The Theory of Hard surface

Smooth의 개념 (Subdiv)

기본 polygon shape(shotcut "1"key) 과 smooth(shorcut"3"key)를 적용한 모양과는 상당한 차이가(부피가 현저히 줄어듬) 있다.  vertex(기본 shape)가 이동해서 최소사이즈로 가는 것이고 (for smooth it out)기본원리고 그사이 edge를 추가해주면 or edge를 근접해서 위치시키면 그 만큼 vertex가 이동하는 경로가 줄어드는 개념이다.

Support edge in Subdivide 필요성

왼쪽과 같이 일반적인 bevel/ 혹은 단순히 추가edge 주고서 Subdiv를  올리면 smooth된때의  edge위치가 원래있던 위치보다 상당히 다르게 이동 되는 것을 알 수 있다. 그렇게 되면 UV가 적용 되었을때 위치가 많이 이동되기때문에 UV 적용 될때 문제가 생길 수 있다. 있다. 그러한 이유에서 오른쪽과 같이 추가 edge를 넣어서 Edge의 이동을 최소화하겠금 수정해야 한다.

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"Edge Poles" Edge pole이라는 단어가 등장한다. pole은 기본적으로 막대기 이런걸 의미하는데 종종 깃발을 꽂은 느낌으로 특정 포인트 중요한 point를 지칭하기도 한다. 예를들어 북극점, North pole이런식으로 그래서 edge pole의 의미는 대충 edge들이 모이는 많이 겹쳐,모여있는부분 정도의 의미가 되겠다. 그러니까 5 point정도로 edge가 모여있는 부분 이런 식이다. (핵심은  pole이 무조건 안좋고 나쁜것이라는 개념이 아니다 pole이 나타나는 것이 Direction change가 있을때만 나타나는 것이므로 반드시 필요하고 적절하게 사용하면 좋은 것이다.)

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"Fencing" 이라는 용어가 등장하는데 이것은 insert Edge loop로 선택적(manual)로 edge를 추가해서 bevel을 주는 것을 말한다. 단점이 일정한 간격의 Edge를 추가할때 번거럽고 수정을 할때 하나하나 모든 Edge를 다 똑같은 간격으로 수정해야 할때, 엄청난 시간이 걸린다.

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Modeling tool kit> Selection Constraint, selection을 할때 일일이 클릭하는 불편함을 없애주기 위해서 쉽게 selection을 하게 도와주는 tool이다. Transform Constraint, 활성화 시킨 상태에서 vertex/edge/face에서 작업을 하면 sliding 같은 효과가 나타난다. 기존의 edge/face 표면에서 강제로 벗어나지 않게 해준다. 위 tool을 사용하는 방법은 그냥 활성화 시켜주고 move/rotate/scale tool을 사용하면 된다. (단, 때때로 활성화가 되지 않는 경우가 있다)

Support edge를 추가할때 이해 할 것

왼쪽은 일반적인 "insert edge loop" 적용을 통해서 나온 결과물이다. Edge line이 안쪽의 hole의 edge모양을 따라가지 않고 어중간하게 위치해 있다. 반면 오른쪽에 추가된 edge는 hole edge의 line을 따라 적용되어 있다. 방법은 edge를 추가해주고 Modeling tool kit> Transform Constraint에서 edge를 활성화 시키고 scale로 sliding을 시켜서 안쪽 hole의 edge와 매치시키고 다시 scale을 바깥쪽으로 주면 안쪽 hole을 따라 edge line이 정렬이 된다.

이렇게 해줘야 Edgeflow의 흐름을 따라가는 support edge가 되고 Subdiv가 적용됐을때 표면에 왜곡이 없다.

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기본 원기둥/구 shape에서의 최소 face 갯수는(in subdiv)?

원기둥 shape 가지기 위한 최소 face는 8개라고 말할 수 있다 (이것은 원의 모양을 만들어내기 위한 Edge/face의 최소 단위이기도 하다.) 단,최소 8개로 만들어진 원/구 모양은 Subdiv기본 polygon shape사이즈에서Subdiv를 적용했을때 부피/사이즈가 가 많이 줄어든다.(물론,이후 부피/사이즈를 다시 키워주면 된다/ 혹은 edge를 추가할때 Extrude로 face를 연장해서 적용하고 Subdiv를 적용하면 사이즈가 줄면서 기본형태와 사이즈를 맞출 수도 있다.) 이러한 시행착오가 있기 때문에  그래서 원래 형태에 크게 무리가 가지않는 의미에서 안정적 갯수다.

원기둥 shape 가지기 위한 안정적 face는 12개라고 말할 수 있다  예외적으로 중요하지 않는 배경의 object라던가 대충 원기둥 처럼 보여야 하는것 만이 목적이라면 (This is totally depends on the purpose of object) 측면으로만 노출된다고 하면, 4 side face도 무리가 없다. 다만 위,아래로 보게되면 4 side face 가 그대로 노출된다.

20 count vs 8 count

Segment 20 vs 8 에서 아이러니하게도 20의 round cap 끝부분이 Binn material을 써서 보면 울퉁불퉁한 표면이 나타난다. 결론은 많은 segment를 적용한다고 해서 결과물이 무조건 좋은 것은 아니다.

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 Spherical Pole 정리하기

Face count 20

Default Sphear에서 edge부분만 제거해서 Subdiv 적용한 결과물

Face count :20

Pole 부분을 완전제거하고 Multi cut tool로 수정해서 적용한 결과물

Face Count: 20

Pole 부분의 Edge를 그대로 두고 그 위에 Multi cut tool로 Edge를 추가한 이후에

불필요한 Edge를 제거한 결과물

Face Count: 8

Pole 부분의 triangle을 Edge를 제거해서 Quad로만 만들어 주고 Subdiv를 적용한 결과물

결과물 비교 Face Count 20중에서는 Type:C가 가장 괜찮을 결과물을 보여주지만

Face Count :8과는 비교가 안된다. 여기서 알아야 할 것이 Face Count가 무조건 많다고 해서

더 Smooth한 결과물을 가져오는 것은 아니다 라는 것을 알 수 있다.

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Nomal average tool 의 활용

Box modeling 이 아닌 organic or complicate shape을 모델링 해줄때 Angle 각도를 일괄적으로 정확하게 적용해주는것에 어려움이 있었다. 예를 들어 vertex 하나만 주변에 vertex위치와 다른데 이것을 수정하기 위해서는 눈떼중으로 perspectiveview에서 vertex를 움직여 수정을 했는데 이때에 "nomal average"로 축을 변경하면 손쉽게 그리고 정확성이 높은 위치로 수정을 할 수있다. "W/E/R" (이동/회전/부피) 각각 holding down 해준상태에서 LMB를 클릭하면 축을 변경할 수 는 기즈모가 나타난다.

Tip, mesh를 mirror혹 대칭시켜서 vertex center 를 mearge 했는데, center 부분이 hard edge로 남아있는경우?

핵심은 normal의 방향이 서로 다르다는것, solution은 Attribute editor >Mesh component display>Display normal 체크해서 normal 상태확인 _서로 방향 다른것 확인하고_ nagative 방향의 모든 face select and riverse 시켜준다.

추가팁, edge loop 가 동일선상에 겹쳐있는거 확인하는 방법 "display center" 만약에 겹쳐있는 경우 파란점이 edge  가운데 나타남. 기본 Display>polygon> face center 도 사용하지만  Attribute editor> Mesh component display>display center 에서도 설정할 수있게 되있음.

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쉽게 원기둥을 만들어 주는 방법

기본 default 사각형을 불러오고 원기둥의 위/아래 부분이 될 부분의 Face를 선택, Extrude 한다(offset 안쪽 방향)

 Object를 선택하고 Mesh > Smooth, 값을 "1"만 적용해준다.  그러면 아래와 같이 원기둥 모양으로 모양이 잡힌다.

단. 다만 원기둥 옆면에 조금의 볼륨이 (시거 담배모양)나타나는 것을 볼 수 있다. 

원기둥 Primitive에서 Option> Round cap on/off 를 통해서 아래와 같은 shape을 만들어 낼수 있다.단, Subdivisions Caps 값이 "3"이상이 되어야 된다. 값이 1/2 인상태에서는 그냥 뽀쪽한 모양으로 표현된다.

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Hardsurface vs Render

Hardsuface 작업에서 무조건 직각으로만 형태를 만들어 주면 나중에 render를 할때 제대로 안 나올 수 있다.그래서 직각의 형태에서 조금씩 각을 다르게 적용시켜 만들어 주면 더 이쁘게 나온다.

위에서 언급한 각을 주는 개념은 Normal map을 만들어 낼때에도 비슷한 이유로 적용된다.

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Josh herman comments

Maya에서 modeling을 할때는 topology를 생각하지말고(triangle...or) 큰 Plane change를 먼저 생각을  하고

여기서 hard edge도 적용해가면서 크게 크게 생각하고 modeling 해줌 반대로 약간의 울퉁불퉁한 표면은 soft edge를 적용해주면서 one plate같이 보이는 효과가 있음 그리고 number"3"(subdiv)도 수시로 눌러주는 데 이거는 Mesh 상태 체크해주는거임. ( Josh는 이 전체 과정이 가장 시간이 많이 걸린다고함 그만큼 중요하다…)

Number"7"(texture mode) 처음에는 texture가 없기때문에 단순히 검정색으로 보여짐 여기서는 실루엣을 확인하는 용도를 사용됨.

Material도 기본 lambert보다 blinn을 써서 color도 약간 어둡게 그리고 specular도 약각 블루를 넣어주면

Steal 느낌이 남….hard edge부분이 더 선명하게 잘보임

• Modeler로써의 역할, 기본적으로 컨셉 아티스는 discriminative 하기 쉬운 컨셉이미지를 제공하지 않음

보통 front/side/back view, 이미지 정도를 제공하고, 포즈 혹 45도 각도 이미지는 제공하기를 꺼려함

그래서 모델러로서 필요한것이 그러한 이미지를 3d모델로 전환할때에 생기는 문제점을 적절하게 고치는 것도 포함 됨 (we call problem solve)

Use Trimdynamic, hpolish, demonstandard(lazy mouse turn on)  smooth(strong version)

*Zbrush에서 케릭터 디자인 할때에 철저하게 sketch 한다고 생각 접근_마야에서 확실히 정리해줌

  그래서 zbrush때의 디자인과 maya에서 정리한 version이 조금 다름( mutant 작업했을때에 zbrush에서 완벽한 shape of line을 만들고 스컵팅 하려던것과 비교됨)

*케릭터 바디 polygroup 으로 나눠줌 (tip, alt + transpose 로 마스킹 쉬게 가져가서 바로 폴리그룹만듬)

*Hardsurface 형태잡아줄때 (디자인) 같은 body shape 2개를 subtool에 띄워놓고 pull and push 겹쳐지는면이 노출되는때에 shaped을 아이디어를 얻어서...armor shape으로 다시 redesign해서 만듬(우연적인 디자인을 추출해내는 process) 나중에 하나로 결합_

*tool 에서 처음 version 파일도 같이 띄어놓고 디자인 바뀐것 수시로  비교해가며 작업(단순하지만 의미있음