3D Texture Maps Fundamentals

Tanıtım

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 modelleme hizmetleri doku haritalarının çeşitliliği olmasaydı olağanüstü sonuçlar verebilirdi. 

Özel efektler, tekrar eden dokular, desenler ve saç, cilt vb. gibi ince ayrıntılar oluşturmak için kullanılırlar. Tam mesh ve UV map'niz varsa, yalnızca doku uygulamak sonuçları vermez. 

3B modelinizin rengini, parlaklığını, parıltısını, şeffaflığını ve diğer birçok niteliğini tanımlamak için doku haritalarına ihtiyacınız var. Ve bunlar sadece birkaçı. 

3B modellemede en yaygın doku haritası türlerine ve kategorilerine aşina olmanızı sağlayacağız.

Ama önce ilk şeyler.

Doku Eşleme Nedir?

Doku eşleme, özünde, 3B nesnelerin surface'sine 2B bir görüntünün uygulanması anlamına gelir. UV mapping, böylece bilgisayar, oluşturma sırasında bu verileri nesne üzerinde oluşturabilir.

Basit ifadeyle: doku eşleme, bir görüntüyü sarmaya benzer doku piksellerini 3D surface ile eşleştirmek için nesnenin etrafında.

Sofistike bir 3D sahne oluşturmak için gereken polygon sayısını ve yıldırım hesaplamalarını önemli ölçüde azaltır.

PBR ve PBR Olmayan Modelleme

Her zaman aklınızda bulundurmanız gerektiğinden, mesh'nizi bitirmeden çok önce doku ile çalışmaya başlarsınız. Bir model oluşturduğunuz yazılım, neyin ne olduğunu belirler. doku haritaları ayrıntıları eklemek için kullanacaksınız.

PBR veya PBR olmayan malzemeler için doku haritaları vardır. Her ikisi de fotogerçekçi dokular sağlar, ancak biri oyun motorları için, diğeri ise pazarlama ve tanıtım amaçları için uygundur. 

PBR fiziksel tabanlı işlemenin kısaltmasıdır ve fotogerçekçi dokular elde etmek için doğru aydınlatma kullanır. 1980'lerde ortaya çıkmasına rağmen, artık tüm malzemeler için bir standart haline geldi.

PBR'yi kullanmak için en iyi 3D modelleme yazılımı Unity, Unreal Engine 4, Painter, Madde, ve yakında çıkacak olan Blender v2.8. 

PBR dışı, tam aksine, aynı zamanda çarpıcı fotogerçekçi sonuçlar sağlar, ancak çok daha yüksek bir fiyata. Dokuların esnekliğiyle bile bu sonuçları elde etmek için çok daha fazla harita ve ayar kullanmanız gerekir.

Maya, 3ds Max ve Modo, PBR olmayan doku eşlemelerini kullanan en yaygın uygulamalardır. 

Bununla birlikte, bir oyun motoru için 3B modellerinizi oluşturursanız, PBR dokularıyla gitseniz iyi olur. Yine de, promosyon amaçlıysanız, PBR olmayan dokuya sahip bir model oluşturmanız iyi olur.

Profesyonel ipucu: Her iki durumda da, kullanılan doku türünden bağımsız olarak, doku modelinize istediğiniz şekilde eşlenmesi için modelinizi UV ile açmanız gerekir.

PBR Doku Haritaları

Şimdi, PBR daha standart hale geldiğinden ve daha çeşitli doku haritaları sunduğundan, onlarla başlayacağız. 

Daha önce de belirtildiği gibi, 3B modelinize yerleştirmek istediğiniz 2B bir görüntünün olması sonucu elde etmek için yeterli değildir. Modelinize zenginlik ve incelik katmak için farklı seçeneklerde ince ayar yapmak için birden fazla doku haritası kullanırsınız. Bu nedenle, her harita farklı efektlerden sorumludur.

Aşağıdaki doku haritaları vardır:

1. Albedo

Albedo doku haritaları temel rengini gölge veya parlama olmadan tanımladıkları için modelinizde kullandığınız en temel haritalardan biri. Bununla ilgili olarak, nesnenize uygulamak istediğiniz desenin düz bir ışık görüntüsü veya tek bir renk olabilirler. 

Not: 3D modelinizde tutarsızlığı önlemek için aydınlatmanın düz olduğundan emin olun. Yıldırım, kaynak görüntüden farklı olabilir. Sadece gereksiz gölgeler yaratır.

Ayrıca, özellikle metal dokularda, genellikle yansıyan ışığı gölgelemek için kullanılırlar.

2. Ortam tıkanıklığı

Harita ölçeği: Gri 一 siyah, gölgeli alanları ve beyaz 一 en çok aydınlatılan alanları belirtir.

Albedo haritalarına zıt bir şey arıyorsanız ancak bunun adını bulamıyorsanız 一 bu, genellikle AO olarak adlandırılan ortam tıkanıklık haritasıdır. AO doku haritaları, ışığa nasıl tepki vereceğini tanımlamak için genellikle PBR motoru tarafından albedo ile birleştirilir.

Bu çevre tarafından oluşturulan gölgeleri simüle ederek nesnenin gerçekçiliğini geliştirmek için kullanılır. Bu nedenle, gölgeler katı siyah değil, özellikle daha az ışık alan yerlerde daha gerçekçi ve daha yumuşaktır.

3. Normal

Harita ölçeği: X, Y ve Z eksenine karşılık gelen RGB değerleri 一 yeşil, kırmızı ve mavi.

Normal haritalarda, RGB değerleri (yeşil, kırmızı ve mavi) modelinize daha fazla derinlik katmak için tümsekler ve çatlaklar oluşturmak için kullanılır. çokgen ağ. R, G ve B, daha iyi doğruluk sağlamak için mesh tabanının X, Y ve Z eksenini üç yönde dikte eder.

Ayrıca, normal haritaların bir nesnenin temel geometrisini değiştirmediğini belirtmek önemlidir. Işık efektleriyle çukurları veya tümsekleri taklit etmek için sadece karmaşık hesaplamalar kullanırlar.. 

Not: Normal bir haritada çok fazla ışık kullanıldığı için, açıkça görünmesini istemiyorsanız, nesnenizin dikişlerini daha iyi gizlemelisiniz.

Böyle bir yaklaşımla, bu tümsekler, özellikle abartılı iseler, belirli bir bakış noktasından sonra görünmezler. Ancak, gerçek bir nesne elde edilirken polygon sayısının düşük tutulmasına izin verir.

Yani, bu bir kazan-kazan.

4. Pürüzlülük 

Harita ölçeği: Gri 一 siyah maksimum pürüzlülüğü temsil eder, beyaz 一 pürüzsüz surface.

Pürüzlülük veya parlaklık doku haritası, kendi kendini açıklayan bir haritadır. Böyle, ışığın ondan nasıl yansıdığına bağlı olarak modelinizin ne kadar düzgün olduğunu tanımlar. Bu harita, farklı nesnelerin farklı pürüzlülük seviyelerine sahip olduğundan hayati önem taşır. Mesela ışık bir aynaya ve kauçuğa aynı şekilde dağılmayacaktır. 

Bu yüzden modelinize en iyi şekilde yansıtmak için pürüzlülük değerini ayarlamalısınız. Sıfırsa, model ışığı hiç dağıtmaz. Bu durumda yıldırım ve yansımalar daha parlak olacaktır. 

Öte yandan, eğer doluysa, malzemeniz etrafa çok daha fazla ışık saçacaktır. Ancak, aydınlatma ve yansıma daha sönük görünecektir.

5. Metallik

Harita ölçeği: Gri 一 siyah, metalik olmayan, beyaz 一 tamamen metalik anlamına gelir.

Bunu tahmin etmek oldukça kolay. Bu doku haritası, bir nesnenin metalden yapılıp yapılmadığını tanımlar. Metal, ışığı diğer malzemelerden farklı şekilde yansıtır, bu nedenle nesnenizin son görünümünde bir fark yaratabilir. Gerçek malzemeyi kolayca simüle eder ve albedo haritasıyla yakından bağlantılıdır.

Metal haritalar gri tonlamalı olmasına rağmen yalnızca siyah beyaz değerlerin kullanılması önerilir.

Bu durumda siyah, haritanın albedo haritasını dağınık renk ve beyaz 一 yansımaların parlaklığını ve rengini tanımlamak ve siyahı malzemeler için yaygın renk olarak ayarlamak için.

Yansımalar, malzemeler için ayrıntıları ve rengi sağlar, bu nedenle dağınık renk bu durumda önemli değildir.

Genel olarak, metal haritalar büyük değer sağlar, ancak albedo haritalarına bağlı olmak, onları kullanmak için bazı sınırlamalar getirir. 

6. Yükseklik

Harita ölçeği: Gri 一 siyah, mesh'nin altını, beyaz 一 zirveyi temsil eder.

Normal doku haritasından bir adım daha ileri gitmek için yükseklik haritalarını kullanmanız gerekiyor. Size her açıdan ve farklı ışıklandırmada eşit derecede iyi görünen en iyi detayları verirler.. 

Yükseklik haritaları kaynak yoğun olarak kabul edilir. Ezikleri ve tümsekleri taklit etmek yerine, aslında modelinizin geometrisini değiştirirler. mesh'ye küçük ayrıntılar eklemek, daha ince ayrıntıların bir bedeli olduğunu anlayana kadar büyük bir şey gibi görünmüyor. 

Profesyonel ipucu: Web'de yükseklik doku haritalarını kullanmak istiyorsanız, bir 3B modeli dışa aktarırken bunları pişirmek en iyisidir.

Yükseklik haritaları, bir nesnenin polygon sayısını artırır. için iyi olabilir high poly modelleme, ancak yine de bu haritalar oluşturma süresini yavaşlatır. Bu yüzden sadece üst düzey oyun motorları tarafından kullanılırken, diğerleri normal haritaları tercih ediyor. 

7. Aynasal

Harita ölçeği: tam RGB 一 yeşil, kırmızı ve mavi (albedo'nun dışında kalan metalik).

Metallik haritasına alternatif, daha iyi olmasa da aynı etkiyi sağlayan aynasal haritadır. Bu doku haritası, nesne tarafından yansıtılan ışığın renginden ve miktarından sorumludur. Metalik olmayan malzemeler üzerinde gölgeler ve yansımalar oluşturmak istiyorsanız önemlidir..

PBR dokularında, aynasal olanlar, albedo'nuzun istenen dokudan nasıl oluşturulacağını etkiler ve bunun için tam RGB rengini kullanabilir.

Metal harita ile pirinç bir malzeme oluşturmak istediğinizi varsayalım. Bu durumda, haritanızın o bölümünü albedoda pirinç rengine boyarsınız. Malzeme pirinç görünecektir. 

Bunun yerine, aynasal bir harita kullanırsanız, albedo'nun pirinç kısmı siyah olacaktır. Burada pirinç detayları aynasal haritaya boyamanız gerekecek. Sonuç aynı olacaktır 一 malzeme pirinç görünecektir.

Aynasal haritalarla daha fazla esneklik elde etmenize rağmen, süreç bu yönteme daha fazla karmaşıklık katar..

Yani hangisini 一 metallik veya aynasal kullanacağınız size kalmış.

8. Opaklık

Harita ölçeği: Gri 一 siyah şeffaf, beyaz 一 opak tanımlar.

Modellerinizde kullandığınız tek malzeme metal, ahşap ve plastik olmadığından, opaklık doku haritasını bilmek önemlidir. Size izin verir modelinizin belirli kısımlarını şeffaf hale getirinözellikle de cam elemanlar veya ağaç dalları oluşturuyorsanız.

Bununla birlikte, nesneniz katı camsa veya başka bir yarı saydam malzemeden yapılmışsa, opak ve 1.0 olan sabit 0.0 değerini kullanmak daha iyidir.一 şeffaf.

9. Kırılma

Harita ölçeği: sabit değer.

Bir nesnenin malzemesi, ışığın ondan nasıl yansıdığını tanımlar. Işık, bir nesnenin yeterince gerçek görünüp görünmediğini buna göre etkiler. Cam ve su gibi belirli surface'ler için özellikle önemlidir, çünkü bunlar içlerinden geçen ışığın hızını etkiler. 

Bu nedenle ışık, gaz veya sıvıdan geçerken bükülür. refraksiyon. Bu nedenle saydam bir nesneden bakıldığında bazı şeyler bozuk görünür. Kırılma gerçek hayatta buna katkıda bulunur ve kırılma doku haritaları bunun 3B uzayda kopyalanmasına yardımcı olur.

10. Kendinden aydınlatma

Harita ölçeği: tam RGB.

Nesne “dış” ışığı yansıtabildiği gibi, karanlık alanlarda da görülebilecek bir miktar ışık yayabilir. İşte son tam PBR doku haritasının 一 kendi kendini aydınlatması veya yayıcı renk haritasının 一 devreye girdiği yer burasıdır. 

Bazı LED düğmeleri oluşturmak veya binalardan parlayan ışığı simüle etmek için kullanılır. Temel olarak, bir albedo haritası gibidir, ancak ışık için.

Profesyonel ipucu: 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. 

(Resim-2 Doku Haritaları Rehberi)

PBR Olmayan Doku Haritaları

Since non-PBR texture maps are not standardized or used through a variety of 3D modeling software, there are quite a few to cover.

dağınık

Yaygın haritalar, albedo haritalarına eşdeğerdir. sadece tanımlamazlar nesnenizin temel rengi ancak yansıyan ışığı gölgelemek için yazılım tarafından kullanılır. Aslında dağınık haritayı albedo'dan ayıran şey budur. 

Dağınık haritalar düz ışıkla yapılmaz ve çevreleyen nesneleri renkle renklendirmek için gölge bilgilerini kullanır. Bunu pek fark etmezsiniz, ancak 3B nesnenizi daha gerçekçi hale getirecektir.

Çarpmak

Harita ölçeği: Gri 一 siyah, geometrinin en düşük noktasını, beyaz 一 en yüksek noktasını gösterdi.

Bump haritaları, normal PBR haritalarına benzer ancak bu durumda daha temeldir. En az kaynak yoğun olanlardır ve 3B modelinizin görünümünü değiştirmek için basit algoritmalar kullanırlar. 

Normal haritalardan farklı olarak, bir uzayın üç boyutunu dikte etmek için RGB kullanmazlar. Bunun yerine, siyahın geometrinin en düşük noktası ve beyazın en yüksek olduğu, yukarı veya aşağı yönde çalışan gri tonlamalı haritalar kullanırlar.

Ancak bir dezavantaj var. Çarpmak doku haritaları düz surface'ler için en uygun olanıdır yuvarlak nesneler ve bunların edge'leri üzerindeki geometriyi taklit etmek bocalıyor.

Bu yanlışlık, ölçeğin normal haritalar lehine çevrilmesinin nedenidir.

Refleks

Son olarak, yansıma haritaları, PBR iş akışındaki parlaklık/pürüzlülük haritalarına eşdeğerdir. Genellikle, nesnenizin nerede yansıma yapması gerektiğini tanımlamak için kullanılan sabit bir değerdir. 

Not: farklı malzemeler kullanmadığınız sürece, yansıma tüm nesnede görünür. 

Dokularla çalışmak basit değildir. Şimdiye kadar almış olmalısın. Doku eşleme, dokular 3B nesnenizi tamamlarken ustalaşmak için kritik bir beceridir. Bu yüzden, öğrenirken atlayamayacağınız önemli bir adımdır. 3D modelleme nasıl yapılır.

Sade bir polygon mesh, dokularla olduğu kadar çarpıcı olmazdı, değil mi?