3D Texture Maps Fundamentals

bản đồ kết cấu là gì
✔ Nhận tổng quan đầy đủ về các bản đồ kết cấu phổ biến nhất trong mô hình 3D.
✔ Rèn luyện kỹ năng tạo mô hình 3D của bạn với bí quyết quan trọngedge về kết cấu.

Mục lục

Giới thiệu

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 Dịch vụ mô hình 3D sẽ có thể mang lại kết quả vượt trội nếu không có nhiều loại bản đồ kết cấu. 

Chúng được sử dụng để tạo các hiệu ứng đặc biệt, lặp lại các kết cấu, hoa văn và các chi tiết đẹp như tóc, da, v.v. Nếu bạn có mesh và UV map hoàn chỉnh, chỉ cần áp dụng kết cấu cho nó sẽ không mang lại kết quả. 

Bạn cần bản đồ kết cấu để xác định màu sắc, độ sáng bóng, độ sáng, độ trong suốt và nhiều chất lượng khác của mô hình 3D của bạn. Và đây chỉ là một vài trong số họ. 

Chúng tôi sẽ giúp bạn làm quen với các loại bản đồ kết cấu phổ biến nhất trong mô hình 3D và các danh mục của chúng.

Nhưng điều đầu tiên trước tiên.

Bản đồ kết cấu là gì?

Về bản chất, ánh xạ kết cấu có nghĩa là áp dụng hình ảnh 2D lên surface của các đối tượng 3D, được gọi là UV mapping, vì vậy máy tính có thể tạo dữ liệu đó trên đối tượng trong quá trình kết xuất.

Chỉ cần đặt: ánh xạ kết cấu giống như gói một hình ảnh xung quanh đối tượng để ánh xạ các pixel của kết cấu với 3D surface.

Nó làm giảm đáng kể số lượng polygon và các phép tính sét cần thiết để tạo ra một cảnh 3D phức tạp.

ánh xạ kết cấu là gì

Mô hình PBR so với Không PBR

Bạn bắt đầu làm việc với kết cấu rất lâu trước khi bạn hoàn thành mesh của mình vì bạn luôn phải ghi nhớ nó. Phần mềm bạn tạo mô hình xác định những gì bản đồ kết cấu bạn sẽ sử dụng để thêm chi tiết.

Có bản đồ kết cấu cho vật liệu PBR hoặc không PBR. Cả hai đều cung cấp kết cấu chân thực, nhưng một loại phù hợp tốt cho các công cụ trò chơi và một loại phù hợp cho các mục đích tiếp thị và quảng cáo. 

PBR là từ viết tắt của kết xuất dựa trên vật lý sử dụng ánh sáng chính xác để đạt được kết cấu chân thực. Mặc dù nó xuất hiện vào những năm 1980, nhưng bây giờ nó đã trở thành một tiêu chuẩn cho tất cả các vật liệu.

Phần mềm tạo mô hình 3D tốt nhất để sử dụng PBR là Unity, Unreal Engine 4, Painter, Chấtvà Blender v2.8 sắp ra mắt. 

PBR được giải thích trong 3 phút - Kết xuất dựa trên vật lý

Không PBR, ngược lại, cũng cho kết quả ảnh chân thực tuyệt đẹp, nhưng ở mức giá cao hơn nhiều. Bạn cần sử dụng nhiều bản đồ và cài đặt hơn để có được những kết quả này ngay cả với sự linh hoạt của kết cấu.

Maya, 3ds Max và Modo là những ứng dụng phổ biến nhất sử dụng bản đồ kết cấu không phải PBR. 

Như đã nói, nếu bạn tạo mô hình 3D của mình cho công cụ trò chơi, tốt hơn bạn nên sử dụng kết cấu PBR. Tuy nhiên, nếu bạn theo đuổi mục đích quảng cáo, bạn sẽ dễ dàng hiển thị một mô hình có kết cấu không phải PBR.

Mẹo chuyên nghiệp: Dù bằng cách nào, bạn phải UV mở gói mô hình của mình để kết cấu được ánh xạ vào mô hình của bạn theo cách bạn dự định, bất kể loại kết cấu được sử dụng.

Bản đồ kết cấu PBR

hướng dẫn bản đồ kết cấu khác nhau

Bây giờ, vì PBR ngày càng được tiêu chuẩn hóa và cung cấp nhiều loại bản đồ kết cấu hơn, chúng tôi sẽ bắt đầu với chúng. 

Như đã nêu trước đây, có một hình ảnh 2D bạn muốn đặt vào mô hình 3D của mình là không đủ để có được kết quả. Bạn sử dụng nhiều bản đồ kết cấu để điều chỉnh các tùy chọn khác nhau nhằm tăng thêm sự phong phú và tinh tế cho mô hình của mình. Vì vậy, mỗi bản đồ chịu trách nhiệm cho các hiệu ứng khác nhau.

Có các bản đồ kết cấu sau:

1. Albedo

Bản đồ kết cấu Albedo là một trong những bản đồ cơ bản nhất mà bạn sử dụng trong mô hình của mình vì chúng xác định màu cơ bản của nó mà không có bóng hoặc chói. Về điều này, chúng có thể là một hình ảnh ánh sáng phẳng của mẫu bạn muốn áp dụng cho đối tượng của mình hoặc một màu duy nhất. 

Ghi chú: để tránh sự mâu thuẫn trong mô hình 3D của bạn, hãy đảm bảo ánh sáng bằng phẳng. Tia chớp có thể khác với hình ảnh nguồn. Nó chỉ tạo ra những bóng đổ không cần thiết.

bản đồ màu cơ bản khuếch tán albedo
Bản đồ albedo

Bên cạnh đó, chúng thường được sử dụng để che ánh sáng phản chiếu, đặc biệt là trong các kết cấu kim loại.

2. Khớp môi trường xung quanh

Tỉ lệ bản đồ: Xám 一 đen biểu thị các vùng bị bóng và màu trắng - các vùng được chiếu sáng nhiều nhất.

Nếu bạn đang tìm kiếm thứ gì đó đối lập với bản đồ Albedo nhưng không thể tìm thấy tên cho nó, đó là bản đồ tắc nghẽn môi trường xung quanh thường được gọi là AO. Bản đồ kết cấu AO thường được công cụ PBR kết hợp với albedo để xác định cách nó phản ứng với ánh sáng.

ánh xạ bản đồ ao
Bản đồ AO

Nó là được sử dụng để cải thiện độ chân thực của đối tượng bằng cách mô phỏng các bóng do môi trường tạo ra. Vì vậy, bóng đổ không phải là màu đen đặc mà thực tế hơn và mềm mại hơn, đặc biệt là ở những nơi ít ánh sáng hơn.

bản đồ tắc nghẽn môi trường xung quanh
Bản đồ tắc nghẽn môi trường xung quanh

3. Bình thường

Tỉ lệ bản đồ: Các giá trị RGB 一 xanh lục, đỏ và xanh lam tương ứng với trục X, Y và Z.

Trong bản đồ thông thường, các giá trị RGB (xanh lục, đỏ và xanh lam) được sử dụng để tạo ra các vết nứt và vết nứt trong mô hình của bạn để thêm chiều sâu hơn cho lưới đa giác. R, G và B chỉ ra trục X, Y và Z của đế mesh theo ba hướng để đảm bảo độ chính xác tốt hơn.

đối tượng bản đồ chuẩn
Bản đồ bình thường

Hơn nữa, điều quan trọng cần lưu ý là các bản đồ thông thường không thay đổi hình học cơ bản của một đối tượng. Họ chỉ sử dụng các phép tính phức tạp để giả mạo vết lõm hoặc vết lồi bằng hiệu ứng ánh sáng

Ghi chú: Vì có nhiều ánh sáng được sử dụng trong một bản đồ thông thường, bạn nên ẩn các đường nối của đối tượng của mình tốt hơn, trừ khi bạn muốn chúng được nhìn thấy rõ ràng.

kết cấu bản đồ bình thường

Với cách tiếp cận như vậy, những vết lồi này không thể nhìn thấy qua một điểm quan sát nhất định, đặc biệt nếu chúng được phóng đại. Tuy nhiên, nó cho phép giữ số lượng polygon ở mức thấp trong khi lấy một đối tượng thực.

Vì vậy, đó là đôi bên cùng có lợi.

4. Độ nhám 

Tỉ lệ bản đồ: Màu xám 一 đen thể hiện độ nhám tối đa, màu trắng 一 mịn surface.

Bản đồ kết cấu độ nhám hoặc độ bóng là một bản đồ tự giải thích. Cho nên, nó xác định mức độ mượt mà của mô hình của bạn, tùy thuộc vào cách ánh sáng phản chiếu ra khỏi nó. Bản đồ này rất quan trọng vì các đối tượng khác nhau có mức độ gồ ghề khác nhau. Giống như, ánh sáng sẽ không bị phân tán qua gương và cao su theo cùng một cách. 

kết cấu bản đồ độ nhám
Bản đồ độ nhám

Vì vậy, để phản ánh nó trong mô hình của bạn theo cách tốt nhất có thể, bạn phải điều chỉnh giá trị độ nhám. Nếu nó bằng không, mô hình sẽ không phân tán ánh sáng. Tia chớp và phản xạ sẽ sáng hơn trong trường hợp này. 

Mặt khác, nếu nó đầy, vật liệu của bạn sẽ nhận được nhiều ánh sáng phân tán xung quanh hơn. Tuy nhiên, ánh sáng và phản chiếu sẽ mờ hơn.

ví dụ bản đồ độ nhám

5. Tính kim loại

Tỉ lệ bản đồ: Xám 一 đen biểu thị phi kim loại, trắng 一 hoàn toàn bằng kim loại.

Điều này khá dễ đoán. Bản đồ kết cấu này xác định xem một vật thể có được làm bằng kim loại hay không. Kim loại phản chiếu ánh sáng khác với các vật liệu khác, vì vậy nó có thể tạo ra sự khác biệt cho vẻ ngoài cuối cùng của vật thể của bạn. Nó dễ dàng mô phỏng vật liệu thực và được gắn chặt với bản đồ albedo.

Mặc dù bản đồ kim loại có thang độ xám, chỉ nên sử dụng các giá trị đen và trắng.

bản đồ kim loại
Bản đồ kim loại 

Trong trường hợp này, màu đen thể hiện phần đó của bản đồ bằng cách sử dụng bản đồ albedo làm màu khuếch tán và trắng 一 để xác định độ sáng và màu sắc của phản xạ và đặt màu đen làm màu khuếch tán cho vật liệu.

Sự phản xạ cung cấp các chi tiết và màu sắc cho vật liệu, vì vậy màu khuếch tán không liên quan trong trường hợp này.

bản đồ kim loại
Bản đồ kim loại 

Nhìn chung, bản đồ kim loại mang lại giá trị lớn, nhưng bị ràng buộc với bản đồ albedo đặt ra một số hạn chế cho việc sử dụng chúng. 

6. Chiều cao

Tỉ lệ bản đồ: Màu xám 一 đen đại diện cho đáy của mesh, màu trắng - đỉnh.

Để tiến thêm một bước từ bản đồ kết cấu thông thường, bạn phải sử dụng bản đồ độ cao. Chúng cung cấp cho bạn những chi tiết tốt nhất trông đẹp như nhau ở mọi góc độ và ánh sáng khác nhau

tỷ lệ bản đồ độ cao
Bản đồ độ cao

Bản đồ độ cao được coi là sử dụng nhiều tài nguyên. Thay vì làm giả các vết lõm và vết lồi, họ thực sự sửa đổi hình dạng của mô hình của bạn. Việc thêm các chi tiết nhỏ vào mesh dường như không phải là một vấn đề lớn cho đến khi bạn nhận ra rằng các chi tiết tốt hơn cũng có giá. 

Mẹo chuyên nghiệp: nếu bạn muốn sử dụng bản đồ kết cấu độ cao trên web, tốt nhất nên nướng chúng khi xuất mô hình 3D.

đối tượng bản đồ độ cao

Bản đồ độ cao làm tăng số lượng polygon của một đối tượng. Nó có thể tốt cho Mô hình high polyTuy nhiên, những bản đồ này làm chậm thời gian hiển thị. Đó là lý do tại sao nó chỉ được sử dụng bởi các game engine cao cấp, trong khi những người khác lại thích các bản đồ bình thường hơn. 

7. Đặc điểm

Tỉ lệ bản đồ: đầy đủ RGB 一 xanh lục, đỏ và xanh lam (kim loại rời khỏi albedo).

Sự thay thế cho bản đồ tính kim loại là bản đồ đặc tả cung cấp hiệu quả tương tự, nếu không muốn nói là tốt hơn. Bản đồ kết cấu này chịu trách nhiệm về màu sắc và lượng ánh sáng được phản xạ bởi đối tượng. Điều quan trọng nếu bạn muốn tạo bóng và phản chiếu trên vật liệu phi kim loại.

Trong kết cấu PBR, các kết cấu đặc biệt ảnh hưởng đến cách albedo của bạn được hiển thị ra ngoài kết cấu mong muốn và có thể sử dụng màu RGB đầy đủ cho điều đó.

Giả sử bạn muốn tạo chất liệu đồng thau với bản đồ kim loại. Trong trường hợp này, bạn chỉ cần sơn phần đó của bản đồ bằng màu đồng thau trong albedo. Vật liệu sẽ xuất hiện đồng thau. 

bản đồ đặc biệt so với kim loại
Bản đồ đặc điểm và bản đồ kim loại được so sánh (nguồn YouTube)

Thay vào đó, nếu bạn sử dụng bản đồ đặc tả, phần đồng của albedo sẽ có màu đen. Ở đây bạn sẽ cần sơn các chi tiết bằng đồng thau lên bản đồ đặc tả. Kết quả sẽ là cùng một vật liệu 一 sẽ xuất hiện đồng thau.

Mặc dù bạn sẽ linh hoạt hơn với các bản đồ đặc tả, nhưng quá trình này sẽ tăng thêm độ phức tạp cho phương pháp này.

Vì vậy, việc sử dụng loại 一 metalness hay specular là tùy thuộc vào bạn.

8. Độ mờ

Tỉ lệ bản đồ: Xám 一 đen xác định trong suốt, trắng 一 mờ đục.

Vì kim loại, gỗ và nhựa không phải là những vật liệu duy nhất bạn sử dụng trong các mô hình của mình, nên điều quan trọng là phải biết về bản đồ kết cấu độ mờ. Nó cho phép bạn làm cho các phần nhất định của mô hình của bạn trong suốt, đặc biệt nếu bạn đang tạo các phần tử thủy tinh hoặc cành cây.

bản đồ độ mờ
Tạo một khối lập phương với bản đồ độ mờ (nguồn YouTube)

Tuy nhiên, nếu vật thể của bạn là thủy tinh đặc hoặc được làm từ vật liệu mờ khác, tốt hơn nên sử dụng giá trị không đổi là 0,0 là không trong suốt và 1,0.一 trong suốt.

9. Khúc xạ

Tỉ lệ bản đồ: giá trị hiện có.

bản đồ phản xạ và khúc xạ
Bản đồ khúc xạ và bản đồ phản xạ áp dụng cho một đối tượng (nguồn YouTube)

Chất liệu của một vật thể xác định cách thức ánh sáng phản chiếu ra khỏi nó. Ánh sáng tương ứng ảnh hưởng đến việc một vật thể trông đủ thật. Điều này đặc biệt quan trọng đối với một số surface như thủy tinh và nước vì chúng ảnh hưởng đến tốc độ ánh sáng truyền qua chúng. 

Vì vậy, ánh sáng bị uốn cong khi nó đi qua chất khí hoặc chất lỏng được gọi là khúc xạ. Đó là lý do tại sao những thứ nhất định trông bị méo khi nhìn qua một vật thể trong suốt. Sự khúc xạ góp phần vào điều đó trong cuộc sống thực và bản đồ kết cấu khúc xạ giúp tái tạo nó trong không gian 3D.

10. Tự chiếu sáng

Tỉ lệ bản đồ: đầy đủ RGB.

bản đồ tự chiếu sáng trong 3ds max
Tự chiếu sáng trong 3d Max (nguồn YouTube)

Tương tự như đối tượng có thể phản xạ ánh sáng “bên ngoài”, nó cũng có thể phát ra một số ánh sáng để có thể nhìn thấy trong các vùng tối. Đó là nơi bản đồ kết cấu PBR đầy đủ cuối cùng bản đồ tự phát sáng hoặc màu phát xạ 一 phát huy tác dụng. 

Nó được sử dụng để tạo ra một số nút LED hoặc mô phỏng ánh sáng chiếu từ các tòa nhà. Về cơ bản, nó giống như một bản đồ albedo, nhưng dành cho ánh sáng.

Mẹo chuyên nghiệp: 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. 

(Hướng dẫn Bản đồ Kết cấu Hình ảnh-2)

Bản đồ kết cấu không PBR

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

Khuếch tán

Bản đồ khuếch tán tương đương với bản đồ albedo. Họ không chỉ xác định màu cơ bản của đối tượng của bạn nhưng được phần mềm sử dụng để che bớt ánh sáng phản xạ. Đó thực sự là những gì khác biệt giữa bản đồ khuếch tán với albedo. 

Bản đồ khuếch tán không được tạo bằng ánh sáng phẳng và sử dụng thông tin bóng tối để tô màu các vật thể xung quanh. Bạn sẽ khó nhận thấy nó, nhưng nó sẽ làm cho đối tượng 3D của bạn thực tế hơn.

Đâm sầm vào

Tỉ lệ bản đồ: Màu xám 一 đen biểu thị điểm thấp nhất của hình học, màu trắng 一 cao nhất.

bản đồ xóc
Bản đồ Bump trong Modo (nguồn YouTube)

Bản đồ Bump tương tự như bản đồ PBR bình thường nhưng cơ bản hơn trong trường hợp đó. Chúng tiêu tốn ít tài nguyên nhất và sử dụng các thuật toán đơn giản để thay đổi diện mạo của mô hình 3D của bạn. 

Không giống như bản đồ bình thường, họ không sử dụng RGB để chỉ ra ba chiều của một không gian. Thay vào đó, họ sử dụng bản đồ thang độ xám hoạt động theo hướng lên hoặc xuống, trong đó màu đen là điểm thấp nhất của hình và màu trắng là điểm cao nhất.

Tuy nhiên, có một nhược điểm. Đâm sầm vào bản đồ kết cấu là loại phù hợp nhất cho các thiết bị surface phẳng vì việc giả mạo hình học trên các vật thể tròn và edge của chúng đang bị sai lệch.

Sự không chính xác này là lý do tại sao tỷ lệ được nghiêng về phía các bản đồ thông thường.

Sự phản xạ

bản đồ phản chiếu trên đối tượng
Bản đồ phản chiếu trong 3d Max (nguồn YouTube)

Cuối cùng, bản đồ phản chiếu tương đương với bản đồ độ bóng / độ nhám trong quy trình làm việc PBR. Chúng thường là một giá trị không đổi được sử dụng để xác định vị trí mà đối tượng của bạn sẽ tạo phản chiếu. 

Ghi chú: sự phản chiếu có thể nhìn thấy trên toàn bộ vật thể, trừ khi bạn sử dụng các vật liệu khác nhau. 

Làm việc với các kết cấu không phải là đơn giản. Bạn nên nhận nó ngay bây giờ. Lập bản đồ kết cấu là một kỹ năng quan trọng cần thành thạo vì các kết cấu làm cho vật thể 3D của bạn trở nên hoàn chỉnh. Vì vậy, đây là một bước quan trọng bạn không thể bỏ qua khi học làm thế nào để mô hình 3D.

Một chiếc polygon mesh đơn giản sẽ không bắt mắt bằng với họa tiết, bạn có đồng ý không?

🖤 Yêu thích nó? Chia sẻ nó:

Chia sẻ trên facebook
Facebook
Chia sẻ trên twitter
Twitter
Chia sẻ trên pinterest
Pinterest

3 bình luận

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai.

👋 Cần Dịch vụ 3D?

Xếp hạng 4,8 / 5
4.8/5

Elis Kostabi
Quản lý dự án

Xin chào! Hãy thảo luận về dự án của bạn. Người quản lý dự án 3D của chúng tôi sẽ liên hệ với bạn sau 48 giờ!