کنید و همچین باید به مسیر حلقه هایی که ایجاد میکند نیز دقت بسیار داشته باشید. برای اینکار سعی کنید یک مدل استاندارد را نگاه کنید و به edge های دقت کنید.
زیر بغل کاراکتر جایی است که باید در طراحی آن دقت شود، اگر شما polygon های کمی را صرف آن کنید، موقعی که دست های کاراکتر بالای سر آن قرار میگیرد، کم بودن polygon ها، باعث کشیدگی در زیر بغل خواهد شد.
راه حلی که برای شانه و کتف ها در نظر گرفته میشود، این است که در اتصال کتف به بدن از مسیر حلقه ای x میتوان استفاده کرد.
مسیر حلقه ای x
وقتی که یال ها حالت متقاطع داشته باشند به اصطلاح یک x-loop ایجاد میشود. در این حالت یالها باعث ایجاد face های مانند حرف انگلیسی x خواهند شد. (تقاطع ضربدری بین یال های سبز و قرمز در تصویر زیر مشهود است)
پوزیشن A
قبلا کارکترها را به صورت T-Poseطراحی میکردند ولی امروزه خیلی از طراحان برای اینکه بتوانند به کتف و شانه حلقه های مناسب را اضافه کنند، کاراکتر را به صورت A-Pose طراحی میکنند.
در اکثر مواقع بهتر است که شما این pose را برای کاراکترهای خود در نظر بگیرید.
برای مفاصل بهتر است که دو حلقه در بالا و پایین مفصل ایجاد کنید و نیز یک مثلث در لولای مفصل ایجاد کنید.
بدن کاراکتر به عنوان عضوی می باشد که همه اعضای دیگر به آن متصل میشوند.
طبق تصویر فوق، در نمای جلویی بدن، در برخی از مواقع (رنگ صورتی) حلقه های ایکس برای مفاصل نیز قابل استفاده هستند. البته شما می توانید از همان روش قبلی که بیان شد (روش دو حلقه) نیز استفاده کنید.
با رعایت حلقه و مسیرهای حلقه ای فوق قطعا مدل هایی بهتر برای انیمیشن و بازی ها می توانید ایجاد کنید.
طراحی کاراکتر روش های مختلف و تکنیک های مختلفی دارد و در این مقاله فقط به یکی از آنها که مربوط به توپولوژی می باشد اشاره شد. همچنین این مقاله به بررسی سر و دست نپرداخته است اما ایجاد حلقه های درست و مناسب در همه اعضا کاربرد دارد و جز اصول طراحی کاراکتر سه بعدی است.
