Як зробити текстурінг і шейдинг для 3d моделі
Олена Кочеткова, художник текстурінга і шейдинга компанії Open Alliance Media
Що таке текстурінг і шейдинг і для чого вони потрібні
Текстурування в програмі Autodesk Mudbox
Текстурінг - це створення текстур (фактури, малюнка, дрібного обсягу, кольору) на віртуальній 3D моделі. Шейдинг - процес, який здійснюється за допомогою з шейдера - програми, яка застосовується в тривимірній графіці для визначення остаточних параметрів об'єкта або зображення. Шейдер може включати опис поглинання та розсіювання світла довільної складності, накладення текстури, віддзеркалення і заломлення, затемнення, зміщення поверхні і ефекти пост-обробки. Програмовані шейдери дуже ефективні і дозволяють за допомогою простих геометричних форм візуалізувати складні на вигляд поверхні.
З чого почати «пожвавлення» предмета
Припустимо, виданий об'єкт. До нього, якщо робота має бути на студії, зазвичай надається ескіз або скетч. Залежно від завдання, модель затекстуріть можна різними способами, наприклад - повністю «розфарбувати» в одній з програм для текстурінга (Autodesk Mudbox, The Foundry MARI, ZBrush, CINEMA 4D Studio, 3d coat), використовуючи різні інструменти з палітри.
Програма для текстурінга ZBrush
Програма для текстурінга The Foundry Mari
Після цього необхідно вивантажити текстурні карти (картинки).
Намалювати, склеїти і змонтувати карти можна і в сторонньої програмою, наприклад в 2D програмі Photoshop.
На наступному етапі необхідно «размапіть» об'єкт. Маппінг - це створення віртуальної викрійки об'єкта текстурирования. Робити його можна різними способами і в різних програмах, наприклад - headus UVLayout.
Маппінг в програмі UVLayout
Основний принцип маппінга - робити розрізи в максимально невидимих для глядача місцях (за вухами, волоссям, під кантом). При «розфарбовуванні» кистями вручну, за великим рахунком, неважливо, де знаходиться шов - він закраситься. Однак на швах можуть бути баги, «потягнути», тому краще шви ховати, тоді в результаті буде менше мороки. Взагалі, якісні викрійки - запорука найкращого результату.
Для розфарбовування об'єктів можна використовувати і карти, створені в 2D програмі або фото, які будуть проектуватися на модель в 3D просторі і вимальовуватися за формою.
Втім, такі текстури можна використовувати і не малюючи ними по об'єкту. Тоді вони будуть змішуватися відразу в шейдера. Для цього створюється тайловая карта, яка може повторюватися будь-яку кількість разів, состиковиваясь сама з собою з будь-якого боку. Важливо пам'ятати, що в даному випадку маппинг повинен бути ідеальним, всі шви в потрібних місцях повинні бути приховані. Інакше тайл відразу видасть нестикування, і напрямки текстур не співпадуть.
Існують способи автоматичного маппінга. В даному випадку програма вибирає на свій розсуд, де робити рез, через що є ймовірність, що будуть помітні стики карт в небажаних місцях. Однак в ряді шейдеров з однорідним матеріалом, де не обов'язкові карти (наприклад, в чистому склі або пластмасі), шви не будуть видні. У таких випадках маппинг може і зовсім не знадобиться.
Для створення шейдера може знадобитися кілька карт для різних параметрів. Карти можуть бути як в градаціях сірого, так і кольорові, в залежності від призначення: карта кольору (diffuse, color), рельєф (bump, displacement), карти відображення, заломлення, поглинання світла (reflection, refraction, specular) і багато інших - залежить від складності завдання.
Візуалізація
Коли готові карти, можна збирати шейдер-матеріал об'єкта і рендерить, тобто зчитувати картинку.
Рендерить можна в різних програмах: RenderMan, V-Ray, Arnold Renderer або mental ray. По суті своїй все рендери схожі, але у кожного є свої особливості. Є ряд параметрів, на які можна чіпляти карти або налаштовувати самі по собі. Існують параметри константні, які налаштовуються в певному інтервалі без карт цифровими значеннями (наприклад, від 0 до 1), і варіативні, що мають кілька критеріїв, які в тому числі можуть бути взяті з карти. Для того щоб побачити підсумковий результат при рендеринге найбільш точно, потрібно завжди пам'ятати про джерела світла.
Зараз в інтернеті можна знайти багато уроків за варіантами і способам маппінга. текстурінга. шейдинга. адже існує безліч поєднань використання функцій програм. По налаштуваннях матеріалів існують як уроки, так і таблиці з відомими точними цифровими значеннями фізично коректних параметрів.
Вчитися і заглиблюватися в цю область можна постійно - сфера комп'ютерної графіки постійно розвивається, придумуються все більш досконалі способи реалізації самих божевільних ідей. Головне - не втрачати бажання!