Текст книги "3ds Max 2008"

Трехмерные карты текстур – это процедурные карты, которые генерируются программно и используют в просчетах три измерения: U, V и W.

В отличие от растровых изображений процедурные карты требуют значительно меньше оперативной памяти, но увеличивают время расчетов при конечной визуализации сцены.

К данному типу относятся Cellular (Ячейки), Dent (Вмятины), Falloff (Спад), Noise (Шум), Smoke (Дым), Stucco (Штукатурка), Waves (Волны), Wood (Дерево) и др.

Dent (Вмятины)

Процедурная карта Dent (Вмятины) позволяет создать на поверхности объектов случайные пятна и вмятины. Может применяться для создания шероховатых и помятых поверхностей.

Кроме свитка Coordinates (Координаты), рассмотренного ранее, карта Dent (Вмятины) содержит свиток Dent Parameters (Параметры вмятин) (рис. 3.29).

Рис. 3.29. Свиток Dent Parameters (Параметры вмятин) настроек карты Dent (Вмятины)

Для настройки параметров карты Dent (Вмятины) выполните следующие действия.

1. Используя параметр Size (Размер), установите относительный размер пятен.

2. При помощи параметра Strength (Сила воздействия) задайте количество пятен, которое будет отображаться на поверхности материала.

3. Используя параметр Iterations (Количество итераций), укажите количество итераций фрактального алгоритма расчета пятен.

4. При необходимости измените цвет пятен, щелкнув на образце цвета и настроив его в окне Color Selector (Выбор цвета).

5. Чтобы вместо цвета использовать карту текстуры, щелкните на кноп ке в области Maps (Карты текстур) и в появившемся окне Material/Map Browser (Окно выбора материалов и карт) выберите из списка необходимую карту.

6. Щелкнув на кнопке Swap (Поменять), при необходимости поменяйте местами цвета или карты текстур.

Falloff (Спад)

Процедурная карта Falloff (Спад) чаще всего применяется для материалов, имеющих прозрачность или отражения, для задания неоднородности проявления этих эффектов.

Управление параметрами карты осуществляется с помощью свитков Falloff Parameters (Параметры спада) (рис. 3.30), а также Mix Curve (Кривая смешивания) и Output (Результат), рассмотренного выше.

Рис. 3.30. Свиток Falloff Parameters (Параметры спада) настроек карты Falloff (Спад)

Для настройки карты Falloff (Спад) выполните следующие действия.

1. В раскрывающемся списке Falloff Type (Тип спада) выберите один из пяти типов спада: Toward/Away (На наблюдателя/от наблюдателя), Perpendicular/Parallel (Перпендикулярно/параллельно), Fresnel (По Френелю), Shadow/Light (Тень/свет) и Distance Blend (Расстояние смешивания).

2. При необходимости измените цвет составляющих спада, щелкнув на образце цвета и настроив его в окне Color Selector (Выбор цвета).

3. В полях рядом с образцом цвета установите значение величины участия каждой составляющей в конечном расчете.

4. При необходимости замените цвета картами текстур. Для этого щелкните на кнопке с надписью None (Отсутствует) и в появившемся окне диалога Material/Map Browser (Окно выбора материалов и карт) выберите необходимую карту.

5. Настройте дополнительные параметры, вызываемые отдельными типами спада, в нижней части окна.

В свитке Mix Curve (Кривая смешивания) (рис. 3.31) можно вручную настроить кривую, характеризующую параметр смешивания двух составляющих карты Falloff (Спад). Данная кривая часто применяется для управления спадом прозрачности на краях стеклянных объектов.

Рис. 3.31. Свиток Mix Curve (Кривая смешивания) настроек карты Falloff (Спад)

Noise (Шум)

Текстурная карта Noise (Шум) позволяет генерировать бесконечно большие случайные переходы (шум) между двумя цветами или материалами. Применение этой карты в каналах Diffuse (Цвет рассеивания), Ambient (Цвет подсветки) и Bump (Рельефность) позволяет повысить реалистичность моделей за счет создания неоднородности материала.

Настройки карты Noise (Шум) находятся на трех свитках: Coordinates (Координаты), Output (Результат) (рассмотрены выше) и Noise Parameters (Параметры шума) (рис. 3.32).

Рис. 3.32. Свиток Noise Parameters (Параметры шума) настроек карты Noise (Шум)

Для настройки параметров карты Noise (Шум) выполните следующие действия.

1. Установите переключатель, задающий тип генерации случайного шума, в одно из положений: Regular (Повторяющийся), Fractal (Фрактальный) или Turbulence (Турбулентный).

2. При помощи параметров High (Верхнее значение) и Low (Нижнее значение) области Noise Threshold (Порог уровня шума) задайте верхнее и нижнее пороговые значения, при которых изменяется уровень краевых сглаживаний цветовых пятен.

3. Используя параметр Levels (Уровени), задайте значение плотности цветовых пятен для фрактального и турбулентного типов генерации шума.

4. В поле Phase (Фаза) установите значение скорости изменения фаз шума во время анимации.

5. С помощью параметра Size (Размер) определите размер цветовых пятен на поверхности материала.

6. При необходимости измените цвет составляющих карты шума, щелкнув на образце цвета и настроив его в появившемся окне Color Selector (Выбор цвета).

7. В области Maps (Карты текстур) при желании можно заменить цвета картами текстур. Для этого щелкните на кнопке с надписью None (Отсутствует) и в открывшемся окне Material/Map Browser (Окно выбора материалов и карт) выберите необходимую карту.

Stucco (Штукатурка)

Текстурная карта Stucco (Штукатурка), подобно карте Noise (Шум), позволяет создавать на поверхности материала неровности. Однако эти неровности имеют по сравнению с Noise (Шум) другую структуру, напоминающую оштукатуренную поверхность или кожуру цитрусовых.

Параметры текстуры Stucco (Штукатурка) содержатся в двух следующих свитках: Coordinates (Координаты) и Stucco Parameters (Параметры штукатурки) (рис. 3.33).

Рис. 3.33. Свиток Stucco Parameters (Параметры штукатурки) настроек карты Stucco (Штукатурка)

Для настройки параметров текстуры Stucco (Штукатурка) выполните следующие действия.

1. При помощи параметра Size (Размер) укажите размер неровностей.

2. Используя параметр Thickness (Толщина), задайте степень размытия границы цветовых составляющих.

3. С помощью параметра Threshold (Порог) настройте долю участия каждого цвета в итоговой составляющей материала.

Параметры и назначение цветов и кнопок области Maps (Карты текстур) аналогичны рассмотренным ранее.

Составные карты текстур предназначены для объединения нескольких текстур в одну новую сложную текстуру. К таким картам относятся Composite (Составная), Mask (Маска), Mix (Смешивание) и RGB Multiply (RGB-умножение).

Рассмотрим некоторые типы составных карт.

Composite (Составная)

Составная текстура Composite (Составная) образуется путем смешивания двух и более текстурных карт при помощи прозрачности с альфа-каналом и без него.

Для настройки карты используются параметры свитка Composite Parameters (Параметры составной) (рис. 3.34).

Рис. 3.34. Свиток Composite Parameters (Параметры составной) настроек карты Composite (Составная)

Для задания количества компонентов карты Composite (Составная) щелкните на кнопке Set Number (Установить количество) и в открывшемся окне Set Number of Maps (Установить количество текстурных карт) введите требуемое значение.

Для выбора текстуры щелкните на кнопке с надписью None (Отсутствует) и в появившемся окне Material/Map Browser (Окно выбора материалов и карт) выберите необходимую карту. При желании можно выключать карту из просчетов, сняв флажок, установленный напротив ее названия.

Mask (Маска)

Составная текстурная карта Mask (Маска) позволяет перекрывать часть одной текстуры за счет другой. Белые области карты маски позволяют видеть исходный образ, черные области блокируют его, а серые области обеспечивают пропорциональную видимость.

Настройка карты Mask (Маска) осуществляется с помощью единственного свитка Mask Parameters (Параметры маски) (рис. 3.35).

Рис. 3.35. Свиток Mask Parameters (Параметры маски) настроек карты Mask (Маска)

Настройте компонент Map (Карта текстуры). Для этого щелкните на кнопке None (Отсутствует) и выберите его из списка открывшегося окна Material/Map Browser (Окно выбора материалов и карт). Эта карта станет той текстурой, которая будет видна на материале.

Для выбора карты маски, которая скроет все лишнее, щелкните на кнопке рядом с надписью Mask (Маска). Действие маски основано на том, что все черные пикселы изображения считаются прозрачными, а все белые – непрозрачными. Градации серого интерполируются между полной прозрачностью и непрозрачностью.

Флажок Invert Mask (Инвертировать маску) позволяет поменять местами прозрачные и непрозрачные области изображения.

Mix (Смешивание)

Составная текстурная карта Mix (Смешивание) позволяет смешивать два цвета или две текстуры при помощи третьей текстуры, выступающей в роли маски, или используя процентное соотношение каждого компонента в итоговом материале.

Для настройки карты Mix (Смешивание) используется свиток Mix Parameters (Параметры смешивания) (рис. 3.36).

Рис. 3.36. Свиток Mix Parameters (Параметры смешивания) настроек карты Mix (Смешивание)

Параметры Color #1 (Цвет 1) и Color #2 (Цвет 2) задают цвет компонентов карты. При необходимости в области Maps (Карты текстур) можно выбрать две карты текстур для основного цвета и третью карту, которая будет играть роль маски для смешивания двух первых.

Параметр Mix Amount (Доля в смеси) определяет долю каждой карты в итоговом изображении.

Область Mixing curve (Кривая смешивания) позволяет управлять кривой смешивания двух карт.

Можно сделать замечательную модель, потратив много времени на создание деталей. Можно безукоризненно выставить свет и сделать многое другое, чтобы улучшить работу, но без хороших текстур вы не сможет добиться реалистичности.

Создание материала – как правило, долгий и кропотливый процесс со множеством экспериментов. Иногда приходится потратить не один час на то, чтобы сделать приемлемую текстуру. Редактор материалов в 3ds Max настолько хорош, что позволяет получить практически любую текстуру – все зависит только от ваших знаний и воображения.

Работа по созданию материалов не ограничивается возможностями программы 3ds Max, вам не обойтись без приложений растровой графики. Кроме того, существуют программы, позволяющие рисовать непосредственно на трехмерных объектах.

В этой главе вы познакомитесь с тем, как создавать реалистичные материалы и текстуры средствами программы 3ds Max.

Материал, имитирующий хром

В этом разделе рассмотрим, как при помощи небольшого трюка можно создать вполне приемлемый материал хрома. Хромированные детали очень эффектно смотрятся, поэтому их часто применяют в трехмерной сцене.

Примечание

В видеоуроке «Урок 21. Создание материала, имитирующего хром», который находится на DVD, прилагаемом к книге, показано, как создать материал, имитирующий хром.

Прежде чем говорить о создании материала, необходимо определиться с понятием хрома. Что такое хром? Это материал с высокой отражающей способностью и контрастностью, поэтому первое правило, которое нужно помнить при его использовании: для хромированного объекта важно окружение, то есть те предметы, которые будут отражаться в хроме. В данном случае возможно два варианта: смоделировать окружение (если его нет) или создать иллюзию присутствия рядом других предметов при помощи соответствующих текстурных карт.

Второе правило реалистичного хрома заключается в том, что объект, которому присваивается хромированный материал, должен иметь сглаженные формы. Например, на примитиве Box (Параллелепипед) значительно сложнее создать реалистичный хром, нежели на ChamferBox (Параллелепипед с фаской).

Рассмотрим создание материала хрома при помощи процедурной карты, то есть исключительно средствами программы 3ds Max.

Первое, что для этого понадобится, – объекты, с которыми вы будете работать. Для их создания сделайте следующее.

1. Выполните команду Create → Extended Primitives → Torus Knot (Создание → Сложные примитивы → Тороидальный узел).

2. Щелкните в окне проекции Top (Cверху) и создайте примитив Torus Knot (Тороидальный узел).

3. На небольшом расстоянии от первого постройте еще один примитив Torus Knot (Тороидальный узел). Два объекта нужны, чтобы они отражались друг в друге.

4. Для создания плоскости, на которой будут располагаться эти объекты, выполните команду Create → Standard Primitives → Plane (Создание → Простые примитивы → Плоскость).

5. Щелкните в левом верхнем углу окна проекции Top (Cверху) и переместите указатель мыши в нижний правый угол так, чтобы построенные ранее примитивы оказались на плоскости (рис. 3.37).

Рис. 3.37. Два примитива Torus Knot (Тороидальный узел) и примитив Plane (Плоскость)

Теперь можно переходить к непосредственному созданию материала.

Идея использования карты Gradient Ramp (Усовершенствованный градиент) основывается на простом наблюдении. В хромированном предмете, лежащем на плоскости, отражаются три пространства:

• снизу отражается плоскость, на которой лежит предмет;

• сверху – потолок, небо, то есть что-нибудь светлое;

• стороны отражают окружающие предметы и пространство, уходящее в даль (эти отражения по большей части темные, благодаря «жестким» отражениям).

Для построения материала хрома нужна бело-черно-белая текстура, которую легко создать и контролировать при помощи карты Gradient Ramp (Усовершенствованный градиент). Чтобы ее создать, выполните следующие действия.

1. Откройте Material Editor (Редактор материалов), щелкнув на кнопке

находящейся на панели инструментов, или выполнив команду Rendering → Material Editor (Визуализация → Редактор материалов).

2. Выберите ячейку со свободным материалом.

3. Разверните свиток Maps (Карты текстуры), щелкните на кнопке None (Отсутствует) рядом с картой Reflection (Отражение).

4. В открывшемся окне Material/Map Browser (Окно выбора материалов и карт) выберите из списка Gradient Ramp (Усовершенствованный градиент).

5. Настройте параметры материала, как показано на рис. 3.38.

Рис. 3.38. Настройки карты Gradient Ramp (Усовершенствованный градиент)

Разберем подробнее настройки этой карты. Прежде всего, нужно в раскрывающемся списке Gradient Type (Тип градиента) выбрать значение Linear (Прямой), а в Interpolation (Интерполяция) – строку Solid (Постоянная). После этого назначьте два цвета: белый и черный (или близкий к черному). Для этого дважды щелкните на ползунке под шкалой градиентного перехода и в открывшемся окне Color Selector (Выбор цвета) выберите нужный цвет. Соотношение цветов должно быть близким 1:2, то есть белый цвет должен занимать в два раза больше места, чем черный. Затем нужно повернуть карту на 90°, задав значение W для Angle (Угол) равным 90, и установить флажок Mirror (Зеркальное отображение) для координаты U. Чтобы избежать резкого перехода на стыке цветов, можно увеличить значение параметра Blur (Размытие). Можно также использовать карту Noise (Шум), чтобы еще больше сгладить резкий переход. В свитке Coordinates (Координаты) необходимо задать способ использования карты, установив переключатель в положение Environment (Окружающая среда), а из списка Mapping (Проекция), который определяет способ наложения координат, выбрать Spherical Environment (Сферическая фоновая), так как вы создаете карту для окружения. На этом с основными настройками можно закончить. В результате вышеописанных операций у вас должна получиться процедурная карта, подобная показанной на рис. 3.39.

Рис. 3.39. Процедурная карта Gradient Ramp (Усовершенствованный градиент) после выполнения всех настроек

Следующим шагом разработки материала хрома является создание материала Raytrace (Трассировка), который в качестве карты окружения будет использовать созданную вами градиентную карту. Для этого выполните следующие действия.

1. Щелкните на кнопке выбора материала – Gradient Ramp (Усовершенствованный градиент).

2. В открывшемся окне Material/Map Browser (Окно выбора материалов и карт текстур) выберите из списка карту Raytrace (Трассировка).

3. Ответьте утвердительно на предложение оставить созданную карту Gradient Ramp (Усовершенствованный градиент) в качестве подматериала.

В результате в свитке Maps (Карты текстур) стандартного материала в качестве карты Reflection (Отражение) будет загружена карта Raytrace (Трассировка).

Можно ограничиться этим, но мы создадим еще материал Raytrace (Трассировка). Отличие карты Raytrace (Трассировка) от материала Raytrace (Трассировка) заключается в том, что материал имеет больше параметров и позволяет получить лучшее качество при визуализации. Для создания материала Raytrace (Трассировка) выполните следующие действия.

1. Выберите в окне Material Editor (Редактор материалов) ячейку со свободным материалом.

2. Щелкните на кнопке Standard (Стандартный) для выбора материала.

3. В открывшемся окне Material/Map Browser (Окно выбора материалов и карт текстур) выберите из списка матриал Raytrace (Трассировка).

4. Скопируйте карту Gradient Ramp (Улучшенный градиент), щелкнув правой кнопкой мыши на кнопке Gradient Ramp (Улучшенный градиент), созданной ранее, и из появившегося списка выберите способ копирования Copy (Независимая копия объекта).

5. В свитке Raytraсe Basic Parameters (Базовые параметры трассируемого материала) материала Raytraсe (Трассируемый) щелкните правой кнопкой мыши на кнопке Environment (Окружающая среда) и из появившегося списка выберите Paste (Copy) (Вставить (копию)).

6. Измените параметры материала Raytrace (Трассировка) так, как показано на рис. 3.40.

Рис. 3.40. Настройки параметров материала Raytrace (Трассировка) для хрома

При желании можно увеличить значение параметра Index Of Refr (Коэффициент преломления). В качестве типа затенения из списка Shading (Затенение) выбран Metal (Металл) – это также необязательно, но создает более жесткие цветовые переходы, характерные для хрома.

Более важным в настройках является параметр Reflect (Отражение), который управляет отражательной способностью материала. В данном случае нужно выбрать светло-серый или серо-голубой цвет (для придания этого оттенка хрому). Назначьте материал объектам (рис. 3.41).

Рис. 3.41. Объекты сцены после применения материала хрома

Немного усложним объекты и добавим надпись, сделанную при помощи карты Bump (Рельефность) и объекта Text (Текст). Результат показан на рис. 3.42.

Рис. 3.42. Результат просчета при помощи стандартного визуализатора с применением параметра Area Shadow (Область тени)

Добавлю, что визуализация проводилась стандартным визуализатором программы 3ds Max 2008 без применения глобального освещения, каустики и других специальных эффектов, придающих изображению более реалистичный вид. В данной сцене использовалось только трехточечное освещение с применением Area Shadow (Область тени).

Еще один способ создания материала хрома – с помощью специальных растровых карт, имитирующих хромированный материал. Как правило, материал на основе таких карт имеет не очень реалистичный вид. Однако у этого способа есть и свои плюсы – минимальное время на настройку и визуализацию. Его использование оправданно для объектов на заднем плане.

Неплохого качества визуализации можно достичь, используя HDRI (High Dynamic Range Images – изображение с большим динамическим диапазоном) в качестве карты для материала хрома.

Улучшить конечное изображение можно также, применив подключаемый модуль визуализации – V-Ray. На рис. 3.43 показана та же сцена, визуализированная при помощи V-Ray без источников света, но с использованием глобального освещения.

Рис. 3.43. Сцена, визуализированная при помощи подключаемого модуля VRay

Разница заметна, но если для вас имеет значение время визуализации, вы работаете на компьютере со слабым процессором или в сцене большое количество полигонов, то применение стандартного визуализатора вполне приемлемо. При использовании стандартного визуализатора сцена просчитывается быстрее примерно в полтора раза.

На рис. 3.44 представлен фрагмент примитива Torus Knot (Тороидальный узел) с надписью.

Рис. 3.44. Фрагмент примитива Torus Knot (Тороидальный узел) с надписью

Вы можете также попробовать сделать хром на основе карты Swirl (Завихрение) или Noise (Шум). Более сложных эффектов можно достичь, используя различные комбинации процедурных карт.

В папке ExamplesГлава 03Chrom прилагаемого к книге DVD находится файл сцены chrom.max.

Примечание

На DVD, который прилагается к книге, находятся еще три видеоурока, посвященных текстурированию: «Урок 22. Текстурирование натюрморта», «Урок 23. Текстурирование микроволновой печи» и «Урок 24. Сложное текстурирование». В папках Fruits, Microwave_texturing и Donkey, которые находятся в папке ExamplesГлава 03 прилагаемого DVD, расположены сцены примеров, показанных в этих видеоуроках.