Tripo P2.0: ИИ готовит 3D-модели к играм и анимации
Генераторы уже умеют создавать впечатляющие 3D-модели по изображениям и текстовым описаниям. Однако красивая модель в окне просмотра — ещё не готовый игровой объект.
Перед переносом в Blender, Unity или Unreal Engine обычно приходится исправлять геометрию, уменьшать количество полигонов, создавать UV-развёртку и повторно настраивать текстуры. Эти операции нередко занимают больше времени, чем сама генерация.
Tripo P2.0 пытается автоматизировать значительную часть этой работы. Обновление объединяет генерацию четырёхугольной сетки, автоматическую UV-развёртку и локальное исправление дефектов модели.
Чистая сетка
Ретопология — это перестроение поверхности 3D-модели в более лёгкую и упорядоченную полигональную сетку. Она необходима для редактирования, анимации и работы в реальном времени.
Многие генераторы создают поверхность из большого количества случайно расположенных треугольников. Такая модель может хорошо выглядеть на рендере, но её сложно деформировать, редактировать и анимировать.
Tripo P2.0 умеет сразу создавать модели с четырёхугольной, или quad-топологией. Система распределяет плотность сетки в зависимости от формы объекта: оставляет меньше полигонов на ровных поверхностях и добавляет их там, где находятся мелкие детали.
Пользователь может выбрать один из двух вариантов:
- до 50 тысяч треугольных граней;
- до 25 тысяч четырёхугольных граней.
Система также позволяет создавать до четырёх вариантов одного объекта с разным количеством полигонов. Например, детализированную модель для крупных планов и облегчённые версии для удалённых объектов.
Несколько ракурсов
При генерации по одной картинке системе приходится угадывать, как объект выглядит сзади и сбоку. Поэтому именно на невидимых участках часто возникают неправильные пропорции, случайные детали и отверстия в геометрии.
P2.0 может принимать до четырёх изображений: спереди, сзади, слева и справа. Чем больше исходных ракурсов, тем меньше формы модели приходится восстанавливать только на основании предположений.
Во время генерации Tripo также может разделять тело, одежду и аксессуары на отдельные элементы. Это упрощает назначение материалов, замену деталей и создание модульных персонажей.
Кроме того, отдельные части получают больше пространства на текстурах. Если сгенерировать всего персонажа одним объектом, лицо, руки, одежда и обувь будут вынуждены делить одну UV-карту, что снижает детализацию.
Smart UV
UV-развёртка превращает поверхность объёмной модели в плоскую карту, на которую затем накладываются текстуры.
Для этого модель необходимо мысленно «разрезать», развернуть отдельные участки и расположить получившиеся UV-острова внутри ограниченного текстурного пространства. При ручной работе художник должен продумать положение швов, масштаб отдельных элементов и плотность пикселей.
Функция Smart UV автоматизирует этот процесс. Она анализирует геометрию, размещает швы, создаёт UV-острова и упаковывает их в текстурный атлас.
Smart UV работает как с моделями Tripo, так и с загруженными пользователем объектами.
Редактор одновременно показывает 3D-модель и её развёртку. При выборе UV-острова подсвечивается соответствующая часть объекта — и наоборот. Пользователь также видит процент заполнения текстурного пространства и может запросить другой вариант развёртки.
По данным Tripo, Smart UV поддерживает модели размером до 80 тысяч треугольников или 40 тысяч четырёхугольников. На официальном примере система использовала 73,2% доступного UV-пространства.
Высокий процент заполнения не всегда означает хорошее качество. Не менее важно проверить растяжение текстуры, положение швов и относительный размер отдельных элементов.
Например, лицу персонажа обычно требуется больше текстурного пространства, чем подошвам обуви или деталям, которые почти не попадают в кадр.
Локальное исправление
Ещё одно нововведение — Mesh Edit. Если система неправильно создала отдельный фрагмент модели, пользователю больше не обязательно генерировать весь объект заново.
Проблемную область можно выделить рамкой и запустить повторную генерацию только для неё. Остальная модель при этом должна сохраниться без изменений.
В исходном ролике этот инструмент проверяли на автомобиле. Первая версия модели получила отверстие в геометрии. Автор выделил повреждённый участок, после чего система перестроила его и закрыла отверстие, сохранив основную форму машины.
Такой подход особенно полезен при исправлении колёс, конечностей, выступающих деталей, элементов одежды и других участков, на которых генераторы часто допускают ошибки.
Практические тесты
В ролике показано несколько сценариев использования Tripo P2.0.
Для механического объекта автор выбрал quad-топологию примерно на пять тысяч полигонов. Сетка получилась достаточно аккуратной, хотя в некоторых местах сохранились лишние треугольники. Автоматическая развёртка заняла около 83% UV-пространства, а большинство швов оказалось на внутренних и менее заметных поверхностях.
Другой объект — кирка — был экспортирован в Blender с текстурой 8K. Проверка показала заполнение UV-пространства примерно на 75%. Это неплохой результат для автоматической раскладки, но он относится только к конкретной модели и не является универсальным показателем качества системы.
Самым сложным примером стал игровой персонаж. Генерация всего тела по одной картинке позволила получить узнаваемую модель, но детализация отдельных элементов оказалась ограниченной.
Более качественный результат получился после раздельной генерации головы, рук, обуви, ремня и других частей с последующей сборкой в Blender. Модульный подход требует больше действий, но позволяет выделить каждой детали собственное текстурное пространство.
После сборки персонажа можно загрузить обратно в Tripo, выполнить автоматический риггинг и применить готовую либо сгенерированную анимацию.
Ограничения
Tripo P2.0 пока нельзя считать полной заменой ручной подготовки модели.
Smart UV не позволяет напрямую указать, что лицо персонажа должно получить больше текстурного пространства, чем одежда или обувь. В продемонстрированной версии также отсутствовали зеркальные и перекрывающиеся UV-острова для симметричных элементов.
На некоторых объектах могут появляться:
- лишние швы;
- слишком маленькие UV-острова;
- неравномерная плотность текстуры;
- дополнительные треугольники;
- артефакты геометрии;
- неудачные петли возле суставов.
Наличие четырёхугольной сетки тоже не означает, что персонаж автоматически готов к сложной анимации. Перед использованием модели необходимо проверить направление рёбер возле глаз, рта, плеч, локтей и коленей.
Следует также проверить:
- деформацию модели во время движения;
- растяжение текстуры;
- нормали и внутреннюю геометрию;
- наличие отверстий;
- полигональный бюджет;
- качество импорта в игровой движок.
При экспорте в GLB четырёхугольники обычно преобразуются в треугольники. Поэтому редактировать исходную quad-сетку лучше до финального экспорта или использовать формат, подходящий для дальнейшей работы с топологией.
Что изменилось
Главное достижение P2.0 заключается не в полной замене 3D-художника. Система сокращает количество повторяющейся технической работы между генерацией модели и её использованием.
Для прототипов, фоновых объектов, инди-игр и массового создания ассетов результат уже может быть практически полезным. Автоматическая обработка способна подготовить основу, после чего художнику останется проверить и исправить наиболее важные участки.
Для главных персонажей, объектов крупного плана и сложной анимации профессиональная доработка по-прежнему необходима.
Однако направление развития очевидно: 3D-генераторы постепенно переходят от создания красивых демонстрационных моделей к формированию объектов, которые действительно можно редактировать, текстурировать и анимировать.
Примечание редакции: исходный ролик Pixel Artistry создан при спонсорской поддержке Tripo. Представленные в нём результаты следует рассматривать как демонстрацию возможностей, а не как независимое сравнительное исследование.
Источники:
- Официальный анонс Tripo P2.0
- Описание Smart UV
- Практическая проверка Smart UV
- Видео Pixel Artistry «AI Retopology & UVs Just Got a Big Upgrade» и приложенные субтитры