Введение
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 Услуги по 3D-моделированию мог бы обеспечить выдающиеся результаты, если бы не разнообразие текстурных карт.
Они используются для создания спецэффектов, повторяющихся текстур, узоров и мелких деталей, таких как волосы, кожа и т.д. Если у тебя есть готовая сетка и UV-карта, простое наложение текстуры на нее не даст результата.
Тебе нужны текстурные карты, чтобы определить цвет, блеск, свечение, прозрачность и многие другие качества твоей 3D-модели. И это лишь некоторые из них.
Мы собираемся познакомить тебя с наиболее распространенными типами текстурных карт в 3D-моделировании и их категориями.
Но сначала о главном.
Что такое текстурное картирование?
Картирование текстур, по своей сути, означает нанесение двухмерного изображения на поверхность трехмерных объектов, известных как Ультрафиолетовое отображение, чтобы компьютер мог генерировать эти данные на объекте во время рендеринга.
Проще говоря: Текстурирование - это как обертывание изображения вокруг объекта, чтобы сопоставить пиксели текстуры с 3D-поверхностью.
Он значительно сокращает количество полигонов и молниеносных расчетов, необходимых для создания сложной 3D-сцены.
PBR vs Non-PBR моделирование
Ты начинаешь работать с текстурой задолго до того, как закончишь работу над сеткой, так как тебе всегда приходится держать ее в уме. Программное обеспечение, для которого ты создаешь модель, определяет, что текстурные карты которые вы будете использовать для добавления деталей.
Существуют текстурные карты для PBR или не-PBR материалов. Обе обеспечивают фотореалистичные текстуры, но одна хорошо подходит для игровых движков, а другая - для маркетинговых и рекламных целей.
PBR это аббревиатура, обозначающая рендеринг на основе физических данных, который использует точное освещение для достижения фотореалистичных текстур. Хотя он появился в 1980-х годах, сейчас он стал стандартом для всех материалов.
Лучшие программы 3D-моделирования для использования PBR - это Unity, Unreal Engine 4, Painter, Вещество, и грядущей Blender v2.8.
Non-PBR, наоборот, также позволяет добиться потрясающих фотореалистичных результатов, но по гораздо более высокой цене. Вам нужно использовать гораздо больше карт и настроек, чтобы получить такие результаты даже при гибкости текстур.
Майя, 3ds Max и Modo - самые распространенные приложения, использующие не-PBR текстурные карты.
Учитывая это, если ты создаешь свои 3D-модели для игрового движка, тебе лучше выбрать PBR-текстуры. Тем не менее, если ты преследуешь рекламные цели, то рендеринг модели с не-PBR-текстурой будет тебе в самый раз.
Профессиональный совет: В любом случае, ты должен UV-развернуть свою модель, чтобы текстура наложилась на модель так, как ты задумал, независимо от используемого типа текстуры.
Карты текстур PBR
Теперь, поскольку PBR становится более стандартизированным и предлагает большее разнообразие текстурных карт, мы начнем с них.
Как уже говорилось ранее, иметь 2D-изображение, которое ты хочешь поместить на свою 3D-модель, недостаточно для получения результата. Ты используешь несколько текстурных карт для настройки различных опций, чтобы добавить богатства и тонкости твоей модели. Таким образом, каждая карта отвечает за различные эффекты.
Существуют следующие текстурные карты:
1. Альбедо
Текстурные карты альбедо представляют собой одна из самых основных карт, которые ты используешь в своей модели, так как они определяют ее основной цвет без теней и бликов. Что касается этого, то они могут быть плоским светлым изображением узора, который ты хочешь нанести на свой объект, или одним цветом.
Примечание: чтобы избежать несоответствия в твоей 3D-модели, убедись, что освещение ровное. Освещение может отличаться от исходного изображения. Это только создает ненужные тени.
Кроме того, их часто используют для затенения отраженного света, особенно в металлических текстурах.
2. Окружающая окклюзия
Масштаб карты: Серый 一 черный обозначает затененные участки, а белый 一 наиболее освещенные.
Если ты ищешь что-то противоположное картам альбедо, но не можешь найти этому название 一 это карта окклюзии окружающего света, часто называемая AO. Текстурные карты AO обычно комбинируются с альбедо движком PBR, чтобы определить, как он реагирует на свет.
Это используется для повышения реалистичности объекта путем имитации теней, создаваемых окружающей средой. Так, тени не сплошные черные, а более реалистичные и мягкие, особенно в тех местах, которые получают меньше света.
3. Нормальный
Масштаб карты: Значения RGB 一 зеленый, красный и синий, которые соответствуют осям X, Y и Z.
В картах нормалей значения RGB (зелёный, красный и синий) используются для создания неровностей и трещин в твоей модели, чтобы добавить больше глубины в полигональная сетка. R, G и B диктуют оси X, Y и Z базовой сетки в трех направлениях, чтобы обеспечить лучшую точность.
Кроме того, важно отметить, что карты нормалей не изменяют базовую геометрию объекта. Они просто используют сложные расчеты, чтобы сымитировать вмятины или неровности с помощью световых эффектов.
Примечание: поскольку в карте нормалей используется много света, вам следует лучше скрыть швы вашего объекта, если только вы не хотите, чтобы они были хорошо видны.
При таком подходе эти неровности не видны дальше определенной точки обзора, особенно если они преувеличены. Однако это позволяет сохранить низкое количество полигонов, получая при этом реальный объект.
Так что это беспроигрышный вариант.
4. Шероховатость
Масштаб карты: Серый 一 черный представляет собой максимальную шероховатость, белый 一 гладкую поверхность.
Карта текстуры шероховатости или глянцевости - это карта, не требующая пояснений. Итак, он определяет, насколько гладкой будет ваша модель, в зависимости от того, как свет отражается от нее. Эта карта жизненно важна, поскольку разные объекты имеют разный уровень шероховатости. Например, свет не будет рассеиваться по зеркалу и резине одинаково.
Поэтому, чтобы отразить его в твоей модели наилучшим образом, ты должен подстроить значение шероховатости. Если оно равно нулю, то модель вообще не будет рассеивать свет. Молнии и отражения в этом случае будут ярче.
С другой стороны, если он полон, твой материал получит гораздо больше света, рассеянного вокруг. Однако освещение и отражение будут казаться более тусклыми.
5. Металличность
Масштаб карты: Серый 一 черный обозначает неметаллический, белый 一 полностью металлический.
Догадаться об этом довольно легко. Эта текстурная карта определяет, сделан ли объект из металла. Металл отражает свет иначе, чем другие материалы, поэтому он может иметь значение для окончательного вида твоего объекта. Она легко имитирует реальный материал и тесно связана с картой альбедо.
Хотя металлические карты являются полутоновыми, рекомендуется использовать только черно-белые значения.
Черный цвет, в данном случае, представляет ту часть карты, в которой используется карта альбедо в качестве диффузный цвет и белый 一 для определения яркости и цвета отражений и установи черный цвет в качестве диффузного цвета для материалов.
Отражения обеспечивают детали и цвет для материалов, поэтому диффузный цвет в данном случае не имеет значения.
В целом, металлические карты обеспечивают большую ценность, но привязка к картам альбедо накладывает некоторые ограничения на их использование.
6. Высота
Масштаб карты: Серый 一 черный представляет нижнюю часть сетки, белый 一 вершину.
Чтобы сделать еще один шаг вперед от карты нормальной текстуры, тебе нужно использовать карты высоты. Они дают тебе лучшие детали, которые одинаково хорошо выглядят под любым углом и при разном освещении.
Карты высот считаются ресурсоемкими. Вместо того чтобы симулировать вмятины и неровности, они на самом деле изменяют геометрию твоей модели. Добавление мелких деталей к сетке не кажется большой проблемой, пока ты не поймешь, что за более тонкие детали приходится платить.
Профессиональный совет: если ты хочешь использовать высотные текстурные карты в вебе, лучше всего запекать их при экспорте 3D-модели.
Карты высот увеличивают количество полигонов объекта. Это может быть хорошо для высокополигональное моделирование, но все же эти карты замедляют время рендеринга. Вот почему его используют только высококлассные игровые движки, в то время как остальные предпочитают нормальные карты.
7. Specular
Масштаб карты: полный RGB 一 зеленый, красный и синий (металлик остался за пределами альбедо).
Альтернативой карте металличности является спекулярная карта, которая обеспечивает тот же эффект, если не лучше. Эта текстурная карта отвечает за цвет и количество света, отражаемого объектом. Это важно, если ты хочешь создать тени и отражения на неметаллических материалах.
В PBR-текстурах спекулярные влияют на то, как твоё альбедо рендерится из желаемой текстуры, и для этого можно использовать полный цвет RGB.
Допустим, ты хочешь создать латунный материал с помощью карты металла. В этом случае ты просто покрасишь этот участок своей карты в латунный цвет в альбедо. Материал будет выглядеть латунным.
Вместо этого, если ты используешь спекулярную карту, латунная часть альбедо будет черной. Здесь тебе нужно будет нарисовать латунные детали на спекулярной карте. Результат будет тот же 一 материал будет выглядеть латунным.
Хотя ты получаешь большую гибкость при использовании спекулярных карт, этот процесс добавляет больше сложности этому методу.
Так что решай сам, какой из них использовать 一 металличность или спекулярность.
8. Opacity
Масштаб карты: Серый 一 черный определяет прозрачный, белый 一 непрозрачный.
Поскольку металл, дерево и пластик - не единственные материалы, которые ты используешь в своих моделях, важно знать о текстурной карте непрозрачности. Она позволяет тебе сделайте определенные части вашей модели прозрачными, особенно если ты создаешь стеклянные элементы или ветви деревьев.
Однако если твой объект представляет собой сплошное стекло или сделан из другого полупрозрачного материала, лучше использовать постоянное значение: 0,0 будет непрозрачным, а 1,0. 一 прозрачным.
9. Преломление
Масштаб карты: постоянная величина.
Материал объекта определяет, как свет отражается от него. Соответственно, свет влияет на то, достаточно ли реально выглядит объект. Это особенно важно для определенных поверхностей, таких как стекло и вода, поскольку они влияют на скорость света, проходящего через них.
Итак, свет изгибается, когда проходит через газ или жидкость, что называется преломление. Именно поэтому некоторые вещи выглядят искаженными, если смотреть на них через прозрачный объект. В реальной жизни этому способствует преломление, а текстурные карты преломления помогают воспроизвести это в 3D-пространстве.
10. Самоподсветка
Масштаб карты: полный RGB.
Точно так же, как объект может отражать "внешний" свет, он может излучать немного света, чтобы быть видимым и в темных областях. Вот тут-то и вступает в игру последняя полная текстурная карта PBR 一 карта самосветящихся или излучающих цветов.
Она используется для создания некоторых светодиодных кнопок или имитации света, льющегося от зданий. По сути, это как карта альбедо, но для света.
Профессиональный совет: 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.
(Руководство по текстурным картам Image-2)
Не-PBR карты текстур
Since non-PBR texture maps are not standardized or used through a variety of 3D modeling software, there are quite a few to cover.
Диффузный
Диффузные карты эквивалентны картам альбедо. Они не только определяют основной цвет вашего объекта но используются программой для затенения отраженного света. Собственно, этим и отличается карта диффузности от альбедо.
Диффузные карты не делаются с плоским светом и используют информацию о тенях, чтобы оттенить окружающие объекты цветом. Ты вряд ли заметишь это, но это сделает твой 3D-объект более реалистичным.
Bump
Масштаб карты: Серый 一 черный обозначал самую низкую точку геометрии, белый 一 самую высокую.
Бамп-карты похожи на обычные PBR-карты, но в этом случае они являются более базовыми. Они наименее ресурсоемки и используют простые алгоритмы для изменения внешнего вида твоей 3D-модели.
В отличие от нормальных карт, они не используют RGB, чтобы диктовать три измерения пространства. Вместо этого они используют карты серого цвета, которые работают в направлении вверх или вниз, где черный цвет - самая низкая точка геометрии, а белый - самая высокая.
Однако есть и недостаток. Bump текстурные карты лучше всего подходят для плоских поверхностей поскольку подделка геометрии круглых объектов и их краев дает сбои.
Из-за этой неточности чаша весов склоняется в пользу обычных карт.
Отражение
Наконец, карты отражения эквивалентны картам блеска/прозрачности в рабочем процессе PBR. Обычно они представляют собой постоянное значение, используемое для определения того, где твой объект должен отбрасывать отражение.
Примечание: отражение видно на всем объекте, если только вы не используете разные материалы.
Работа с текстурами - дело непростое. Ты уже должен был это понять. Наложение текстур - это критически важный навык, которым нужно овладеть, так как текстуры делают твой 3D-объект законченным. Поэтому это важный шаг, который ты не можешь пропустить, когда учишься как сделать 3D-модель.
Простая полигональная сетка не была бы такой потрясающей, как с текстурами, ты согласен?
3 ответа