ITCS - Maxon Cinema4D. Работа с материалами и текстурами-1 - 3D-МОДЕЛИРОВАНИЕ И АНИМАЦИЯ
Сегодня: Четверг, 08.12.2016, 01:10 (МСК)| Здравствуйте, Гость| Мой профиль | Регистрация | Вход | RSS

Домашние системы
3D-видения

Роботы и экзоскелеты

Устройства с беспроводным питанием

Новинки в области цифровых камер

Программы — виртуальные гитаристы
Главная » 3D-МОДЕЛИРОВАНИЕ И АНИМАЦИЯ

Maxon Cinema4D. Работа с материалами и текстурами-1

23.08.2010

Итак, сегодня продолжим тему профессиональной работы с Cinema4D. Напомню, что в прошлых материалах мы уже перешли к принципам сложного моделирования. Конечно, можно в таком же русле стартовать и тему работы с материалами/текстурами, но… как всегда есть одно «но». Наблюдая за работой некоторых молодых специалистов, ваш покорный слуга подметил тот момент, что работа с текстурами ведется весьма на поверхностном уровне. Да, и вообще, если мы уже берем тему, то доведем ее от начала и до конца, разложив все по полочкам, так, чтобы все смогли разобраться с вопросом. 

Точно также как и в моделировании, где мы сталкиваемся с буквальным и математическим (NURBS) методами, в текстурировании предусмотрены два подхода к формированию материалов. В первом случае используются файлы изображений, во втором подразумеваются математические модели. И, конечно же, есть варианты смешанного типа. Математические модели в области текстур и материалов среди специалистов также имеют и другое название — тонировщики. На современном этапе они подразумевают работу не только в 2D, но и в 3D. 

В принципе, в начале материала нужно договорится о некоторых условностях. Дело в том, что очень часто смешиваются понятия «текстура» и «материал», хотя, по существу, это несколько разные вещи. Мы пойдем по общепринятому пути, и иногда будем смешивать оба слова, подразумевая одно и тоже.  

В рамках Maxon Cinema4D предусмотрено два мощных ключевых модуля для работы с материалами/текстурами. Один заключен в рамках редактора Material Editor, второй является отдельной программой/режимом моделирования и называется Body Paint, в рамках которого можно рисовать на объемных телах с использованием множества вариантов кистей и так далее.
Сегодня мы начнем рассматривать Material Editor и его большие возможности.
  

Где находятся материалы?


Работа с материалами может производиться практически во всех режимах работы интерфейса, хотя наиболее удобно с ними обращаться в рамках Modeling и Standard. В этом случае панель с менеджером материалов (Material Manager) расположена внизу, на ней имеется специальное меню, включающее пункты File, Edit, Function, Texture. Это меню предназначено только для работы с материалами. В других режимах работы Cinema4D менеджер материалов, если он не присутствует явно, можно вызывать с помощью Shift+F2 (пункт главного меню программы Window>Material Manager). 


Как материалы переносить на объект?


Создайте новый проект, и поместите в рабочую область примитив сферы. Затем в меню File на панели материалов выберите вариант New Material. В результате там появится пиктограмма с отображением серой сферы. Делаем двойной клик на ней, в результате появится окно редактора материалов (Material Editor). Пока мы не будем изучать все буквально, просто выберите любой цвет в закладке Color.  



Вариантов переноса материалов на объекты может быть несколько. Самый очевидный —с помощью указателя мыши при нажатой левой кнопке на сам объект в рабочей области. Это удобно для простейших сцен. Другой вариант, перенос материала на отображение объекта в менеджере объектов. 

В любом случае там (в этом менеджере) появляется пиктограмма материала, соответственно, если для нашего примера, то напротив сферы.


Какие свойства у материалов на объекте?


Нажав на эту пиктограмму, вы получаете в панели свойств доступ к управлению размещением текстуры/материала на объекте. Ключевые пункты в закладке Tag:
  • Material — название материала.
  • Selection — закрашиваемая область. Дело в том, что можно применять несколько материалов для различных областей объекта, об этом мы расскажем в следующем подразделе.
  • Projection — проекция текстуры на объект, предусмотрено множество вариантов, каждый из них мы рассмотрим подробно позже. 
  • Side — выбор того, как будет располагаться текстура, а именно, с двух сторон объекта, только фронтальной или только тыловой. 
  • Offset X/Offset Y — смещение текстуры по осям в рамках объекта.
  • Length X/Length Y —  управление размерами текстуры.
  • Tiles X/Tiles Y — количество повторений.
Далее идут указатели Mix Textures (смешение текстур, наложенных друг на друга), Seamless (бесшовное соединение, то есть линия стыка становится невидимой потому как фрагменты соединяются зеркально), Tile (возможность повторения), Use UVW for Bump (сглаживание неровностей на границах полигонов). 


Несколько материалов на одном объекте в разных участках


Такое длинное название взято неспроста, поскольку вариантов совмещения текстур в моделировании используется множество. Итак, любой объект можно раскрашивать по частям при условии, что оно является редактируемым, т.е. в полигональном представлении. 



Из предыдущего примера у нас осталась сфера. Выделяем этот объект, нажимаем клавишу «С» или в контекстном окне менеджера объектов вызываем операцию Make Editable. В результате этой операции мы перешли от NURBS к полигонам. Теперь на меню справа выбираем режим выделения Use Polygon Tool и при нажатой Shift начинаем выделять по своему усмотрению любые понравившиеся полигоны. Затем в главном меню из пункта Selection выбираем вариант Set Selection. В результате этой операции формировался особый подобъект, который по умолчанию назвался Polygon Selection и отобразился в виде треугольника в менеджере объектов напротив сферы.

Далее, мы создаем другой материал (в нашем случае по подобию первого, но с другим цветом). Вы его переносите на объект, но в поле свойств Selection указываете наше выделение (его имя) Polygon Selection. В результате, действия нового материала будет распространяться только на выбранную нами область.    


Тонировщики Cinema4D, отдельные от Material Editor


У Cinema4D имеется очень большое количество тонировщиков, помимо всего прочего имеется набор собственных специально подготовленных, которые стоят обособленно от остальных. Их можно увидеть, выбрав из меню менеджера материалов File пункт Shader. Нетрудно заметить, что каждому из этих тонировщиков соответствует свой уникальный вариант редактора материалов (Material Editor).



Попробуйте поэкспериментировать с ними, поместив в рабочую область несколько объемных примитивов и присвоив каждому из них свой тонировщик. 


Редактор материалов 


Вы уже кратко ознакомились с редактором материалов (Material Editor), который вызывается двойным кликом на соответствующей пиктограмме. При этом мы пока только изменяли цвет в закладке Color. Давайте не будем из нее выходить и рассмотрим все возможности. Итак, обычный выбор цвета достаточно понятно представлен, но этот цвет априори является только первым элементом более сложного каскада.

Под ползунком управления яркостью находится модуль для загрузки текстур, причем он многофункционален. В простейшем варианте для загрузки текстуры (файла с изображением) вы нажимаете кнопку с тремя точками, соответственно открывается проводник, вы выбираете нужное и загружаете. В результате, становятся активными переключатель Mix Mode (режим смешивания) и Mix Strength (баланс смешивания). В данном случае смешиваются основной цвет и загруженная текстура. У нас была статья, где показывался пример моделирования обычного компаса, и ваш покорный слуга приводил вариант смешивания текстуры и цвета. То есть, за текстуру у нас был выбран фрагмент блестящей стали, но если в качестве цвета вы выберете оранжевый, то обычным регулированием Mix Strength вы можете получить золото. При этом можно обойтись и без этого, поскольку Mix Mode предусматривает и режим Multiply, то есть совмещение.   

Помимо этого напротив изображения текстуры активизировались новые кнопки управления, а именно, Sampling, Blur Offset, Blur Scale. Для чего они нужны, и чем управляют? На самом деле текстура в виде растрового изображения представляется как совокупность точек, накладываемых на объект. И для более натурального результата их нужно сглаживать. Наиболее часто встречаемые в 3D-моделировании алгоритмы называются SAT и MIP, хотя Cinema4D предлагает множество других вариантов.      
Но это далеко не все. Пока мы попробовали совмещение цвета и одной текстуры.



Если же в модуле загрузке текстур нажать кнопку с треугольником (а не с тремя точками, как мы это только что делали), то появится целое меню. 
Рассмотрим его пункты.
  • Clear — очистить.
  • Load Image — загрузить текстуру.
  • Create New Texture — загружается простейший редактор создания текстур.
  • Edit — корректирование изображения средствами небольшого редактора Cinema4D.
  • Edit Image — открытие изображения во внешнем графическом редакторе (например, Photoshop).
  • Reload Image — перезагрузка файла с рисунком. 
... тут не очень важно, а теперь самое интересное…


Доступные тонировщики


Продолжаем рассматривать список:
  • Color — тонировщик, просто выбирается цвет.
  • Noise — тонировщик, подразумевающий возможность использования 30 моделей шумов, имеется множество интересных свойств, например таких как обтекание объекта (Use As Environment) и так далее. 
  • Gradient — тонировщик, любые типы градиентов, причем, задающиеся не только в 2D, но и в 3D пространстве!
  • Fresnel — тонировщик, как бы объяснить проще:)…в общем, он рассчитывает угол между нормалью к поверхности объекта и осью камеры. То есть, эта текстура вращается в зависимости от угла обзора. 
  • Filter — тонировщик, являющий собой обычный фильтр, который может работать с другими текстурами или тонировщиками. 
  • Fusion — тонировщик, который позволяет смешивать несколько текстур, но при этом позволяет одной из них стать маской для другой. Маска — это по существу трафарет.  
  • Layer — тонировщик, позволяющий смешивать неограниченное количество текстур обычным образом, то есть по слоям. Для каждого из них имеется ползунок управления Mix, то есть, вы можете создать сложные каскады. 
  • Закладка Effects:
  • BackLight — тонировщик, дающий эффект просвечивающегося объекта.
  • Dirt — тонировщик, позволяющий создать визуальный эффект скопления грязи в углублениях рельефной поверхности.
  • Distorter — тонировщик, позволяющий деформировать одну текстуру за счет другой. 
  • Lumas — тонировщик блика на поверхности.
… и так далее. 
ВАЖНО ПОНИМАТЬ: в этом выпадающем меню представлены в основном тонировщики, то есть математические модели, среди которых вы можете найти огромное количество всякой всячины. Например, эмуляцию звездного неба, облака, водную поверхность и так далее. Иногда даже нет необходимости в поиске текстур, поскольку есть математическая замена.
Многие тонировщики выгодны тем, что не предусматривают циклящихся элементов, например, те же облака.  


Как переходить к настройкам тонировщиков?


Очень просто, достаточно сделать двойной клик на миниатюрном изображении, им соотвествующем. 


Свойства материалов в Material Editor


Помимо закладки Color мы имеем множество других свойств. Давайте рассмотрим их более внимательно.


Diffusion


Почему-то в некоторых книгах или статьях ваш покорный слуга нашел определение Diffusion как «добавление рельефности объекту». В принципе, это и так, и не так одновременно. Почему? Мы воспринимаем объем, в том числе и за счет анализа теней. Diffusion — это вариант наложения дополнительной полутоновой текстуры (карты диффузии) на основную. В результате мы получаем некую карту теней. Причем, если вы используете в качестве руководства к действию какую-либо текстуру/файл с изображением, стоит знать, что в учет берется только яркостный канал (информация о цветах во внимание не принимается). Настройки Affect Luminance, Affect Specular и Affect Reflection указывают влияние на соответствующие свойства материала. Вообще, для придания объема в рамках современных технологий Diffusion иногда и вовсе не подходит. Почему? Узнаете чуть позже.


Luminance


Самосвечение объекта. Возможно несколько вариантов: объект излучает какой-нибудь определенный цвет, текстуру, карту диффузии. 


Transparency


Прозрачность. При этом можно указывать коэффициент преломления света, добавлять текстуру прозрачности и так далее. 


Reflection


Отражение. Излюбленнейшее свойство материала среди моделеров и дизайнеров. 


Environment


В отличие от варианта Reflection, который подразумевает отражение всего того, что есть в сцене, вариант Environment подразумевает отражение конкретной текстуры, то есть, например, можно сделать эффект отражения того, что не существует на самом деле. Вариант с активным положением указателя Exclusive подразумевает построение отражений Environment только в тех участках, где нет отражений от реально существующих объектов. 


Fog


Дымка, размытое изображение. В сочетании с прозрачностью (Transparency) дает великолепный визуальный эффект. То есть, объект как бы теряется. 


Bump


Получение рельефной поверхности за счет специального выделения светлых и темных мест. Фактически точно такой же алгоритм используется в 3D-примитиве Relief. 


Alpha


Великолепное свойство. Суть его состоит в том, что при стандартных настройках все черное из загруженной в Alpha-текстуры становится невидимым, серое — полупрозрачным и так далее. Например, вы загрузите обычную шахматную доску и поместите такую текстуру на объект, в результате все, что соответствует черным полям просто исчезнет. 


Specular


Это свойство описывает структуру блика материала. Как известно, любой материал отсвечивает (бликует) по разному. В рамках Specular предусмотрены настройки для пластика и металла, хотя все можно редактировать. 


Specular Color


Выбирается цвет блика либо отражающееся в нем текстура.


Glow


Свечение вокруг объекта. Есть множество параметров настройки. 


Displacement


Уникальное свойство, похожее на Bump, только оно действительно искажает форму объекта согласно загруженной текстурной карте. Но есть одно условие — объект должен быть полигональным. 


Illumination


Параметры подсветки материала. 


Assignment


В этой закладке просто отображаются все объекты, в которых данный материал используется. 


Подытожим



Все, что вы видите на рисунке, получено просто за счет «хитрой» работы с материалами. Фигуры — стандартные 3D-примитивы.   

Надеюсь, многие поняли, почему ваш покорный слуга начал разговор о профессиональном текстурировании не с продолжения материала по дракону (моделирование которого мы продемонстрировали в одной из последних статей серии), а с объяснения азов, демонстрации возможностей очень мощного редактора материалов, сути тонировщиков. 

Вообще, использование последних очень удобно для создания натуральных поверхностей и тому подобного, при этом стоит отметить достаточно хорошо сделанную оптимизацию в рамках программы. То есть, обсчеты тех же неровных поверхностей и так далее с использованием специально сделанных текстур идут намного быстрее по сравнению с вариантами, когда бы вы эти неровные поверхности смоделировали, а потом наложили на них обычные текстуры. Это вообще несоизмеримо по расчетам.      

Кристофер

Перепечатка материалов или их фрагментов возможна только с согласия автора






Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]
Ассоциация боевых роботов
Рекомендуем...
Новости

Разделы

Опросы

Какой язык программирования вы считаете наиболее актуальным сегодня?
Всего ответов: 308

Друзья

3D-кино






Найти на сайте:








Об авторе       Контакты      Вопрос-ответ        Хостинг от uCoz