OPTIMIZACIÓN DE GEOMETRÍA 3D EN VIDEOJUEGOS: RETOPOLOGÍA PARA MODELOS COMPLEJOS

Abstract

El presente Trabajo de Fin de Grado estudia distintas técnicas de optimización de geometría utilizadas dentro de la industria del videojuego, aplicadas en un entorno 3D de ciencia ficción compuesto por distintos elementos diseñados específicamente para aplicar y comparar dichas técnicas, así como diferentes enfoques de modelado. Para ello, se realizó una investigación previa sobre la evolución del modelado tridimensional dentro del desarrollo de videojuegos, el papel del artista 3D dentro del pipeline de producción y las distintas herramientas y técnicas empleadas actualmente para optimizar modelos destinados a renderizado en tiempo real. Como parte del desarrollo práctico se diseñó y construyó una escena original ambientada en una selva alienígena con elementos tecnológicos y orgánicos. El proceso comenzó con una fase de preproducción basada en la recopilación de referencias visuales y la elaboración de distintos concept arts que sirvieran como guía para el modelado de los distintos assets. Posteriormente, se desarrollaron varios modelos tridimensionales aplicando metodologías diferenciadas según las necesidades de cada elemento. Entre ellos se creó una nave espacial mediante técnicas de modelado hard surface, así como distintos elementos de vegetación realizados mediante escultura digital y workflows de conversión de modelos high poly a low poly. Durante este proceso se aplicaron técnicas como la retopología manual, la decimación automática, el uso de máscaras mediante transparencias, el bakeado de mapas y la generación de distintos niveles de detalle. Finalmente, todos los modelos fueron integrados dentro de Unreal Engine 5 para construir una escena final optimizada, donde se configuraron materiales e iluminacióncon tal de evaluar el comportamiento conjunto de los distintos métodos en un motor de videojuegos. Los resultados obtenidos muestran cómo la optimización de geometría continúa siendo un proceso fundamental dentro de los pipelines de arte 3D, incluso con la aparición de nuevas tecnologías como Nanite. Asimismo, el trabajo permite comparar distintos métodos de optimización y evaluar su utilidad según el tipo de asset y las necesidades concretas de producción dentro del desarrollo de videojuegos.