Самоучитель по 3D Studio Max
ГЛABA 8 Текстурные Карты
Использование Текстурных Карт Отдельный свиток Maps (Текстурные Карты) содержит набор счетчиков, рельефных кнопок и флажков со списком каналов оптических свойств материала (рис. 8.01). РИСУНОК 8.01. Свиток Maps (Текстурные Карты) Каждый из элементов списка управляется флажком состояния - Включен / Выключен, и счетчиком соотношения влияния текстурной карты - обычно от 0 до 100 единиц. Выбор типа текстурной карты производится соответствующей кнопкой. Эти рельефные кнопки имеют надпись используемой карты текстуры, и их нажатие вызывает новый набор свитков с настраиваемыми параметрами. Если рельефная кнопка имеет надпись None (Ничего), то назначение карты текстуры отсутствует, и нажатие такой кнопки вызывает Material / Map Browser (Просмотрщик Материалов / Текстурных Карт) (рис. 8.02). РИСУНОК 8.02. Диалоговое окно Material /Map Browser (Просмотрщик Материалов / Текстурных Карт) Ниже приводится список каналов, которыми можно управлять: Способ отображения текстуры на поверхности объекта зависит от метода приложения или Mapping (Проецирования). Всего при наложении отражений этих способов 4 - Spherical (Сферический), Cylindrical (Цилиндрический), Shrink Wrap (Обернутый) и Screen (Плоскоэкранный). Наиболее близок к реальной жизни тип Shrink Wrap, дающий минимальные искажения и деформации текстурных карт на поверхности объекта. - Refraction (Преломление)
- используется для создания эффектов, добавляющих натуральность прозрачным и полупрозрачным объектам. Возникающие при этом искажения и световые эффекты почти полностью имитируют фотореализм таких материалов, как вода и стекло. - Self-Illumination
(Самосвечение) - позволяет управлять собственным свечением объекта по правилу, аналогичному картам непрозрачности. Остальные каналы имеют более редкое применение и детально останавливаться на их особенностях мы не будем. Все используемые текстурные карты должны проецироваться на поверхность объекта. Эта процедура в Мах называется Mapping (Проецирование Карты) и задается приложением модификатора UVW Map (UVW Карта). Некоторые типы стандартных объектов Мах или объекты, полученные процессом Loft (Формование) генерируют координаты проецирования самостоятельно на основании собственной осевой геометрии, и поэтому не требуют этот модификатор для правильного отображения текстур. Однако это свойство используется все же реже, чем стандартное проецирование. Рассмотрим особенности модификатора UVW Map (UVW Карта). Для назначения объекту модификатора нужно выбрать UVW Map из общего списка панели Modify (Редактирование). В стек объекта будет добавлен новый модификатор, имеющий Gizmo (Габаритный Контейнер) темно-оранжевого цвета, отображающий тип проецирования и его габаритные размеры. Все настройки и переключатели сосредоточены в свитке Parameters (Параметры) (рис. 8.03). РИСУНОК 8.03. Свиток Parameters (Параметры) модификатора UVWMap (UVWКарта)
Mapping (Проецирование) Выбор типа проецирования текстурных карт производится группой переключателей в разделе Mapping. Ниже приводятся основные свойства и особенности типов проецирования: Planar (Плоское) - применяется к объектам типа плоскостей или им подобным. Проецирование текстуры без нежелательных искажений и деформаций происходит только в плоскости Alignment (Выравнивания) (рис. 8.04 а, b). РИСУНОК 8.04 a. Planar (Плоское) Проецирование РИСУНОК 8.04 b. Визуализация Planar (Плоского) Проецирования - Cylindrical (Цилиндрическое)
- используется в объектах, форма которых вписывается в цилиндр. Текстура натягивается на объект по круговой цилиндрической поверхности, замыкаясь по шву габаритного контейнера. РИСУНОК 8.05 a. Cylindrical (Цилиндрическое) Проецирование Флажок Сар (Срез) позволяет дополнительно проецировать карту на верхний и нижний торцы (рис. 8.05 а, b). РИСУНОК 8.05 b. Визуализация Cylindrical (Цилиндрического) Проецирования - Spherical (Сферическое)
- проецирование карт текстур по сфероидальному закону применимо к объектам, вписываемым в форму шара или близкой к ней. Идеально подходит для объектов типа глобуса, футбольного мяча и т.п. РИСУНОК 8.06 a. Spherical (Сферическое) Проецирование Имеется небольшой неустранимый дефект в виде деформаций текстуры у полюсов, свойственный только этому типу проецирования (рис. 8.06 а, b). РИСУНОК 8.06 b. Визуализация Spherical (Сферического/ Проецирования - Shrink-Wrap (Обернутое)
- близкий к Spherical тип проецирования, уменьшающий полюсный дефект последнего. Карта текстуры как бы натягивается на объект наподобие косынки (рис. 8.06 а. 8.07). РИСУНОК 8.07. Визуализация Shrink-Wrap (Обернутого) Проецирования - Box (Коробочное)
- прямоугольное проецирование текстуры, задаваемое габаритным контейнером в форме параллелепипеда (коробки) и дающее наилучшие результаты применительно к объектам, вписывающимся в упомянутую форму, например, детские кубики, мебельный ящик и т.п (рис. 8.08 а, b). РИСУНОК 8.08 a. Box (Коробочное) Проецирование РИСУНОК 8.08 b. Визуализация Box (Коробочного) Проецирования - Face (Граневое) -
проецирование происходит по каждой грани в отдельности, и текстура проецируется непосредственно по граням. Чаще всего используется для узорчатых нестандартных текстур. - XYZ to UVW (Координаты
Объекта в Мировые) - применимо для проецирования процедурных, «бесконечных» текстурных карт. Для точной настройки габаритов UVW Map служат счетчики Length (Длина), Width (Ширина) и Height (Высота), число повторений по каждой из осей задается счетчиками U-V-W Tile (Мозаика), а зеркальное отображение флажками Flip (Перевернуть). Идентификатор канала проецирования выбирается счетчиком Map Channel (Канал Карты) для более одного модификатора UVW Map, приложенного к объекту. И, наконец, подгруппа Alignment (Выравнивание) позволяет управлять ориентацией и точными размерами Gizmo (Габаритного Контейнера) модификатора UVW Map. Теперь вернемся в Редактор Материалов и рассмотрим назначение и виды текстурных карт.
Bitmap (Растровая Карта) Самый применяемый тип текстуры из всех имеющихся в среде Мах. Растровые (или битовые) карты - представляют собой файлы изображения, сохраненные на жесткий или лазерный диск в одном из графических форматов. Мах поддерживает почти все популярные современные форматы графики. Существует наиболее общее разделение этих форматов на Stills (Неподвижные) кадры, - например .JPG, .TGA или .TIFF, и Animated (Анимированные) - потоковые движущиеся последовательности, представленные или одним файлом (.AVI или .MOV), или нумерованным набором файлов (FileOOOO.JPG, File0001 JPG,... File0100..JPG). Основной характеристикой любого из них является Resolution (Разрешение) - размер по горизонтали и вертикали и Color Depth (Глубина Цвета) - количество градаций цвета или серого тона, использованного при создании карты. Создавать текстурные карты можно, используя широкий набор программ компьютерного рисования (Adobe Photoshop, Metacreation Painter и др.), сканируя фотографии и иллюстрации с помощью планшетного или ручного сканнера, «захватывая» отдельные кадры и целые видеопоследовательности с использованием систем настольной видеообработки. Можно использовать богатейший набор электронных изображений, бесплатно распространяемый через Интернет многими фирмами и просто энтузиастами. Остановимся подробнее на группах параметров текстурных карт типа Bitmap (Растровая Карта).
Свиток Coordinates (Координаты) Существует два вида координат при использовании типа Bitmap - Texture (Текстурная Карта) и Environment (Карта Окружения) (рис. 8.09). РИСУНОК 8.09. Свиток Coordinates (Координаты) Первый из них применим для большинства каналов, описанных ранее, второй в основном используется в каналах Reflection (Отражение) и Refraction (Преломление). Геометрический способ проецирования текстуры выбирается из дополнительного списка. Далее следует обратить внимание на счетчики Offset (Смещение) и Tiling (Мозаика Повторений), отвечающих за позиционирование карты и ее повторяемость, а также переключатели Mirror (Зеркальность) и Tile (Мозаика). Плоскость проецирования UV / VW / WU выбирается из соответствующего переключателя, а величина поворота вокруг трех локальных осей задается счетчиками Angle (Угол Поворота) в градусах. Blur (Степень Размытия) и Blur Offset (Смещение Размытия) влияют на уровень четкости применяемой текстурной карты. Отдельно устанавливается идентификатор канала приложения карты, выбираемый в модификаторе UVW Map (UVW Карта), если предполагается использование более одного типа проецирования. Флажок Show Map on Back (Показывать Карту на Тыльных Гранях) управляет видимостью текстур.
Свиток Noise (Нерегулярность) Основное назначение параметров группы Noise - добавление в текстурные карты элемента случайности и неоднородности, свойственной реальным природным материалам (рис. 8.10). РИСУНОК 8.10. Свиток Noise (Нерегулярность)
Свиток Bitmap Parameters (Параметры Растровой Карты) Главная группа параметров текстур типа Bitmap содержит кнопку выбора файла текстуры и список переключателей Filtering (Фильтрация), отвечающих за степень сглаженности при масштабировании карты (рис. 8.11 а). РИСУНОК 8.11 а. Свиток Bitmap Parameters (Параметры Растровой Карты) Указание файла текстуры осуществляется в диалоговом окне Select Bitmap Image File (Выберите Файл Растровой Текстуры), вызываемого рельефной кнопкой Bitmap (рис. 8.11 b). РИСУНОК 8.11 b. Указание файла Текстуры Для оптимального отображения следует выбрать тип фильтрации Summed Area (Усовершенствованный Алгоритм Фильтрации). - Подгруппа Cropping
/ Placement (Обрезка / Позиционирование) позволяет изменить масштаб или выделить фрагмент текстуры «на лету», без дополнительной обработки в редакторах растра. Рельефная кнопка View Image (Режим Просмотра) вызывает интерактивное окно с образцом используемой текстурной карты (рис. 8.12). РИСУНОК 8.12. Просмотр изображения Текстуры Значения переключателей подгруппы Mono / RGB Channel Output (Черно-белый / Цветной Канал Вывода) и Alpha Source (Источник Силуэтного Изображения) обычно оставляют в положении «по умолчанию».
Свиток Time (Временные Параметры) Параметры этого свитка влияют на анимационные последовательности, используемые в качестве текстурных карт.
Свиток Output (Вывод) Группа флажков и счетчиков этого свитка дают гибкий инструмент по дополнительной настройке текстурной карты (рис. 8.13). Наиболее применимым является флажок Invert (Негатив), изменяющий карту на негативную. Счетчики Output Amount (Величина Вывода) и RGB Level (Уровень Цвета) позволяют влиять на яркость / контрастность карты, a RGB Offset (Цветовое Смещение) - корректировать цветовую гамму. Очень удобен и функционален параметр Bump Amount (Высота Рельефа), воздействующий только на текстурные карты в канале Bump (Рельеф) и дающий возможность значительно усиливать профиль рельефа. РИСУНОК 8.13. Свиток Output (Вывод)
Procedural Maps (Процедурные карты) Одним из самых серьезных недостатков карт типа Bitmap является их ограниченность Ё пространстве и отсюда нереальность, несоответствие натуральному виду материалов реального мира. Действительно, можно сделать их бесшовными и установить параметром Tile (Мозаика) необходимое число повторений, однако чаще всего однородность такой текстуры видна даже непрофессиональному глазу. Как вариант решения этой проблемы были разработаны карты Procedural (Процедурные или Параметрические). Такие текстуры представлены в Max 2D и 3D (Дву- и Трехмерными) картами. Рассмотрим некоторые из них.
2D Maps (Двумерные Текстурные Карты) Checker (Шахматы) - представляет собой черно-белое (по умолчанию) поле, в котором возможна как корректировка двух составляющих цветов, так и замена их на дополнительные карты текстур. Параметр Soften (Смягчение) управляет четкостью границ в местах перехода от цвета №1 к цвету №2 (рис. 8.14). РИСУНОК 8.14. Образец Текстуры Checker (Шахматы) - Gradient (Растяжка)
- создает плавный переход между тремя цветами по линейному или круговому алгоритму. Каждый из цветов может быть заменен на карту текстуры. Дополнительные группы параметров Noise (Нерегулярность) и Noise Threshold (Порог Нерегулярности) управляют неоднородностью и зашумлением, придавая материалу натуральность (рис. 8.15). РИСУНОК 8.15. Образец Текстуры Gradient (Растяжка) - Gradient Ramp (Улучшенная
Растяжка) - усовершенствованный вариант текстуры типа Gradient с большими возможностями настройки и отладки. - Swirl (Завихрение)
- создает цветные узоры, похожие на радужные переливы поверхности лазерного диска, бензиновых пятен на воде и т.п. (рис. 8.16). РИСУНОК 8.16. Образец Текстуры Swirl (Завихрение)
3D Maps (Трехмерные Текстурные Карты) - Noise (Нерегулярность)
- текстурная карта, генерируемая случайным образом и распространяющаяся по трем координатам X. Y и Z бесконечно. Применение этой карты в каналах Ambient (Окружающий), Diffuse (Рассеянный) и Bump (Рельеф) позволяет увеличить неоднородность материала и тем самым добавить ему натурштьности. Настраивать зернистость следует, используя счетчик Size (Размер) (рис. 8.17). - Smoke (Дым) -
очень мощное средство для имитации атмосферных эффектов, усиливающих фотореализм сцены. Такие явления как пар, туман, задымление могут быть созданы достаточно убедительно с использованием текстуры Smoke. Свиток Smoke Parameters (Параметры Дыма) позволяет изменять Size (Размер Клубов Дыма), Iterations (Степень Перемешанности) и Exponent (Показатель Плавности). Анимация карты задается счетчиком Phase (Фазовый Сдвиг) (рис. 8.18). РИСУНОК 8.17. Образец Текстуры Noise (Нерегулярность) РИСУНОК 8.18. Образец Текстуры Smoke (Дым) - Water (Вода) -
процедурная трехмерная карта, имитирующая водную поверхность. Аналогично текстуре Noise карта Water применяется в каналах Ambient (Окружающий) и Diffuse (Рассеянный) для генерации случайного рисунка на поверхности воды, и в канале Bump (Рельеф) -для создания ряби, расходящихся кругов, волн и т.п. Свиток Water Parameters содержит необходимый набор счетчиков для настройки и отладки: - Num Wave Set (Число
Суммируемых Волн) - наилучшие результаты дает значение от 3 до 15 единиц; - Wave Len Max / Min
(Максимальная / Минимальная Длина Волны), Wave Radius (Радиус Волны) и Amplitude (Амплитуда) - подбор значений определяется геометрией объекта, условиями освещения, силой отражений, углом зрения и т.д. - Счетчик Random Seed
(Хаос) управляет случайностью волн, a Phase (Фаза) используется для анимации. - Переключатель Distribution
(Распределение) задает 3D (Трехмерное) или 2D (Двумерное) распространение волн. И, наконец, настройка цветов или их замена текстурными картами выполняется соответствующими цветными или рельефными кнопками (рис. 8.19). РИСУНОК 8.19. Образец Текстуры Water (Вода) РИСУНОК 8.20. Образец Текстуры Wood (Древесина) - Cellular (Ячейки)
- карта, применяемая в основном в канале Bump (Рельеф), позволяющая имитировать различные ячеистые структуры типа пенопласта, бетона, кожуры лимона или апельсина, кожи пресмыкающихся и т.п. Степень «грубости» рельефа настраивается счетчиком Bump Smoothing (Сглаживание Рельефа) в диапазоне от 0 до 1 (рис. 8.21). РИСУНОК 8.21. Образец Текстуры Cellular (Ячейки) - Marble (Мрамор) и
Perlin Marble (Перламутр) - текстурные карты, генерирующие материалы, близкие к естественному мрамору, малахиту, янтарю и др. природным камням. Несмотря на минимальное количество настроек в свитках этих карт, их использование позволяет достичь приличных результатов (рис. 8.22 а, b). РИСУНОК 8.22 а. Образец Текстуры Marble (Мрамор) РИСУНОК 8.22 b. Образец Текстуры Perlin Marble (Перламутр) - Dent (Выбоины) -
аналогичная Cellular текстура, пригодная для создания вариаций случайных вмятин и шероховатостей на поверхности объекта. Очень подходит как дополнение к часто используемой карте Noise (Нерегулярность) для усложнения и добавления оригинальности материалам (рис. 8.23). РИСУНОК 8.23. Образец Текстуры Dent (Выбоины) - Falloff (Спад) -
служебная процедурная карта, чаще всего применяемая в канале Opacity (Непрозрачность) для задания неоднородности прозрачности воды и стекла в местах изменения кривизны рельефа (рис. 8.24). РИСУНОК 8.24. Образец Текстуры Falloff (Спад) Основное удобство применения трехмерных текстур состоит в отсутствии необходимости следить за Mapping (Проецированием) на поверхностях сложных объектов (особенно торцах), бесконечной протяженностью этих карт по всем координатам (и потому дающих материалу неповторяемый вид), компактностью их хранения и переноса.
Compositors (Многокомпонентные Карты) и Color Modifiers (Модификаторы Цвета) Отдельный набор текстурных карт, организующих наложения и объединения других текстур в сложные составные карты, который выделен в группу Compositors (Многокомпонентные). Их применение необходимо в материалах с усложненной иерархией связей и избавляет от необходимости дополнительной обработки исходных файлов в растровых редакторах типа Adobe Photoshop. - Mask (Маска) -
сложная текстурная карта, состоящая из двух компонентов, один из которых - Map (Карта) является собственно текстурой, а второй - Mask (Маска) используется как силуэт, отсекающий лишние пикселы первого (рис. 8.25). РИСУНОК 8.25. Параметры Текстуры Mask (Маска) Способ маскирования основан на правиле, уже упоминавшемся ранее: все пикселы Маски черного цвета (интенсивность 0 единиц) считаются прозрачными, все белые (интенсивность 255 единиц) - полностью непрозрачными. Промежуточные значения интерполируются. Для файлов Масок следует использовать черно-белые изображения типа Grayscale (Градации Серого), так как важна лишь яркостная информация. - Composite (Смесь)
- составная текстура, образуемая смешением 2-х и более текстурных карт накладываемых одна на другую с учетом их прозрачности (рис. 8.26). РИСУНОК 8.26. Параметры Текстуры Composite (Смесь) Прозрачность компонентов может быть задана как с использованием типа карты Mask (Маска), так и с использованием типа Bitmap (Растровая Карта) в файловом формате, предполагающем наличие Alpha Channel (Силуэтного Канала) - специальной информации о прозрачности, которой обладают, например, 32-битные файлы .TGA. - Mix (Смешение) -
текстура, аналогичная Composite, но использующая для наложения образующих ее компонентов процентные соотношения яркостей по правилу: 0 единиц - полная прозрачность, 100 единиц - полная непрозрачность, промежуточные значения- интерполяция. РИСУНОК 8.27. Параметры Текстуры Mix (Смешение) Существует возможность задавать Mixing Curve (Кривую Смешения) в свитке Mix Parameters (Параметры Смешения) (рис. 8.27). - RGB Multiply (Цветовое
Умножение) - результирующая карта, получается путем перемножения значений цветовых составляющих RGB (Красный-Зеленый-Синий) каждого пиксела текстурных карт. Дополнительно может учитываться Alpha Channel (Силуэтный Канал). - Output (Вывод) -
тип карты, полностью дублирующий рассмотренный ранее одноименный свиток карты Bitmap (Растровая Карта) (рис. 8.13). Этот тип применим в основном к другим типам текстур, не имеющих такого свитка в списке параметров. - RGB Tint (Цветовой
Оттенок) - предназначен для цветовой коррекции используемой карты текстуры. Каждая из цветовых компонент может быть переопределена для изменения общего цветового оттенка текстурной карты (рис. 8.28). РИСУНОК 8.28. Параметры Текстуры RGB Tint (Цветовой Оттенок)
Other Maps (Другие Текстурные Карты) - Flat Mirror (Плоскость
Зеркала) - достаточно условный тип карты, применяемый только к плоским граням объектов, не имеющих никакого сглаживания ребер. Этот тип позволяет задать уровень отражения объектов сцены и окружения поверхностью объекта в диапазоне от 0 до 100 единиц. Причем использовать Flat Mirror следует только в канале Reflection (Отражение). - Raytrace (Трассируемая)
- тип текстурной карты, используемой для генерации оптических эффектов отражения и преломления, возникающих в твердотельных (заполненных) объектах. В отличие от типов карт, описанных ранее в этой главе, текстура Raytrace может быть использована и в канале Reflection (Отражение), причем алгоритм обсчета отражений отличается повышенным фотореализмом, хотя и более продолжителен по времени. Если текстура Thin Wall Refraction (Тонкостенное Преломление), рассматриваемая далее, удобна например, для создания материала пустых стеклянных бокалов и графина, то тип карт Raytrace незаменим, если вся эта посуда наполнена. - Reflect / Refract
(Отражение / Преломление) - карта аналогичная Raytrace, но использующая другой, более упрощенный алгоритм обсчета сцены. Отличается небольшим набором настраиваемых параметров и меньшей достоверностью генерируемого изображения по сравнению с текстурами типа Raytrace. - Thin Wall Refraction
(Тонкостенное Преломление) - специальная текстурная карта, разработанная для получения преломлений, характерных при прохождении света через прозрачные тонкостенные объекты (посуда, остекление, водяные струи и т.п.). Эта текстура, как и Flat Mirror (Плоскость Зеркала), используется только в канале Reflection (Отражение). Подгруппа параметров Refraction (Преломление) из свитка Thin Wall Refraction Parameters (Параметры Тонкостенного Преломления) позволяет установить Thickness Offset (Оптический Сдвиг) - толщину смещения преломлений, и задать Bump Map Effect (Влияние Карты Рельефа) - степень искажений преломляемых лучей неровностями рельефа, которые генерируются текстурами канала Bump (Рельеф).
См. Также: Самоучитель по 3D Studio Max. Глава 01. Введение Самоучитель по 3D Studio Max. Глава 02. Установка программы Самоучитель по 3D Studio Max. Глава 03. Элементы управления Самоучитель по 3D Studio Max. Глава 03.1. Настройка Интерфейса Самоучитель по 3D Studio Max. Глава 04. Команды и операции над объектами Самоучитель по 3D Studio Max. Глава 05. Моделирование Самоучитель по 3D Studio Max. Глава 05. Моделирование ч.2 Самоучитель по 3D Studio Max. Глава 05. Моделирование ч.3 Самоучитель по 3D Studio Max. Глава 05. Моделирование ч.4 Самоучитель по 3D Studio Max. Глава 05. Моделирование ч.5 Самоучитель по 3D Studio Max. Глава 05. Моделирование ч.6 Самоучитель по 3D Studio Max. Глава 06. Освещение и Камеры Самоучитель по 3D Studio Max. Глава 07. Материалы Самоучитель по 3D Studio Max. Глава 08. Текстурные Карты Самоучитель по 3D Studio Max. Глава 09. Анимация Самоучитель по 3D Studio Max. Глава 09. Анимация: Практика Самоучитель по 3D Studio Max. Глава 10. Визуализация и Специальные Эффекты Самоучитель по 3D Studio Max. Глава 11. Общие советы Самоучитель по 3D Studio Max. Глава 11. Советы по моделированию Самоучитель по 3D Studio Max. Глава 11. Советы по анимированию |