Attention: Here be dragons

This is the latest (unstable) version of this documentation, which may document features not available in or compatible with released stable versions of Godot.

Checking the stable version of the documentation...

Создание деревьев

Это краткое руководство о том, как создавать деревья и другие виды растительности с нуля.

Цель — сосредоточиться не на методах моделирования (есть множество обучающих программ на эту тему), а на том, как сделать так, чтобы они хорошо смотрелись в Godot.

Начните с дерева

Я взял это дерево из SketchFab:

https://sketchfab.com/models/ea5e6ed7f9d6445ba69589d503e8cebf

и открыл его в Blender.

Рисование цветами вершин

Первое, что вам, возможно, захочется сделать, — это использовать цвета вершин, чтобы нарисовать, насколько сильно дерево будет качаться на ветру. Просто используйте инструмент рисования цветов вершин в вашей любимой программе для 3D-моделирования и нарисуйте что-то вроде этого:

Это немного преувеличено, но идея в том, что цвет показывает, насколько сильно качание влияет на каждую часть дерева. Эта шкала представляет это лучше:

Напишите пользовательский шейдер для листьев

Это простой пример шейдера для листьев:

shader_type spatial;
render_mode depth_prepass_alpha, cull_disabled, world_vertex_coords;

Это пространственный шейдер. В нем нет обрезки спереди/сзади (поэтому листья видны с обеих сторон), и используется альфа-препасс, поэтому меньше артефактов глубины, возникающих при использовании прозрачности (и листья отбрасывают тень). Наконец, для эффекта качания рекомендуется использовать мировые координаты, чтобы дерево можно было дублировать, перемещать и т.д., и оно все равно будет работать вместе с другими деревьями.

uniform sampler2D texture_albedo : source_color;
uniform vec4 transmission : source_color;

Здесь считывается текстура, а также цвет передачи, который используется для добавления подсветки листьям, имитируя подповерхностное рассеивание.

uniform float sway_speed = 1.0;
uniform float sway_strength = 0.05;
uniform float sway_phase_len = 8.0;

void vertex() {
    float strength = COLOR.r * sway_strength;
    VERTEX.x += sin(VERTEX.x * sway_phase_len * 1.123 + TIME * sway_speed) * strength;
    VERTEX.y += sin(VERTEX.y * sway_phase_len + TIME * sway_speed * 1.12412) * strength;
    VERTEX.z += sin(VERTEX.z * sway_phase_len * 0.9123 + TIME * sway_speed * 1.3123) * strength;
}

Это код для создания колыхания листьев. Он прост (просто использует синусоиду, умноженную на время и положение оси, но работает хорошо). Обратите внимание, что сила умножается на цвет. Каждая ось использует свой маленький коэффициент умножения, близкий к 1.0, поэтому оси не синхронизируются.

Наконец, все, что осталось, - это шейдер фрагментов:

void fragment() {
    vec4 albedo_tex = texture(texture_albedo, UV);
    ALBEDO = albedo_tex.rgb;
    ALPHA = albedo_tex.a;
    METALLIC = 0.0;
    ROUGHNESS = 1.0;
    SSS_TRANSMITTANCE_COLOR = transmission.rgba;
}

И это практически все.

Шейдер trunk похож, за исключением того, что он не записывается в альфа-канал (поэтому не требуется предварительный альфа-пасс) и не требует передачи для работы. Оба шейдера можно улучшить, добавив нормальное отображение, AO и другие карты.

Улучшение шейдера

Есть много других ресурсов о том, как это сделать, которые вы можете прочитать. Теперь, когда вы знаете основы, рекомендуем прочитать главу из GPU Gems3 о том, как Crysis делает это (сосредоточьтесь в основном на коде sway, так как многие другие методы, показанные там, устарели):

https://developer.nvidia.com/gpugems/GPUGems3/gpugems3_ch16.html