1 Введение в текстурирование и освещение. Старинный фонарь » 3domen.com - сайт Сергея и Марины Бондаренко
Регистрация  Напомнить пароль?
 Отправлено SergeyMarina 17 апреля 2007   

Моделируем фонарь на стене, создаем для него материалы и ставим свет





Урок написан для школы CGLiberty и является частью восемнадцатого занятия, посвященного основам текстурирования и освещения. Узнать подробнее о школе и о том, как в нее записаться, можно тут

Важно!

В освоении материалов школы вам очень поможет книга "3ds Max 2008 за 26 уроков" - печатная версия уроков CGLiberty, дополненная расширенными теоретическими сведениями.


3ds Max 2008 за 26 уроков



Как ни крути, а начать урок все равно придется с моделирования. Мы, конечно, могли бы выложить готовую модель и предложить вам ее оттекстурировать, но, согласитесь, такой урок был бы для вас менее полезным.

Сначала фонарь. Создайте в окне проекции цилиндр со значением параметра Sides 6. Это важно, поскольку фонарь обычно имеет шесть граней. Снимите флажок Smooth

Введение в текстурирование и освещение. Старинный фонарь

Примените модификатор Taper и с его помощью растяните верхнюю часть цилиндра (приблизительное значение параметра Amount 0,42)

Введение в текстурирование и освещение. Старинный фонарь

Создайте копию объекта (менять координаты копии не нужно), выберите вариант Copy и примените к новому объекту модификатор Lattice . Этот модификатор используется для создания решетки на поверхности объекта. За основу берется полигональная структура объекта: на месте ребер создаются прутья решетки, а на месте вершин – узлы. Установите переключатель в положение Both (Все) (по умолчанию установлено именно это положение), что означает наличие и прутьев, и узлов на решетке. Для каждого из элементов решетки предусмотрена своя область параметров: и для прутьев, и для узлов можно определить радиус (Radius ), количество сегментов (Segments ), наличие сглаживания (Smooth ). Кроме этого, для прутьев указывается количество сторон (Sides ), а для вершин – тип (Tetra (Тетраэдр), Octa (Октаэдр) или Icosa (Икосаэдр)).

В нашем случае необходимо уменьшить радиус прутьев (группа Struts ) до 1,5, установить число сторон равным 5 и установить флажок Smooth . Для узлов (группа Joints ) нужно выбрать тип Icosa , уменьшить радиус до 1,5, число сегментов – до 2 и установить флажок Smooth .

Введение в текстурирование и освещение. Старинный фонарь

Конвертируйте решетку в Editable Poly и в режиме Element удалите случайно затесавшуюся вершину в верхнем основании бывшего цилиндра. Когда фонарь станет стеклянным, этот висящий посередине шарик будет неуместен.

Центральная часть фонаря готова, теперь необходимо сделать верх и низ. Назначьте внутреннему объекту модификатор Edit Poly и переключитесь в режим редактирования Рolygon . Используя операцию Bevel , придайте модели примерно такую форму, как на рисунке. Подробно останавливаться на этом не будем, поскольку вы уже прекрасно умеете работать с этим инструментом. На всякий случай промежуточные скриншоты прилагаем.

Введение в текстурирование и освещение. Старинный фонарь

Введение в текстурирование и освещение. Старинный фонарь

Введение в текстурирование и освещение. Старинный фонарь

Введение в текстурирование и освещение. Старинный фонарь

Введение в текстурирование и освещение. Старинный фонарь

Введение в текстурирование и освещение. Старинный фонарь

Введение в текстурирование и освещение. Старинный фонарь

Введение в текстурирование и освещение. Старинный фонарь

Введение в текстурирование и освещение. Старинный фонарь

Введение в текстурирование и освещение. Старинный фонарь

Введение в текстурирование и освещение. Старинный фонарь

После этого используйте операцию Hinge From Edge , чтобы повернуть полигон вокруг ребра.

Введение в текстурирование и освещение. Старинный фонарь

Сделайте ту же операцию с другой стороны

Введение в текстурирование и освещение. Старинный фонарь

После этого выделите верхние полигоны с обеих сторон и выполните выдавливание

Введение в текстурирование и освещение. Старинный фонарь

На последнем этапе постройте мостик между полигонами, используя инструмент Bridge (обратите внимание на 2 сегмента).

Введение в текстурирование и освещение. Старинный фонарь

Теперь выделите две пары вершин, как показано на рисунке (это вид слева) и переместите их вверх.

Введение в текстурирование и освещение. Старинный фонарь

Введение в текстурирование и освещение. Старинный фонарь

Выделите верхнее ребро и несколько раз нажмите кнопку Grow (напомним, этот инструмент служит для выделения прилегающих ребер)

Введение в текстурирование и освещение. Старинный фонарь

Нажмите кнопку Msmooth , чтобы сгладить выделенные подобъекты. Примените сглаживание дважды.

Введение в текстурирование и освещение. Старинный фонарь

Для устранения сколов нужно переназначить группы сглаживания.

Введение в текстурирование и освещение. Старинный фонарь

Остальные элементы фонаря создаются при помощи сплайнов. В нижней части располагаются декоративные элементы, форма которых зависит только от вашей фантазии. Мы создали их следующим образом: нарисовали симметричный изогнутый сплайн, установи флажки Enable in Viewport и Enable in Renderer , подобрали значение толщины и настройки сечения. Потом расположили сплайн в нижней части фонаря и несколько раз клонировали его, создав симметричные витки. Центр пересечения сплайнов скрыли декоративным элементом – это сфера, отмасштабированная вдоль оси Z.

Введение в текстурирование и освещение. Старинный фонарь

Сверху в крепление вставляется кольцо, которое, в свою очередь, висит на металлическом витке. Оба элемента также созданы при помощи сплайнов с типом сечения Radial .

Введение в текстурирование и освещение. Старинный фонарь

Наконец, завершает конструкцию металлическая пластина, которая крепится к стене. Она создается на основе примитива ChamferBox . Чтобы получить объект нужной формы, необходимо применить к примитиву модификатор Taper , выбрать отрицательное значение Amount и установить в настройках модификатора флажок Symmetry .

Введение в текстурирование и освещение. Старинный фонарь

В сцене осталось создать один объект – стену. В данном случае важно подобрать такие габариты объекта, чтобы текстура легла на модель без искажений. Иначе возникнет необходимость управлять положением текстуры на объекте, а это выходит за рамки текущего урока. Размеры нашей текстуры 2400X1800 пикселов, поэтому размеры стены должны быть такими, чтобы соотношение сторон сохранялось. Для нашей текстуры оно равно 4:3, поэтому размеры параллелепипеда (или плоскости) могут быть 400x300, 1200x900 и т.д. Если вы используете собственную текстуру, то обратите внимание на соотношение размеров.

Скачать текстуру, которую использовали мы, можно отсюда.

Расположите стену таким образом, чтобы металлическая пластина частично была вмурована в нее. Необходимо также объединить все части фонаря в единый объект. Для этого выделите все объекты, кроме стены, конвертируйте их в Editable Poly и присоедините их друг к другу при помощи кнопки Attach в свитке Edit Geometry .

Моделирование сцены завершено
[pagebreak]
Теперь приступим к текстурированию. В нашей сцене есть два объекта – один простой, второй посложнее. Со стеной все просто, нужна только подходящая текстура, а вот фонарь должен иметь два разных материала – стекло и металл.

Начнем со стены. Откройте Material Editor и назовите материал в первой ячейке "Стена". Нам предстоит описать параметры материала. Что можно сказать о каменной стене? Подобный вопрос всегда нужно задавать самому себе перед началом текстурирования.

Во-первых, она обладает характерным неоднородным серо-коричневым рисунком кладки. Во-вторых, такая стена, конечно, должна быть рельефной. Других особенностей у этого объекта нет: стена не зеркальная, не прозрачная и не светится.

Поэтому, исходя из особенностей объекта, главными настройками материала будут рисунок (текстура) и рельеф. Для того чтобы загрузить в материал текстуру, необходимо для параметра Diffuse установить карту Bitmap . Это можно сделать двумя схожими способами: можно нажать на маленькую кнопку справа от образца цвета для параметра Diffise в свитке Blinn Basic Parameters . Во-вторых, можно перейти к свитку Maps и нажать кнопку None напротив параметра Diffuse Color . Какой бы способ вы не выбрали, после выполнения этого действия откроется окно Material/Map Browser (Окно выбора материалов и карт) со списком карт, которые доступны в 3ds Max для описания характеристик материала.

Выберите карту Bitmap , после чего откроется окно Select Bitmap Image File . Укажите путь к текстуре на жестком диске. После этого вы попадете в настройки карты Bitmap . Никакие параметры изменять не нужно.

Захватите ячейку материала мышкой и перетащите ее на объект. Нажмите кнопку Show Map in Viewport , чтобы текстура отобразилась в окне проекции. Теперь вы можете наблюдать, как выбранный рисунок приблизительно будет располагаться на поверхности модели.

Введение в текстурирование и освещение. Старинный фонарь

Вернитесь к настройкам основного материала, нажав кнопку Go to Parent или используя выпадающий список под ячейками.

Обычно для имитации рельефа поверхности используется параметр Bump . В качестве настройки этого параметра используется растровая или процедурная карта. Рисунок загруженного изображения для параметра Bump содержит информацию о выступающих и вдавленных участках поверхности. Имеют значение лишь светлые и темные участки изображения – чем светлее точка на картинке, тем более рельефно она будет выступать на поверхности. Часто рисунок, который используется для параметра Diffuse , применяется также для параметра Bump . Выпуклости и шероховатости каменной стены должны совпадать с рисунком каменной кладки, поэтому мы можем поступить точно так же – назначить для параметра Bump ту же карту.

Введение в текстурирование и освещение. Старинный фонарь

Переходим к текстурированию фонаря. Как такового рисунка эта поверхность не имеет. Она состоит из двух частей – прозрачного стекла и металлического каркаса. Для сложных объектов, которые включают в себя несколько совершенно разных материалов, используется тип материала Multi-Sub Object (многокомпонентный материал). Мы назначим элементам фонаря два разных материала, а 3ds Max автоматически объединит их в многокомпонентный материал.

Перед назначением материалов подготовим их.

Активируйте свободную ячейку и назовите материал Стекло. Стекла в фонаре не имеют рисунка и рельефа, но отражают свет и прозрачны. За прозрачность материала отвечает параметр Opacity . Заметим, что многие материалы 3ds Max имеют такое большое число настроек, что получить желаемый материал часто можно не одним, а несколькими способами. Поэтому для того чтобы сделать материал прозрачным, можно также задействовать карту Refraction . Есть и другие способы, о которых мы расскажем в следующих уроках.

Пока же рассмотрим использование параметра Opacity . При значении этого параметра равным нулю стекло будет абсолютно прозрачным, при значении сто – абсолютно непрозрачным. Чем больше значение этого параметра, тем более заметным становится основной цвет объекта (параметр Diffuse ).

Для параметра Opacity выберите процедурную карту Raytrace. Эта карта дает возможность создавать материалы с реалистичными отражениями и преломлениями, просчитанных методом трассировки лучей. Метод трассировки лучей основан на анализе траектории луча, проходящего в преломляющих и отражающих средах.

После назначения карты для параметра Opacity степень его влияния на материал можно установить в свитке Maps с помощью параметра Amount. В зависимости от величины Amount материал может становиться либо непрозрачным, либо невидимым. Оставляем его равным 100.

Обратите внимание, что в свитках Blinn Basic Parameters и Maps величина, характеризующая параметр Opacity, изменяется по-разному: в первом случае при значении 0 стекло прозрачное, а если установить это значение для параметра Amount в свитке Maps, оно будет непрозрачным.

Щелкните по образцу цвета напротив параметра Diffuse и выберите абсолютно белый цвет. Для этого материала нужно установить флажок 2-sided, поскольку стекло прозрачное, и нам должна быть видна его внутренняя сторона.

Поскольку стекло отчасти отражает солнечные лучи, на нем может присутствовать световой блик. Зададим его параметры в группе Specular Highlights (Отражающие блики). Для параметра Specular Level (Уровень отражения), который определяет интенсивность блика, задайте значение 90, а для Glossiness (Глянцевитость), который отвечает за размер блика, - 60.

Введение в текстурирование и освещение. Старинный фонарь

Второй материал для фонаря – это металл. Активируйте свободную ячейку и назовите материал "Металл".

Металл нашего фонаря не имеет характерного рисунка поверхности. Это старый, литой, неравномерно окрашенный материал, имеющий неровности литья и неравномерно блестящий. Следовательно, мы должны использовать три характеристики материала – диффузный рисунок (Diffuse), рельеф (Bump) и Glossiness (Глянцевитость).

Для параметра Diffuse выберите карту Noise. Она генерирует рисунок случайного шума двух цветов на поверхности. Увеличьте значение параметра Size. Чем больше это значение, тем меньше разводов будет на материале. В нашем случае это значение 35. Далее нужно определить цвета краски. По умолчанию это черный и белый. Измените белый цвет на светло-зеленый.

Также необходимо изменить тип шума с Regular на Turbulence. Разницу между разными типами шума можно охарактеризовать так: Regular – это постоянный повторяющийся в рисунке шум, Fractal наиболее реалистичный тип шума, который генерируется по фрактальному алгоритму и часто используется при создании материалов для органических объектов. Turbulence – это сильный турбулентный шум.

Введение в текстурирование и освещение. Старинный фонарь

Вернитесь к настройкам исходного материала и используйте карту Noise с такими же настройками для параметра Glossiness. Это придаст материалу неравномерный блеск.

Снова вернитесь к настройкам материала и примените карту Noise для параметра Bump. Тут цвет изменять на зеленый не нужно, поскольку, как вы помните, для этого параметра имеет значение только яркость. Однако нужно уменьшить значение параметра Size, чтобы уменьшить размер неровностей. Для этой карты также нужно выбрать тип шума Turbulence.

Введение в текстурирование и освещение. Старинный фонарь

Конечные настройки материала выглядят так

Введение в текстурирование и освещение. Старинный фонарь

Выделите фонарь, перейдите в режим редактирования Рolygon и, удерживая клавишу CTRL, выделите те полигоны, которые выполняют роль стекол. Выделите ячейку, в которой находится материал стекла, и нажмите кнопку Assign Material to Selection. Затем выполните команду Edit>Select Invert, чтобы инвертировать выделение, то есть, выделить все полигоны, кроме тех, которые образуют стекла фонаря. Выделите ячейку, в которой находится материал металла, и снова нажмите кнопку Assign Material to Selection.

Теперь можно выйти из режима редактирования полигонов. 3ds Max автоматически назначила фонарю многокомпонентный материал, состоящий из двух материалов. Чтобы убедиться в этом, выделите любую ячейку в редакторе материалов и с помощью пипетки (инструмент Pick Material From Object) укажите фонарь в сцене. В ячейке отобразится сгенерированный многокомпонентный материал. Каждый из материалов, которые его составляют, можно настраивать отдельно.

Введение в текстурирование и освещение. Старинный фонарь

Визуализировав изображение на данном этапе, можно увидеть результат своих действий. Картинка выглядит несколько неестественно, и причина тому – отсутствие теней.

Введение в текстурирование и освещение. Старинный фонарь

Чтобы придать изображению реалистичность, добавьте в сцену источник света Target Spot. Этот источник света необходимо поместить в сцене таким образом, чтобы мишень располагалась за стеной, а сам источник – перед ней. Линия, соединяющая источник и его мишень, должна проходить через фонарь под углом. Она показывает ход направления лучей, поэтому в месте, где линия пересечется со стеной, будут получены тени.

Введение в текстурирование и освещение. Старинный фонарь

Сам по себе источник света теней не дает. Чтобы они отображались на просчитанном изображении, необходимо, чтобы в настройках источника света был установлен флажок Shadows On.

Настройка освещения трехмерной сцены – это очень сложный процесс. Существует огромное количество факторов, влияющих на выбор освещения. Это и характеристики материалов, и движок визуализации, который используется для просчета сцены, и наличие в сцене атмосферных эффектов, и геометрия пространства (то есть, является ли пространство закрытым) и т.д. Даже для очень опытных 3D-художников настройка освещения может стать большой головной болью. Есть множество ухищрений, к которым можно прибегать для повышения реалистичности изображения.

Поскольку целью урока является добиться реалистичного изображения при минимальном количестве знаний и опыта, раскроем несколько секретов.

Наша сцена будет выглядеть гораздо правдоподобнее, если изменить тип затухания (Decay) в настройках источника света. По умолчанию источник света создается без затухания, и в этом списке выбран вариант None. Вариант Inverse Square (Обратно-квадратичная зависимость) наиболее точно описывает распространение света при затухании. Понять эту зависимость проще-простого, если привести пример с зажженной в темноте спичкой. По мере удаления от пламени свет от него будет менее интенсивным.

Однако при использовании этого типа затухания возле источника могут возникать слишком сильно освещенные участки, а на удалении от него — совсем темные. Для того чтобы избавиться от этого недостатка, можно увеличить расстояние между мишенью и источником света, при этом увеличив значение параметра Multiplier (Яркость).

Введение в текстурирование и освещение. Старинный фонарь

Наконец, последний штрих (это - необязательная часть урока для тех, кому хочется "выжать" из сцены максимальную реалистичность). В нашей сцене отсутствует какое-либо окружение, кроме того, которое попало в кадр. В реальной же жизни на этой стене были бы заметны не только лучи от источника света (например, Солнца), но и отраженные от других предметов световые лучи. По законам физики, отраженный от сторонних объектов свет непременно изменит оттенок стены цветом расположенного рядом объекта. Поэтому можно создать иллюзию расположенного напротив крупного объекта, например, здания, подсветив часть стены однородным неярким светом, не вызывающим тени. Таким источником может служить всенаправленный осветитель Omni, который светит синим цветом. Таким образом, в сцене стена будет освещаться неоднородным цветом – от источников Target Spot и от Omni. Это придаст сцене реалистичности, и зрителю будет казаться, что в сцене присутствует окружение, не попавшее в кадр.

Введение в текстурирование и освещение. Старинный фонарь

Итак, сцена готова. Осталось подобрать выгодный ракурс, выполнить команду Rendering>Render, установить разрешение, нажать кнопку Render и посмотреть, что получилось перед тем, как отослать работу на проверку.

Введение в текстурирование и освещение. Старинный фонарь

Важно!

В освоении материалов школы вам очень поможет книга "3ds Max 2008 за 26 уроков" - печатная версия уроков CGLiberty, дополненная расширенными теоретическими сведениями.

Введение в текстурирование и освещение. Старинный фонарь


Сергей и Марина Бондаренко Введение в текстурирование и освещение. Старинный фонарь









Еще по теме:

  • Сложное выравнивание
  • Металлическая кастрюля со стеклянной крышкой
  • Моделирование перстня
  • Моделирование скрипки
  • Создание 3D-объектов при помощи модификатора Lathe



  • Информация

    Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.

    Форум Топик Ответов
    Будьте в курсе новостей