Коротко: ретопологія — це перекладання моделі на нову, акуратну сітку після того, як форму вже виліплено. Потрібна вона тому, що красива форма й правильна структура — різні речі: модель зі скульптингу виглядає чудово, але згинатися й приймати текстуру не вміє. У курсі це тема 6 — рівно між ліпленням і персонажами з анімацією.

Це слово в програмі курсу лякає найбільше. «Моделювання», «текстурування», «анімація» батькам зрозумілі хоча б приблизно. «Топологія та ретопологія» звучить як вища математика, і виникає підозра, що дитину вантажать теорією. Насправді це найпрактичніша тема курсу, і пояснюється вона за дві хвилини.

Що таке сітка моделі

Будь-яка 3D-модель — це не суцільний матеріал, а оболонка з багатьох маленьких плоских шматочків, зазвичай чотирикутників. Форму ми бачимо як гладку, але під нею завжди є сітка, і від того, як вона розкладена, залежить майже все подальше.

Порівняння, яке добре працює: уявіть светр. Здалеку це просто форма. Але зв'язаний він з рядів петель, і від того, як ці ряди йдуть, залежить, чи буде рукав згинатися в лікті природно, чи перекрутиться. Сітка моделі — ті самі ряди петель.

Звідки береться погана сітка

З скульптингу, і це не помилка учня — так працює сам інструмент.

На темі 5 курсу дитина ліпить органічні форми: тягне, вдавлює, згладжує, як пластилін. Щоб ліплення було детальним, програма подрібнює сітку — мільйони дрібних трикутників, розкладених хаотично, за формою, а не за логікою.

Для картинки цього достатньо: модель можна показати, відрендерити, поставити в сцену. Але як конструкція вона непридатна — і це з'ясовується на наступних кроках.

Що ламається без ретопології

Три речі, і всі три — теми курсу, що йдуть далі.

Анімація. Щоб рука згиналася в лікті, у цьому місці мають бути акуратні кільця полігонів — тоді згин виходить плавним. На хаотичній сітці лікоть при згинанні зминається, ніби зламався. Це видно одразу, і полагодити на готовій анімації вже не можна.

Текстури. Розгортка (тема 8) — це розкладання оболонки на площину, як викрійку одягу. Розкласти акуратну сітку можна, хаотичну з мільйонів трикутників — ні. Текстура ляже плямами.

Вага. Модель на мільйон полігонів гальмує все: вікно перегляду, рендер, а в ігровому рушії вона просто неприйнятна. Після ретопології та сама форма живе на кількох тисячах полігонів замість мільйонів.

Як це виглядає на занятті

Дитина бере виліплену модель і будує поверх неї нову сітку — фактично обводить форму акуратними рядами, як по лекалу. Стара модель залишається як зразок форми, нова стає робочою.

Це не рахується формулами й не вимагає математики. Це ручна робота з правилами: кільця навколо суглобів, рівномірність там, де буде згин, щільніше на обличчі, рідше на спині. Правила прості, і засвоюються вони за кілька занять.

Дрібні деталі при цьому не втрачаються: рельєф із високодеталізованої моделі переноситься на нову у вигляді карти, тобто зображення, яке підказує рендеру, де опуклість, а де западина. Форма залишається, вага зникає.

Чому тема стоїть саме шостою

Порядок тут важливіший, ніж здається. До теми 6 дитина вже ліпила (тема 5) і вже бачила, яка сітка виходить. Тому ретопологія сприймається як рішення проблеми, з якою вона щойно зіткнулася, а не як абстрактна вимога.

А відразу після неї йдуть персонажі (тема 7), розгортка (тема 8) і далі анімація з ригінгом (теми 15–17) — усе те, що на поганій сітці не працює. Якби ретопологію поставили пізніше, довелося б переробляти вже зроблене.

Саме це місце — найчастіша точка, де зупиняються самоучки: вони ліплять красиві моделі місяцями, а потім упираються в те, що з ними нічого не можна зробити далі.

Чи не робить це все програма сама

Логічне запитання: якщо правила відомі, чому їх не виконає комп'ютер.

Частково виконує. У Blender є автоматичні інструменти спрощення сітки, і для простих випадків вони цілком придатні: статична модель для картинки, предмет на задньому плані, чернетка.

Але автоматика вирішує задачу «зробити менше полігонів», а не «зробити сітку, зручну для згину». Вона не знає, що ось тут буде лікоть, а тут рот, який відкриватиметься. Вона розподіляє полігони рівномірно, тоді як живій моделі потрібна нерівномірність: щільно там, де буде рух і міміка, рідко на рівних поверхнях.

Тому на персонажах автоматичний результат майже завжди доводять руками, а в ігровій індустрії ретопологія — окрема штатна спеціальність, попри всю автоматику.

Для дитини корисний наслідок простіший: зрозумівши, за яким принципом сітка будується вручну, вона починає бачити, де автоматика впоралася, а де зіпсувала. Без цього розуміння автоматичний інструмент — кнопка, результат якої неможливо оцінити.

Коли ретопологія не потрібна

Чесна обмовка: не завжди. Якщо модель призначена тільки для одного статичного рендеру й нікуди більше не піде — акуратна сітка їй не потрібна, і професіонали в таких випадках її не роблять.

Але для навчання це поганий шлях: дитина, яка ні разу не робила ретопологію, залишається з умінням робити картинки й без уміння робити моделі, придатні для роботи. А майже вся оплачувана 3D-робота — ігри, анімація, друк — це саме моделі.

Що ще входить у повний шлях від форми до готової сцени — розкладено в статті «Від кубика до власної 3D-моделі». А чим відрізняються навички для ігор і для красивої картинки — у матеріалі «3D для ігор чи для картинки».