Создание текстурной развертки
Если в качестве материала установить какую либо текстуру, после чего назначить ее объекту, то текстура просто "натягивается" на объект, располагаясь с учетом текстурных координат. Но иногда необходимо расположить некоторые части текстуры в определенных местах объекта.Например, чтобы нарисованные глаза на текстуре совпадали с геометрией глаз на 3D-модели. Теоретически (как и практически) это возможно и довольно просто, ведь всем вершинам 3D-модели назначены текстурные координаты, следовательно, если определенным текстурным координатам назначить определенную часть изображения, то данная часть изображения расположится именно там, где нам нужно.
Текстура, с рассчитанными координатами для определенных ее частей называется текстурной разверткой.
Сейчас мы познакомимся с методом создания текстурной развертки, а именно с модификатором Unwrap UVW . Мы создадим простую модель книги и протекстурируем ее.
Для этого сначала создайте модель книги, как показано на рисунке 1.
Box
в форме книги">Рисунок 1. Объект Box
в форме книги.
Теперь необходимо применить к данному объекту модификатор EditMesh
.
После этого перейдите в режим выделения граней (клавиша 3
) и выделите все грани объекта (комбинация клавиш Ctrl + A
- выделить все) (рис. 2).
Рисунок 2. Выделение всех граней.
Теперь, не снимая выделение, примените к объекту модификатор Unwrap UVW
. В открывшихся настройках модификатора нажмите на кнопке Edit
для редактирования развертки и создания текстурных координат (рис. 3).
>Рисунок 3. Настройки модификатора Uwrap UVW
.
Откроется окно Edit UVWs
, предназначенное для создания текстурной развертки (рис. 4).
Рисунок 4. Окно Edit UVWs
.
Существуют разные способы создания текстурных развёрток. В нашем случае мы имеем объект в виде книги, поэтому легко представить себе развертку в виде шести фотографий книги с разных сторон, следовательно нам оптимально подойдет метод Flatten Mapping
.
Нажмите комбинацию клавиш Ctrl + A , что бы выделить все, затем выберите меню Select (выделение) и в открывшемся списке выполните опцию Convert vertex to face .
Теперь мы можем применить к нашему объекту метод Flatten Mapping
. Для этого откройте меню Mapping -> Flatten Mapping
(рис. 5).
>Рисунок 5. Применение метода Flatten Mapping
.
В открывшемся окне параметров нажмите кнопку OK
.
Теперь мы можем увидеть разметку для всех наших граней (рис. 6).
Рисунок 6. Разметка книги.
Темно-синяя линия указывает на границу текстуры, зелеными линиями указаны границы граней нашей книги. Для визуализации текстуры откройте меню Tools
и выберите опцию Render UVW Template
.
В открывшемся окне настроек рендера текстурной развертки вы можете установить цвета для изображения и размер создаваемой текстуры (рис. 7).
Рисунок 7. Настройки визуализации текстурной карты.
Установите разрешение 512
пикселей и визуализируйте изображение, нажав на кнопку Render UV Template.
Рисунок 8. Визуализированная текстурная карта.
Сохраните полученное изображение на жесткий диск, после чего откройте его с помощью любого графического редактора, например Adobe PhotoShop
. Надпишем каждую грань и сохраним изображение текстуры на жесткий диск (рис. 9).
Рисунок 9. Текстурная развертка с подписанными гранями.
Откройте редактор материалов и назначьте новому материалу в качестве карту Diffuse
данное изображение. Полученный материал будет выглядеть следующем образом (рис. 10).
Рисунок 10. Материал с назначенной текстурой.
Теперь создадим еще одну книгу, сделав ее копию и назначим им данный материал.
Переверните вторую книгу, чтобы увидеть ее заднюю грань.
Визуализируем сцену. Результат визуализации показан на рисунке 11.
Рисунок 11. Визуализация книг с текстурными развертками.
Теперь нам вновь нужно поработать с нашим материалом в графическом редакторе. Но в этот раз нам необходимо разместить изображение книги на гранях, чтобы текстурная развертка стала выглядеть следующем образом (рис. 12).
Рисунок 12. Текстурная развертка книги.
Сохраните новую текстуру, и установите ее в качестве карты Diffuse
нового материала. После этого создайте еще одну книгу методом копирования и назначьте данный материал всем книгам.
Добавьте в сцену плоскость, имитирующую пол и источники света по желанию.
Визуализируйте полученную сцену (рис. 13).
Рисунок 13. Визуализация полученной сцены.
Текстуры нельзя накладывать на объекты непосредственно, а только при помощи какого-то материала. Следовательно, вначале надо применить текстуру к материалу, а затем – материал к обкту сцены (рис. 20.19).
Рис. 20.19. Применение карты Swirl (Водоворот) к золотым чайникам
Текстурные карты могут назначаться материалу как цветовая информация либо как изменяющиеся значения интенсивности цвета.
Присвоение текстурных карт для материалов удобно осущеслять с помощью свитка параметров материалов Maps (Карты) (рис. 20.20).
Рис. 20.20. Фрагмент свитка параметров Maps (Карты)
Каждый флажок включает/отключает соответствующую текурную карту. Поле Amount (Значение) регулирует уровень влиия текстуры на материал. Кнопка Map (Карта) открывает окно обозревателя материалов и текстур для выбора требуемой тетурной карты.
При назначении текстуры автоматически открываются свитки ее параметров.
Примечание. Текстуры можно назначать, заменять и удалять метом перетаскивания.
Для наиболее выраженного применения текстуры к материалу рекомендуется применять ее для рассеянного света Diffuse (Раеянный) , который является основным цветом материала.
Увеличение параметра самоосвещения сделает текстуру более отчетливой (рис. 20.21).
Для того чтобы использовать текстуру в качестве карты пррачности, следует применять ее для параметра Opacity (Непро-
зрачность) . При этом темные области будут обеспечивать пррачность, а светлые – непрозрачность (рис. 20.22).
Рис. 20.21. Чайники с разным уровнем самоосвещения (50 и 0)
Рис. 20.22. Применение текстур в качестве карт прозрачности
Примечание. При применении текстур в качестве карт прозрачности рекомендуется устанавливать для алгоритма затенения параметр 2-Sided (Двухсторонний) .
Наложение рельефной текстуры Bump Mapping (Рельефное ножение) очень часто применяется в компьютерных играх для соания реалистичных вмятин на корпусе космического корабля, рельефности древесной коры или кирпичной кладки (рис. 20.23).
Для создания рельефной поверхности нужно применить текуру к параметру Bump (Рельеф) и установить нужный уровень выдавливания в поле Amount (Значение) . При отрицательных знениях выдавливание станет инвертированным (будут выступать не светлые участки текстуры, а темные).
Если применить текстурную карту к параметру Displacement (Смещение) , то грани объекта фактически сместятся. Используя
такой вариант, можно получить лучшие визуальные результаты, но потребуется бóльшая плотность каркаса и как следствие – длительный процесс расчета при визуализации.
Рис. 20.23. Чайник с наложенной рельефной текстурой кирпичной кладки
При создании панорамной сцены задний фон редко создают непосредственно из объектов – это слишком сложно и занимает много времени. В качестве фона сцены чаще всего используют наложение карт внешней среды Environment Mapping (Наложие среды) .
Примечание. Для фотореалистичной сцены в качестве фона в осноом используются пейзажные фотографии.
Кроме того, текстуры внешней среды применяют для создания эффектов отражения (например, водной глади озера, в которой отражаются горы и деревья).
Свиток параметров Coordinates (Координаты) содержит рим Environ (Окружение) , позволяющий использовать карту для создания внешней среды (см. рис. 20.5). Из выпадающего списка Mapping (Наложение карты) следует выбирать вариант Screen (Экран) , если карта будет применяться как фон. Остальные варнты наложения применяются для создания отражающих поверостей.
Чтобы применить текстуру в качестве фона сцены, нужно волнить следующие действия:
1. Добавить в редактор материалов текстуру типа Bitmap (Рас-
тровое изображение) .
2. Загрузить подходящее изображение для фона и настроить его параметры (контраст, координаты, смешивание с другими текстурами и т.д.) и сохранить в путеводителе.
3. Выполнить команду Rendering (Визуализация) | Environment (Окружение) либо нажать клавишу 8 .
4. В группе параметров Background (Фон) нажать кнопку Environment Map (Карта окружения) и выбрать нужную текурную карту в путеводителе по материалам/текстурам либо просто перетащить карту из ячейки редактора на данную кнопку (рис. 20.24).
Рис. 20.24. Группа параметров Background (Фон)
5. Вызвать диалоговое окно Viewport Background (Фон окна пркции) комбинацией клавиш Alt+B .
6. Установить флажки Use Environment Background (Использать фон окружения) и Display Background (Отображать фон) для отображения фоновой текстуры в окне проекции.
Когда фоновое изображение отображается в окне проекции, под него легко подстраивать объекты сцены (рис. 20.25).
Для создания эффекта взаимодействия объектов с фоном ромендуется применять матовые объекты (Matte Objects) – это объекты, которые закрываются картами внешней среды. На такие объекты можно накладывать отражения и тени.
Матовые объекты являются, по сути, обычными объектами, на которые применен материал Matte/Shadow (Матовое покрие/тень) .
Создать сцену с применением матовых объектов можно предством следующих действий:
1. Создать сцену с фоном.
2. Добавить в редактор материалов материал Matte/Shadow (Ма-
товое покрытие/тень) .
3. В свитке параметров материала в группе параметров Shadow (Тень) установить флажок Receive Shadows (Принимать тени)
(в некоторых вариантах построения сцены отбрасывание тей на фоновый источник может быть нежелательным).
Рис. 20.25. Травяные чайники на склоне холма
4. Применить материал на объект, который будет участвовать в формировании фона.
5. Расположить матовый объект так, чтобы он перекрывал нужные объекты для скрытия их фрагментов (рис. 20.26) либо находился под объектами для визуализации отбрасываемых теней.
6. Визуализировать сцену (рис. 20.27).
При создании эффекта отбрасывания теней на фон важно учывать направление света и теней на самом фоновом изображии (рис. 20.28).
Рис. 20.26. Установка параллелепипеда, к которому применен материал
Matte/Shadow (Матовое покрытие/тень)
Рис. 20.27. Тонущий чайник
Рис. 20.28. Чайник у моря
Для создания эффектов отражения применяются текстуры кегории Other (Другие) .
Отражающие текстуры лучше всего накладывать на специальные отражающие материалы. Отражающие материалы в названии обыо содержат слово Reflection (Отражение) (например, Reflec- tion_RefMap ).
Чтобы получить хороший эффект отражения, нужно присвть в свитке материала Maps (Карты) какую-либо отражающую текстуру для параметра Reflection (Отражение) . Изменение ве-
личины в поле Amount (Значение) определяет яркость и степень отражения.
Для создания плоских отражений (плоское зеркало, водная гладь) следует применять карту . Например, на рис. 20.29 текстура Flat Mirror (Плоское зеркало) применена для плоскости, на которой стоят чайники.
Рис. 20.29. Отражение чайников
Если применить к отражающему материалу параметр Noise (Шум) или Blur (Размытие) , то отражение станет нечетким (рис. 20.30).
Для создания отражения на неровных поверхностях рекомендтся применять текстурные карты типа Reflect/Refract (Отражие/Преломление) или Raytrace (Трассировка лучей) (рис. 20.31).
Рис. 20.30. Отражение чайников с применением эффекта Noise (Шум)
Рис. 20.31. Применение карты
Карты Reflect/Refract (Отражение/Преломление) формируют отражение на основе кубической карты внешней среды: вначале создаются изображения сцены с шести сторон, а затем они коинируются для наложения на поверхность объекта. Как следует из рис. 20.31, качество отражения данной поверхности достатоо низкое, поэтому не рекомендуется применять ее в сценах со сложными алгоритмами трассировки света.
Рис. 20.32. Применение карты отражения Raytrace (Трассировка лучей)
Качественное отражение можно создать с помощью карты типа Raytrace (Трассировка лучей) , которые используют для расчета оажения и преломления алгоритмы трассировки лучей (рис. 20.32).
Применение карт отражений для параметра материала Refrac- tion (Преломление) позволит создать эффект преломления лучей, проходящих через объект (рис. 20.33).
Рис. 20.33. Эффект преломления света на сфере
Цель работы : изучение основных приемов создания, настройки и применения материалов в 3D Studio Max.Создание 3D-объекта "кирпичный чайник"
Помимо цветов и свойств, материалу может быть назначена текстура.Текстура
— растровое изображение, накладываемое на поверхность полигона, из которых состоят 3D-модели, для придания ей цвета, окраски или иллюзии рельефа. Понятие «текстура» является одним из столпов 3D-моделирования, поскольку позволяет воспроизвести малые объекты поверхности, создание которых полигонами оказалось бы чрезмерно ресурсоёмким. Например, шрамы на коже, складки на одежде, мелкие камни и прочие предметы на поверхности стен и почвы.
Качество поверхности текстуры определяется текселями - количеством пикселей на минимальную единицу текстуры. Так как сама по себе текстура является изображением, разрешение текстуры и ее формат играют большую роль, которая в последствии сказывается на общем впечатлении от качества графики в 3D-приложении.
Для использования в материале текстуры выполните следующие действия:
Шаг 1.
Создайте плоскость, которая будет имитировать поверхность. На ней создайте и расположите модель чайника (Teapot
) как показано на рисунке 1.
Рисунок 1. Заготовка сцены.
Шаг 2.
Откройте редактор материалов, нажав клавишу M
. Активируйте одну из ячеек материалов, в строке установки Diffuse
цвета материала, после квадрата выбора цвета, нажмите на небольшой квадратик (рис. 2).
Рисунок 2. Установка материала/карты/текстуры в качестве дифьюзного изображения материала.
Рисунок 3. Выбор типа карты для дифьюзного цвета.
Дважды щелкните на строке Bitmap
, чтобы установить изображение в качестве карты. Откроется окно выбора карты. Необходимо выбрать изображение кирпичной кладки.
Если у вас нет данного изображения, его можно скачать отсюда.
Теперь текстура установиться в качестве основного цвета нашего материала. Если щелкнуть дважды на ячейке, то мы увидим увеличенную визуализацию нашего материала (рис. 4)
Рисунок 4. Созданный материал.
Для наложения изображения на трехмерный объект используются текстурные координаты. При создании объекта методом стандартной геометрии (Create -> ...
) текстурные координаты создаются автоматически. Например, как видно из рисунка 5, в свойствах созданного чайника по умолчанию установлена галочка Generate Mapping Coords
.
Рисунок 5. Установка галочки Generate Mapping Coords.
Шаг 3.
Перетащите полученный материал на созданный чайник и отпустите клавишу мыши: материал будет назначен для объекта. Чтобы увидеть результат без визуализации, активируйте опцию Show Map In Viewport
в окне редактора материалов (рис. 6).
Рисунок 6. Активация опции Show Map In Viewport.
После активации данной опции, мы сможем наблюдать нашу карту уже непосредственно в окне проекций (рис. 7).
Рисунок 7. Карта видимая в окне проекции.
Шаг 4.
Теперь создадим отражающий материал для поверхности. Для этого мы будем применять карту, использующую метод трассировки лучей для построения изображения.
Активируйте новую ячейку материала, после чего раскройте Maps
и назначьте в качестве карты Reflaction
карту Raytrace
(рис. 8).
Рисунок 8. Установка карты Raytrace в качестве цвета отражения.
Шаг 5.
Нажмите на кнопке Go to parent
, чтобы вернуться из настроек установленной Raytrace
карты к начальному уровню настроек материала (рис. 9).
Рисунок 9. Возврат в начальные настройки карты.
Теперь установите основные параметры материала следующим образом (рис. 10):
- Цвет Diffuse - слабый оттенок голубого цвета;
- Specalar level - 85 ;
- Glossiness - 25 ;
Рисунок 10. Окончательная настройка материала.
Полученный материал и его настройки можно увидеть на рисунке 11.
Шаг 6. В качестве карты отражения мы установили нашему материалу карту трассировки лучей, благодаря чему он будет использовать траекторию преломленных лучей для построения реалистичного отражения света.
Визуализируйте сцену использую стандартные настройки визуализации.
Рисунок 11. Визуализированный кирпичный чайник.
Создание графических изображений сегодня предполагает использование специальных программ. При этом они позволяют работать с макетами в 3d пространстве.
Приступаем к работе
Процесс наложения текстур в 3d max начинается с открытия панели редактирования. Чтобы получить к ней доступ следует нажать клавишу «m» или нажать специальную кнопку (располагается вверху справа). При этом откроется редактор материалов, в котором можно настроить текстуру.
Внешний вид окна можно изменять в соответствующем меню. Для новичков лучше применять компактную версию, которую можно найти во вкладке «Modes – Compact Material Editor».
Чтобы продолжать работу с объектом, следует изменить количество ячеек. Сделать это можно в несколько последовательных действий:
- Зажимаем правую кнопку мышки на любом из появившихся в редакторе шариков.
- В открывшемся меню, выбираем нужный размер. Он указывается двумя цифрами. Оптимальным значением является 64 (24 ячейки).
Когда все сделано, следует кликнуть на первой ячейке, которая и будет представлять первый рейдер.
Формируем картинку
Процесс наложения текстуры можно разбить на несколько последовательных шагов:
- В первую очередь следует назвать ваш первый слой. Для этого желательно использовать только английские буквы, так как русский шрифт может вызвать проблемы с отображением.
- После этого следует зайти в пункт меню «Maps». В открывшемся окне нужно нажать кнопку «Diffuse Color» и выбрать свиток Standart. В самом конце просто кликаем на Bitmap.
- Завершается процесс выбором и загрузкой подходящей текстуры. Скачать подходящий шаблон можно в интернете. Чтобы загрузить текстуру ее следует просто выбрать на диске, указав место хранения. При этом старайтесь располагать подобные слои только в отдельных папках.
Чтобы оформить модель с помощью полученной текстуры, следует просто выделить соответствующие участки на рисунке и перетащить на него поверхностный слой. Процесс наложения довольно сложный, так как требует соблюдения многих нюансов.
Перед тем, как приступать к работе с таким редактором, следует ознакомиться с его основным функционалом. Сделать это можно с помощью специальных видеоуроков, которые можно найти на специальных сайтах.
Текстурирование — это процесс, над которым ломают головы многие начинающие (и не только!) моделлеры. Однако, если разобраться с основными принципами текстурирования и правильно их применять, можно качественно и быстро текстурировать модели любой сложности. В данной статье мы рассмотрим два подхода к текстурированию: на примере объекта с простой геометрической формой и на примере сложного объекта с неоднородной поверхностью.
Предположим, у вас уже установлен 3ds Max и вы готовы начать текстурирование объекта. Если нет — воспользуйтесь нижеприведенной ссылкой.
Простое текстурирование
1. Откройте 3ds Max и создайте несколько примитивов: бокс, шар и цилиндр.
2. Откройте редактор материалов, нажав клавишу «М», и создайте новый материал. Не важно будет это материал V-Ray или стандартный, мы создаем его только с целью корректного отображения текстуры. Назначьте в слот «Diffuse» карту «Сhecker», выбрав ее в свитке «standart» перечня карт.
3. Присвойте материал всем объектам, нажав кнопку «Assign material to selection». Перед этим активируйте кнопку «Show shaded material in viewport», чтобы материал отображался в трехмерном окне.
4. Выберите бокс. Примените к нему модификатор «UVW Map», выбрав его из списка.
5. Приступим, непосредственно к текстурированию.
— В разделе «Mapping» ставим точку возле «Box» — текстура корректно расположилась по поверхности.
— Ниже задаются размеры текстуры или шаг повторения ее рисунка. В нашем случае регулируется повторение рисунка, так как карта Сhecker — процедурная, а не растровая.
— Желтый прямоугольник, обрамляющий наш объект, — это «гизмо», область в которой воздействует модификатор. Ее можно перемещать, вращать, масштабировать, центрировать, привязывать к осям. С помощью гизмо текстура помещается в нужное место.
6. Выберите сферу и присвойте ей модификатор «UVW Map».
— В разделе «Mapping» установите точку напротив «Sperical». Текстура приняла форму шара. Чтобы это было лучше видно увеличьте шаг клетки. Параметры гизмо не отличаются от бокса, кроме того, что гизмо шара будет иметь соответственно сферическую форму.
7. Аналогичная ситуация для цилиндра. Назначив для него модификатор «UVW Map», устанавливаем тип текстурирования «Cylindrical».
Это был самый простой способ текстурировать объекты. Рассмотрим более сложный вариант.
Текстурирование разверткой
1. Откройте в 3ds Max сцену, имеющую объект со сложной поверхностью.
2. По аналогии с предыдущим примером, создайте материал с картой «Сhecker» и присвойте ее объекту. Вы заметите, что текстура лежит некорректно, а применение модификатора «UVW Map» не дает желаемого эффекта. Что делать?
3. Примените к объекту модификатор «UVW Mapping Clear», а затем «Unwrap UVW». Последний модификатор поможет нам создать развертку поверхности для нанесения текстуры.
4. Перейдите на уровень полигонов и выберите все полигоны объекта, которые нужно текстурировать.
5. Найдите на панели развертки пиктограмму «Pelt map» с изображением кожаной бирки и нажмите ее.
6. Откроется большой и сложный редактор разверток, но нас сейчас интересует только функция растягивания и расслабления полигонов поверхности. Нажимайте поочередно «Pelt» и «Relax» — развертка будет разглаживаться. Чем точнее она разгладится, тем более корректно отобразится текстура.
Этот процесс носит автоматический характер. Компьютер сам определяет, как лучше разглаживать поверхность.
7. После применения «Unwrap UVW» результат стал намного лучше.
Вот мы и познакомились с простым и сложным текстурированием. Практикуйтесь как можно чаще и вы станете настоящим профи трехмерного моделирования!
