3ds Max 2008 на 100 % Верстак Владимир

Noise (Шум)

Текстурная карта Noise (Шум) позволяет генерировать бесконечно большие случайные переходы (шум) между двумя цветами или материалами. Применение этой карты в каналах Diffuse (Цвет рассеивания), Ambient (Цвет подсветки) и Bump (Рельефность) позволяет повысить реалистичность моделей за счет создания неоднородности материала.

Настройки карты Noise (Шум) находятся в трех свитках: Coordinates (Координаты), Output (Результат) (рассмотрены выше) и Noise Parameters (Параметры шума) (рис. 4.32).

Рис. 4.32. Свиток Noise Parameters (Параметры шума) настроек карты Noise (Шум)

Для настройки параметров карты Noise (Шум) выполните следующие действия.

1. Установите переключатель, задающий тип генерации случайного шума, в одно из положений: Regular (Повторяющийся), Fractal (Фрактальный) или Turbulence (Турбулентный).

2. При помощи параметров High (Верхнее значение) и Low (Нижнее значение) области Noise Threshold (Порог уровня шума) задайте верхнее и нижнее пороговые значения, при которых изменяется уровень краевых сглаживаний цветовых пятен.

3. Используя параметр Levels (Уровени), задайте значение плотности цветовых пятен для фрактального и турбулентного типов генерации шума.

4. В поле Phase (Фаза) установите значение скорости изменения фаз шума во время анимации.

5. С помощью параметра Size (Размер) определите размер цветовых пятен на поверхности материала.

6. При необходимости измените цвет составляющих карты шума, щелкнув на образце цвета и настроив его в появившемся окне Color Selector (Выбор цвета).

7. В области Maps (Карты текстур) при желании можно заменить цвета картами текстур. Для этого щелкните на кнопке с надписью None (Отсутствует) и в открывшемся окне Material/Map Browser (Окно выбора материалов и карт) выберите необходимую карту.

Stucco (Штукатурка)

Текстурная карта Stucco (Штукатурка) подобно карте Noise (Шум) позволяет создавать на поверхности материала неровности. Однако эти неровности имеют по сравнению с Noise (Шум) другую структуру, напоминающую оштукатуренную поверхность или кожуру цитрусовых.

Рис. 4.33. Свиток Stucco Parameters (Параметры штукатурки) настроек карты Stucco (Штукатурка)

Для настройки параметров текстуры Stucco (Штукатурка) выполните следующие действия.

1. При помощи параметра Size (Размер) укажите размер неровностей.

2. Используя параметр Thickness (Толщина), задайте степень размытия границы цветовых составляющих.

3. С помощью параметра Threshold (Порог) настройте долю участия каждого цвета в итоговой составляющей материала.

Параметры и назначение цветов и кнопок области Maps (Карты текстур) аналогичны рассмотренным ранее.

Составные карты текстур

Составные карты текстур предназначены для объединения нескольких текстур в одну новую сложную текстуру. К таким картам относятся: Composite (Составная), Mask (Маска), Mix (Смешивание) и RGB Multiply (RGB-умножение).

Рассмотрим некоторые типы составных карт.

Composite (Составная)

Составная текстура Composite (Составная) образуется путем смешивания двух и более текстурных карт при помощи прозрачности с альфа-каналом и без него.

Рис. 4.34. Свиток Composite Parameters (Параметры составной) настроек карты Composite (Составная)

Для задания количества компонентов карты Composite (Составная) щелкните на кнопке Set Number (Установить количество) и в открывшемся окне Set Number of Maps (Установить количество текстурных карт) введите требуемое значение.

Для выбора текстуры щелкните на кнопке с надписью None (Отсутствует) и в появившемся окне Material/Map Browser (Окно выбора материалов и карт) выберите необходимую карту. При желании можно выключать карту из просчетов, сняв флажок, установленный напротив ее названия.

Mask (Маска)

Составная текстурная карта Mask (Маска) позволяет перекрывать часть одной текстуры за счет другой. Белые области карты маски позволяют видеть исходный образ, черные области блокируют его, а серые области обеспечивают пропорциональную видимость.

Рис. 4.35. Свиток Mask Parameters (Параметры маски) настроек карты Mask (Маска)

Настройте компонент Map (Карта текстуры). Для этого щелкните на кнопке None (Отсутствует) и выберите его из списка открывшегося окна Material/Map Browser (Окно выбора материалов и карт). Эта карта станет той текстурой, которая будет видна на материале.

Для выбора карты маски, которая скроет все лишнее, щелкните на кнопке рядом с надписью Mask (Маска). Действие маски основано на том, что все черные пикселы изображения считаются прозрачными, а все белые – непрозрачными. Градации серого интерполируются между полной прозрачностью и непрозрачностью.

Флажок Invert Mask (Инвертировать маску) позволяет поменять местами прозрачные и непрозрачные области изображения.

Mix (Смешивание)

Составная текстурная карта Mix (Смешивание) позволяет смешивать два цвета или две текстуры при помощи третьей текстуры, выступающей в роли маски, или используя процентное соотношение каждого компонента в итоговом материале.

Рис. 4.36. Свиток Mix Parameters (Параметры смешивания) настроек карты Mix (Смешивание)

Параметры Color #1 (Цвет 1) и Color #2 (Цвет 2) задают цвет компонентов карты. При необходимости в области Maps (Карты текстур) можно выбрать две карты текстур для основного цвета и третью карту, которая будет играть роль маски для смешивания двух первых.

Параметр Mix Amount (Доля в смеси) определяет долю каждой карты в итоговом изображении.

4.5. Практическое задание. Хромируем все подряд

В этом упражнении рассмотрим, как при помощи небольшого трюка можно создать вполне приемлемый материал хрома. Хромированные детали очень эффектно смотрятся, поэтому их часто применяют в трехмерной сцене.

Прежде чем говорить о создании материала, необходимо определиться с понятием хрома. Что такое хром? Это материал с высокой отражающей способностью и контрастностью, поэтому первое правило, которое нужно помнить при его использовании: для хромированного объекта важно окружение, то есть те предметы, которые будут отражаться в хроме.

В данном случае возможны два варианта: смоделировать окружение (если его нет) или создать иллюзию присутствия рядом других предметов при помощи соответствующих текстурных карт.

Второе правило реалистичного хрома заключается в том, что объект, которому присваивается хромированный материал, должен иметь сглаженные формы. Например, на примитиве Box (Параллелепипед) значительно сложнее создать реалистичный хром, нежели на ChamferBox (Параллелепипед с фаской).

Рассмотрим создание материала хрома при помощи процедурной карты, то есть исключительно средствами программы 3ds Max 2008.

Первое, что для этого понадобится, – объекты, с которыми вы будете работать. Для их создания сделайте следующее.

1. Выполните команду Create ? Extended Primitives ? Torus Knot (Создание ? Сложные примитивы ? Тороидальный узел).

2. Щелкните в окне проекции Top (Cверху) и создайте примитив Torus Knot (Тороидальный узел).

3. На небольшом расстоянии от первого постройте еще один примитив Torus Knot (Тороидальный узел). Два объекта нужны, чтобы они отражались друг в друге.

4. Для создания плоскости, на которой будут располагаться эти объекты, выполните команду Create ? Standard Primitives ? Plane (Создание ? Простые примитивы ? Плоскость).

5. Щелкните в левом верхнем углу окна проекции Top (Cверху) и переместите указатель мыши в нижний правый угол так, чтобы построенные ранее примитивы оказались на плоскости (рис. 4.37).

Рис. 4.37. Два примитива Torus Knot (Тороидальный узел) и примитив Plane (Плоскость)

Теперь можно переходить к непосредственному созданию материала.

Идея использования карты Gradient Ramp (Усовершенствованный градиент) основывается на простом наблюдении. В хромированном предмете, лежащем на плоскости, отражаются три пространства:

? снизу отражается плоскость, на которой лежит предмет;

? сверху – потолок, небо, то есть что-нибудь светлое;

? стороны отражают окружающие предметы и пространство, уходящее вдаль (эти отражения по большей части темные благодаря «жестким» отражениям).

Для построения материала хрома нужна бело-черно-белая текстура, которую легко создать и контролировать при помощи карты Gradient Ramp (Усовершенствованный градиент). Чтобы ее создать, выполните следующие действия.

1. Откройте Material Editor (Редактор материалов), щелкнув на кнопке

находящейся на панели инструментов, или выполнив команду Rendering ? Material Editor (Визуализация ? Редактор материалов).

2. Выберите ячейку со свободным материалом.

3. Разверните свиток Maps (Карты текстуры), щелкните на кнопке None (Отсутствует) рядом с картой Reflection (Отражение).

4. В открывшемся окне Material/Map Browser (Окно выбора материалов и карт) выберите из списка Gradient Ramp (Усовершенствованный градиент).

Рис. 4.38. Настройки карты Gradient Ramp (Усовершенствованный градиент)

Разберем подробнее настройки этой карты. Прежде всего нужно в раскрывающемся списке Gradient Type (Тип градиента) выбрать значение Linear (Прямой), а в Interpolation (Интерполяция) – строку Solid (Постоянная). После этого назначьте два цвета: белый и черный (или близкий к черному). Для этого дважды щелкните на ползунке под шкалой градиентного перехода и в открывшемся окне Color Selector (Выбор цвета) выберите нужный цвет. Соотношение цветов должно быть близким к 1:2, то есть белый цвет должен занимать в два раза больше места, чем черный. Затем нужно повернуть карту на 90°, задав значение W для Angle (Угол) равным 90, и установить флажок Mirror (Зеркальное отображение) для координаты U. Чтобы избежать резкого перехода на стыке цветов, можно увеличить значение параметра Blur (Размытие). Можно также использовать карту Noise (Шум), чтобы еще больше сгладить резкий переход. В свитке Coordinates (Координаты) необходимо задать способ использования карты, установив переключатель в положение Environment (Окружающая среда), а из списка Mapping (Проекция), который определяет способ наложения координат, выбрать Spherical Environment (Сферическая фоновая), так как вы создаете карту для окружения. На этом с основными настройками можно закончить. В результате вышеописанных операций у вас должна получиться процедурная карта, подобная показанной на рис. 4.39.

Следующим шагом разработки материала хрома является создание материала Raytrace (Трассировка), который в качестве карты окружения будет использовать созданную вами градиентную карту. Для этого выполните следующие действия.

1. Щелкните на кнопке выбора материала – Gradient Ramp (Усовершенствованный градиент).

2. В открывшемся окне Material/Map Browser (Окно выбора материалов и карт текстур) выберите из списка карту Raytrace (Трассировка).

Рис. 4.39. Процедурная карта Gradient Ramp (Усовершенствованный градиент) после выполнения всех настроек

В результате в свитке Maps (Карты текстур) стандартного материала в качестве карты Reflection (Отражение) будет загружена карта Raytrace (Трассировка).

Можно ограничиться этим, но мы создадим еще материал Raytrace (Трассировка). Отличие карты Raytrace (Трассировка) от материала Raytrace (Трассировка) заключается в том, что материал имеет больше параметров и позволяет получить лучшее качество при визуализации. Для создания материала Raytrace (Трассировка) выполните следующие действия.

1. Выберите в окне Material Editor (Редактор материалов) ячейку со свободным материалом.

2. Щелкните на кнопке Standard (Стандартный) для выбора материала.

3. В открывшемся окне Material/Map Browser (Окно выбора материалов и карт текстур) выберите из списка материал Raytrace (Трассировка).

4. Скопируйте карту Gradient Ramp (Улучшенный градиент), щелкнув правой кнопкой мыши на кнопке Gradient Ramp (Улучшенный градиент), созданной ранее, и из появившегося списка выберите способ копирования Copy (Независимая копия объекта).

5. В свитке Raytra?e Basic Parameters (Базовые параметры трассируемого материала) материала Raytra?e (Трассируемый) щелкните правой кнопкой мыши на кнопке Environment (Окружающая среда) и из появившегося списка выберите Paste (Copy) (Вставить (копию)).

Рис. 4.40. Настройки параметров материала Raytrace (Трассировка) для хрома

При желании можно увеличить значение параметра Index Of Refr (Коэффициент преломления). В качестве типа затенения из списка Shading (Затенение) выбран Metal (Металл) – это также необязательно, но создает более жесткие цветовые переходы, характерные для хрома.

Более важным в настройках является параметр Reflect (Отражение), который управляет отражательной способностью материала. В данном случае нужно выбрать светло-серый или серо-голубой цвет (для придания этого оттенка хрому). Назначьте материал объектам (рис. 4.41).

Рис. 4.41. Объекты сцены после применения материала хрома

Рис. 4.42. Результат просчета при помощи стандартного визуализатора с применением параметра Area Shadow (Область тени)

Добавлю, что визуализация проводилась стандартным визуализатором программы 3ds Max 2008 без применения глобального освещения, каустики и других специальных эффектов, придающих изображению более реалистичный вид. В данной сцене использовалось только трехточечное освещение с применением Area Shadow (Область тени).

Еще один способ создания материала хрома – с помощью специальных растровых карт, имитирующих хромированный материал. Как правило, материал на основе таких карт имеет не очень реалистичный вид. Однако у этого способа есть и свои плюсы – минимальное время на настройку и визуализацию. Его использование оправданно для объектов на заднем плане.

Неплохого качества визуализации можно достичь, используя HDRI (High Dynamic Range Images – изображение с большим динамическим диапазоном) в качестве карты для материала хрома.

Улучшить конечное изображение можно также, применив подключаемый модуль визуализации – V-Ray. На рис. 4.43 показана та же сцена, визуализированная при помощи V-Ray без источников света, но с использованием глобального освещения.

Разница заметна, но если для вас имеет значение время визуализации, вы работаете на компьютере со слабым процессором или в сцене большое количество полигонов, то применение стандартного визуализатора вполне приемлемо. При использовании стандартного визуализатора сцена просчитывается быстрее примерно в полтора раза.

Рис. 4.43. Сцена, визуализированная при помощи подключаемого модуля V-Ray

Рис. 4.44. Фрагмент примитива Torus Knot (Тороидальный узел) с надписью

Вы можете также попробовать сделать хром на основе карты Swirl (Завихрение) или Noise (Шум). Более сложных эффектов можно достичь, используя различные комбинации процедурных карт.

ПРИМЕЧАНИЕ

В папке Examples\Глава 04\Chrom прилагаемого к книге DVD находится файл сцены chrom.max.

4.6. Практическое задание. Текстурирование натюрморта

В разделе «Практическое задание. Натюрморт» предыдущей главы мы простыми средствами моделирования создали сцену, представляющую собой натюрморт из фруктов и ягод. Рассмотрим некоторые способы текстурирования объектов этой сцены стандартными средствами 3ds Max 2008.

Для выполнения упражнения вам понадобится продолжить работу с созданной в гл. 2 сценой натюрморта. Вы также можете загрузить сцену fruits_start.max, расположенную на прилагаемом к книге DVD в папке Examples\Глава 04\Fruits.

Прежде чем мы приступим к непосредственному текстурированию объектов сцены, мне бы хотелось напомнить вам о том, что для правильного отображения материалов, содержащих текстурные карты, все моделируемые объекты нуждаются в проекционных координатах. Исключение составляют параметрические объекты, в свойствах которых есть предустановленные проекционные координаты (в свитке Parameters (Параметры) настроек объекта установлен флажок Generate Mapping Coords. (Генерировать координаты проецирования)), объекты, созданные при помощи некоторых модификаторов (например, Loft (Лофтинговые)), или в том случае, когда материал использует процедурные карты (то есть карты текстур, генерируемые программно).

Начнем текстурирование с простого объекта – апельсина. Фактура этого объекта не требует обязательного применения текстурной карты, ее можно создать при помощи процедурной карты Noise (Зашумление). Для текстурирования апельсина сделайте следующее.

1. Откройте Material Editor (Редактор материалов) и выберите ячейку со свободным материалом.

2. В свитке Blinn Basic Parameters (Базовые параметры раскраски по Блинну) щелкните на образце цвета рядом с Diffuse (Цвет рассеивания) для выбора базового цвета апельсина.

3. В открывшемся окне Color Selector: Diffuse Color (Выбор цвета: цвет рассеивания) установите значения составляющих цвета RGB: Red (Красный) – 230, Green (Зеленый) – 130 и Blue (Синий) – 50.

4. В области Specular Highlights (Зеркальные блики) свитка Blinn Basic Parameters (Базовые параметры раскраски по Блинну) задайте значение Specular Level (Уровень блеска) равным 30, а Glossiness (Глянец) – 10 (рис. 4.45).

5. В свитке Maps (Карты текстур) щелкните на кнопке None (Отсутствует) рядом с картой Bump (Рельефность).

6. В открывшемся окне Material/Map Browser (Окно выбора материалов и карт) выберите из списка карту Noise (Шум).

7. В свитке Noise Parameters (Параметры зашумления) карты Noise (Шум) установите значение параметра Size (Размер) равным 2.

8. Нажмите кнопку Go to Parent (Вернуться к исходному) и в свитке Maps (Карты текстур) настраиваемого материала установите значение величины рельефности равным -50 (рис. 4.46).

Рис. 4.45. Свиток Blinn Basic Parameters (Базовые параметры раскраски по Блинну) настроек материала апельсина

Рис. 4.46. Свиток Maps (Карты текстур) настроек материала апельсина

Для присвоения материала объектам сцены щелкните на кнопке Select by Name (Выделить по имени)

главной панели инструментов и в появившемся окне Select From Scene (Выбор из сцены) выберите из списка объекты Orange_00 и Orange_01. В редакторе материалов щелкните на кнопке Assign Material to Selection (Назначить материал выделенным объектам)

После присвоения объектам материала необходимо выполнить тестовую визуализацию и при необходимости подкорректировать параметры материала. При желании можно улучшить отображение апельсина, создав на основе выполненного материала составной материал Blend (Смешанный). Для этого сделайте следующее.

1. Щелкните в окне редактора материала на кнопке Standard (Стандартный) и в появившемся окне Material/Map Browser (Окно выбора материалов и карт) выберите Blend (Смешанный). В открывшемся окне установите переключатель в положение Keep old material as sub-material? (Оставить старый материал в качестве компонента?).

2. В свитке Blend Basic Parameters (Базовые параметры смешанного материала) щелкните на кнопке первого материала и перетащите его на второй, а в качестве метода копирования укажите Copy (Копия).

3. Выберите темно-оранжевый цвет диффузного рассеивания второго материала – это создаст на поверхности апельсина цветовые переходы.

4. В качестве маски используйте карту Noise (Шум).

Рис. 4.47. Схема материала Blend (Смешанный), назначенного апельсину

ПРИМЕЧАНИЕ

При необходимости вы можете открыть файл с именем fruits_end.max, расположенный на прилагаемом к книге DVD в папке Examples\Глава 04\Fruits, и проанализировать параметры составного материала.

Аналогичным образом создается материал для модели мандарина, с той лишь разницей, что цвет диффузного рассеивания должен иметь оттенок ближе к оранжевому, а карта рельефности – меньшее значение, так как поверхность мандарина имеет менее выраженную рельефность.

Рассмотрим текстурирование яблока с применением текстурной карты. Речь идет об использовании растрового изображения в качестве карты диффузного рассеивания, значит, объекту потребуются проекционные координаты. С этого и начнем.

1. Используя кнопку главной панели инструментов Select by Name (Выделить по имени)

выберите из списка три объекта AppleYellow.

2. Перейдите в режим Isolation Mode (Режим изолирования), для чего нажмите сочетание клавиш Alt+Q, что позволяет спрятать все объекты сцены, за исключением выделенного.

3. Выполните команду Group ? Open (Группа ? Открыть), чтобы получить доступ к объектам группы.

4. В одном из окон проекций выделите яблоко и примените к нему модификатор UVW-проекции, для чего выполните команду Modifiers ? UV Coordinates ? UVW Map (Модификаторы ? UV-координаты ? UVW-проекция).

5. В области Mapping (Проекционные координаты) свитка Parameters (Параметры) установите переключатель в положение Spherical (Сферические).

Таким образом, объекту были присвоены сферические проекционные координаты. Сейчас можно переходить к непосредственному созданию материала с текстурной картой яблока и назначению его объекту.

1. В окне Material Editor (Редактор материалов) выберите свободный материал.

2. Щелкните на кнопке рядом с Diffuse Color (Цвет рассеивания) в свитке Maps (Карты текстур).

3. В появившемся окне Material/Map Browser (Окно выбора материалов и карт) выберите Bitmap (Растровое изображение).

4. В открывшемся окне Select Bitmap Image File (Выбор растрового изображения) укажите путь к файлу с изображением текстуры яблока. На прилагаемом DVD это AppleYellTex.jpg в папке Examples\Глава 04\Fruits.

5. Присвойте материал модели яблока, перетащив его мышью из окна редактора материалов на объект в окне проекции, либо при выделенном объекте щелкните на кнопке Assign Material to Selection (Назначить материал выделенным объектам)

находящейся на панели инструментов окна Material Editor (Редактор материалов).