Текст книги "Ландшафтный дизайн и экстерьер в 3ds Max"

Но иногда хочется воспользоваться ручным способом рассадки элементов ландшафта, например, для организации клумб, аллей, да и вообще для более тонкой настройки сцены. Очень удобен для этой цели сценарий Advanced Painter.

DVD

Сценарий можно найти на прилагаемом к книге диске в папке подключаемых модулей Plug-Ins.

Для инсталляции сценария выполните команду меню MAXScript → Run Script (Max-сценарии → Загрузить сценарий), в открывшемся окне зайдите в директорию со сценарием и откройте его (файл advpainter_1.6.0.mzp) – программа проинформирует, что сценарий успешно установлен. Теперь необходимо назначить на его запуск горячую клавишу. Откройте окно Customize User Interface (Пользовательские настройки) с помощью одноименной команды меню Customize (Настройки), на вкладке Keyboard (Клавиатура) найдите его в группе Main UI (Основные пользовательские настройки). Выделите строчку с названием сценария и в поле Hotkey (Горячая клавиша) выберите наиболее для вас подходящую. Не забудьте нажать кнопку Assign (Назначить) (рис. 4.27).

Рис. 4.27. Назначение горячей клавиши подключаемому модулю

Теперь при нажатии назначенной клавиши перед вами откроется окно параметров этого сценария. В нем есть и трава, и камни, и скаттер, и шерсть. Попробуйте проявить любопытство и изучить их все (рис. 4.28).

Рис. 4.28. Окно настроек сценария Advanced Painter

Выберите из открывшегося списка скаттер и рассмотрите поближе. Кнопка Pick (Указать) загружает в список операндов любой объект сцены. Постройте в сцене несколько разных объектов-примитивов – например, чайник, сферу и куб. Поочередно нажимая кнопку Pick (Указать) и указывая на объекты, заполните список операндов инструмента (рис. 4.29).

Рис. 4.29. Назначение объектов в список операндов

Теперь, выделив нужный объект из списка и нажав кнопку Paint (Кисть), можно вручную расставлять объекты по активизированной плоскости. Наиболее ценно то, что эти объекты учитывают профиль плоскости и в свойствах инструмента можно задать параметры случайности вращения и масштабирования (рис. 4.30). Тогда один и тот же объект, например дерево, каждый раз будет выглядеть по-другому.

Рис. 4.30. Изменение параметров копируемых объектов

Сценарий поддерживает работу с прокси-объектами V-Ray, и часто получается гораздо быстрее нарисовать этим инструментом аллею или группу кустов с клумбой, чем любым другим способом. Плюс – немаловажен элемент художественного творчества. Главное – не забывать о том, что точка опоры созданной модели дерева или другого растения должна находиться на уровне его корня.

Теперь в вашем арсенале достаточно инструментов для создания различных видов деревьев, цветов и травы, а также для их рассадки. Остался один, «неохваченный», вид, ранее представлявший большую сложность в реализации, – вьющиеся растения. Но с появлением подключаемого модуля gwIvy эта операция стала исключительно проста.

DVD

Плагин gwIvy можно найти на диске, прилагаемом к книге, в директории ProgramsPlug-Ins.

Рассмотрим, как он работает. Создайте простую сцену из примитива-параллелепипеда и арки (рис. 4.31).

Рис. 4.31. Создание сцены для вьющихся растений

Активизируйте инструмент gwIvy, выбрав в списке категорий объектов строку Guruware и нажав кнопку gwIvy, и щелкните кнопкой мыши на плоскости у основания арки (рис. 4.32).

Рис. 4.32. Высаживание «семечка» растения

В свитке Grow Parameters (Параметры роста) активизируйте инструмент Grow Ivy (Вырастить плющ). Начнется процесс роста плюща по формам объектов. В нужный момент еще раз нажмите кнопку (теперь на ней надпись Pause Grow (Остановить рост)) и остановите процесс. Можно изменять параметры и несколько раз повторять эту операцию, пока полученный результат вас не удовлетворит (рис. 4.33).

Рис. 4.33. Результат роста растения

Разобраться самостоятельно в немногочисленных параметрах плагина, я думаю, не составит труда. Равно как и в изменении текстур редактора материалов. Единственное, что настоятельно порекомендую, – после настройки всех параметров непременно конвертировать полученный объект в прокси, так как модель получается весьма весомая по количеству полигонов.

Если использовать комбинацию вышеперечисленных подключаемых модулей и способов посадки, проблема больших дачных поселков и лесных массивов больше не будет представляться совершенно невозможной. Единственное, чего следует избегать при таком многообразии копий растений, – это монотонности. Иными словами, старайтесь моделировать не очень много видов растений и травы, а масштаб и положение их копий делайте как можно более разнообразней. Это относится и к цвету листвы.

Давайте рассмотрим один из способов реализации данной задачи.

Загрузите в сцену любое дерево, созданное в программе Onyx. Как видно на рис. 4.34, листва на дереве монотонна в своей раскраске, все листочки одного цвета.

Рис. 4.34. Модель дерева с однотонной листвой

Выделите все листья и, если они смоделированы отдельными объектами, объедините в одну форму командой Attach (Присоединение). Примените к объекту-кроне модификатор Material By Element (Материал по элементу). Этот модификатор назначает случайным образом (в соответствии с настройками) каждому элементу модели свой ID-номер для материала. Параметр ID Count (Счетчик идентификаторов) указывает на то, сколько материалов будет участвовать в закраске модели, параметры Mat'l ID # (Идентификатор материала №) – на процентное участие материалов в закраске. Судя по настройкам рис. 4.35, первого материала будет 50 %, второго – 30 % и т. д.

Рис. 4.35. Процентное соотношение участия материала в закраске модели

Назначьте модели материал Multi/Sub-Object (Многокомпонентный) и установите для первых пяти материалов различный цвет или текстурные карты (рис. 4.36).

Рис. 4.36. Назначение разных материалов объектам ID

Теперь листва на дереве стала более интересной и живой (рис. 4.37). Таким способом можно сделать, например, осенний лес с увядающей листвой или яркий летний пейзаж. И создаваемая вами картинка будет более интересной и разнообразной для зрителя.

Рис. 4.37. «Оживление» модели дерева

Раз уж мы заговорили о текстурировании, пришло время для следующей главы, посвященной именно этому вопросу.

Глава 5
Текстуры и материалы

Текстурное моделирование

Тщательная и детальная работа с текстурами имеет очень большое значение для общего вида создаваемой сцены. Как бы ни была интересна геометрия объектов, неграмотное и неаккуратное текстурирование может свести на нет все усилия моделлера. Великое многообразие природы как нельзя лучше проявляется именно в разнообразии текстур. На одном и том же дереве никогда не найдется двух одинаковых листьев, а текстуру земли можно часами разглядывать, как неповторимый марсианский пейзаж.

Проблема реализации высококлассного текстурирования заключается еще и в том, что для применения в сцене требуются не просто качественные текстуры – фотографии должны быть высокого разрешения и сняты под углом 90°. Иными словами, для интересного текстурирования, например, участка перед коттеджем необходимо сделать снимок под прямым углом с высоты примерно метров 20–25 фотоаппаратом с высоким разрешением получаемого изображения. Естественно, такие текстуры – большая редкость в коллекции художника. Обычно это фотографии небольших участков поверхностей, для использования которых в ландшафтном (и не только) моделировании приходится применять метод мозаичности: небольшая по размеру текстура многократно размножается по поверхности объекта и таким образом закрывает его весь. В итоге исходное изображение лишается любых признаков индивидуальности. Если это фотография кирпичной стены, то любой мало-мальски нестандартный кирпич будет с «завидной» регулярностью повторяться на всем протяжении кладки и сразу же придаст вашей стене узнаваемый неестественный вид. Безусловно, в некоторых текстурах мозаичность задана априори. Например, в искусственном камне, керамической плитке или совершенно однообразном покрытии штукатурки. В этих случаях мозаичность текстуры не только оправдана, но и настоятельно рекомендуется. Во всех остальных необходимо по возможности привносить в текстурирование элемент творческой беспорядочности.

Для этой цели существует, например, шейдер VRayBlendMtl (V-Ray-смешение). Он позволяет смешивать несколько материалов в процентном соотношении.

Примечание

Здесь и в дальнейшем мы будем оперировать в основном V-Ray-материалами, так как именно этот визуализатор используем для окончательного рендеринга.

Для смешивания материалов предназначены и другие шейдеры, такие как Mask (Маска), Mix (Смесь) и др., которые относятся к группе Standard (Стандартные), но они с успехом могут применяться в составе шейдера V-Ray. Попробуем разобраться в принципе работы этих материалов.

Возьмите базовый шейдер VRayMtl (Материал V-Ray) и для слота Diffuse (Основной цвет материала) назначьте материал Mix (Смесь) (рис. 5.1).

Рис. 5.1. Выбор материала Mix (Смесь)

Как видно, конечный материал формируется из трех составляющих: двух карт материалов и карты-маски. Назначьте в эти каналы три разные карты текстур (рис. 5.2). Карте-маске желательно (а лучше обязательно) быть черно-белой.

Рис. 5.2. Назначение текстур в слоты материала Mix (Смесь)

Если представить работу смешения в виде схемы, то это будет выглядеть примерно так, как показано на рис. 5.3.

Рис. 5.3. Принцип работы материала Mix (Смесь)

Для чего мы это рассматриваем? Чтобы наглядно уяснить: при таком подходе для получения одной текстуры хорошего качества задействуется целых три текстуры высокого разрешения. А как вы помните, растровые текстуры загружаются непосредственно в оперативную память и оптимизации не подлежат (ну кроме как за счет снижения качества самой текстуры). А если таких материалов в сцене несколько десятков? Оперативная память достаточно быстро исчерпает свои ресурсы. Возможно, логичнее сразу изготовить необходимую текстуру в графическом редакторе, минуя процесс смешивания непосредственно в 3ds Max (задействовав при этом дополнительные, скрытые пока возможности такого решения)?

Создадим текстуру для ландшафта, на котором вы учились моделировать дороги. Только немного усложним задачу и добавим туда модель дома и группу камней. Сцена может выглядеть примерно так, как на рис. 5.4.

Рис. 5.4. Модель сцены для текстурирования

Поскольку мы решили делать материал ландшафта одной текстурой, вам необходимо сделать заготовку в масштабе, на которой было бы видно расположение дорог, дома и другие детали.

Перейдите в окно Top (Вид сверху) и визуализируйте сцену таким образом, чтобы в окно вида камеры попал весь ландшафт. Качество визуализации и освещение не критичны – важно только сразу задать правильные пропорции изображения и разрешение выходного формата. В данном случае ландшафт имеет размеры 1010 (единица измерения не играет роли) по обеим сторонам. Значит, и размер изображения на выходе должен соответствовать этим пропорциям, умноженный как минимум на три – то есть 3030 х 3030 пикселов (при мощном компьютере желательно и еще больше). С такими размерами получится вполне качественная текстура. Задайте эти параметры в настройках итогового изображения (область Output Size (Итоговый размер) окна Render Setup (Настройка визуализации), вызываемого одноименной командой меню Render (Визуализация) (рис. 5.5)).

Рис. 5.5. Установка разрешения итогового изображения

Чтобы формообразующие детали ландшафта были лучше видны при освещении по умолчанию, их можно выделить любым другим цветом. Визуализируйте сцену. Должно получиться примерно так, как на рис. 5.6.

Рис. 5.6. Финальная визуализация заготовки карты ландшафта

Сохраните полученное изображение в файл, можно в формате JPG. Он хоть и не самый качественный для наших целей, но большинство текстур-исходников все равно в этом формате, так что нет смысла менять коней на переправе.

Заготовка карты местности у нас есть – теперь пришло время сделать на ее базе основную текстуру ландшафта. Запустите Photoshop и откройте сохраненное изображение. Аккуратно обрежьте черную окантовку по краям (рис. 5.7).

Рис. 5.7. Обрезка рамки изображения

Сохраните полученный результат и примените к поверхности ландшафта в 3ds Max для проверки коррекции наложения. Сдвиньте в сторону модель дома и убедитесь, что карта проецируется абсолютно точно (рис. 5.8).

Рис. 5.8. Тестирование наложения карты

Если все совпало, значит, пропорции карты были соблюдены и дальше все уже совсем просто. Загружайте в Photoshop подходящие текстуры и монтируйте их на карте, как пазл. Важно соблюсти пропорции изображений согласно общему масштабу, чтобы текстура, например, травы соответствовала общему масштабу сцены. И уделите особое внимание границам переходов разных карт. Основными инструментами Photoshop тут будут Eraser (Ластик) и Clone Stamp (Клонирующий штамп). Работа кропотливая, но интересная и увлекательная. Можно добавить в текстуру различные детали вроде люков, колодцев, тропинок, дорожек и т. д. и при этом не моделировать их трехмерными элементами (рис. 5.9).

Рис. 5.9. Комбинирование текстур

Если текстура приходится, например, на часть водоема, то можно сделать песчаный берег, покрытый травой и переходящий в каменистое дно. В комбинации с трехмерной растительностью все это значительно оживит вашу работу. Поэтому коллекцию текстур нужно постоянно пополнять всеми доступными средствами, не расставаясь с фотоаппаратом во время прогулок, ну и, естественно, прибегая к безграничным возможностям Интернета. Домик на такой комбинированной текстуре будет смотреться куда интереснее, чем на ровном зеленом фоне (рис. 5.10).

Рис. 5.10. Визуализированный участок текстуры

По тому же принципу следует отнестись к текстурированию асфальтовых дорог, избегая искушения назначить равномерную мозаичную окраску всему дорожному полотну, от чего шоссе выглядит как стерильные дороги далекого будущего. А ведь на них всегда есть различные случайные трещины, следы ремонта, мусор возле бордюра, да и по цвету та часть, о которую постоянно трутся шины автомобилей, отличается от края дороги. Посмотрите на такую дорогу сверху (рис. 5.11).

Рис. 5.11. Вид дороги сверху

Обратите внимание, сколько уникальных деталей присутствует даже на таком небольшом участке. Не поленитесь скомбинировать нечто похожее по описанной выше технологии – и дорога сразу обретет живой вид. Ведь не может быть ничего более фотореалистичного, чем фотография реальной природы. Точно так же следует поступать со стволами текстурируемых моделей деревьев, собирая их из различных текстур и корректируя по цвету: более темный цвет у корня, светлее вдоль ствола и т. д.

Правда, такие текстуры выглядят достаточно плоскими (это и естественно) и наиболее выигрышно смотрятся при виде сверху или под острым углом. Если по задумке вашей презентации таких видов нет, можно обойтись более простыми решениями – по необходимости применять для объемности поверхностей модификатор смещения – по тому же принципу, что и при моделировании ландшафта, только на этот раз для детализации архитектурных элементов ближнего плана. Давайте попробуем это на участке цоколя.

Создайте небольшой примитив-параллелепипед и последовательно примените к нему модификатор текстурных координат UVW Map (UVW-проецирование) и модификатор VRayDisplacementMod (Режим смещения V-Ray) (рис. 5.12).

Рис. 5.12. Последовательное применение модификаторов

В свойствах VRayDisplacementMod (Режим смещения V-Ray) выберите 2D-текстурирование: в таком режиме модификатор работает быстрее, чем при 3D. В слот Texmap (Текстура) загрузите ту же текстуру, которую вы назначили для слота Diffuse (Основной цвет материала) материала. Визуализируйте сцену, предварительно увеличив высоту выдавливания в поле Amount (Величина) (рис. 5.13).

Рис. 5.13. Результат применения модификатора VRayDisplacement (Режим смещения V-Ray)

Изображение получилось очень шумным и грязным. Произошло это потому, что мы взяли для выдавливания неподготовленную текстуру – модификатор VRayDisplacementMod (Режим смещения V-Ray) требует ее специальной обработки. Принцип работы этого инструмента немного схож с работой инструмента Bump (Рельефность): он также использует черно-белую растровую карту для имитации объемности. Именно имитации, потому что все равно тени эту объемность не будут учитывать. Модификатор же VRayDisplacementMod (Режим смещения V-Ray) создает имитацию более реалистичную, так как выпуклости формы будут реалистично взаимодействовать со светом.

Давайте попробуем приготовить карту объема VRayDisplacementMod (Режим смещения V-Ray) на основе текстуры, назначенной на цвет объекта. Запустите новый сеанс работы в Photoshop и откройте ту текстуру, которую вы применили к цоколю. Первым делом переведите цветное изображение в градации серого командой меню Image → Mode → Grayscale (Изображение → Режим → Градации серого) (рис. 5.14).

Рис. 5.14. Перевод изображения в градации серого

Активизируйте инструмент Levels (Уровни) (командой подменю Image → Adjustments (Изображение → Коррекция)) и отрегулируйте изображение таким образом, чтобы швы между камнями стали практически черными (рис. 5.15).

Рис. 5.15. Применение инструмента Levels (Уровни)

Черный цвет – это нулевая отметка для алгоритма выдавливания. Другими словами, все те области, которые светлее, будут выступающими. Самый высокий по уровню выдавливания, естественно, чисто белый цвет.

Теперь любым удобным способом сделайте поверхность камней однотонного белого цвета (рис. 5.16).

Рис. 5.16. Очищение поверхности камня

Примените к полученному изображению размытие командой меню Filter → Blur → Gaussian Blur (Фильтр → Размытие → Размытие по Гауссу) с небольшим значением параметра Radius (Радиус) (рис. 5.17).

Рис. 5.17. Размытие полученного изображения

Дело в том, что VRayDisplacementMod (Режим смещения V-Ray) (как, впрочем, и любой подобный инструмент) не очень любит четкие черно-белые переходы на текстурах небольшого разрешения, поскольку в таком случае воспроизводит на модели довольно рваные края. А делать для наших целей карту хорошего качества не имеет смысла в свете экономии ресурсов и второстепенности решаемой задачи.

Сохраните полученный результат в отдельный файл в формате JPG и примените его в слот Texmap (Текстура) модификатора VRayDisplacementMod (Режим смещения V-Ray). Визуализируйте сцену. Сравните полученный результат с предыдущим. Разница налицо (рис. 5.18). Выделяя отдельные камни и закрашивая их различными оттенками серого, можно добиться разницы в высоте выдавливания.

Рис. 5.18. Результат визуализации измененной карты

Можно изготавливать карту для смещения очень интересным способом – с помощью Z-буфера, который присутствует почти во всех визуализаторах, и во V-Ray в том числе. В буквальном понимании это возможность получить черно-белую маску сцены в зависимости от расстояния объекта до камеры. Области применения таких масок весьма широки, но мы используем этот метод для изготовления черепицы.

Начните новый сеанс работы в 3ds Max и создайте приблизительную модель черепицы. Пустотелость модели для данной задачи не нужна (рис. 5.19).

Рис. 5.19. Упрощенная модель черепицы

Создайте небольшой массив моделей, расположенных под углом друг к другу и имитирующих черепичную кладку (рис. 5.20).

Рис. 5.20. Создание массива моделей

Теперь необходимо создать в сцене камеру. Возьмите стандартную Target (Направленная) и разместите ее прямо над массивом черепицы в окне просмотра Top (Вид сверху). В свойствах камеры обязательно установите флажок Orthographic Projection (Ортографическая проекция), чтобы изображение, попадающее в камеру, не искажалось перспективой. Выделите цель камеры (точку Target (Цель)) и в контекстном меню инструмента Select and Move (Выделить и переместить) задайте ему положение по оси Z, равное 0 (рис. 5.21).

Рис. 5.21. Установка положения цели камеры

Затем выделите саму камеру и посмотрите цифровое значение ее положения в пространстве по той же оси координат Z. Запомните (а лучше запишите) это значение: оно вам еще пригодится для последующего моделирования. У меня оно получилось равным 895.

Теперь необходимо рассчитать минимальное и максимальное расстояние до камеры для настройки Z-буфера. Возьмите инструмент Tape (Рулетка) из категории Helpers (Вспомогательные объекты) и постройте две измерительные линии, как показано на рис. 5.22.

Рис. 5.22. Установка измерительных инструментов Tape (Рулетка)

Положение головок рулеток должно быть идентично положению камеры по оси Z, поэтому, поочередно выделяя их, в контекстном меню инструмента Select and Move (Выделить и переместить) введите координаты камеры, измеренные вами ранее. В моем случае это как раз те самые 895 (рис. 5.23).

Рис. 5.23. Корректировка положения инструмента Tape (Рулетка) по отношению к камере

Настроив головки инструментов, перейдем к их целям (точки Target (Цель)). Расположите цель одной рулетки чуть выше массива черепицы, цель другой рулетки – чуть ниже. Это будет минимальное и максимальное расстояние до камеры для просчета Z-буфера.

DVD

Описанную сцену вы можете не создавать (хотя для практики не помешает), а загрузить из директории диска ExamplesСценыГлава 5 – файл Z-Depth.max.

Все готово для создания текстуры. Откройте окно Render Setup (Настройка визуализации). На вкладке Render Elements (Элементы визуализации) нажмите кнопку Add (Добавить) и из открывшегося списка загрузите элемент VRay_ZDepth (Z-буфер V-Ray) (рис. 5.24).

Рис. 5.24. Загрузка параметров Z-буфера

Перейдите в его параметры и в полях zdepth min и zdepth max введите значения расстояний, сверяясь с установленными в сцене рулетками (рис. 5.25).

Рис. 5.25. Установка расстояний для Z-буфера

Кнопкой Render (Визуализировать) визуализируйте вид из камеры. У вас получатся две картинки: черепица и собственно само изображение канала Z-буфера (рис. 5.26). Сохраните полученный результат в формате JPG.

Рис. 5.26. Сгенерированный канал Z-буфера

Если вам понадобится еще и альфа-канал, то сохраните изображение в формате TGA, выбрав в окне сохранения тип файла Targa Image File (*.tga,*.vda,*.icb,*.vst).

Теперь в вашем распоряжении искомый продукт – карта для выдавливания. Только нет смысла использовать ее в таком большом разрешении: все равно черепица уложена мозаикой. Достаточно вырезать в Photoshop небольшую часть, проследив, чтобы при копировании не были заметны швы (рис. 5.27).

Рис. 5.27. Изготовление мозаичной текстуры в Photoshop

Осталось применить созданную текстуру к поверхности крыши с помощью модификатора VRayDisplacementMod (Режим смещения V-Ray) точно так же, как вы это делали с текстурой для цоколя (рис. 5.28).

Рис. 5.28. Готовая черепица крыши

Весьма приличный результат при не слишком сложных манипуляциях. Комбинируя методы полигонального и текстурного моделирования, можно решать любые, даже самые сложные задачи.