Программы для текстурирования 3д. Виды рельефного текстурирования. Мгновенное создание пресс-форм

3D моделирование — очень популярное, развивающееся и многозадачное направление в компьютерной индустрии на сегодняшний день. Создание виртуальных моделей чего-либо стало неотъемлемой частью современного производства. Выпуск медиа-продукции, кажется, уже не возможен без использования компьютерной графики и анимации. Конечно же, под разнообразные задачи в этой отрасли предусмотрены и специфические программы.

Выбирая среду для трехмерного моделирования, в первую очередь, следует определить круг задач, для решения которых она подходит. В нашем обзоре мы, также, затронем вопрос сложности изучения программы и затрат времени на адаптацию под нее, так как работа с трехмерным моделированием должна быть рациональной, быстрой и удобной, а результат получался качественным и максимально творческим.

Перейдем к разбору самых популярных приложений для 3D моделирования.

Autodesk 3ds Max

Самым популярным представителем 3Д-моделлеров остается Autodesk 3ds Max — самое мощное, функциональное и универсальное приложение для трехмерной графики. 3Д Макс — это стандарт, под который выпущено множество дополнительных плагинов, разработано готовых 3Д-моделей, отснято гигабайты авторских курсов и видеоуроков. С этой программы лучше всего начинать учиться компьютерной графике.

Эта система может использоваться во всех отраслях, начиная от архитектуры и дизайна интерьеров и заканчивая созданием мультфильмов и анимированных видеороликов. Autodesk 3ds Max идеален для статичной графики. С помощью него быстро и технологично создаются реалистичные картинки интерьеров, экстерьеров, отдельных предметов. Большинство разрабатываемых 3Д-моделей создаются именно в формате 3ds Max, что подтверждает эталонность продукта и является самым большим его плюсом.

Cinema 4D

Cinema 4D — программа, которая позиционируется как конкурент Autodesk 3ds Max. Синема обладает практически таким же набором функций, но отличается в логике работы и способах выполнения операций. Это может создать неудобства для тех, кто уже привык работать в 3Д Макс и хочет воспользоваться преимуществами Cinema 4D.

По сравнению со своим легендарным конкурентом, Cinema 4D может похвастать более совершенным функционалом в создании видеоанимаций, а также способностью создавать реалистичную графику в режиме реального времени. Уступает же Cinema 4D, в первую очередь, своей меньшей популярностью, из-за чего количество 3Д-моделей под эту программу намного меньше, чем для Autodesk 3ds Max.

Sculptris

Для тех, кто делает свои первые шаги на поприще виртуального скульптора, идеально подойдет несложное и веселое приложение Sculptris. С помощью этого приложения, пользователь сразу погружается в увлекательный процесс лепки скульптуры или персонажа. Воодушивившись интуитивным творением модели и развивая свои навыки, можно перейти на профессиональный уровень работы в более сложных программах. Возможности Скульптрис достаточны, но не полны. Результат работы — создание одиночной модели, которая будет использоваться при работе в других системах.

IClone

IClone — это программа, разработанная специально для создания быстрых и реалистичных анимаций. Благодаря большой и качественной библиотеке примитивов, пользователь может ознакомится с процессом создания анимации и приобрести свои первые навыки в этом виде творчества. Сцены в IClone создаются легко и увлекательно. Хорошо подойдет для первоначальной проработки фильма на этапах эскизирования.

IClone хорошо подходит для изучения и использования в простых или малобюджетных анимациях. Однако его функционал не так широк и универсален, как в Cinema 4D.

ТОП-5 программ для 3D моделирования: видео

AutoCAD

Для целей строительного, инженерного и промышленного проектирования применяется самый популярный чертежный пакет — AutoCAD от компании Autodesk. Эта программа обладает мощнейшим функционалом для двухмерного черчения, а также проектирования трехмерных деталей разной сложности и назначения.

Научившись работать в AutoCAD, пользователь сможет проектировать сложные поверхности, конструкции и прочие изделия материального мира и оформлять к ним рабочие чертежи. На стороне пользователя — русскоязычное меню, справка и система подсказок по всем операциям.

Эту программу не стоит применять для красивых визуализаций, как Autodesk 3ds Max или Cinema 4D. Стихия Автокада — рабочие чертежи и подробная разработка модели, поэтому для эскизных разработок, например, архитектуры и дизайна лучше выбрать более подходящий для этих целей Sketch Up.

Sketch Up

Sketch Up — это интуитивная программа для дизайнеров и архитекторов, которая используется для быстрого создания трехмерных моделей предметов, конструкций, зданий и интерьеров. Благодаря интуитивному процессу работы, пользователь может воплотить свой замысел достаточно точно и графически понятно. Можно сказать, что Sketch Up — самое простое решение, используемое для 3d моделирования дома.

Скетч Ап обладает возможностью создания как реалистичных визуализаций, так и эскизных чертежей, что выгодно отличает его от Autodesk 3ds Max и Cinema 4D. В чем уступает Sketch Up, так это в низкой детализации объектов и не столь большим количеством 3Д-моделей под свой формат.

Программа имеет простой и дружественный интерфейс, она проста в изучении, благодаря чему обретает все больше сторонников.

Sweet Home 3D

Если требуется несложная система для 3D-моделирования квартиры, на эту роль отлично подойдет Sweet Home 3D. Даже неподготовленный пользователь сможет быстро начертить стены квартиры, разместить окна, двери, мебель, нанести текстуры и получить эскизный проект своего жилья.

Sweet Home 3D — решение для тех проектов, в которых не требуется реалистичная визуализация и наличие авторских и индивидуальных 3Д-моделей. Построение модели квартиры основывается на встроенных библиотечных элементах.

Blender

Бесплатная программа Blender является очень мощным и многофункциональным инструментом для работы с трехмерной графикой. Количеством своих функций он практически не уступает большим и дорогим 3ds Max и Cinema 4D. Эта система вполне подойдет как для создания 3Д-моделей, так и для разработки видеороликов и мультфильмов. Несмотря на некоторую нестабильность работы и отсутствие поддержки большого числа форматов 3Д-моделей, Blender может похвастать перед тем же 3ds Max более продвинутым инструментарием создания анимаций.

Блендер может оказаться сложным в изучении, так как имеет сложный интерфейс, непривычную логику работы и нерусифицированное меню. Зато благодаря открытой лицензии он может быт успешно использован в коммерческих целях.

NanoCAD

NanoCAD можно считать очень урезанной и переработанной версией многофункционального AutoCAD. Конечно же, Нанокад не обладает даже близким набором возможностей своего прародителя, но подойдет для решения небольших задач, связанных с двухмерным черчением.

Функции трехмерного моделирования также присутствуют в программе, но они настолько формальны, что рассматривать их как полноценные 3Д-инструменты просто нельзя. Нанокад можно посоветовать тем, кто занимается узкими чертежными задачами или делает первые шаги в освоении чертежной графики, не имея возможности приобрести дорогой лицензионный софт.

Lego Digital Designer

Lego Digital Designer — это игровая среда, с помощью которой можно собрать конструктор Лего на своем компьютере. Это приложение можно лишь условно отнести к системам для 3Д-моделирования. Цели Lego Digital Designer — развитие пространственного мышления и навыков комбинирования форм и в нашем обзоре нет конкурентов для этого чудо-приложения.

Данная программа прекрасно подойдет для детей и подростков, а взрослые могут собрать из кубиков дом или машину своей мечты.

Visicon

Visicon — это очень простая система, используемая для 3d моделирования интерьера. Визикон нельзя назвать конкурентом для более продвинутых 3Д-приложений, зато он поможет справиться неподготовленному пользователю с созданием эскизного проекта интерьера. Его функционал во многом похож со Sweet Home 3D, однако Visicon обладает меньшим количеством возможностей. При этом, скорость создания проекта может оказаться быстрее, благодаря простому интерфейсу.

Простейшим способом создания несложных объемных объектов и их сочетаний в среде Windows 10 является использование интегрированного в операционную систему редактора Paint 3D. С помощью инструмента можно быстро и легко создавать, а также редактировать модели в трехмерном пространстве.

Приложение прекрасно подойдет пользователям, которые осуществляют первые шаги в изучении 3D-моделирования за счет простоты освоения и встроенной системы подсказок. Более опытные пользователи могут использовать Paint 3D в качестве средства быстрого создания набросков трехмерных объектов для дальнейшего использования в более продвинутых редакторах.

Вот мы и рассмотрели самые популярные решения для 3D моделирования. В качестве итога составим таблицу соответствия этих продуктов поставленным задачам.

Эскизное моделирование интерьера — Visicon, Sweet Home 3D, Sketch Up
Визуализация интерьеров и экстерьеров — Autodesk 3ds Max, Cinema 4D, Blender
Предметное 3D-проектирование — AutoCAD, NanoCAD, Autodesk 3ds Max, Cinema 4D, Blender
Cкульптурирование — Sculptris, Blender, Cinema 4D, Autodesk 3ds Max
Создание анимаций — Blender, Cinema 4D, Autodesk 3ds Max, IClone
Развлекательное моделирование — Lego Digital Designer, Sculptris, Paint3D

Знаменитые 3D-художники дают советы по текстурированию начинающим специалистам и делятся секретами с профессионалами.

Если концепт-художники могут позволить себе мечтать и летать в облаках, то текстуровщики должны быть собраны и внимательны к деталям. И этим ребятам нужно не только расставить все точки над i, но и «вылизать» каждую травинку, а также оставить пару ржавых пятен на самом новом и чистом в мире танке. Если в этих строках вы видите себя, то вам прямая дорога в гильдию текстуровщиков. Если нет, то возможно вы почерпнете для себя что-то новое и вдохновляющее.

«Необязательно детализировать объект в той же программе, в которой вы его скалптите. Очень часто, особенно для детализации одежды и всевозможных мелких деталей, я использую Photoshop» José Alves da Silva

Совет №1: Сегодня волосы, завтра деньги

«Я прорабатываю меши волос персонажей как можно тщательней, в топологии стараюсь придерживаться естественной формы волос. Таким образом, я могу легко развернуть свою модель, а затем, сузив волосы у кончиков, для которых я затем воспользуюсь текстурой шума (или фильтром Motion blur в Photoshop), создать видимость стильной прически», — говорит Andrew Hickinbottom .

Каждый волосок стоит проработки

Совет №2: Дела органические

«В Mudbox есть очень полезная кисть, Dry brush (и подобные ей кисти в других программах), которая позволяет быстро придать органической или не органической поверхности эффект пошарпанности. И, поскольку, эта кисть работает только с выступающими или впадающими участками геометрии, вы можете рисовать только по тем областям, которые наиболее подвержены воздействию окружающей среды. Вместе с картой Cavity вы можете нарисовать грязь, ржавчину или пыль на органике», — говорит Carlos Ortega Elizalde .

Игра называется «Добавить объекту грязи, ржавчины и несовершенства»

Для создания текстур Carlos Ortega Elizalde любит использовать Dry brush в Mudbox

Совет №3: PolyPaint в ZBrush

«Я раскрашиваю свои модели по простой схеме: 1 - основной цвет; 2 - второй основной цвет; 3 - светлые или темные оттенки основных цветов; 4 - теплые оттенки основного цвета, смешанные с цветом крови; 5 цвета со скрученной насыщенностью; 6 растеризованные цвета”, — говорит Luca Nemolato .

Создайте свою собственную схему работы, но всегда сохраняйте цвета и текстуры «чистыми»

Совет №4: Детализируйте с помощью Normal-карт

«Необязательно детализировать объект в той же программе, в которой вы его скалптите. Очень часто, особенно для детализации одежды и всевозможных мелких деталей, я использую Photoshop. С таким бесплатный софтом, как, например, xNormal (который устанавливает в Photoshop ряд удобных фильтров), можно легко сконвертировать Bump в Normal-карту (Height2Normals). Затем добавить эту карту новым слоем поверх существующего слоя с картой Normal, режим смешивания установить Overlay. Детализацию можно отрегулировать с помощью значения Fill», — говорит José Alves da Silva .

Детали должны быть видны на модели или на финальном ренедере?

Металлический материал очень сложно настроить, но, судя по работе José Alves da Silva, оно того стоит

Совет №5: Экспорт волос из ZBrush в 3Ds Max

«Волосы, созданные в ZBrush с помощью FiberMesh, можно воссоздать в 3Ds Max. Для этого нужно экспортировать кривые из ZBrush в 3Ds Max, чтобы использовать их как направляющие кривые. Выберите Export Curves из меню FiberMesh в ZBrush и сохраните волосы в формате OBJ. Выберите Import из меню File в 3ds Max и выберите OBJ-файл. В настройках импорта OBJ включите опцию Shapes/Lines, чтобы импортировать сплайны, также включите опцию Import as a single mesh, чтобы кривые импортировались одним файлом. Нажмите Import.

"Измените режим выделения объекта и выберите все сплайны. Общее количество сплайнов будет показано в меню модификатора (внизу Selection menu). Запомните это число. Примените модификатор Hair and Fur (WSM) к сплайнам. Значением Hair count будет число сплайнов. Выключите опцию Interpolate. Включите Rand. Отмасштабируйте до 0, а в настройках Frizz установите Frizz Root и Frizz Tip 0, чтобы исключить любую рандомность. Готово!”, — говорит José Alves da Silva.

Работать с волосами сложно, но возможно

Совет №6: Идеальные текстуры

«Текстуры я создаю в BodyPaint 3D, импортируя в программу геометрию из 3Ds Max с помощью специального плагина. В BodyPaint 3D я могу разрисовывать модель в режиме реального времени, а также легко получать такие карты как Diffuse, Reflection, Bump и Normal. Таким образом, я могу быстро детализировать 3D-модели и добавить им различных эффектов», — говорит Sérgio Merêces .

С помощью плагинов удобно получать различные текстуры

Совет №7: Все внимание на камеру

«Сложные сцены иногда состоят из сотен объектов, на то, чтобы создать для них UV-развертку и затекстурить, может уйти вечность. Поэтому я хорошо прорабатываю только те объекты, которые видны из камеры. Если объект попадает в фокус, его прекрасно видно, я создаю идеальную UV-развертку, детально раскрашиваю текстуры и создаю детальные материалы. В противном случае я использую сочетание из тайловых текстур, процедурных шумов и пары разных текстур для различных объектов. BerconMaps помогают отлично разнообразить текстуры объектов. Рисование по вертексам в 3Ds Max также дает неплохой результат для создания грязи или ржавчины. При этом наличие хороших UV-разверток необязательно», — Toni Bratincevic .

Неплохой подход - различная степень детализации объектов в сцене, в зависимости от их близости к камере

По-настоящему хорошие текстуры могут перевернуть мир. Toni Bratincevic

Toni Bratincevic - настоящий про во всем, что касается Dirt-карт. Toni Bratincevic

VertexPaint - еще один способ детализировать картинку и добавить ей реалистичности. Toni Bratincevic

Совет №8: Не мешайте свету «работать»

«Без корректно настроенных материалов очень тяжело «вытянуть» картинку. В таком случае даже хорошо поставленный свет не спасет ситуацию. Корректно настроенный материал и тщательно подобранные текстуры добавят шоту визуального разнообразия, а правильно поставленный свет завершит начатое», — говорит Francesco Giroldini .

Хорошие текстуры - самое важное в любой работе

Совет №9: Добавьте блеска

«Отражения - одна из важнейших и незаменимых составляющих реалистичной картинки. Их отсутствие может испортить весь шот», — говорит Francesco Giroldini.

Отражения - одна из самых сложнейших штуковин

Совет №10: Балансирование на грани

«При настройке шейдеров очень важно всегда найти золотую середину между тем, должен ли материал быть скорее диффузным или отражающим. Материалы с накрученной диффузностью дают более темные и размытые отражения, в то время, как сильно отражающие материалы, скорее всего, не будут отражать рассеянный свет или отразят его многократно», — говорит Francesco Giroldini.

При работе с текстурами берите за образец реальный мир

Не торопитесь

В моделировании, как и в текстурировании, очень важно помнить, что все детали могут использоваться по нескольку раз. Не жалейте времени и тщательно прорабатывайте текстуры, поскольку внушительный банк текстур всегда пригодится. Кроме того, практика ведет к совершенству, чем больше вы работаете над текстурами, тем лучше они будут.

«Без корректно настроенных материалов очень тяжело «вытянуть» картинку. В таком случае даже хорошо поставленный свет не спасет ситуацию», — говорит Francesco Giroldini.

Давно у меня была идея создать список полезных программ которые могут помочь вам в разработке. Некоторые из них просто незаменимы для создателя игр , а некоторые лишь дополняют и упрощают жизнь.
В интернете я не нашел универсального списка, так что прошу:

P.S. Версии программ я не записывал, уж как-то сами разберетесь какая версия вам больше нравится.
Ссылки не всегда ведут на скачивание файлов.

Для начала : Список игровых движков

3D

• Zbrush - программа для трёхмерного моделирования с имитацией "лепки" 3d-модели
• Mudbox - как Zbrush, только от Autodesk. И тот и тот хорошо по своему.
• Autodesk 3ds Max - тут всё понятно. Создание трёхмерной графики, анимация и т.д.
• Maya - идеален для создании анимации. Также содержит всё как для моделлинга, так и даже для некоторых симуляции (жидкости, дымы, пламя, ну и т.д.)
• Blender - хороший плюс в том, что бесплатный, в отличие от Maya и 3ds Max. Так же развивается как самостоятельный игровой(!) движок.
• TopoGun - программа ретопологии, предназначена для построения низко полигональной модели по поверхности высоко полигональной, отсканированной с помощью 3D сканера или созданной в среде Zbrush, Mudbox, и запекания текстур.
• Keyshot - средство интерактивной визуализации 3D сцен и моделей
• Headus UVLayout - программа для быстрого и качественного наложения UV развертки на 3D модели (используется многими профессионалами (например Gnomon) в индустрии игр и визуальных эффектов)
• Unfold3D - самостоятельная программа для автоматического создания текстурных координат для криволинейных поверхностей
• World machine - хороший генератор природных ландшафтов. На выходе даёт меш, текстуру, карту высот,
• Terragen - генератор ландшафта.Создает фотореалистичные пейзажи.
• Vue — программа трехмерного моделирования и рендеринга
• Speed tree modeler - генератор разнообразных деревьев. Полезно всем
• Makehuman - программа для генерации гуманоидных 3d-моделей
• Marmoset Toolbag - небольшой, удобный и полноценный редактор материалов и инструмент для быстрого представления трехмерных моделей в реальном времени.
• Marvelous designer - программа для моделирования и дизайна одежды. Предлагает встроенные механизмы симуляции ткани и рендера в режиме реального времени, функцию экспорта в распространенных форматах (Collada, OBJ/MTL).

2D

• Adobe Photoshop - лично я рисую в фотошопе, мне там намного комфортнее, но это дело вкуса.
• Pixplant - инструмент для создания бесшовных текстур из фотографий
• CorelDraw - графический редактор, как по мне, так больше подходит для художественного арта. Смешивание цветов - это хорошо.
• nDo2 - плагин для Photoshop. Позволяет создавать карты смещения и теней (ambient occlusion) в программе Photoshop с помощью инструментов ручного рисования. Кроме этого возможен просмотр 3D-превью получаемых карт.
• Alchemy - очень хорошая программка для создания скетчей. Есть возможность включить симметрию как горизонтальную, так и вертикальную.
• ArtRage Studio - так же интересная прога для рисования. Для скетчей/концептов самое то.
• Sketchbook pro (так же есть для планшетов) - рисовалка от Autodesk. Хорош для создания всяких эскизов
• Substance Designer - мощная программа, которая предназначена для создания, редактирования и обработки сложных текстур
• Filter forge - программа и высококачественный плагин для Photoshop с 4100 визуальными эффектами, 4400 текстурами. Позволяет так же создавать свои фильтры, текстуры, эффекты, искажения.
• xNormal - создание карт нормалей из Color Map.
• CrazyBump - генератор текстур (displacement, normal, occlusion, и specmaps, основанные на 2D изображениях)
• Knald - аналог CrazyBump
• Paint.NET - бесплатный растровый графический редактор
• Gimp - растровый графический редактор, программа для создания и обработки растровой графики и частичной поддержкой работы с векторной графикой.
• Inkscape - векторный графический редактор, удобен для создания как художественных, так и технических иллюстраций
• GraphicsGale - бесплатная программа, ориентированная на создания пиксель-арта, в том числе, и анимированного
• Adobe Flash - мультимедийная платформа компании Adobe для создания веб-приложений или мультимедийных презентаций

Воксельные редакторы | Voxel editors

Звук | Sound

• - свободный многоплатформенный аудиоредактор звуковых файлов, ориентированный на работу с несколькими дорожками.
• GoldWave - довольно мощный редактор аудио. По своей функциональности может поспорить с такими общеизвестными программами, как Adobe Audition, Sound Forge и т.п.
• FL Studio - отлично подойдет для написания музыки, есть много плагинов и разных паков со звуками
• Steinberg WaveLab - программа для записи и редактирования аудио профессионального уровня.
• Steinberg Cubase - программное обеспечение для создания, записи и микширования музыки
• Rosegarden - свободный MIDI-секвенсор, нотный редактор для Linux, использующий ALSA и JACK, программа для создания и редактирования музыки наподобие Apple Logic Pro, Cakewalk Sonar и Steinberg Cubase.
• Sound Forge - это профессиональный программный набор продукции цифровой звукозаписи включающий все, что вам необходимо на пути от необработанного звука до законченного продукта.
• Adobe Audition - выполняет все необходимые функции редактирования и сведения аудио. Обладает очень удобной навигацией и интерфейсом.
• sfxr - утилита для генерации "восьмибитных" звуков

Видео | Video

Текстовые редакторы | Text editors

• Notepad++ - свободный текстовый редактор с подсветкой синтаксиса большого количества языков программирования и разметки.
• JuffEd - текстовый редактор для Linux и Windows
• PSPad — бесплатный текстовый редактор и редактор исходных текстов программ, может работать даже с файлами на удаленном компьютере, по ftp, облакам
• jEdit - текстовый редактор, имеет открытый исходный код и поддержку синтаксиса множества языков программирования и разметки.
• ConText - хорошая альтернатива Notepad++
• Sublime Text - быстрый кроссплатформенный редактор исходных текстов программ.

Среда разработки | IDE

• Microsoft Visual Studio - набор инструментов призванный помочь разработчикам программного обеспечения, как новичкам, так и профессионалам + GhostDoc - плагин для Visual Studio, автодокументация Resharper - дополнение для повышения продуктивности работы в Microsoft Visual Studio
• IntelliJ IDEA — коммерческая интегрированная среда разработки программного обеспечения на многих языках программирования, в частности Java, JavaScript, Python
• Eclipse - свободная интегрированная среда разработки модульных кроссплатформенных приложений.
• NetBeans - свободная интегрированная среда разработки приложений на языках программирования Java, Python, PHP, JavaScript, C, C++, Ада и ряда других.
• Adobe Flash Builder - программный продукт компании Adobe, представляет собой IDE на основе Eclipse для создания многофункциональных межплатформенных интернет-приложений (RIA) с помощью Flex
• FlashDevelop - бесплатный аналог билдера с более скромными возможностями
• Olly Debugger - Win32 отладчик с огромным количеством необходимых функций, плагинов и настроек.
• Adobe Flash Professional - предоставляет среду для разработки анимированного и мультимедийного содержимого, позволяя графическим дизайнерам компоновать интерактивные интерфейсы, которые одинаково работают на настольных компьютерах и мобильных устройствах. Включена собственная поддержка HTML5.
• Xcode — интегрированная среда разработки программного обеспечения под OS X и iOS

Декомпилятор | Decompiler

• IDA - интерактивный дизассемблер, который широко используется для реверс-инжиниринга (исследование некоторого устройства или программы, а также документации на него с целью понять принцип его работы)\

Текстурирование - неотъемлемый этап 3d моделирования и визуализации трехмерного объекта. Создание текструры и ее наложение на 3д модель определяют ее качество, реалистичность и точность.

Применение профессиональных компьютерных программ, для работы с графикой дают неограниченные возможности работы с 3д-объектами, независимо от сложности конфигурации объекта, вида материалов и прочего.

Текстурирование

Текстура - это изображение (растровый формат), применяемое к полигональной модели путем наложения, с целью придания модели фактурности, рельефности и нужной цветовой окраски.

Текстурирование - важный этап в процессе создания и визуализации 3д модели изделия, позволяющий придать поверхности объемного объекта определенных параметров и свойств, для придания ее максимальной реалистичности и сходства с реальным объектом.

Качество текстурирования объекта определяется такими единицами как тексиль. Тексиль - это совокупность пикселей, приходящихся на 1 единицу текстуры. Формат и разрешение картинки используемой текстуры напрямую определяют качество итоговых результатов.

Создание текстуры - основные методы

Выделяют следующие основные методы создания текстур :

• отрисовка в графическом 2d редакторе, например, Photoshop;
• создание текстуры в 3D пакете для рисования, например, Mudbox, ZBrush, Mari или 3D-Coat;
• построение на основе процедурных карт;
• комплексным применением процедурных техник различного рода, 2d и 3d-формата.

К примеру, если необходимо создать текстуру кирпичной стены, то необходимо выполнить следующую последовательность действий:

• cоздание плоскости, поиск и доработка текстуры кирпичной стены. Создание бесшовной текстуры стены из кирпича в 2D программах;
• для придания текстуре кирпичной стены легкого реалистичного блеска создается карта блеска;
• шероховатость поверхности получается за счет создания карты неровностей;
• отражающая способность кирпичной стены создается при помощи карты отражений.

Пройдя последовательность данных этапов, смоделированная плоскость превратиться в реалистичную натуральную кирпичную стену.

Выделяют следующие основные виды текстурирования

• рельефное текстурирование;
• MIP-текстурирование.

Технология работы с 3д графикой, позволяющая создать поверхность моделируемого объекта в насыщенном и реалистичном исполнении.

Виды рельефного текстурирования

1. Bump mapping — технология, позволяющая придать поверхности моделируемого объекта эффект рельефа и тщательно ее детализировать. Создается данный эффект путем виртуального смещения пикселей, с помощью одноканальной карты высот и источника света. В результате можно получить участники с различной степенью освещенности. Bump mapping применяется при создании непростых бугристых поверхностей, выступов и впадин.
2. Normal mapping — метод изменения нормали пикселя на базе цветной карты нормалей. При этом изменения сохраняются в текселях. Данный метод самый точный, благодаря применению 3 каналов текстур в карте нормалей.
3. Parallax occlusion mapping - метод локальной трассировки лучей, используемый с целью определения высот и видимости текселя. Благодаря этому методу создаются более сильные глубины рельефа. Однако он не дает возмжности тщательной детализации объектов.

MIP-текстурирование - метод, при котором при наложении текстур применяются копии одной и той же иллюстрации текстуры, с разной степенью прорисовки деталей.

Применение текстурирования

Текстурирование применяется в следующих целях :

• демонстрация материала объекта;
• наглядное представление физических свойств 3д-объекта;
• моделирование световых эффектов и эффекта отражения, для придания реалистичности трехмерным объектам;
• моздание мелких деталей на поверхности моделируемого объекта;
• объемов.

Наиболее распространенными ошибками текстурирования являются :

• неверное масштабирование текстуры становиться причиной искажения изображения на поверхности моделируемого объекта;
• выбор некачественных текстур низкого разрешения;
• текстурирование сложных объектов с помощью инструмента UVW map, вместо UNWRAP UVW, что становиться причиной неверной настройки параметров;
• неверная настройка прозрачности текстур, параметров отражения и преломления;
• многократное дублирование изображения текстуры на одной поверхности снижает ее реалистичность.

В данной статье рассматривается способ быстрого текстурирования ребер модели по швам островов uv развертки в стиле текстур, раскрашенных вручную (hand painted textures , hand painting texturing ), а также для стилизации текстур в стиле Borderlands . Окрашивание рёбер белыми линиями, символизирующими, например, отражение света в hand-painted текстурировании, либо по которым пройдут темные линии, использующиеся в мультипликации для выделения контуров частей тела персонажа, строений и т.д., могут придать 3D модели индивидуальности и законченности.

Хочу сразу оговориться, что данный способ не всегда является оптимальным, поскольку может добавить общее количество дополнительных вершин модели в игровых движках, ведь uv развертка будет содержать заведомо большее количество швов 3D модели и островов развертки, о чем более подробно рассмотрено в статье . Однако данный способ рисования контрастных линий на ребрах 3D моделей – их высвечивание или затенение – все равно остается одним из самых быстрых и отлично подходит, как для неорганических 3D моделей (мехов, роботов, зданий, различных конструкций), так и для органических, включая андроидов, гуманоидов, животных и прочую живность. Конечно, нет красивей 3D моделей, затекстуренных вручную, например, в графических редакторах, таких как GIMP , Adobe Photoshop и т.д. или в приложениях, специально разработанных для текстурирования 3D моделей, например, Substance Painter от Allegorithmic, DDO Painter из набора Quixel SUITE 2 и других.

В данной статье я буду использовать 3D модель колонны, которую вместе с текстурами вы можете найти в конце статьи. В качестве 3D редактора был выбран Blender за его бесплатность и удобство работы через «горячие клавиши», однако данная техника текстурирования работает в любом другом редакторе трехмерных моделей, например, 3dsMax , Cinema4D или любой другой редактор, к которому вы привыкли. 3D редактор в данном конкретном случае нужен для того, чтобы создать uv развертку модели определенным способом, так что вместо 3D редактора вы можете использовать специализированные инструменты для создания развертки, такие как UVLayout , Unfold 3d и т.д., а можете использовать плагины для популярных 3D редакторов, к которым (плагинам) можно отнести UV Master для ZBrush от Pixologic, Ptex от Walt Disney Animation Studios и другие.

Обращаю ваше внимание, что конечный результат «ленивого» текстурирования ребер зависит от того, в каких частях модели проходят швы развертки.
Также обратите внимание, что если у вашей модели уже имеется развертка, то создание новой развертки или ее редактирование, практически всегда приводит к необходимости создания для 3D модели новой текстуры или редактированию старой.

Итак, приступим к созданию uv развертки. В качестве примера я буду использовать 3D модель колонны, которая уже появлялась в . Описанный в упомянутой статье метод автоматического создания uv развёртки отлично подходит для быстрого раскрашивания рёбер 3D модели.
Скачать 3D модель колонны и файлы текстур вы можете по ссылке в конце статьи. Я же, в свою очередь, расскажу об обеих методах создания uv развертки применимо к теме настоящей статьи.

Редактор uv развёртки и изображения. Создание изображения для uv пространства/uv плоскости

UV развертка в Blender’ отображается в отдельном окне редактора развёртки и изображения. Чтобы открыть редактор uv/изображения вместо одного из окон 3D вида, выберите под одним из окон 3D вида самую левую иконку с кубиком в изометрии, и в открывшемся меню типа редактора Editor Type выберите вкладку UV/Image Editor .

Создайте новое изображение для текстуры и uv развертки, задав ей размер вашей будущей или имеющейся текстуры, например, 512×512 пикселей.

Размер текстуры (разрешение изображения) определяется сложностью и количеством деталей вашей 3D модели, количеством элементов развертки, размером самого маленького значимого острова uv развертки и, самое главное, желаемым качеством рендера. Без создания изображения размер uv пространства будет определен в 1024×1024 пикселей. Также без такого изображения вы не сможете запекать текстуры материалов, карты нормалей, ambient occlusion и другие карты для 3D модели, включая диффузную карту, созданную путем запекания текстур, созданных в Cycles. О запекании текстуры Cycles в диффузную карту будет рассказано в отдельной ///статье.

Для того чтобы создать авторазвертку 3D модели, перейдите в режим редактирования меша, для чего выберите 3D модель Правой Кнопкой Мыши и нажмите клавишу ‘TAB ‘. Горячие клавиши в Blender работают для того окна, в котором находится курсор мыши. Теперь выберите все вершины меша вашей 3D модели (или всех составных мешей), нажав клавишу ‘A ‘. Чтобы создать uv развертку в зависимости от выбранных параметров (авторазвертку), нажмите клавишу ‘U ‘ и в открывшемся меню uv преобразования «UV Mapping » выберите вкладку «Smart UV Project «. Выставьте параметры, которые позволят вам создать uv развертку так, чтобы швы развёртки проходили по максимальному количеству ребер, которые вы хотите окрасить. В случае с используемой колонной такими параметрами являются:

— лимит угла Angle Limit в этот раз не трогаем и оставляем по умолчанию 66.00;

— Area Weight – тоже не трогаем;

— а вот параметру Island Margin , отвечающему за отступы между создаваемыми островами uv развертки выставим значения в 0.05, чего для изображения в 512х512 пикселей вполне достаточно. Для изображений с другими размерами значение для данного параметра может отличаться.

Если вы создали развертку, и вас не устроили какие-либо из ее параметров, вы можете нажать клавишу ‘F 6’ , чтобы открыть меню настроек последней выполненной операции. В это меню, в данном случае “Smart UV project ”, вы можете изменять параметры создания авторазвертки, изменения в которой будут немедленно отражаться на уже созданной uv развертке.

В отличие от процесса ручного создания uv развертки, после автоматического создания развертки ребра на 3D модели не маркируются в качестве швов (красным цветом). Чтобы посмотреть, по каким ребрам прошли швы развертки (а заодно и промаркировать ребра развертки в качестве швов), вы можете выбрать создание швов на 3D модели на основании островов uv развертки, если откроете меню развертки, выбрав “UVs ” под окном редактора развертки, в котором выберете вкладку “Seams from Islands ”.

Создание uv развёртки вручную

Если вы, как и я, предпочитаете создание uv развёртки вручную, а не автоматически, то этот раздел — для вас. Те же, кто создал uv развертку автоматически, данный раздел могут пропустить. В некоторых случаях, особенно в случаях с органическими моделями, авторазвертка может и не обеспечить желаемого результата в создании островов развертки.
Итак, выделите ребра 3D модели, которые в дальнейшем будут окрашены в задуманный вами цвет. Чтобы в Blender’е выделить необходимые ребра, для начала, выберите модель Правой Кнопкой Мыши и перейдите в режим редактирования меша (клавиша ‘TAB ‘). Для удобства выделения ребра меша, перейдите в режим выделения рёбер меша, для чего нажмите сочетание клавиш Alt+TAB и выберите в открывшемся меню режима выбора меша “Mesh Select Mode ” вкладку «Edge «. Чтобы выделить ребро меша, щелкните на нем Правой Кнопкой Мыши. Чтобы добавить другое ребро к уже выбранному ребру, нажмите и удерживайте клавишу ‘Shift ‘ и щелкните Правой Кнопкой Мыши на ребре, которое хотите добавить. Клавиша ‘Shift ‘ работает как для элементов меша (вершин, ребер, полигонов) так и для объектов (в режиме объекта, соответственно). Если вы хотите добавить сразу несколько рёбер/вершин/полигонов, принадлежащих одной петле/контуру, зажмите клавишу ‘Alt ’ и щелкните на одном из ребер Правой Кнопкой Мыши. Клавиша ‘Shift ‘ работает и здесь, т.е. комбинация клавиш для добавления «петельных» рёбер будет выглядеть как Shift+Alt+ПКМ (Правая Кнопка Мыши).

Как было сказано выше, клавиша ‘Alt ’ в сочетании с Правой Кнопкой Мыши позволяет выделять не одно ребро, а сразу несколько рёбер, являющихся продолжением друг друга, т.е. выделяются ребра, принадлежащие одной петле (loop), не важно, замкнута эта петля или нет. Данный способ выделения подходит и для четырехугольных полигонов, но не для треугольных, пятиугольных и т.д. полигонов, поскольку алгоритм выделения ориентируется на противолежащие ребра полигонов.

Более подробно про выделение полигонов, вершин и ребер (и не только про это) вы можете прочитать в руководстве пользователя Blender .
Хочу обратить ваше внимание, что не обязательно выбирать сразу все ребра, которые хотите отметить в качестве швов. Можно отмечать и маркировать их в качестве швов по частям.
Ребра модели также можно выделить, если выбрать все принадлежащие им вершины Правой Кнопкой Мыши в режиме выделения вершин меша.

Чтобы отметить выделенные ребра в качестве швов, нажмите сочетание клавиш Ctrl+E и в открывшемся меню рёбер «Edges » выберите вкладку «Mark Seam «. Отмеченные в качестве швов ребра будут выделены красным.

Теперь выберите весь меш своей модели (или все меши, если модель состоит из нескольких мешей), находясь в режиме редактирования, нажав клавишу ‘A ‘ один или несколько раз, пока все ребра и вершины модели не будут выделены желтым. Более подробно про монолитные и составные модели вы можете почитать в статье . После того, как вы выделите все составные элементы меша/мешей своей модели, нажмите клавишу ‘U ‘ и в открывшемся меню uv преобразования UV mapping выберите пункт “Unwrap ” или нажмите клавишу ‘U ‘ еще раз, чтобы создать для выбранных плоскостей uv развертку, которая отобразится в окне редактирования развёртки/изображения.

После того, как вы промаркируете все необходимые ребра в качестве швов, не забудьте также отметить в качестве швов ребра, отвечающие за получения правильной uv развертки (так для цилиндра, такими ребрами являются: одно из ребер на его боковой поверхности и ребра окружности, описывающей его основания), т.е. не забывайте про правила создания uv развертки без напряжений и наложения частей развертки друг на друга.

Обратите внимание, что переключение между отображением углового напряжения и напряжения по областям осуществляется в информационной панели инструментов (горячая клавиша — ‘N ’) во вкладке “Display ” кнопками “Angle ” и “Area ”, соответственно.

Кроме напряжений, вы можете заметить, что получившаяся форма uv развертки явно не располагает к беспроблемному текстурированию боковой поверхности цилиндра.

Наличие разряжений, как и напряжений, грозит артефактами отображения текстуры на 3D модели: где есть разряжения – текстура будет растянута, где есть напряжения — сжата.

Итак, как только вы создадите развертку своей 3D модели, необходимо будет экспортировать ее (развертку).

Выберите расположенный под окном редактирования развертки пункт меню UVs и в открывшемся меню выберите “Export UV Layout“, после чего в диалоге сохранения файла введите название файла для uv развертки, например, “pillaruv.png”, и выберите папку, в которую хотите ее сохранить.

В зависимости от режима редактирования развёртки (включен ли синхронный режим редактирования uv или нет) для экспорта uv развёртки вам может потребоваться выбрать все ее вершины в редакторе развертки перед тем, как выполнить экспорт.

Не забудьте экспортировать и саму 3D модель.

Раскрасили ребра модели черным и белым, научили ругаться …

Теперь давайте приступим непосредственно к разукрашиваанию рёбер. Откройте в графическом редакторе (GIMP , Photoshop или любом другом) файл с вашей uv-разверткой. Я буду описывать процесс в русифицированном GIMP ’е. Скопируйте 6-7 раз слой с разверткой и объедините слои-копии и оригинальный слой с Uv разверткой в один, чтобы развертка приняла более насыщенный вид, и вы могли выделить острова развертки, а не только черные линии. Измените имя объединенного слоя на “UVLayer ”.
Импортируйте новым слоем текстуру 3D модели, например, текстуру камня из магазина ассетов, назовите слой с текстурой “MainTexture ” и поместите ее под слоем «UVLayer «.

Как самому создать такую текстуру и карту нормалей к ней, будет рассказано в отдельной ///статье.

Теперь создайте еще один новый слой (Ctrl +Shift +N ), на котором мы будем рисовать линии, назовите его, например “L ines ”, и разместите поверх всех слоев. Сделайте слой «Lines » активным, щелкнув на его названии Левой Кнопкой Мыши . Теперь выделите элементы развертки по контуру, в нажмите и удерживайте клавишу ‘Alt ‘ и щелкните Левой Кнопкой Мыши на миниатюре слоя «UVLayer «.

Выберите кисть и шаблон кисти: щелкните Левой Кнопкой Мыши на иконке кисти и установите размер кисти при помощи клавиш ‘{ ‘ и ‘} ’. Выберите желаемый цвет кисти, в который хотите покрасить ребра модели, например черный. Теперь на активном слое «L ines «необходимо обвести линией с заданной толщиной, цветом и рисунком кисти выбранный ранее контур. Чтобы нарисовать линию поверх выделенного контура (по сути, обвести выделенный контур) выберите в главном меню вкладку «Правка «, которое открывает выпадающее меню, в котором выберите пункт “Обвести выделенное ”, чтобы открыть окно “Стиль обведения области ”. В открывшемся меню выберите “Обвести рисующим инструментом ”, затем выберите рисунок/шаблон кисти (на самом деле, это можно сделать в любой момент) и подтвердите обводку, нажав кнопку “Обвести ”.

Можно оставить обводку как есть, а можно добавить размытие и смещение/рябь к получившейся обводке. Можно также поработать ластиком с рваным шаблоном/рисунком кисти и различной прозрачностью. Данные операции отнимут меньше времени и сил, если для редактирования и создания текстур использовать графический планшет, например, Wacom . Графический планшет станет вам незаменимым помощником не только в графических приложениях, но и в 3D редакторах (например для ), а потом и вовсе заменит мышь.Показанная на рисунке текстура, получается при использовании двух текстур обводки (белая обводка – в одном слое, черная – в другом), где на одном слое обводки удаляем ненужные линии, например, удаляем черные линии в тех областях развертки, где мы не хотим их видеть. Другими словами, оставляем белые линии только для ребер, которые должны отражать свет, черные линии оставим для затемненных и загрязненных участков модели.

Теперь текстура готова и осталось лишь отключить видимость всех слоев кроме слоя “UVLayer” и “MainTexture ” и экспортировать ее в файл в формате, скажем, png или tiff.

Используем 3D модель и текстуру в Unity3D

Импортируйте текстуру в Unity3 D , перетащив ее из папки Windows в одну из подпапок папки Assets , и добавьте в слот Albedo меню настроек материала. Карту нормалей из архива добавьте в слот Normal Map .

Для раскрашенных описанным способом 3D моделей, ребра которых выделены черными и/или белыми линиями, отлично подойдет toon-шейдером (cartoon shader,мультяшные шейдеры). Один из таких бесплатных шейдеров, который позволяет выделять контуры игрового объекта целиком и его составных частей, представлен в магазине ассетов Unity3D под названием “Toon Shader Free ”.

На рисунке показана затекстуренная описанным в статье методом 3D модель с примененным toon-шейдером. Dreadnought Warhammer 40k

Post Views: 9 978