Beginning 3D Game Assets Development Pipeline : Learn to Integrate From Maya to Unity

«آغاز کار با خط لوله تولید دارایی‌های بازی سه‌بعدی» (Beginning 3D Game Assets Development Pipeline) نوشتهٔ نوا ویلانوئوا، یک راهنمای عملی و پروژه‌محور برای هنرمندان و توسعه‌دهندگانی است که می‌خواهند فرایند تولید دارایی‌های سه‌بعدی را از صفر تا پیاده‌سازی در موتور بازی یونیتی (Unity) بیاموزند. این کتاب با تمرکز بر نرم‌افزارهای استاندارد صنعتی مایا (Maya) و سابستنس پینتر (Substance Painter)، شما را گام‌به‌گام با تمام مراحل خط لوله تولید، از مش‌بندی اولیه تا انیمیشن و یکپارچه‌سازی نهایی، آشنا می‌سازد و به شما کمک می‌کند تا یک پروژهٔ کامل را از مفهوم تا اجرا پیش ببرید.

دربارهٔ کتاب «آغاز کار با خط لوله تولید دارایی‌های بازی سه‌بعدی»

کتاب «آغاز کار با خط لوله تولید دارایی‌های بازی سه‌بعدی» که توسط نشر Apress در سال ۲۰۲۲ منتشر شده است، یک منبع آموزشی جامع برای درک کل فرایند تولید دارایی‌های سه‌بعدی در صنعت بازی‌سازی محسوب می‌شود. نوا ویلانوئوا، استاد طراحی بازی در مؤسسهٔ پرت (Pratt Institute) با سابقهٔ کار بر روی عناوین مطرحی مانند مافیا وارز (Mafia Wars)، در این کتاب با رویکردی پروژه‌محور، خواننده را با ساخت یک دارایی سه‌بعدی کامل، از یک مفهوم اولیه تا پیاده‌سازی نهایی آن در موتور بازی یونیتی، همراهی می‌کند. این ساختار منحصربه‌فرد به هنرجو اجازه می‌دهد تا ارتباط میان هر مرحله را به‌خوبی درک کند و ببیند که چگونه خروجی هر بخش، ورودی بخش بعدی را تشکیل می‌دهد. مطالب کتاب در نه فصل تنظیم شده است که به‌ترتیب مراحل خط لوله را پوشش می‌دهند. این سفر آموزشی با مرور کلی بر فرایند تولید بازی و نقش‌های مختلف در خلق دارایی‌ها آغاز می‌شود. سپس با معرفی نرم‌افزار مایا، خواننده قدم‌به‌قدم با ساخت مش پایه، نقشه‌برداری فرابنفش (UV mapping)، ساخت مدل با پُلی‌گون بالا (high poly)، بافت‌دهی، ریگینگ (rigging) و انیمیشن آشنا می‌شود. در نهایت، کتاب به موضوع خروجی‌گیری از مدل نهایی و چگونگی یکپارچه‌سازی و جای‌گذاری آن در موتور بازی یونیتی می‌پردازد و دانش کاملی از فرایند طراحی تکراری (iterative design) را در اختیار خواننده قرار می‌دهد.

دربارهٔ نویسنده

نوا ویلانوئوا (Nova Villanueva) نویسندهٔ این کتاب، استاد طراحی بازی در مؤسسهٔ پرت در نیویورک است و بیش از پنج سال سابقهٔ تدریس در دانشگاه‌های معتبری مانند پارسونز (Parsons) و کالج فناوری نیویورک را در کارنامه دارد. او یک توسعه‌دهندهٔ مستقل بازی است و پیش‌تر به عنوان هنرمند سه‌بعدی برای شرکت انیماتیک مدیا (Animatic Media) و هنرمند دوبعدی برای بازی برندهٔ جایزهٔ وبی، مافیا وارز، فعالیت کرده است. آثار هنری ویلانوئوا در مجلهٔ تخصصی فوتوشاپ کرییتیو (Photoshop Creative) نیز به چاپ رسیده است. او دارای مدرک کارشناسی ارشد هنرهای زیبا در طراحی بازی از مرکز بازی دانشگاه نیویورک و مدرک کارشناسی در هنرهای رسانه و انیمیشن از مؤسسهٔ هنری فورت لادردیل در فلوریدا است.

چرا باید «آغاز کار با خط لوله تولید دارایی‌های بازی سه‌بعدی» را بخوانید؟

مطالعه و تمرین با این کتاب، دستاوردهای ارزشمندی برای شما به همراه خواهد داشت:

• درک کامل خط لوله تولید: با این کتاب، نمای کلی و دقیقی از کل فرایند تولید دارایی‌های سه‌بعدی، از مفهوم تا پیاده‌سازی، به دست خواهید آورد و متوجه می‌شوید که چگونه هر مرحله به مرحلهٔ بعدی منتهی می‌شود.
• یادگیری ابزارهای استاندارد صنعت: شما با نرم‌افزارهای کلیدی و پرکاربردی مانند مایا، سابستنس پینتر و یونیتی کار خواهید کرد و مهارت‌های عملی لازم برای فعالیت در محیط‌های حرفه‌ای را فرا می‌گیرید.
• تجربهٔ عملی با یک پروژهٔ کامل: به جای آموزش‌های پراکنده، با ساخت یک دارایی سه‌بعدی از ابتدا تا انتها، تمام مراحل را به‌صورت عملی و یکپارچه تجربه می‌کنید.
• مهارت در بافت‌دهی، ریگینگ و انیمیشن: می‌آموزید که چگونه به مدل‌های خود بافت (texture) بدهید، اسکلت‌بندی (rig) کنید و آنها را جان بخشیده و به حرکت درآورید.
• آشنایی با فرایند طراحی تکراری: با مفهوم طراحی تکراری (iterative design) آشنا می‌شوید که یکی از اصول کلیدی در توسعهٔ بازی‌های ویدیویی است.

این کتاب برای چه کسانی مناسب است؟

این کتاب منبعی ایده‌آل برای طیف گسترده‌ای از علاقه‌مندان به حوزهٔ بازی‌سازی است. هنرمندان سه‌بعدی که در ابتدای مسیر یادگیری هستند، با خواندن این کتاب می‌توانند دانشی منسجم و ساختاریافته از کل فرایند تولید به دست آورند. همچنین برای متخصصانی که در یکی از مراحل تخصص دارند، این کتاب دیدی جامع نسبت به کل خط لوله ارائه می‌دهد و به آنها کمک می‌کند تا جایگاه کار خود را در فرایند بزرگ‌تر تولید درک کنند. چه یک هنرمند تازه‌کار باشید و چه یک متخصص باتجربه، این کتاب به شما در درک بهتر گردش کار حرفه‌ای و بهبود مهارت‌های فنی‌تان کمک خواهد کرد.

سوالات متداول

آیا برای استفاده از این کتاب به دانش قبلی در مورد نرم‌افزار مایا یا یونیتی نیاز است؟

این کتاب به گونه‌ای طراحی شده است که برای هنرمندان سه‌بعدی از سطح مبتدی تا متخصص مفید باشد. با این حال، داشتن آشنایی مقدماتی با محیط نرم‌افزارهای سه‌بعدی می‌تواند به روند یادگیری سرعت بخشد، اما کتاب از اصول اولیه مانند نصب و آشنایی با محیط مایا شروع می‌شود.

آیا این کتاب صرفاً به جنبهٔ فنی ساخت مدل می‌پردازد یا مبانی هنری و طراحی را نیز پوشش می‌دهد؟

این کتاب با تأکید بر فرایند تولید (pipeline)، جنبه‌های فنی و هنری را در هم آمیخته است. مباحثی مانند توپولوژی (topology)، اهمیت استفاده از رفرنس (reference)، ایجاد جزئیات در مدل با پُلی‌گون بالا و مبانی بافت‌دهی، همگی نیاز به درک هنری و طراحی دارند و به‌طور کامل در کتاب پوشش داده شده‌اند.

آیا پس از مطالعهٔ این کتاب، قادر به ساخت و پیاده‌سازی دارایی‌های سه‌بعدی برای بازی‌های ویدیویی خواهم بود؟

بله، هدف نهایی این کتاب، توانمندسازی شما برای ساخت یک دارایی سه‌بعدی کامل و پیاده‌سازی آن در موتور بازی یونیتی است. با دنبال کردن پروژهٔ کتاب، شما تمام مراحل از مش‌بندی تا انیمیشن و خروجی‌گیری را طی خواهید کرد و در پایان، دانش و مهارت لازم برای ساخت و استفاده از دارایی‌های سه‌بعدی در پروژه‌های شخصی یا حرفه‌ای خود را به دست خواهید آورد.

This project-based tutorial covers the creation of 3D assets in a game engine, from concept to implementation. You will learn the 3D pipeline using Maya and Substance Painter, which are industry-standard programs used for content creation in game development. You also will know how to add them and work with them in Unity. The book begins with an overall look at the production of game development and the different roles in creating assets. Then, starting with Maya, you learn how to start with a concept and take it through the entire production pipeline: base mesh, UV mapping, high poly, texturing, rigging, and animation. You will be working on one asset project throughout the entire book to understand how one phase leads to the next one. Lastly, you will cover asset placement and integration into Unity. What You Will Learn Build a thorough knowledge of the 3D game asset production workflow Understand how each phase leads up to the next one Know how 3D assets are implemented into Unity Texture, rig, and animate the 3D model Export and import the 3D asset or model Understand the iterative design process Who This Book Is For 3D artists, from beginners to specialists, who are interested in learning the 3D production pipeline of game assets as a whole Table of Contents About the Author About the Contributor Acknowledgments Introduction Chapter 1: What Is the 3D Production Pipeline and Why Is It Important? Who This Book Is Intended For About the 3D Pipeline and How It Fits in the Game Design Process 3D Modeling 3D Texturing Wait! What About Rigging and Animation? Textures Before Rigging or the Other Way? 3D Animation The Game Development Workflow Working with a Team How to Use This Book Nonlinear Game Development Embracing and Utilizing Computer Shortcuts Using the Right Tools What Is Maya? What Is Substance Painter? What Is Unity? Pricing Getting Started The Importance of Using References Gathering References Summary Chapter 2: Starting with Maya Installing and Opening Maya Overview of the Interface Menu Sets The Top Menu Shelves The Channel Box Quick Layout/Outliner Buttons The Time Slider The Range Slider Playback Controls The View Panel Creating Primitives Translating, Rotating, and Scaling Navigating Duplicating Objects Deleting Objects Adding Edge Loops Pivoting Mirroring Using Object Mode Editing Faces, Vertexes, and Edges Selecting Objects Deleting Faces, Vertices, and Edges Transforming Faces, Vertices, and Edges Scaling Faces Rotating Edges and Faces Duplicating Faces Before Continuing Maya Shortcuts Setting Up the Project Setting Up the Mech Project Summary Chapter 3: Creating a Base Mesh Creating a Base Mesh Exception to the Rule Topology N-gons Concave Faces Metrics Image Plane Reference Switching Between Panel Views Starting to Model Symmetry Deselecting and Inverting Components Using the Channel Box for Transformation Using Duplicates to Speed Up Modeling Display Modes X-Ray Mode Modeling the Leg Connectors Duplicating the Shapes of the Leg Connectors Modeling the Foot Stabilizers Modeling Armor for the Motor Units Building the Body Adding Details to the Body Building the Head Shaping the Head Adding Thickness to the Head Modeling the Head Details Adding the Neck Model Positioning the Leg Instancing the Leg Summary Chapter 4: Preparing the Asset for the Next Phase Adopting Best Practices Pipeline Requirements What Is the Outliner and Why Do You Use It? Using the Outliner for Clean Up What Is Construction History? Cleaning Up the History Starting to Use the Outliner Combining, Naming, and Freezing Meshes Resetting Transformations Freezing Transformations Pivot Locations Using Instancing for Fast Prototyping Grouping the Asset Summary Chapter 5: UV Mapping What Are UVs? The Different Ways You Can UV Map UV Map Optimization What Is the UV Editor? Clean Up for UV Mapping Setting Up and Using the UV Editor Creating a Basic UV Map for the Mech Automatic Mapping Interacting with UV Components in the UV Editor UVing Multiple Meshes Simultaneously Deleting History of the UVed Meshes Optimizing the Mesh UVs Cutting and Sewing Seams Unfolding UV Shells Handling a Real-Life UV Pipeline Scenario Optimizing and Arranging UVs Texel Density Moving, Arranging, and Packing UVs It Always Depends Final Arrangement and Layout Summary Chapter 6: Creating a High Poly Model What Is a High Poly Model? Why Create the Illusion of Depth in Games? The Different Approaches to End Up with a Low and High Poly Using Smooth Mesh Preview Display Modes Setting Up for the High Poly What Is the Difference Between a Low and High Poly Model? Creating the High Poly Model Adding Details and Edge Definition to the Body Modeling in a Non-Destructive Way Adding Details to the Feet Adding the Rest of the Mech’s Details Summary Chapter 7: Texturing Using Floaters to Add Texture Details Getting Your Maya Files Ready Working with Multiple Textures on a Single Model Exporting the FBX Model Installing and Opening Substance 3D Painter Overview of the Substance 3D Painter Interface The Top Menu The Toolbar The Layers Panel The Properties Panel The Viewport The Texture Set List The Assets Panel The Display Settings Panel Preparing to Texture Baking the Model Creating Textures Using a PBR Pipeline Starting to Texture Masking Working with Smart Masks Working with Multiple Materials Adding Sticker Decals Exporting the Textures Configuring Custom Output Texture Maps Summary Chapter 8: Rigging the Mech What Is Rigging? Understanding Mesh Animation What Are Joints? Working with Joints Creating Joints Arranging Joints Moving Joints Mirroring Joints Working with Control Curves Creating a Control Curve Editing a Curve’s Control Vertices Curve’s Object Mode Creating Feet Controls Creating Knee Controls Using Kinematics for Movement Creating IKs for the Legs Connecting Vector Poles for the Knees What Are Constraints? The Importance of Using Constraints Creating Groups Setting Up the Head Control Setting Up the Body Control Setting Up the Left and Right Femur Setting Up the Left and Right Tibia Setting Up the Feet Creating a Grouping System Summary Chapter 9: Bringing the Asset to Life Iterative Design Animating the Mech Animation States Setting Up the Scene for Animation Creating the Idle Animation Adding Keyframes to the Mech Deleting Keyframes Exporting the Animated Mech Installing and Opening Unity Overview of Unity Creating a New Project Navigating in the Scene View Understanding the Interface The Project Window The Package Manager Working with Assets in Unity Using the Hierarchy Using the Inspector Adding Textures to the Mech Changing Shaders and Linking Textures to the Map Slots Assigning the Materials to the Mech Asset Working with Level of Details Playing the Scene What About Other Assets? Summary Wrapping It All Up Where Do You Go From Here? Staying Inspired Index