Sissejuhatus
The texture map is a final piece of a puzzle you just can’t do without when creating a model. Same as none of the 3D visualization or 3D-modelleerimise teenused suudaks pakkuda silmapaistvaid tulemusi, kui ei oleks erinevaid tekstuurikaarte.
Neid kasutatakse eriefektide, korduvate tekstuuride, mustrite ja peente detailide, nagu juuksed, nahk jne, loomiseks. Kui sul on olemas täielik võrk ja UV-kaart, siis lihtsalt tekstuuri pealekandmine ei anna tulemusi.
Sa vajad tekstuurikaarte, et määrata oma 3D-mudeli värvi, sära, helendust, läbipaistvust ja paljusid muid omadusi. Ja need on vaid mõned neist.
Tutvustame teile 3D-modelleerimise kõige levinumad tekstuurikaartide tüübid ja nende kategooriad.
Aga kõigepealt.
Mis on tekstuuri kaardistamine?
Tekstuuri kaardistamine tähendab sisuliselt 2D kujutise rakendamist 3D-objektide pinnale, mida tuntakse kui UV kaardistamine, nii et arvuti saab need andmed objektile renderdamise ajal genereerida.
Lihtsalt öeldes: tekstuuri kaardistamine on nagu pildi mähkimine ümber objekti, et kaardistada tekstuuri pikslid 3D-pinnale.
See vähendab oluliselt keerulise 3D-skene loomiseks vajalike hulkade ja välkarvutuste arvu.
PBR vs mitte-PBR modelleerimine
Tekstuuriga hakkate töötama juba ammu enne, kui te oma võrgusilma lõpetate, sest peate seda alati meeles pidama. Tarkvara, mille jaoks te loote mudeli, määrab kindlaks, mida tekstuurikaardid mida kasutate üksikasjade lisamiseks.
On olemas tekstuurikaardid PBR- või mitte-PBR-materjalide jaoks. Mõlemad pakuvad fotorealistlikke tekstuure, kuid üks sobib hästi mängumootoritele ja teine turundus- ja reklaamiotstarbeks.
PBR on lühend füüsikalisel põhinevale renderdamisele, mis kasutab fotorealistlike tekstuuride saavutamiseks täpset valgustust. Kuigi see ilmus 1980ndatel, on sellest nüüdseks saanud kõigi materjalide standard.
Parim 3D-modelleerimise tarkvara PBR-i kasutamiseks on Unity, Unreal Engine 4, Painter, Aineja tulevane Blender v2.8.
Mitte-PBR, vastupidi, samuti hämmastavate fotorealistlike tulemuste saavutamiseks, kuid palju kõrgema hinnaga.. Selliste tulemuste saavutamiseks tuleb kasutada palju rohkem kaarte ja seadeid, isegi kui tekstuurid on paindlikud.
Maya, 3ds Max ja Modo on kõige levinumad rakendused, mis kasutavad mitte-PBR tekstuurikaarte.
Kui te loote oma 3D-mudeleid mängumootori jaoks, siis on parem kasutada PBR-tekstuure. Siiski, kui te järgite reklaami eesmärgil, siis on teil hea, kui renderdate mudeli mitte-PBR-tekstuuriga.
Pro nõuanne: nii või teisiti, peate oma mudeli UV-kujul lahti pakkima, et tekstuur oleks kaardistatud teie mudelile nii, nagu te seda soovite, olenemata kasutatud tekstuuri tüübist.
PBR tekstuurikaardid
Nüüd, kuna PBR on muutumas standardsemaks ja pakub rohkem erinevaid tekstuurikaarte, alustame nendega.
Nagu eespool öeldud, ei piisa tulemuse saavutamiseks 2D-pildist, mida soovite 3D-mudelile paigutada. Te kasutate mitut tekstuurikaarti, et kohandada erinevaid võimalusi, et lisada oma mudelile rikkalikkust ja peensusi. Seega vastutab iga kaart erinevate efektide eest.
On olemas järgmised tekstuurikaardid:
1. Albedo
Albedo tekstuurikaardid on üks kõige põhilisemaid kaarte, mida te oma mudelis kasutate, kuna need määravad selle põhivärvi ilma varjude ja pimestuseta. Seoses sellega võivad need olla lamedad heledad kujutised mustrist, mida soovite oma objektile kanda, või üksikud värvid.
Märkus: et vältida ebajärjekindlust 3D-mudelis, veenduge, et valgustus on tasane. Valgustus võib erineda lähtepildist. See tekitab ainult ebavajalikke varje.
Peale selle kasutatakse neid sageli peegeldunud valguse varjutamiseks, eriti metalltekstuuride puhul.
2. Keskkonna oklusioon
Kaardi mõõtkava: Hall 一 must tähistab varjutatud alasid ja valge 一 kõige valgustatud alasid.
Kui te otsite midagi vastupidist Albedo kaardid, kuid ei leia selle nime 一 see on ambient occlusion map sageli nimetatakse AO. AO tekstuurikaarte kombineerib PBR-mootor tavaliselt albedoga, et määratleda, kuidas ta valgusele reageerib.
See on kasutatakse objekti realistlikkuse parandamiseks, simuleerides keskkonna poolt tekitatud varjeid.. Nii et varjud ei ole täismustad, vaid realistlikumad ja pehmemad, eriti kohtades, mis saavad vähem valgust.
3. Tavaline
Kaardi mõõtkava: RGB-väärtused 一 roheline, punane ja sinine, mis vastavad X-, Y- ja Z-teljele.
Normaalkaartide puhul kasutatakse RGB-väärtusi (roheline, punane ja sinine), et luua mudelisse põrkeid ja pragusid, mis lisavad mudelile rohkem sügavust. hulknurkade võrgustik. R, G ja B dikteerivad alusvõrgustiku X-, Y- ja Z-telge kolmes suunas, et tagada parem täpsus.
Lisaks on oluline märkida, et normaalkaardid ei muuda objekti baasgeomeetriat. Nad kasutavad lihtsalt keerulisi arvutusi, et võltsida mõlke või põrkeid valgusefektidega.
Märkus: kuna normaalkaardil kasutatakse palju valgust, peaksite oma objekti õmblused paremini varjama, kui te ei soovi, et need oleksid selgelt nähtavad.
Sellise lähenemise puhul ei ole need kühmud pärast teatud vaatamispunkti nähtavad, eriti kui need on liialdatud. Siiski võimaldab see hoida polügoonide arvu madalal, saades samas tõelise objekti.
Nii et sellest võidavad kõik.
4. Karedus
Kaardi mõõtkava: Hall 一 must tähistab maksimaalset karedust, valge 一 sileda pinna.
Kareduse või läikivuse tekstuurikaart on iseenesestmõistetav kaart. Seega, see määrab, kui sile on teie mudel, sõltuvalt sellest, kuidas valgus sellest peegeldub.. See kaart on oluline, kuna erinevatel objektidel on erinev kareduse tase. Näiteks valgus ei haju peeglil ja kummis ühtemoodi.
Et seda mudelis parimal võimalikul viisil kajastada, tuleb kareduse väärtust kohandada. Kui see on null, ei hajuta mudel üldse valgust. Välk ja peegeldused on sel juhul heledamad.
Teisest küljest, kui see on täis, saab teie materjal palju rohkem valgust laiali. Kuid valgustus ja peegeldus tunduvad tuhmemad.
5. Metalness
Kaardi mõõtkava: Hall 一 must tähistab mittemetallilist, valge 一 täielikult metallilist.
Seda on üsna lihtne ära arvata. See tekstuurikaart määrab, kas objekt on valmistatud metallist. Metall peegeldab valgust teistmoodi kui teised materjalid, seega võib see muuta sinu objekti lõplikku välimust. See simuleerib kergesti tegelikku materjali ja on tihedalt seotud albedokaardiga.
Kuigi metallkaardid on halltoonid, on soovitatav kasutada ainult must-valgeid väärtusi.
Must, antud juhul, kujutab seda osa kaardist, mis kasutab albedokaarti kui hajuvärv ja valge 一, et määrata heledus ja peegelduste värvus ning määrata materjalide hajuvärviks must.
Peegeldused annavad detailid ja värvi materjalidele, nii et hajuvärv ei ole antud juhul oluline.
Üldiselt on metallkaardid väga väärtuslikud, kuid nende sidumine albedokaartidega seab nende kasutamisele mõningaid piiranguid.
6. Kõrgus
Kaardi mõõtkava: Hall 一 must tähistab võrgusilma põhja, valge 一 tippu.
Et minna normaaltekstuurikaardist veel ühe sammu edasi, tuleb kasutada kõrguskaarte. Nad annavad teile parimad detailid, mis näevad kõikides nurkades ja erinevates valgustustes võrdselt head välja..
Kõrguskaarte peetakse ressursimahukateks. Selle asemel, et võltsida mõlke ja põrkeid, muudavad nad tegelikult teie mudeli geomeetriat. Väikeste detailide lisamine võrgusilma ei tundu suur asi, kuni mõistate, et peenematel detailidel on oma hind.
Pro nõuanne: kui soovite kasutada kõrgus-tekstuurikaarte veebis, siis on kõige parem neid 3D-mudeli eksportimisel küpsetada.
Kõrguskaardid suurendavad objekti hulkade arvu. See võib olla hea kõrge polümeetriline modelleerimine, kuid need kaardid aeglustavad siiski renderdusaega. Seepärast kasutavad seda ainult tipptasemel mängumootorid, teised eelistavad normaalkaarte.
7. Spekulaarne
Kaardi mõõtkava: täielik RGB 一 roheline, punane ja sinine (metalne jäetud välja albedo).
Alternatiiv metallilisuse kaardile on spekulaarkaart, mis annab sama efekti, kui mitte parema. See tekstuurikaart vastutab objekti poolt peegeldunud valguse värvi ja hulga eest. See on oluline, kui soovite luua varje ja peegeldusi mittemetalsetele materjalidele..
PBR-tekstuurides mõjutavad spekulaarsed seda, kuidas teie albedo renderdatakse soovitud tekstuurist välja ja selleks võib kasutada täielikku RGB-värvi.
Oletame, et soovite luua messingist materjali metallkaardiga. Sellisel juhul värvite lihtsalt selle kaardilõigu albedo messingi värvi. Materjal ilmub messingist.
Selle asemel, kui te kasutate spekulaarkaarti, on albedo messingist osa must. Siinkohal tuleb messingist detailid värvida spekulaarkaardile. Tulemuseks on sama 一 materjal ilmub messingist.
Kuigi spekulaarkaartide abil saad rohkem paindlikkust, muudab see protsess selle meetodi keerukamaks..
Nii et see on teie otsustada, kumba kasutada 一 metalness või specular.
8. Läbipaistvus
Kaardi mõõtkava: Hall 一 must määratleb läbipaistev, valge 一 läbipaistmatu.
Kuna metall, puit ja plastik ei ole ainsad materjalid, mida te oma mudelites kasutate, on oluline teada läbipaistmatuse tekstuurikaardi kohta. See võimaldab teil muuta oma mudeli teatud osad läbipaistvaks, eriti kui te loote klaasist elemente või puuoksi.
Kui teie objekt on aga tahke klaas või valmistatud muust läbipaistvast materjalist, on parem kasutada konstantset väärtust 0,0, mis on läbipaistmatu, ja 1,0. 一 läbipaistev.
9. Refraktsioon
Kaardi mõõtkava: konstantne väärtus.
Eseme materjal määrab, kuidas valgus sellest peegeldub. Valgus mõjutab vastavalt seda, kas objekt näeb piisavalt reaalne välja. See on eriti oluline teatavate pindade, näiteks klaasi ja vee puhul, sest need mõjutavad neid läbiva valguse kiirust.
Nii et valgus paindub, kui see läbib gaasi või vedelikku, mida nimetatakse refraktsioon. Seetõttu näevad teatud asjad läbipaistva objekti kaudu vaadatuna moonutatud välja. Reaalses elus aitab sellele kaasa murdumine ja murdumise tekstuurikaardid aitavad seda 3D-ruumis jäljendada.
10. Isevalgustus
Kaardi mõõtkava: täielik RGB.
Nii nagu objekt võib peegeldada "välist" valgust, võib see ka pimedas näha mõningast valgust. Siin tuleb mängu viimane täielik PBR-tekstuurikaart 一 self-illumination ehk emissiivne värvikaart 一.
Seda kasutatakse mõnede LED-nuppude loomiseks või hoonetest paistva valguse simuleerimiseks. Põhimõtteliselt on see nagu albedokaart, kuid valguse jaoks.
Pro nõuanne: while you can light an entire scene with the self-illumination map, it can wash realism off your 3D model. It’s better to use conventional lighting in this case.
(Pilt-2 tekstuurikaartide juhend)
Mitte-PBR tekstuurikaardid
Since non-PBR texture maps are not standardized or used through a variety of 3D modeling software, there are quite a few to cover.
Hajutatud
Hajusad kaardid on samaväärsed albedokaartidega. Nad mitte ainult ei määratle teie objekti põhivärv kuid tarkvara kasutab neid peegeldunud valguse varjutamiseks. See on tegelikult see, mis eristab hajuskaarti albedost.
Hajusad kaardid ei ole tehtud tasase valguse abil ja kasutavad varjuteavet ümbritsevate objektide värvitoonide andmiseks. Sa vaevalt seda märkad, kuid see muudab sinu 3D-objekti realistlikumaks.
Bump
Kaardi mõõtkava: Hall 一 must tähistas geomeetria madalaimat punkti, valge 一 kõrgeimat.
Bump-kaardid on sarnased tavaliste PBR-kaartidega, kuid on sel juhul elementaarsemad. Need on kõige vähem ressursimahukad ja kasutavad lihtsaid algoritme teie 3D-mudeli välimuse muutmiseks.
Erinevalt normaalkaartidest, nad ei kasuta RGB-dokumente, et dikteerida ruumi kolme mõõdet.. Selle asemel kasutavad nad halltoonikaarte, mis töötavad üles- või allapoole, kus must on geomeetria madalaim punkt ja valge kõrgeim.
Siiski on ka puudus. Bump tekstuurikaardid sobivad kõige paremini tasaste pindade jaoks kuna ümmarguste objektide ja nende servade geomeetria võltsimine on ebatäpne.
See ebatäpsus on põhjus, miks skaala on kallutatud normaalkaartide kasuks.
Peegeldus
Lõpuks on peegelduskaardid samaväärsed PBR-tööprotsessis kasutatavate läike- ja kareduskaartidega. Need on tavaliselt konstantsed väärtused, mida kasutatakse, et määratleda, kus teie objekt peaks peegeldust tekitama.
Märkus: peegeldus on nähtav kogu objektil, kui te ei kasuta erinevaid materjale.
Töötamine tekstuuridega ei ole lihtne. Nüüdseks peaksite sellest juba aru saama. Tekstuuride kaardistamine on oluline oskus, mida tuleb omandada, sest tekstuurid muudavad teie 3D-objekti terviklikuks. Seega on see oluline samm, mida te ei tohi vahele jätta, kui õpite kuidas 3D mudelit luua.
Lihtne hulknurkade võrgustik ei oleks nii uimastav kui see on tekstuuridega, kas te pole nõus?
3 Vastused