Inleiding
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 modellering diensten uitstekende resultaten zou kunnen geven, ware het niet dat de verscheidenheid aan textuurmaps een grote rol speelt.
Ze worden gebruikt om speciale effecten te maken, herhalende texturen, patronen, en fijne details zoals haar, huid, enz. Als je een complete mesh en een UV map hebt, levert het eenvoudig aanbrengen van textuur erop niet het gewenste resultaat op.
Je hebt texture maps nodig om de kleur, glans, gloed, transparantie, en vele andere kwaliteiten van je 3D model te bepalen. En dit zijn er maar een paar van.
We gaan je vertrouwd maken met de meest voorkomende soorten textuurkaarten in 3D modelleren en hun categorieën.
Maar eerst het een en ander.
Wat is textuurmapping?
Textuurmapping komt in essentie neer op het aanbrengen van een 2D beeld op het oppervlak van 3D voorwerpen, bekend als UV mapping, zodat de computer bij het renderen die gegevens op het voorwerp kan genereren.
Eenvoudig gezegd: textuurmapping is als het inpakken van een beeld rond het voorwerp om de pixels van de textuur in kaart te brengen op het 3D oppervlak.
Het vermindert aanzienlijk het aantal polygonen en bliksemberekeningen die nodig zijn om een gesofisticeerde 3D scène te maken.
PBR vs Niet-PBR Modellering
Je begint met textuur te werken lang voor je je maaswerk af hebt, want je moet er steeds rekening mee houden. De software waarvoor je een model maakt bepaalt wat textuurkaarten dat je zult gebruiken om details toe te voegen.
Er zijn textuurkaarten voor PBR of niet-PBR materialen. Beide geven fotorealistische texturen, maar de ene is goed geschikt voor spel-engines en de andere voor marketing en promotie.
PBR is een afkorting voor rendering op fysieke basis die gebruikt nauwkeurige belichting om fotorealistische texturen te krijgen. Hoewel het in de jaren 1980 verscheen, is het nu een standaard geworden voor alle materialen.
De beste 3D modelleersoftware om PBR te gebruiken zijn Unity, Unreal Engine 4, Painter, Stof, en het komende Blender v2.8.
Niet-PBR, integendeel, geeft ook verbluffende fotorealistische resultaten, maar tegen een veel hogere prijs. Je moet veel meer kaarten en instellingen gebruiken om deze resultaten te krijgen, zelfs met de flexibiliteit van de texturen.
Maya, 3ds Max, en Modo zijn de meest voorkomende toepassingen die niet-PBR textuurkaarten gebruiken.
Met dat gezegd hebbende, als je je 3D modellen maakt voor een spel-engine, kun je beter voor de PBR texturen gaan. Toch, als je promotionele doeleinden nastreeft, zul je prima een model met niet-PBR textuur kunnen renderen.
Een goede tip: Hoe dan ook, je moet je model UV unwrappen zodat de textuur op je model wordt gemapped zoals je het bedoelt, ongeacht het gebruikte textuurtype.
PBR textuurkaarten
Nu de PBR steeds meer gestandaardiseerd wordt en meer variatie in textuurkaarten biedt, beginnen we daarmee.
Zoals eerder gezegd is een 2D beeld dat je op je 3D model wilt plaatsen niet voldoende om het resultaat te krijgen. Je gebruikt meerdere textuurkaarten om verschillende mogelijkheden aan te passen om rijkdom en subtiliteit aan je model toe te voegen. Elke kaart is dus verantwoordelijk voor verschillende effecten.
Er zijn de volgende textuurkaarten:
1. Albedo
Albedo textuurkaarten zijn een van de meest elementaire kaarten die je in je model gebruikt, omdat ze zijn basiskleur bepalen zonder schaduwen of schittering. Wat dit betreft kunnen ze een vlak lichtbeeld zijn van het patroon dat je op je voorwerp wilt aanbrengen, of een enkele kleur.
Noteer: Om inconsistentie in je 3D model te voorkomen, zorg je ervoor dat de verlichting vlak is. De belichting kan anders zijn dan in het bronbeeld. Die creëert alleen maar onnodige schaduwen.
Bovendien worden ze vaak gebruikt om weerkaatst licht af te schermen, vooral in metalen texturen.
2. Omringende occlusie
Kaartschaal: Grijs 一 zwart geeft schaduwrijke gebieden aan en wit 一 de meest verlichte gebieden.
Als je iets zoekt dat tegenovergesteld is aan Albedo maps maar er de naam niet van vindt 一 dan is het ambient occlusion map die vaak AO genoemd wordt. AO textuurkaarten worden gewoonlijk door de PBR engine gecombineerd met het albedo om te bepalen hoe het op licht reageert.
Het is gebruikt om het realisme van het voorwerp te verbeteren door de schaduwen te simuleren die door de omgeving worden opgewekt. De schaduwen zijn dus niet egaal zwart, maar realistischer en zachter, vooral op plaatsen die minder licht krijgen.
3. Normaal
Kaartschaal: RGB waarden 一 groen, rood, en blauw die corresponderen met de X, Y, en Z assen.
In normaalkaarten worden RGB waarden (groen, rood, en blauw) gebruikt om hobbels en scheuren in je model te maken en zo meer diepte aan het beeld te geven. polygoonnetwerk. De R, G, en B dicteren de X, Y, en Z as van de basisnetwerken in drie richtingen om een betere nauwkeurigheid te garanderen.
Bovendien is het belangrijk op te merken dat normal maps de basisgeometrie van een voorwerp niet veranderen. Ze gebruiken alleen ingewikkelde berekeningen om met de lichteffecten de deuken of hobbels te faken.
Noteer: Omdat er veel licht gebruikt wordt in een normal map, kun je de naden van je object beter verbergen, tenzij je wilt dat ze duidelijk te zien zijn.
Met zo'n aanpak zijn deze oneffenheden niet zichtbaar voorbij een bepaald kijkpunt, zeker niet als ze overdreven zijn. Het maakt het echter mogelijk het aantal polygonen laag te houden en toch een echt voorwerp te krijgen.
Het is dus een win-win situatie.
4. Ruwheid
Kaartschaal: Grijs 一 zwart stelt de maximale ruwheid voor, wit 一 glad oppervlak.
Een ruwheid of glans textuurkaart is een voor zichzelf sprekende kaart. Dus, het bepaalt hoe glad je model is, afhankelijk van hoe het licht erop weerkaatst. Deze kaart is van vitaal belang omdat verschillende voorwerpen verschillende niveaus van ruwheid hebben. Zo zal het licht niet op dezelfde manier over een spiegel en rubber verstrooid worden.
Om dat in je model zo goed mogelijk te weerspiegelen moet je dus de ruwheidswaarde bijstellen. Als die nul is, zal het model het licht helemaal niet verstrooien. De bliksem en reflecties zullen in dit geval helderder zijn.
Anderzijds, als hij vol is, krijgt je materiaal veel meer licht rondgestrooid. De verlichting en reflectie zullen echter zwakker lijken.
5. Metaalachtigheid
Kaartschaal: Grijs 一 zwart duidt op niet-metallic, wit 一 volledig metallic.
Deze is vrij gemakkelijk te raden. Deze textuurkaart bepaalt of een voorwerp van metaal is. Metaal weerkaatst het licht anders dan andere materialen, dus het kan een verschil maken voor het uiteindelijke uiterlijk van je voorwerp. Het simuleert gemakkelijk het echte materiaal en is nauw verbonden met de albedo kaart.
Hoewel metaalkaarten grijswaarden zijn, is het aan te bevelen alleen zwart-wit waarden te gebruiken.
Zwart vertegenwoordigt in dit geval dat deel van de kaart dat de albedo-kaart gebruikt als de diffuse kleur en wit 一 om de helderheid en kleur van de reflecties te bepalen en stel zwart in als de diffuse kleur voor de materialen.
De reflecties geven de details en kleur aan de materialen, dus de diffuse kleur is in dit geval niet van belang.
Over het geheel genomen bieden metaalkaarten grote waarde, maar het feit dat ze gebonden zijn aan albedo-kaarten stelt enkele beperkingen aan het gebruik ervan.
6. Hoogte
Kaartschaal: Grijs 一 zwart stelt de onderkant van de maas voor, wit 一 de piek.
Om nog een stap verder te gaan dan de normale textuurkaart, moet je hoogtekaarten gebruiken. Ze geven je de mooiste details die er onder alle hoeken en bij verschillende belichting even goed uitzien.
Hoogtekaarten worden als resource-intensief beschouwd. In plaats van deuken en oneffenheden te faken veranderen ze in feite de geometrie van je model. Het toevoegen van kleine details aan het gaas lijkt niet veel voor te stellen, tot je je realiseert dat fijnere details een prijs hebben.
Een goede tip: Als je hoogtetextuurkaarten op het web wilt gebruiken, kun je ze het beste bakken bij het exporteren van een 3D model.
Hoogtekaarten verhogen het aantal polygonen van een object. Het kan prima zijn voor hoge polyster modellering, maar toch vertragen deze mappen de renderingstijd. Daarom wordt hij alleen gebruikt door high-end game engines, terwijl anderen de voorkeur geven aan normal maps.
7. Speculair
Kaartschaal: volledig RGB 一 groen, rood en blauw (metallic links buiten de albedo).
Het alternatief voor de metaalness map is de specular map die hetzelfde effect geeft, zo niet beter. Deze textuurkaart is verantwoordelijk voor de kleur en de hoeveelheid licht die door het voorwerp wordt weerkaatst. Dit is belangrijk als je schaduwen en weerspiegelingen wilt maken op niet-metalen materialen.
In PBR texturen beïnvloeden speculaire hoe je albedo uit de gewenste textuur rendert en kun je daarvoor volledige RGB kleuren gebruiken.
Stel dat je met de metaalkaart een messing materiaal wilt maken. In dit geval verf je dat deel van je kaart gewoon een messing kleur in de albedo. Het materiaal zal er messing uitzien.
In plaats daarvan zal, als je een speculaire kaart gebruikt, het messing gedeelte van de albedo zwart zijn. Hier moet je de messing details op de speculaire kaart schilderen. Het resultaat zal hetzelfde zijn 一 materiaal zal messing lijken.
Hoewel je meer flexibiliteit krijgt met specular maps, voegt het proces meer complexiteit toe aan deze methode.
Het is dus aan jou welke je gebruikt 一 metalness of specular.
8. Ondoorzichtigheid
Kaartschaal: Grijs 一 zwart definieert transparant, wit 一 ondoorzichtig.
Omdat metaal, hout en plastic niet de enige materialen zijn die je in je modellen gebruikt, is het belangrijk dat je iets weet over de ondoorzichtigheids textuurkaart. Hiermee kun je maak bepaalde delen van je model transparant, vooral als je glazen elementen of boomtakken maakt.
Maar als je voorwerp massief glas is of van ander doorschijnend materiaal gemaakt, kun je beter de constante waarde gebruiken van 0.0 die ondoorzichtig is en 1.0. 一 doorzichtig.
9. Refractie
Kaartschaal: constante waarde.
Het materiaal van een voorwerp bepaalt hoe het licht erop weerkaatst. Het licht beïnvloedt dienovereenkomstig of een voorwerp er echt genoeg uitziet. Het is vooral belangrijk voor bepaalde oppervlakken zoals glas en water, omdat ze de snelheid van het licht dat er doorheen reist beïnvloeden.
Het licht buigt dus als het door gas of vloeistof gaat, wat men noemt refractie. Daarom zien bepaalde dingen er vervormd uit als je ze door een doorzichtig voorwerp bekijkt. Breking draagt daar in het echt toe bij en breking textuurkaarten helpen om dat in de 3D ruimte na te bootsen.
10. Zelfverlichting
Kaartschaal: volledig RGB.
Net zoals het voorwerp het "externe" licht kan weerkaatsen kan het ook wat licht uitstralen om op donkere plaatsen gezien te worden. Dat is waar de laatste volledige PBR textuurkaart 一 zelfverlichting of emissieve kleurenkaart 一 in het spel komt.
Het wordt gebruikt om enkele LED knoppen te maken of het licht te simuleren dat van gebouwen schijnt. In principe is het als een albedo kaart, maar dan voor licht.
Een goede tip: 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.
(Image-2 Textuurkaarten Gids)
Niet-PBR textuurkaarten
Since non-PBR texture maps are not standardized or used through a variety of 3D modeling software, there are quite a few to cover.
Diffuus
Diffuse kaarten zijn gelijkwaardig aan de albedo-kaarten. Ze bepalen niet alleen de basiskleur van je voorwerp maar worden door de software gebruikt om het weerkaatste licht te arceren. Dat is eigenlijk wat de diffuse kaart onderscheidt van de albedo.
Diffuse mappen worden niet met vlak licht gemaakt en gebruiken schaduwinformatie om omringende voorwerpen met kleur te kleuren. Je zou het nauwelijks merken, maar het maakt je 3D voorwerp realistischer.
Bump
Kaartschaal: Grijs 一 zwart gaf het laagste punt van de geometrie aan, wit 一 het hoogste.
Bump maps lijken op de normale PBR maps, maar zijn in dat geval meer basaal. Ze verbruiken de minste middelen en gebruiken eenvoudige algoritmen om het uiterlijk van je 3D model te veranderen.
In tegenstelling tot normale kaarten, gebruiken ze RGB niet om drie dimensies van een ruimte te dicteren. In plaats daarvan gebruiken ze grijswaardenkaarten die in een opwaartse of neerwaartse richting werken, waarbij zwart het laagste punt van de geometrie is en wit het hoogste.
Er is echter een nadeel. Bump textuurkaarten zijn het meest geschikt voor vlakke oppervlakken want het faken van de geometrie op ronde voorwerpen en hun randen hapert.
Deze onnauwkeurigheid is de reden waarom de schaal is gekanteld in het voordeel van de normale kaarten.
Reflectie
Tenslotte zijn de reflectiemaps gelijkwaardig aan de glans/ruwheidmaps in de PBR werkstroom. Ze zijn meestal een constante waarde die gebruikt wordt om te bepalen waar je voorwerp een reflectie moet werpen.
Noteer: reflectie is zichtbaar op het hele voorwerp, tenzij je verschillende materialen gebruikt.
Werken met texturen is niet eenvoudig. Je zou het nu toch wel door moeten hebben. Het mappen van texturen is een kritische vaardigheid om te beheersen, want texturen maken je 3D object compleet. Het is dus een belangrijke stap die je niet kunt missen als je leert hoe een 3D model maken.
Een gewoon veelhoekig gaas zou niet zo prachtig zijn als met texturen, vind je ook niet?
3 reacties