Текстурирование объекта

Копирование параметров материалов

В одной сцене могут использоваться разные материалы, некоторые параметры которых совпадают. Поэтому для группы параметров в 3ds Max предусмотрена возможность быстрого копирования.

Например, для установки параметров цвета вручную необходимо вызывать окно Color Selection (Выбор цвета), в котором производится настройка цвета. Если в сцене нужно выбрать один и тот же цвет для нескольких параметров, можно не использовать окно Color Selection (Выбор цвета) каждый раз, а настроить цвет для одного параметра, после чего просто копировать и вставить необходимый цвет. Для этого щелкните на цвете, который нужно перенести, правой кнопкой мыши и выберите команду Copy (Копировать). Затем щелкните на цвете, который нужно изменить, и выберите команду Paste (Вставить).

Таким же образом удобно копировать материалы. В некоторых сценах могут понадобиться два материала, схожие по настройкам. В этом случае можно создать первый материал, копировать его и исправить необходимые параметры в клонированном материале. Это гораздо проще, чем создавать второй материал с нуля, сравнивая его параметры с первым и вводя значения вручную. Для копирования материала щелкните правой кнопкой мыши на кнопке выбора материала и выберите команду Copy (Копировать). Затем перейдите в ячейку, в которой необходимо создать второй материал, щелкните правой кнопкой мыши на кнопке выбора материала и выберите команду Paste (Вставить).

Как использовать процедурные карты

Как мы уже говорили выше, наряду с другими параметрами для описания свойств материала используются процедурные карты, которые представляют собой двухмерный рисунок, сгенерированный 3ds Max. Этот рисунок может определять характер влияния параметра материала в какой-нибудь области поверхности трехмерного объекта. Каждая процедурная карта имеет свои настройки.

Процедурную карту можно назначить практически любому параметру, который описывает материал. Для этого нужно сделать следующее.

В свитке настроек материала Maps (Карты) нажать кнопку, расположенную рядом с параметром, которому требуется назначить карту.

Выбрать карту в появившемся окне ). Оно содержит набор процедурных карт, которые можно использовать для описания характеристик материала.(рис 12.7) Окно выбора процедурной карты

После назначения процедурной карты параметру в окне Material Editor (Редактор материалов) появятся настройки выбранной карты. Установите требуемые значения. Например, значение параметра Amount (Величина), определяющего степень влияния карты, можно задать в специальном окне возле названия параметра.

Процедурные карты могут иметь различные назначения и использоваться только в сочетании с определенными параметрами, характеризующими материал. Перечислим те карты, которые применяются чаще всего.

Bitmap (Растровое изображение) - позволяет использовать для описания характеристик материала любое графическое изображение в формате, который поддерживает 3ds Max (TIFF, JPEG, GIF и др.). Обратите внимание, что 3ds Max поддерживает перспективный формат OpenEXR, который является альтернативной обычному HDRI. OpenEXR использовался при создании фильмов "Гарри Поттер и философский камень" (Harry Potter and the Philosopher's Stone), "Люди в черном II" (Men In Black II) и др. Для реализации поддержки этого формата в 3ds Max используется дополнительный модуль MaxOpenEXR, разработанный компанией SplutterFish.

Camera Map Per Pixel (Карта камеры на пиксел) - предназначена для тех случаев, когда необходимо связать положение текстуры с видом из камеры. При визуализации такого материала положение текстуры изменяется вместе с изменением положения камеры, иными словами, текстура привязывается к положению камеры, а не к объекту.

). Чаще всего такая структура применяется при создании органических образований, в частности, при моделировании кожи.(рис 12.8) Для параметра Bump (Рельеф) назначена карта Cellular (Ячейки)

Checker (Шахматная текстура) - генерирует рисунок в виде шахматных клеток. Каждой клетке может быть назначена своя текстура. Есть также возможность задать процент соотношения клеток первого и второго типов.

Combustion (Горение) - работает с другим приложением компании Autodesk (Combustion) и дает возможность использовать эффекты горения для параметра материала.

).(рис 12.9) Карта Composite (Составная)

). (рис 12.10) Карта Color Correction (Корректировка цвета)

Dent (Вмятины) - чаще всего применяется для параметра Bump (Рельеф). Она используется для имитации вмятин на поверхности объекта.

Falloff (Спад) - имитирует градиентный переход между оттенками серого цвета. Характер изменения рисунка можно задать в списке Falloff Type (Тип спада), который может принимать значения Towards/Away (Прямой/обратный), Perpendicular/Parallel (Перпендикулярный/параллелльный), Fresnel (По Френелю), Shadow/Light (Тень/свет) и Distance Blend (Смешивание цветов на расстоянии). Карту Falloff (Спад) часто используют для параметра Reflection (Отражение).

Flat Mirror (Плоское зеркало) - применяется для создания эффекта отражения.

Gradient (Градиент) - имитирует градиентный переход между тремя цветами или текстурами. Смешивание может происходить с эффектом Noise (Шум) разного типа: Fractal (Фрактальный), Regular (Повторяющийся) или Turbulence (Вихревой). Рисунок градиентного перехода ( Gradient Type (Тип градиента)) может быть Linear (Линейный) или Radial (Радиальный).

Gradient Ramp (Линейный градиент) - представляет собой модифицированную карту Gradient (Градиент). В настройках карты есть специальная градиентная палитра, на которой при помощи маркеров устанавливаются цвета и определяется их положение относительно друг друга.

Marble (Мрамор) - имитирует рисунок мрамора. Если нужно смоделировать материал мраморного типа, эту карту удобно использовать для параметра Diffuse (Основной рисунок).

Mask (Маска) - дает возможность применять для параметра, в качестве которого она используется, другую карту с учетом маскирующего рисунка.

Mix (Смешивание) - используется для смешивания двух различных карт или цветов. По своему действию напоминает карту Composite (Составная), однако смешивает карты не с помощью альфа-канала, а основываясь на значении параметра Mix Amount (Коэффициент смешивания). Он определяет степень смешивания материалов.

).(рис 12.11) Карта Noise (Шум) часто используется для параметра Bump (Рельеф)

Normal Bump (Рельеф нормали) - позволяет использовать визуализированную текстуру нормали для получения рельефной поверхности. Эту карту, как правило, применяют для параметров Bump (Рельеф) и Displacement (Смещение).

Output (Результат) - определяет характер влияния текстуры с помощью таких параметров, как ограничение яркости, уровень RGB и др.

Particle Age (Возраст частиц) - объекты, которым назначен материал, содержащий эту карту, изменяют свой цвет во времени. Ее имеет смысл использовать, например, для источников частиц.

Particle MBlur (Смазывание при движении частиц) - смазывает изображение по мере увеличения скорости движения объектов. Эту карту, как и предыдущую, применяют к источникам частиц.

Perlin Marble (Мрамор с рисунком, полученным на основе алгоритма линейного турбулентного искажения) - эта карта является улучшенным вариантом карты Marble (Мрамор) и дает возможность получить более интересные рисунки этого материала.

Planet (Планета) - создает поверхность какой-нибудь планеты и по воздействию напоминает карту Noise (Шум). Имеет такие настройки: Continent Size (Размер континента), Island Factor (Наличие островов), Ocean (Площадь, занимаемая океаном) и Random Seed (Случайная выборка).

Raytrace (Трассировка) - такая карта чаще всего используется для параметров Reflection (Отражение) и Refraction (Преломление). По своему действию во многом напоминает материал Raytrace (Трассировка).

Reflect/Refract (Отражение/преломление) - применяется для создания эффектов отражения и преломления света.

RGB Multiply (Перемножение RGB) - дает возможность получить эффект, напоминающий тот, который создается при смешивании слоев в программе Adobe Photoshop в режиме Multiply (Умножение).

RGB Tint (RGB-оттенок) - позволяет настраивать оттенки основных цветовых каналов: красного, зеленого и синего.

Smoke (Дым) - имитирует дымовое зашумление. Для большей реалистичности при создании дыма используется фрактальный алгоритм. Основной параметр, определяющий степень дымового зашумления, - Size (Размер). Параметр # Iterations (Количество итераций) задает количество итераций фрактального алгоритма, создающего эффект.

Speckle (Пятно) - рисунок этой карты определяется случайным размещением небольших пятен.

).(рис 12.12) Для параметра Diffuse (Основной рисунок) назначена карта Splat (Брызги)

Stucco (Штукатурка) - придает создаваемому материалу неровную, шершавую поверхность. Применяется, в основном, для параметра Bump (Рельеф).

Swirl (Завихрение) - создает двумерный рисунок, имитирующий завихрения и состоящий из двух цветов. Используя параметр Twist (Витки) в настройках карты, можно устанавливать количество витков.

Thin Wall Refraction (Преломление тонких стенок) - создает эффект преломления, который вызывает смещение изображения. Материал с такой картой можно использовать для имитации прозрачных материалов, например стекла.

).(рис 12.13) Для параметра Diffuse (Основной рисунок) назначена карта Tiles (Плитка)

Vertex Color (Цвет вершин) - предназначена для визуализации цветов вершин объектов, имеющих типы Editable Mesh (Редактируемая оболочка), Editable Polу (Редактируемая полигональная поверхность) и Editable Patch (Редактируемая патч-поверхность). При переходе в режим редактирования субобъектов Vertex (Вершина) вершины отображаются цветом, заданным при помощи этой карты. Карта Vertex Color (Цвет вершин) используется для параметра Diffuse (Основной рисунок).

Waves (Волны) - используется для создания рисунка волн, которые расходятся по поверхности воды. При помощи настроек карты можно определить количество волн, их амплитуду и скорость расхождения.

Wood (Дерево) - генерирует рисунок дерева. Хорошо подходит для создания эффекта деревянных поверхностей.

При использовании процедурных карт для имитации определенного типа материала часто бывает необходимо изменить ее положение на объекте, например, разместить под другим углом. Однако по умолчанию текстуры в окне проекции на объектах не отображаются, поэтому сцену приходится визуализировать при каждом изменении параметров текстуры. Гораздо удобнее управлять положением текстуры, когда она отображается в окне проекции. Чтобы это произошло, нужно нажать на кнопку Show Map in Viewport (Отобразить карту в окне проекций) в окне Material Editor (Редактор материалов).

Если требуется отобразить текстуры на всех объектах сцены, выполните команду Material>Activate All Maps (Материал>Включить все карты). Быстро выключить отображение текстур для всех объектов, к которым применены материалы, можно, выполнив команду Material>Deactivate All Maps (Материал>Выключить все карты).

Правильное расположение текстуры на модели

Каким образом рисунок появляется на трехмерной модели? Откуда 3ds Max получает информацию о том, как рисунок будет расположен на поверхности? Представьте себе спичечный коробок. Этикетка на нем может быть наклеена нормально, может быть наклеена вверх ногами, а может в результате брака быть наклеена с обратной стороны коробка. Если провести аналогию с 3D, то такая наклейка представляет собой текстуру, а сам спичечный коробок - это трехмерная модель. Текстура может "ездить" по поверхности модели, располагаясь бесконечным количеством способов.

Для того чтобы как-то описать положение текстуры на объекте, в трехмерной графике введено понятие система проекционных координат. Иначе говоря, это специальная система координат, которая привязывается к поверхности трехмерной модели и с помощью которой устанавливается точное положение текстуры на объекте. В отличие от привычных обозначений ( X,Y,Z ), проекционная система координат обозначается буквами UVW.

Если вы уже успели поэкспериментировать с наложением материалов в 3ds Max, то вам должно быть знакомо назойливое сообщение Missing Map Coordinates (Отсутствуют проекционные координаты). Пришло время рассказать, что обозначает эта фраза. Каждый текстурируемый объект должен обладать своей проекционной системой координат.

Если вы посмотрите в настройки основных примитивов, то увидите, что в настройках их всех есть флажок Generate Mapping Coords. (Создавать систему проекционных координат). Установка этого флажка означает, что объекту присваивается проекционная система координат. Если вы назначаете объекту, который не имеет проекционных координат, материал, содержащий текстурные карты, 3ds Max автоматически создаст для него эту систему.

Чтобы сообщение Missing Map Coordinates (Отсутствуют проекционные координаты) вас не беспокоило, необходимо включить использование проекционной системы координат в настройках объекта или назначить объекту модификатор UVW Map (Карта проекционных координат UVW). Благодаря этому объект получит свою систему проекционных координат.

Cистемы проекционных координат

Существует несколько систем проекционных координат.

Planar (Плоская) - при выборе этой системы текстура на поверхность объекта проецируется плоско.

Чтобы понять, что такое плоское проецирование, представьте себе монитор, который ярко светится. Настолько ярко, что на ваше лицо, находящееся перед ним, проецируется картинка рабочего окна 3ds Max, которое отображается на экране. На лице этот рисунок искажается в соответствии с формой носа, подбородка и т. д., а с обратной стороны головы его вообще нет. При применении плоского проецирования к сфере рисунок будет заметен в ее центре, а по краям будет смазан. С обратной по отношению к плоскости проецирования стороны сферы рисунок будет отсутствовать. Плоское проецирование обычно используется для текстурирования стены, поверхности земли и т. д.

к обоим цилиндрам применена одна и та же текстура, однако для объекта слева выбрана планарная система проецирования, а для объекта справа - цилиндрическая. Видно, что на объекте слева текстура лежит правильно только в основании.

(рис 12.14) Результаты назначения планарной (слева) и цилиндрической (справа) систем проецирования

Spherical (Сферическая) - при выборе этой системы проецирование происходит внутри некой сферы.

Система Spherical (Сферическая) лучше всего подходит для текстурирования объектов правильной шарообразной формы, например шариков для розыгрыша лотереи или детского надувного мячика.

Shrink Wrap (Обтягивающая) - напоминает систему проецирования Spherical (Сферическая), однако углы текстуры сходятся в одной точке. Чтобы понять, как это выглядит, представьте себе, например, мешок, завязанный сверху.

Box (Параллелепипед) - при выборе этой системы проецирование выполняется внутри некоего параллелепипеда, каждая из граней которого содержит рисунок.

Модель помещается в воображаемый параллелепипед, и каждая из его граней проецирует рисунок на соответствующую сторону. Этот тип проецирования подходит для прямоугольных объектов - коробка конфет, курс и т. д.

).

Систему Face (Грань) удобно использовать для получения повторяющегося узора, например текстуры песка.

(рис 12.15) К обеим сферам применена карта Checker, но для объекта слева выбрана сферическая система проецирования, а для объекта справа - система Face

XYZ to UVW (XYZ в UVW) - эта система проецирования применяется, когда при изменении геометрической формы объекта текстура на нем должна растягиваться или сжиматься.

Один из примеров использования этой системы - резиновый шланг. Когда шланг растягивается, рисунок на нем также вытягивается.

Использование модификатора UVW Map

После применения к объекту модификатора UVW Map (Карта проекционных координат UVW) появляется вспомогательный габаритный контейнер, который помогает управлять положением центра выбранной системы проекционных координат. Форма такого контейнера соответствует системе проецирования, которая была выбрана. Например, если указана система проецирования Box, то габаритный контейнер будет иметь форму параллелепипеда, а если цилиндрическая система, то цилиндра. Габаритный контейнер можно перемещать в пространстве при помощи мыши. Для этого нужно переключиться на уровень подобъекта Gizmo (Гизмо). Кроме того, используя параметры Length (Длина), Width (Ширина) и Height (Высота) свитка Parameters (Параметры) настроек модификатора, можно управлять его размерами.

При помощи параметров U Tile (Повторить по координате U), V Tile (Повторить по координате V) и W Tile (Повторить по координате W) можно указать кратность повторения текстуры по той или иной координате.

В области Channel (Канал) можно указать канал проецирования для карты. Всего может использоваться до 99 каналов, благодаря чему можно назначать разные наборы координат одной и той же поверхности.

Текстурирование моделей сложной формы

Модификатор UVW Map (Карта проекционных координат UVW) - это очень удобный инструмент для управления положением текстуры на объекте. Однако, к сожалению, он подходит далеко не для всех моделей. Если модель имеет сложную геометрическую форму, его использование не принесет желаемого результата. Например, если нужно выполнить текстурирование персонажа, то к разным частям модели должны быть применены разные системы проецирования, допустим цилиндрическая к рукам и сферическая - к голове.

Для текстурирования моделей сложной формы в 3ds Max применяется модификатор Unwrap UVW (Развертка UVW). Он дает возможность создать развертку. Развертка представляет собой двухмерное изображение такой формы, которая точно соответствует форме поверхности. Как правило, развертка состоит из нескольких частей, каждая из которых используется для текстурирования того или иного элемента модели. По сути, операция создания развертки похожа на пошив одежды наоборот. Когда шьется одежда, создается выкройка и сшивается, а при выполнении развертки из готовой "одежды" создается выкройка.

Использование модификатора Unwrap UVW

Для выделения фрагментов модели используется уровень подобъектов ).

Работая с модификатором Unwrap UVW (Развертка UVW), можно управлять положением вспомогательный габаритного контейнера сразу же после его появления в окне проекции. Дополнительного уровня субобъектов Gizmo (Гизмо), как в модификаторе UVW Mapping (Карта проекционных координат UVW), в Unwrap UVW (Развертка UVW) не предусмотрено.

Создание плоской развертки выполняется в окне редактора проекционных координат Edit UVWs (Pедактор UVW), которое вызывается нажатием кнопки Edit (Редактировать).

Полученную развертку можно визуализировать, после чего сохранить в виде файла для дальнейшего использования. Так, она может понадобиться для создания текстуры в Photoshop или другом графическом редакторе. Чтобы визуализировать развертку, выполните команду .) можно задать разрешение картинки, режим визуализации, цвет ребер и другие параметры, после чего визуализировать развертку, нажав кнопку Render UV Template (Визуализировать шаблон развертки UV).