Алгоритм текстурування полиці із чашкою

Лабораторна робота

Тема: Робота з об’єктами і матеріалами. Нанесення матеріали на об’єкти.

Мета: навчити студентів створювати текстуру об’єкти; наносити матеріали на об’єкти.

ТЕОРЕТИЧНІ ВІДОМОСТІ

РЕДАКТОР МАТЕРІАЛІВ (MATERIAL EDITOR)

МАТЕРІАЛИ

Основні поняття та визначення

РЕДАКТОР МАТЕРІАЛІВ (MATERIAL EDITOR)

Проект, створений в програмі 3ds max, можна вважати за вдалий, якщо при першому погляді на прораховане зображення всі об'єкти, що потрапили в кадр, добре пізнаються, і в глядача не виникає питання, що це таке. Як правило, геометричну форму об'єкта легко показати, анімував його.

Для опису характеристик матеріалу використовуються числові значення параметрів (відсоток прозорості, розмір відблиску і ін.). Велике значення також має метод проектування текстури на об'єкт. Із-за невдало накладеної текстури на тривимірному об'єкті може виникнути шов або малюнок, що непривабливо повторюється.

Крім того, зазвичай реальні об'єкти не бувають ідеально чистими. Якщо ви моделюєте кухонний стіл, то не дивлячись на те, що кухонна церета має малюнок, що повторюється, її поверхня не повинна здаватися однорідною — церета може бути потерта на кутах столу, мати порізи від ножа і так далі

Вікно Material Editor (Редактор матеріалів)

Програма 3ds max містить окремий модуль для роботи з матеріалами, який називається Material Editor. З його допомогою можна управляти такими властивостями об'єктів, як колір, фактура, яскравість, прозорість і ін.

У верхній частині вікна Material Editor (Редактор матеріалів) розташовуються осередки матеріалів (мал. 3.13).

Мал. 3.13. Вікно Material Editor (Редактор матеріалів)

У них відображаються заготовки відповідно до встановлених характеристик. Налаштування кожного матеріалу містяться в свитах під осередками матеріалів. Вибраний осередок виділяється кольором. Робота ведеться саме з матеріалом виділеного осередку, і всі параметри, розташовані нижче, відносяться до неї.

Нижче, під осередками, знаходиться панель інструментів для роботи з матеріалами і об'єктами, до яких вони застосовуються.

МАТЕРІАЛИ

Програма 3ds max містить декілька типів матеріалу, кожен з яких включає специфічні налаштування. Що призначаються об'єктам матеріали можуть характеризуватися різними параметрами: Specular Level (Рівеньблиску), Glossiness (Глянець)

Selfillumination (Самоосвещеніє) Opacity (Непрозорість) Diffuse Color (Колір дифузійного розсіювання), Ambient (Колір підсвічування) і так далі В 3d max використовуються наступні типи матеріалів.

Ø Standard (Стандартний) — найпоширеніший матеріал, використовується для текстурування більшості об'єктів в 3ds max.

Ø Advanced Lighting Override (Освітлюючий) — управляє налаштуваннями, які відносяться до системи прорахунку розсіюваного світла.

Ø Architectural (Архітектурний) — дозволяє створювати матеріали високої якості, що володіють реалістичними фізичні властивостями. Дозволяє добитися добрих результатів, тільки якщо в сцені використовуються джерела світла Photometric Lights (Фотометрія), а прорахунок освітлення враховує розсіювання світла Global Illumination(Загальне освітлення).

Ø HI Blend (Змішуваний) — виходить при змішуванні на поверхні об'єкту двох матеріалів. Параметр Mask (Маска) його налаштувань визначає малюнок змішування матеріалів. Ступінь змішування задається при допомозі MixAmount (Величина змішування). При нульовому значенні цього параметра відображатися буде тільки перший матеріал, при значенні 100 — другий.

Ø Composite (Складений) — дозволяє змішувати до 10 різних матеріалів, один з яких є основним, а останні — допоміжними. Допоміжні матеріали можна змішувати з головним, додавати і віднімати з нього.

Ø Double Sided (Двосторонній) — підходить для об'єктів, які потрібно текстурувати по-різному з переднього і заднього боку.

Ø Ink'n Paint (Нефотореалістічний) — служить для створення мальованого двовимірного зображення і може бути використаний при створенні двовимірної анімації.

Ø Matte/shadow (Матове покриття/Тінь) — володіє властивістю зливатися з фоновим зображенням. При цьому об'єкти з матеріалом Matte/shadow (Матове покриття/Тінь) можуть відкидати тінь і відображати тіні, що відкидаються іншими об'єктами. Така властивість матеріалу може бути використана при поєднанні реальних знятих кадрів і тривимірної графіки.

Ø Morpher (Морфінг) — дозволяє управляти розфарбовуванням об'єкту залежно від його форми. Використовується разом з однойменним модифікатором.

Ø Mutti/sub-object (Багатокомпонентний) — складається з двох і більш за матеріали, використовується для текстурування складних об'єктів.

Ø Raytrace (Трасування) — для візуалізації цього матеріалу використовується трасування променів. При цьому відстежуються шляхи проходження окремих світлових променів від джерела світла до об'єктиву камери з урахуванням їх віддзеркалення від об'єктів сцени і заломлення в прозорих середовищах.

Ø Shell Material (Оболонка) — використовується, якщо сцена містить велику кількість об'єктів. Щоб було зручніше розрізняти об'єкти у вікні проекцій, можна вказати в налаштуваннях матеріалу, як об'єкт буде розфарбований у вікні проекції і як — після візуалізації.

Ø Shellac (Шелак) — багатошаровий матеріал, що складається з декількох матеріалів: Base Material (Основний матеріал) і Shellac Material (Шелак). Ступінь прозорості останнього можна регулювати.

Ø Top/bottom (Верх/Низ) — складається з двох матеріалів, призначених для верхньої і нижньої частини об'єкту. У налаштуваннях можна встановити різний рівень змішування матеріалів.

Кожен тип матеріалу має свій спосіб затінювання (шейдер). Типи затінювання можуть додавати характерне для того або іншого матеріалу оформлення. Наприклад, тип затінювання Metal (Метал) робить вибраний тип матеріалу більш схожим на металевий. За умовчанням об'єкту задається тип матеріалу Standard (Стандартний). Щоб змінити тип, необхідно натиснути кнопку Get Material (Встановити матеріал) і вибрати потрібний у вікні Material/map Browser (Вікно вибору матеріалів і карт).

Задати об'єкту матеріал можна двома способами:

Ø перетягнути створений матеріал з вікна Material Editor (Редактор матеріалів) на об'єкт у вікні проекції;

Ø виділити об'єкт (об'єкти) у вікні проекції, вибрати необхідний матеріал у вікні Material Editor (Редактор матеріалів) і клацнути на кнопці Assign Material to Selection (Призначити матеріал виділеним об'єктам) на панелі інструментів вікна Material Editor (Редактор матеріалів).

Використовувані матеріали можна зберігати в бібліотеці матеріалів у файли з розширенням МАТ. Проте при цьому слід пам'ятати, що використання бібліотек матеріалів з великою кількістю зразків помітно збільшує час завантаження програми і знижує її продуктивність.

У одній сцені можуть використовуватися різні матеріали, деякі параметри яких збігаються. Тому для групи параметрів в 3ds max передбачена можливість швидкого копіювання. Наприклад, для установки параметрів кольору уручну необхідно викликати вікно Color Selection (Вибір кольору), у якому проводиться налаштування кольору.

Якщо в сцені необхідно вибрати один і той же колір для декількох параметрів, можна не використовувати вікно Color Selection (Вибір кольору) кожного разу, а набудувати колір для одного параметра, після чого просто копіювати і вставити необхідний колір. Клацніть на кольорі, який потрібно перенести, правою кнопкою миші і виберіть команду Сміттю (Копіювати). Потім клацніть на кольорі, який потрібно змінити, і виберіть команду Paste (Вставити).

Розгялнемо приклад створення чашки з полицею і заданням їм стандартних матеріалів. Почнемо ми з створення чашки.

1. Спочатку створюємо основну частину чашки за допомогою команди Tube (Трубка) для цього переходжу на вкладку Create (Створення) вибираю категорію Geometry (Геометрія) і натискаю на кнопку із назвою Tube (Трубка). Тепере будую на площині даний об’єкт (Рис. 3.14, 3.15).

Рис. 3.14 Об'єкт Tube (Трубка) у вікнах проекцій

Рис. 3.15 Параметри об'єкту Tube (Трубка)

2. Тепер аналогічним чином створюємо у вікні проекції об'єкт Torus (Тор) (Рис. 3.16, 3.17).

3. Вирівнюмо створені об'єкти щодо один одного так, щоб Torus (Тор) був

розташований на торці об'єкту Tube (Трубка). Для вирівнювання використовую команду Align.

Рис. 3.16. Об'єкти Tube (Трубка) і Torus (Тор)

Рис. 3.17 параметри обєкту Torus (Тор)

4. В результаті вирівнювання об'єктів ми отримали чашку із закругленим верхнім краєм. Тепер для неї зробимо підставку. Для цього використаю створений об'єкт Torus (Тор). Виділяю об'єкт, нажавши лівою клавішою миші на нім, і виконою команду Edit > Clone (Правка > Клонувати). У вікні, що з'явилося Clone Options (Параметри клонування) вибераю варіант клонування.

5. Вирівнюю отриману копію (об'єкт Torus02) щодо об'єкту Tube (Трубка).

6. Для того щоб додати чашці стійкості я виділяю об’єкт Torus01, переходжу на вкладку Modify і змінюю значення параметру Radius 2 на 16 (Рис. 3.18).

Рис. 3.18 Вигляд чашки після зміни Radius 2.

7. Тепер створюємо чашці ручку для цього я за допомогою команди Clone клоную створуний у кроці 2 Torus (Тор) і вирівнюю його за допомогою команди Align по центру чашки (Рис.3.19).

8. Для того щоб розвернути ручку чашки вибираємо команду Rotate (Обертання). Обертаю об’єкт оп осі Y на 90°. Тепер за допомогою команди Align встановлюю об’єкт на край чашки (Рис. 3.19).

Рис. 3.19 Об’єкти після вирівнювання

9. Тепер видаляємо частину тора. Для цього виділяю об’єкт переходжу на вкладку Modify (Зміна) і в налаштуваннях встановлюю прапорець Slice On (Видалити). Встановлюю значення параметра Slice From (Видалити від) і параметра Slice Те (Видалити до).

10. Тепер створюємо дно чашки. Для цього створюю у вікні проекцій стандартний примітив Cylinder (Циліндр) і встановлюємо для нього параметри.

11. Вирівнюємо створений об’єкт щодо піставки чашки, який служить об’єктом Tube (Трубка) за допомогою команди Align по центру (Рис. 3.20).

Рис. 3.20 Готова модель чашки.

12. Згруповуємо всі 5 елементів в 1. Для цього використовуємо команду Group і називаю згрупований елемент «чашка».

Створюємо нижню частину полиці за допомогою команди Box (Паралелепіпед). Вирівнюємо об’єкт Box щодо чашки за допомогою команди Align по центру. Терер за допомогою команди Clone клонуємо елемент box01. Після цього за допомогою команди Rotate обертаю box02 на 90° по осі Х Вирівнємо об’єкт box02 щодо об’єкту box01 за допомогою команди Align за даєм параметр minim(рис. 3.21).

Рис. 3.21 Загальний вигляд полиці із чашкою.

Алгоритм текстурування полиці із чашкою

1. Відкриваємо вікно Material Editor. Встановлюю тип матеріалу Blinn (По Блінну). У свиті налаштувань Shader Basic Parameters (Основні параметри затінювання) встановлюю прапорець 2-sided (Двосторонній) (рис. 3.22).

Рис. 3.22 Налаштування матеріалу для полиці.

Рис. 3.24 Налаштування процедурної карти Bitmap (Растрове зображення)

2. Тепер переходимо до сувою Maps (Карти) налаштувань матеріалу і як карта Diffuse Color (Колір розсіювання) вибираємо Bitmap (Растрове зображення). Після цього відкриваємо його.

3. У налаштуваннях цієї карти встановлюємо значення параметра Tiling U (Повторюваність по координаті U) рівним 3,7 (рис. 3.24).

4. Тепер повертаємось до налаштувань основного матеріалу. Для цього розкриваю список з назвами матеріалів і карт і вибираю Default.

5. Переходимо до сувою Maps (Карти) налаштувань матеріалу і як

карта Bump (Рельєф) вибераю Bitmap (Растрове зображення). У налаштуванні цієї карти встановлюю параметра Tiling U (Повторюваність по координаті U) рівним 3,7 і повертаємось в налаштування основного матеріалу.

6. Тепер встановлюю значення параметру, що визначає ступінь впливу карти Bump (Рельєф) на матеріал, рівним 10.

7. Натиснувши і утримуючи клавішу Ctrl виділяємо у вікні проекції об'єкти полиці і клікаю на кнопці Assign Material to Selection (Призначити матеріал виділеним об'єктам) на панелі інструментів вікна Material Editor (Редактор матеріалів). Натискаю кнопку F9, щоб візуалізувати сцену (Рис. 3.25).

Рис. 3.25 Візуалізована сцена з матеріалом для полиці

Дата добавления: 2015-10-24