3D-моделлер (Профессиональный уровень)

1. Что такое полигональное моделирование и как оно используется в 3D-графике?  
Полигональное моделирование — это метод создания трёхмерных объектов с использованием полигонов (многоугольников), чаще всего треугольников или четырёхугольников). Он широко применяется в играх, анимации и архитектурной визуализации благодаря своей гибкости и совместимости с большинством движков.  

2. Какие основные элементы топологии в 3D-моделировании?  
Основные элементы топологии — вершины (vertices), рёбра (edges) и полигоны (faces или polygons). Они формируют сетку модели и определяют её форму, структуру и поведение при деформациях.  

3. Зачем нужна UV-развёртка?  
UV-развёртка необходима для корректного наложения текстур на 3D-модель. Она представляет собой процесс "распаковки" поверхности модели в двумерное пространство, чтобы каждая часть соответствовала участку текстуры.  

4. Что такое NURBS и в каких случаях они предпочтительнее полигонов?  
NURBS (Non-Uniform Rational B-Splines) — это математический способ представления гладких поверхностей. Используется в промышленном дизайне, CAD-проектировании и там, где требуется высокая точность кривизны.  

5. Какой принцип лежит в основе скульптинга в ZBrush?  
Скульптинг в ZBrush основан на динамическом увеличении разрешения сетки с возможностью добавления деталей на уровне миллионов полигонов. Это позволяет создавать очень детализированные модели, имитируя процесс лепки.  

6. Что такое нормальные карты и зачем они используются?  
Нормальные карты — это текстуры, которые хранят информацию о направлении нормалей каждой точки поверхности. Они позволяют визуально добавить мелкие детали без увеличения полигональности модели.  

7. Как работает процесс бейкинга (baking) в 3D-моделировании?  
Бейкинг — это процесс переноса данных с одной модели на другую, например, деталей высокополигональной модели на низкополигональную через карты (нормалей, цвета, освещения). Это важно для оптимизации моделей под игры.  

8. Что такое шейдеры и какие типы шейдеров вы знаете?  
Шейдеры — это программы, управляющие отображением материалов. Основные типы: поверхностные (surface shaders), объемные (volume shaders), постпроцессорные (post-process shaders), используемые для имитации физических свойств материалов.  

9. В чём разница между PBR и классическим текстурированием?  
PBR (Physically Based Rendering) — это подход к материалам, учитывающий реальные физические свойства отражения и рассеивания света. Классическое текстурирование часто не учитывает эти законы, что может привести к нефизичному виду.  

10. Какие инструменты в Maya используются для риггинга?  
Для риггинга в Maya используются инструменты Joint Tool, Skin Cluster, Blend Shapes, Set Driven Keyframe, а также системы контроллеров и ограничений (Constraints).  

11. Что такое риггинг и зачем он нужен?  
Риггинг — это процесс создания скелета и системы управления для анимации модели. Без него невозможно эффективно анимировать сложные объекты, особенно персонажей.  

12. Как правильно организовать пайплайн (pipeline) в командной работе над 3D-проектами?  
Правильный пайплайн включает этапы подготовки, моделирования, текстурирования, риггинга, анимации, освещения и рендера с чёткими путями сохранения файлов, системой контроля версий и коммуникации между участниками.  

13. Какие основные требования к моделям для игровых движков?  
Модели должны быть оптимизированы по количеству полигонов, иметь правильную UV-развёртку, корректно настроенные материалы и соответствовать техническим ограничениям конкретного движка (Unity, Unreal Engine и др.). 

14. Что такое LOD и зачем он используется?  
LOD (Level of Detail) — это система замены модели на менее детализированную при удалении от камеры. Это помогает оптимизировать производительность в реальном времени.  

15. Какие проблемы могут возникнуть при некорректной UV-развёртке?  
Проблемы включают искажение текстур, наложение нескольких частей развёртки друг на друга, разрывы и артефакты на границах, что ведёт к ошибкам в рендере и невозможности правильного текстурирования.  

16. Какие основные правила хорошей топологии?  
Хорошая топология — это четкая потоковая структура, минимальное количество треугольников и N-полюсов, равномерное распределение полигонов, отсутствие дублирующихся вершин и негативных нормалей.  

17. Что такое нормали и почему их важно контролировать?  
Нормали — это векторы, перпендикулярные поверхности, определяющие, как свет взаимодействует с моделью. Неправильные нормали вызывают артефакты визуализации и затрудняют экспорт модели в другие приложения.  

18. Какие существуют типы материалов в Substance Painter?  
Substance Painter поддерживает физически корректные материалы, такие как металлик, диэлектрик, пластик, дерево, камень и другие. Также можно создавать пользовательские материалы и использовать процедурные текстуры.  

19. Что такое displacement mapping и чем оно отличается от normal mapping?  
Displacement mapping изменяет фактическую геометрию модели на основе текстуры, тогда как normal mapping только имитирует глубину через направление нормалей. Displacement даёт более реалистичный результат, но требует больше ресурсов.  

20. Какие форматы файлов наиболее распространены в профессиональном 3D-производстве?  
Наиболее популярные форматы: FBX (для обмена между программами), OBJ (универсальный), STL (для 3D-печати), GLTF/GLB (для веб), Alembic (.abc), OpenVDB и форматы конкретных пакетов (ma/mb, blend, max).  

21. Как подготовить модель к 3D-печати?  
Для 3D-печати модель должна быть водонепроницаемой (watertight), иметь корректную ориентацию нормалей, единую объединённую сетку, правильный масштаб и толщину стенок.  

22. Что такое weight painting и зачем он нужен?  
Weight painting — это процесс настройки влияния костей на вершины модели при анимации. Он позволяет контролировать, как вес каждого сустава влияет на деформацию модели.  

23. Какие основные этапы создания персонажа от концепта до готовой модели?  
Этапы: изучение концепта → блок-мастер → высокая детализация → retopology → UV-развёртка → текстурирование → риггинг → тестирование анимации.  

24. Как работать с морф-таргетами (morph targets)?  
Морф-таргеты — это формы лица или других частей модели, которые можно анимировать. Работают через ключевые кадры или связь с контроллерами, часто используются в анимации выражений лица.  

25. Что такое retopology и зачем он нужен?  
Retopology — это процесс создания новой, оптимизированной топологии поверх существующей высокодетализированной модели. Необходим для последующего риггинга и анимации.  

26. Какие инструменты используются для retopology в Blender?  
Blender предоставляет инструменты Shrinkwrap Modifier, Snap, Grease Pencil, Mesh Tools и сторонние аддоны (например, RetopoFlow) для удобного построения новой топологии.  

27. Что такое procedural modeling и как его реализовать?  
Procedural modeling — это создание моделей с помощью алгоритмов и параметров вместо ручной работы. Реализуется через графы зависимостей (Geometry Nodes в Blender, Houdini) или скрипты.  

28. Как работать с шейдерами в Unreal Engine?  
В Unreal Engine шейдеры создаются в Material Editor, где используются узлы для создания физически корректных материалов. Можно подключать текстуры, параметры, функции и использовать лицензионные шейдеры Epic.  

29. Какие особенности моделирования для VR/AR?  
Модели для VR/AR должны быть крайне оптимизированы, так как рендеринг происходит в реальном времени и с высоким FPS. Требуется минимизация полигонов, LOD, компактные текстуры и корректная работа с движком.  

30. Как проверить качество модели перед экспортом?  
Проверка включает: поиск дублирующихся вершин, открытые края, невидимые полигоны, правильные нормали, корректную UV-развёртку, наличие лишних групп и материалов.  

31. Что такое cage model и когда она используется?  
Cage model — это упрощённая обёртка вокруг высокополигональной модели, используемая при бейкинге нормальных карт. Позволяет точно контролировать направление проекции лучей.  

32. Как работать с шейдерами в Unity?  
В Unity шейдеры создаются через Shader Graph или кодовые шейдеры на HLSL. Можно использовать HDRP/LWRP, стандартные шейдеры и сторонние пакеты для продвинутого текстурирования.  

33. Что такое ambient occlusion map и как она создаётся?  
Ambient occlusion (AO) — это карта, показывающая степени затемнения в углах и местах, куда меньше попадает рассеянный свет. Создаётся через бейкинг в 3D-пакетах или через алгоритмы в Substance.  

34. Какие основные ошибки начинающих в UV-развёртке?  
Частые ошибки: перекрытие UV-частей, слишком плотная упаковка, искажение текстур, разрывы, использование одного UV-сета для разных частей модели.  

35. Какие инструменты в Blender используются для скульптинга?  
Blender предоставляет полноценный Sculpt Mode с кистями Grab, Clay, Smooth, Inflate, Mask и другими. Также есть возможности динамического тесселирования и многопоточной обработки.  

36. Что такое mesh smoothing и как он работает?  
Mesh smoothing — это процесс сглаживания углов модели. Может выполняться через нормали (Smooth Shading) или через модификаторы (Subdivision Surface), меняющие геометрию.  

37. Какие типы камер используются в 3D-рендере?  
Типы камер: перспективная, ортографическая, камера с depth of field, камера с motion blur. Выбор зависит от задачи: анимация, визуализация, архитектура, кино.  

38. Что такое rigging hierarchy и как она строится?  
Rigging hierarchy — это иерархия объектов, связанная между собой для управления. Строится через parent-child связи, контроллеры, ограничения и цепочки суставов.  

39. Какие основные принципы анимации персонажей?  
Принципы включают squash & stretch, anticipation, staging, straight ahead vs pose to pose, follow through, secondary action, timing, exaggeration, solid drawing и appeal.  

40. Какие плагины полезны в Maya для моделирования?  
Полезные плагины: MASH (для процедурного расположения объектов), XGen (для волос и меха), V-Ray, ZBrush Bridge, mCloth (для ткани).  

41. Как создать идеальную сферу вручную?  
Создать идеальную сферу вручную сложно, но можно начать с примитива, активировать Subdivision Surface, использовать Quad-топологию и равномерно распределить полигоны.  

42. Что такое quad-dominant topology и почему она важна?  
Quad-dominant topology — это сетка, состоящая преимущественно из четырёхугольников. Такая структура лучше подходит для анимации, риггинга и дальнейшей обработки.  

43. Какие проблемы могут возникнуть при работе с Subdivision Surface?  
Проблемы включают артефакты на углах, провалы, нежелательные изгибы, если топология плохо спроектирована. Для предотвращения таких эффектов необходимо соблюдать правила размещения петель.  

44. Какие инструменты используются в Substance Designer?  
Substance Designer работает с графами узлов, где можно создавать процедурные материалы. Инструменты включают heightmap generation, blending, filtering, curvature extraction и многое другое.  

45. Что такое displacement и tessellation в контексте рендера?  
Displacement — это физическое изменение геометрии на основе карты. Tessellation — это динамическое разделение полигонов для увеличения детализации в зависимости от расстояния до камеры.  

46. Какие типы анимации поддерживаются в 3D-пакетах?  
Поддерживаются: ключевая анимация, FK/IK, motion capture, процедурная анимация, динамика (жидкости, частицы), жёсткие и мягкие тела, анимация выражений лица.  

47. Что такое inverse kinematics (IK) и forward kinematics (FK)?  
IK — это метод анимации, при котором положение конечного звена (например, руки) определяет положение всей цепи суставов. FK — это обратный процесс: изменения происходят от базового сустава.  

48. Как использовать constraints в Maya?  
Constraints в Maya позволяют связывать объекты (Point, Orient, Parent, Aim, Scale и др.), чтобы один объект следовал за другим или вращался относительно него.  

49. Какие основные типы деформеров в Maya?  
Основные деформеры: Bend, Twist, Flare, Sine, Wave, Lattice, Wrap, Cluster. Они применяются для временного или постоянного изменения формы объекта.  

50. Что такое dynamic simulation и где она используется?  
Dynamic simulation — это моделирование физики объектов, жидкостей, ткани, волос. Используется в спецэффектах, анимации, визуализации и играх.  

51. Как работать с волосами в Maya?  
Maya предоставляет модуль nHair, который позволяет создавать, анимировать и рендерить волосы. Можно использовать XGen для процедурного генерирования волос и задавать параметры роста, длины, направления.  

52. Какие основные настройки рендера в Arnold?  
Основные настройки: Sampling (AA, Diffuse, Specular), Ray Depth, Camera (DOF), Light Samples, Environment Overrides, AOVs. Также важно настраивать материалы и освещение.  

53. Какие инструменты используются для освещения в 3D?  
Инструменты: Point, Spot, Directional, Area, Skydome Lights, IES-профили, HDRI-карты. Также используются глобальное освещение (GI), Final Gather, Irradiance Particles.  

54. Что такое GI (Global Illumination) и как он работает?  
GI — это метод симуляции вторичного освещения, отражающегося от поверхностей. Работает через трассировку лучей, фотонные карты или прогрессивный рендеринг.  

55. Какие основные типы камер в Blender?  
Blender поддерживает перспективную, ортографическую и камеру с панорамированием. Также доступны настройки DOF, Motion Blur, Focal Length и Sensor Size.  

56. Что такое node-based shading и как он используется?  
Node-based shading — это система построения материалов через узлы, соединённые между собой. Используется в Blender, Maya, Substance и других пакетах для создания сложных шейдеров.  

57. Как работать с particle systems в 3D-пакетах?  
Particle Systems позволяют создавать эффекты дыма, огня, дождя, снега. Управляются через эмиттеры, силы, столкновения, жизненный цикл частиц и внешние воздействия.  

58. Что такое fluid simulation и как её реализовать?  
Fluid simulation — это моделирование жидкостей. Реализуется через решатели (например, FLIP в Houdini, Bifrost в Maya, Mantaflow в Blender) с настройкой вязкости, давления, турбулентности.  

59. Какие основные типы освещения в кино и визуализации?  
Основные типы: key light (основной источник), fill light (заполняющий), rim/back light (контровый), ambient light (фоновое). Также используется HDRI и окружение.  

60. Что такое HDR environment map и как она используется?  
HDR environment map — это изображение с высоким динамическим диапазоном, используемое для реалистичного освещения и отражений. Применяется в рендере, анимации и игровых движках.  

61. Какие инструменты в Blender используются для анимации?  
Blender поддерживает Dope Sheet, Action Editor, Graph Editor, Timeline, Rigify, IK/FK, Shape Keys, Constraints и инструменты для записи движения.  

62. Какие основные принципы работы с Shape Keys?  
Shape Keys — это набор морф-таргетов, позволяющих анимировать форму объекта. Часто используются для анимации выражений лица, деформаций и переходов между формами.  

63. Что такое motion path и как он используется?  
Motion path — это визуализация траектории движения объекта. Используется для точной настройки анимации, проверки скорости и траектории.  

64. Какие основные ошибки в rigging?  
Частые ошибки: плохая топология, неправильно расставленные кости, некорректные веса, перекосы, отсутствие контроля за деформациями, недостаточная гибкость системы.  

65. Как работать с контроллерами в rigging?  
Контроллеры — это объекты, через которые аниматор управляет моделью. Они связываются с костями или вершинами через constraints, drivers или direct parenting.  

66. Что такое joint orientation и как он влияет на анимацию?  
Joint orientation — это направление осей сустава, которое влияет на поведение костей при вращении. Неправильная ориентация может вызвать нежелательные деформации.  

67. Какие инструменты в Maya используются для анимации?  
Maya предоставляет Graph Editor, Trax Editor, Time Slider, Character Set, Constraint Tools, Motion Paths и интеграцию с Motion Capture.  

68. Что такое animation layers и как они работают?  
Animation layers — это возможность создавать несколько слоёв анимации, чтобы добавлять, корректировать или отключать движения без изменения основного слоя.  

69. Какие основные принципы работы с Motion Capture?  
Основные принципы: очистка данных, настройка скелета под mocap-систему, перенос анимации на персонажа, коррекция ошибок и добавление дополнительных движений.  

70. Что такое character setup и что он включает?  
Character setup — это подготовка персонажа к анимации. Включает моделирование, retopology, UV, текстуры, риггинг, настройку весов, контроллеров и тестирование анимации.  

71. Какие инструменты используются для настройки глаз в rigging?  
Глаза настраиваются через constraints (Aim Constraint), custom controllers, blend shapes для моргания, а также через shape keys для выражений.  

72. Что такое facial rig и как он создаётся?  
Facial rig — это система управления выражениями лица. Создаётся через blend shapes, bones, corrective shapes и контроллеры для управления мышцами лица.  

73. Как работать с костями в Blender?  
В Blender кости создаются через Armature Object, редактируются в Edit Mode, анимируются в Pose Mode. Поддерживаются IK, FK, constraints и автоматическое связывание с сеткой.  

74. Что такое muscle system и как он реализуется?  
Muscle system — это система, имитирующая поведение мышц под кожей. Реализуется через динамические решатели, jiggles, soft body physics или специализированные плагины.  

75. Какие основные требования к портфолио 3D-моделлера?  
Портфолио должно демонстрировать разнообразие навыков: моделирование, текстурирование, риггинг, анимацию. Должны быть представлены проекты из разных областей: персонажи, реквизит, окружение, оптимизация под игры.