Создание материалов и текстур для трехмерных моделей. Создание бесшовной текстуры с помощью Texture Maker

При текстурировании различных объектов очень важно уметь создавать бесшовные текстуры. Наши советы и хитрости помогут вам избежать основных ошибок и лучше разобраться в сабже.

При текстурировании дорог, стен или крыш, например, для видеоигр особенно важно уметь создать тайловую или бесшовную текстуру на всю протяженность геометрии, поскольку создание текстуры для, например, целой кирпичной стены может оказаться довольно трудоемким процессом. Особенность такого подхода кроется в необходимости обмануть зрителя, не дав ему возможности отличить начало от конца текстуры.

Что такое бесшовная или тайловая текстура?

Бесшовная или тайловая текстура обычно является фотографией какого-либо объекта, например, кирпичной стены, которая может повторяться необходимое число раз без видимых швов или разрывов, при этом каждый угол изображения должен идеально совпадать с любым другим.

Если вы уже успели сфотографировать кирпичную стену и пытаетесь затайлить ее на геометрии, то ничего у вас не выйдет, поскольку левая часть текстуры не будет совпадать с правой. Для корректной тайловой текстуры характерно, что ее противоположные части идеально совпадают. Для такого эффекта необходимо проделать ряд манипуляций в Photoshop.

Как правильно снять фотографию

Существует множество вебсайтов с тайловыми текстурами. В целом это неплохо, большинство этих текстур идеально подойдет для вашего проекта, однако в некоторых случаях текстуры приходится создавать вручную, фотографируя окружающие объекты. На это существует несколько причин.

Во-первых, некоторые идеально подходящие текстуры недоступны для бесплатного скачивания, их можно только приобрести, что ощутимо скажется на вашем бюджете.

Во-вторых, обычно мы, прекрасно представляя себе, что нам нужно, безуспешно перерываем весь Интернет в поисках подходящей текстуры. В случае с кирпичной стеной гораздо проще подойти к понравившейся стене и сфотографировать ее.

В случае, если вы все-таки отважитесь на то, чтобы сфотографировать нужную текстуру, необходимо помнить о нескольких важных моментах.

Во-первых, необходимо встать параллельно объекту, на который нельзя смотреть под углом. Необходимо сфотографировать этот объект максимально прямо.

В дальнейшем объект, снятый под углом, может вызвать довольно странные искажения текстуры, которую будет невозможно корректно затайлить.

Пример неправильного ракурса можно увидеть на изображении ниже, из-за небольшой, казалось бы, перспективы, нижние кирпичи выглядят меньше верхних. Сделать такую фотографию тайловой будет довольно сложно.

При фотографировании текстуры необходимо также позаботится и о корректном освещении объекта. Стоит избегать всевозможных засветов. При уличной съемке лучше выбирать хорошо освещенные места, не снимая против солнца.

Создание бесшовной текстуры

Итак, фотография готова. Пришло время открыть ее в Photoshop и обрезать квадратом. Например, 1024×1024 или 2048×2048.

После этого с помощью инструмента Selection или команды Layer Via Copy необходимо выделить правую или левую часть изображения и перетянуть новую копию в противоположную часть изображения.

При этом в глаза сразу же бросится грубый шов, который необходимо пофиксить любым удобным способом, например, выбрать инструмент Eraser, уменьшить его Hardness и Opacity, и пройтись им по шву, что сделает его менее заметным.

Этот же процесс необходимо повторить и для верхней и нижней частей изображения. При попытке затайлить полученную текстуру незначительные швы все еще возникают. Это можно легко пофиксить с помощью инструмента Clone Stamp или любого другого подобного инструмента. Процесс, в зависимости от фотографии, может разниться, но незначительно.

Избавление от швов с помощью инструмента Patch

Со швами можно также распрощаться с помощью инструмента Patch, при этом необходимо сначала выделить нужный участок геометрии, а затем скопировать его на другой, например, на участок со швом. При этом Photoshop идеально сотрет какие-либо границы между этими участками изображения.

Такой подход лучше всего использовать для абстрактных фотографий, например асфальта или травы.

Умение создавать текстуру в Photoshop - полезный навык, особенно для работающих с 3ds Max. Для 3D графики текстуры играют очень важную роль. От качества текстур напрямую зависит качество визуализации 3D-сцены. Можно сказать, что 90% свойств материала несет в себе карта диффузного отражения, которая делается по фотографиям реальных фактур. В этом уроке я расскажу как создавать бесшовные текстуры из фотографий. В английском языке их обычно называют patterns или seamless textures .

Данный урок - первый в серии, посвященной подготовке текстур.

Идея первого метода проста: выбираем наиболее характерный фрагмент изображения, кадрируем его, применяем фильтр Offset, ретушируем стык.

В качестве исходного материала возьмем такое изображение. На нем неплохая текстура дерева. В качестве образца я взял кусок в левом нижнем углу и кадрировал его инструментом Crop .

Для 3D текстур желательно чтобы кусочек был квадратным. Это позволит в дальнейшем легче назначать координаты проецирования в программе трехмерного моделирования. Получился вот такой вот кусочек. С ним и будет идти вся дальнейшая работа.

Проверим выбранный кусок в качестве текстуры.
Командой Select > All выделяем все изображение целиком.
Вызываем в нем команду Edit > Define Pattern , которая определяет изображение как шаблон для заливки.
Теперь создаем новый документ большого размера, скажем 1024х768.
Вызываем команду Edit > Fill и выбираем образец для заливки.

Если теперь применить созданный образец, то мы получим явно заметные швы.

Для того чтобы получить возможность ретушировать стыки применим к кадрированному квадратику фильтр Filter > Other > Offset . В поля диалогового окошка вводим примерно половину размера картинки, хотя если просто подергать ползунки, то не составит труда загнать стыки в середину изображения.

В результате применения фильтра швы окажутся прямо посередине изображения, а левый и правый край автоматически согласованы. Остается только воспользоваться любым инструментом ретуширования для устранения стыков. Например, я чаще всего использую штамп клонирования, хотя и Patch tool тоже отлично подходит.

Если теперь применить созданный образец, то швов больше не видно. Обычно процедуру приходится повторять многократно до достижения удовлетворительного эффекта. При ретушировании следует обращать внимание на слишком характерные элементы изображения, заметные пятна и т.п. Ритмические повторения одинаковых сучков выдают искусственное происхождение текстурного рисунка.

3ds Max неверно интерпретирует CMYK-файлы текстур помещенные в слоты растровых карт материалов!

К сожалению, если в исходном изображении присутствует неоднородность в освещении выбранного фрагмента, то даже безупречная ретушь стыков не позволит сделать шаг текстуры незаметным. В этом случае следует использовать инструменты осветления-затемнения. Хотя более технологично использовать фильтры, но об этом в следующий раз.

Как известно, шмоток модов много не бывает, но каждому хочется выделить своего персонажа из толпы довакинов\нереваринов\эльфиек\вампиров... :)

Прекрасно знаю, как по-разному может выглядеть одна и та же вещь с разными текстурами. Поэтому, решила написать небольшой тутор по созданию текстур и ретекстуров для готовых моделек. А если точнее, то распишу последовательность действий, в которой я обычно работаю.
Недавно сделала несколько новых моделей, на примере одной из них буду показывать и рассказывать. Итак:

Название: Текстуры - тонкая материя.
Уровень сложности: Адепт.
Нужности: Photoshop+NVIDIA Tools Normalmap Filter+DDS Plugin, Autodesk 3D Max+Nif Plugin (Importer-Exporter).
Рейтинг: NC-17.
Размер: Миди.
Статус: Закончено.

Текстуры во многих играх "запаковываются" в форматDDS, по своей сути это еще один алгоритм сжатия изображения, как PNG или JPEG, который имеет гибкую систему настроек. Чтоб создавать игровые текстуры, нужно у

Если открыть чужую текстуру и с ходу начать поверх нее работать, то можно перепутать верх и низ, один элемент с другим, лево и право (да-да,так тоже можно). Некоторые текстуры интуитивно понятны, а в некоторых черт ногу сломит. Дабы не гадать на бобах и не запускать по сто раз игру для проверки, надо выяснить, с чем мы имеем дело:)
Цель описанных далее манипуляций - определить, как лучше работать над текстурой в 2D. Если вы ровненько наложили красивые текстурки и не можете понять, почему же в игре великолепные узоры поплыли, то 3D вам в помощь.
Нам понадобится рассмотреть выбранную модель в 3D максе. Макс у меня открыт почти все время, пока я делаю текстуру, в нем можно быстро посмотреть результат манипуляций в 2D редакторе, подключить сетку для лучшей ориентировки и т.д.
Модели в Скайриме (и еще в некоторых играх) в формате Nif. И для экспорта в макс нужно поставить Nif Plugin .

Нажимаем на эмблему макса в левом верхнем углу, Import.

Легче всего взять файл прямо из Data, но если вы выложили модель в любое другое место, проверьте, чтобы в пути к файлу не было русских букв (макс может выдавать ошибку). У меня импортер не ругается только на русскоязычные название жестких дисков и рабочий стол, но у всех по-разному, у вас может с рабочего стола не открыть.

Опять жмякаем Import.

Готово, модель с нами.

Выделим ее ЛКМ . Справа, на панели инструментов заходим во вкладку Modify , в списке у вас будет три модификатора.

Щелкаем на верхней строчке ПКМ , выбираем Collapse to -> Yes . (Просто мера предосторожности, чтоб избежать вылетов.)

Добрались до главного. Чуть выше, в Modifier List находим модификатор Unwrap UVW . Весь список не листаем, достаточно щелкнуть по нему и нажать U на клавиатуре, все просто. У меня этот модификатор до кучи вынесен на отдельную кнопку, прямо под списком, вместе с другими "горячими" модификаторами:D

[Для справки: этот модификатор позволяет присвоить пространственным точкам модели (вертексам) такое значение на плоскости, при котором рисунок, наложенный в дальнейшем на плоскость в 2D редакторе, не будет искажен на данной объемной модели. ]

Open UV Editor.

Открывшееся окно разворачиваем, в нем нам нужен пункт рендера развертки...Tools -> Render UVW Template.

Теперь выберем размер в пикселях. Корректными значениями будут: 8х8, 16х16,....512х512, 1024х1024, 2048х2048, 4096х4096. Выбирайте размер под свои нужды. Обычно я беру 4к или 2к (для больших и мелких объектов соответственно), изначальный большой размер дает лучшее качество при дальнейшем сжатии. 4к можно потом уменьшить на 2к, 2к на 1к и т.д. без значительных потерь. Уменьшать - не растягивать:D

Render UVW Template.

Полученное изображение сохраняем в формате PNG. Формат PNG очень классный, он сохраняет прозрачность. На кой черт оно нам надо? Изображение помещается в фотошопе на самый верхний слой, оно прозрачное и не содержит ничего лишнего, кроме граней модели. Если исходные текстуры на выбранной вами модели очень мусорные и невозможно из них понять, что к чему относится, то отрендеренная развертка поможет четко разграничить объекты.

Как я уже писала в самом начале, 3D макс оставляю открытым почти все время текстурирования. Есть еще несколько вещей, которые хотелось бы упомянуть.
Если после рендера все еще остается непонятным, какой элемент развертки за что отвечает, то можно использовать окно Unwrap , чтобы все прояснить. В левом нижнем углу нужно отметить "выделение по полигонам" и "выделение по элементу". Это позволит выделить элемент полностью, нажав на любой полигон, относящийся к нему.

Во вьюпорте элемент тоже выделяется.

Очень удобно для выявления вот таких маленьких объектов.

Развертки бывают разные..
Правильно сделанная развертка - залог вкусной текстурки. :3 Плохая развертка несет с собой отчаяние, разрушение и багет:С Она непредсказуема, с ней сложно работать в 2D редакторе. Прежде чем браться за ретекстур не лишним будет проверить, а стоит ли?

Material editor -> Diffuse -> Checker.

Перетаскиваем сферу (материал) на объект. Это стандартный материал макса для проверки на вшивость. Представляет из себя "шахматную доску". Там, где растягиваются квадраты, растянется и итоговая текстура. Все дело в степени потянутости...Есть приемлемые растяжения, а есть не совместимые с жизн работой в 2D редакторе. Некоторые модели лучше оставить в покое, серьезно..для безопасности своих же нервов.

При желании можно увеличить тайлинг (квадраты уменьшатся), чтобы оценить адекватность развертки на мелких деталях.

Плохо._____.

Приемлемые потягушки.

Сразу несколько примеров.

Все хреново:D

Обычно никто не заморачивается над мелкими деталями (шнурки, тонкая подошва, люверсы, заклепки, ремешки) - как развернулись, так и развернулись. Они могут растягиваться, лежать в куче, перекрывать друг друга. В подобных случаях, вытянуть ретекстур, не затрагивая исходную развертку, можно, но сложно. Одним из простых решений является однотонная заливка.
Еще чекер помогает увидеть соразмерность объектов. Больше квадраты - меньше места на развертке, меньше квадраты - больше места на развертке. Чем больше объект (платье, брюки, целое тело), тем больше информации в пикселях он потребует для качественного результата. Если маленький объект (бусина, пуговица, манжет) на развертке увеличен в ущерб бОльшему, это не есть гуд:С

Адекватная соразмерность.

Что-то не так...

Чужая модель - потемки. Если свой собственный меш я знаю от и до, какие где швы находятся, имеются ли искажения, как части развертки соотносятся друг с другом по размеру..и прочие мелочи, то чужой меш приходится изучать.

Ладно,перейдем уже к фотошопу.
Начнем с создания Diffuse map, а, проще говоря, нарисуем карту цвета. Одно важное действие, которое полезно предварительно сделать. Создать "маску" для каждого элемента. В кавычках потому, что это не маска слоя. Это всего один слой, на котором у меня лежать все силуэты элементов, залитые каким-нибудь одним цветом.

Вот так это выглядит.

Зеленые линии - границы элементов (верхний слой).

Маску всегда создаю с небольшим припуском, с помощью инструмента "перо". Никакие сглаживания не делаю, только грубое выделение. Главное - не оставлять открытые участки.
Все, что происходит в Вегасе, остается в Вегасе.
Все, что происходит дальше - находится между первым слоем и слоем с маской. Слоев получается много, очень много..слишком:\ (Я делаю резервные копии всего, что только можно, поэтому к концу работы собирается огромная группа "Резерв".)

Для каждого объекта (или материала) создаю свою папку, чтобы они не зависели друг от друга. Я не сливаю слои до последнего, чтоб была возможность скорректировать один элемент, не затрагивая остальные.
В процессе работы на слоях скапливается много шлака. В любой момент можно встать на слой-маску, сделать выделение нужного объекта, инверсию выделения и быстро удалить весь мусор. Или нарезать и примерить пачку фото, в поисках подходящей текстуры.
Кстати, не всегда можно найти подходящую под замысел картинку в и-нете, иногда приходится действовать по вдохновению, my brothers. Например, за основу для подошвы я взяла фото собственного сапога. И вообще, стараюсь фотографировать все, что может пригодиться для текстурирования. Также для создания подошвы мне понадобились старый забор, гвоздодер и наждачка.

Еще слой-маска полезен, если у вас нет возможности или желания запекать карту теней. Выделяем нужный объект и, ориентируясь по слою с разверткой, чисто и быстро накидываем тени.

Cнова открыв Material editor , можно примерить текстуру на модель: Diffuse -> Bitmap -> Твоя_текстура.jpg\png\tiff....

Теперь уже можно в целом посмотреть на то, что мы натворили. Включив сетку, увидим, как исправить тот или иной косяк, на какое конкретно место что нужно передвинуть.

Теперь пора оживить модель. Normal map - та самая карта, которая дает плоскому Diffuse map рельеф. Грубо говоря, эта карта создает реакцию на свет и тень. Наложив нормали на лоу-поли модель можно добиться эффекта объема.

Мидл-поли штаны и хай-поли обувь.

Normal map штанов.

Реакция на освещение.

Карту для штанов я снимала с хай-поли модели.

Нормали могут выглядеть по-разному. Для рендера в 3D максе, например, подходит ч\б версия диффуза, но он также воспринимает и другие виды нормалей. Далее я распишу один из способов создания подобной карты в фотошопе.

Нам понадобится установить NVIDIA Tools Normalmap Filter .
Сперва нужно обесцветить созданный ранее диффуз. Но перед этим важно учесть одну особенность: темные оттенки воспринимаются как углубления, а светлые - как выпуклости. Что из этого следует? Нужно обратить внимание на материалы: царапины всегда будут светлее основы, а т.к. царапины - это углубления, то придется их сделать темными, чтоб фильтр их понял правильно.

Например, на этой текстуре присутствует два материала: кожа и металл. Оба они имеют царапины.

Простое обесцвечивание даст нам инверсию света и тени при рендере. Правильная основа для применения фильтра будет выглядеть примерно так.

В данном случае я инвертировала сразу оба материала.
Что касается наших ботинок, то на них есть некоторые материалы, которые не нуждаются в инверсии. Колдовать придется с металлом, темными швами и царапинами на подошве. Подошва представляет собой наиболее сложный объект, т.к у нее есть ребристая поверхность, которую НЕ нужно инвертировать, и царапины, которые нужно инвертировать. Упорядочивание слоев и групп может показаться слишком педантичным, но сейчас без этого было бы очень сложно.
Первым шагом я создаю две новые группы Normal и Diff (да-да, снова группы, еще больше групп). В Diff скидываю весь диффуз и отключаю тени, сейчас они не понадобятся. Далее, стоя на группе Diff, нажимаю Ctrl+Alt+Shift+E. Создается слой со всем содержимым, который отправляется в папку Normal (можно перед этим еще фон отключить, но это не столь важно). Применяем к нему обесцвечивание.

Группу Normal пока можно скрыть и заняться сложными пациентами. После обработки, накладываю инвертированные объекты поверх обесцвеченных. Можно еще подтянуть контраст или наоборот, приглушить некоторые моменты. Теперь все готово к применению фильтра Normalmap .

Заходим в Фильтр -> NVIDIA Tools -> NormalMapFilter . В окне настроек можно поменять Scale, попереключать каналы (задействует красный, зеленый, синий или все сразу) и посмотреть на результат. Сейчас меня устроили такие настройки.

Результат можно оставить как есть, он вполне самодостаточен.
Нормал, снятый с хай-поли модели, имитирует общую форму, нормал, полученный в фильтре, имитирует микрорельеф. Их можно миксовать между собой, чтобы добиться более реалистичного эффекта.

Вот что получаем на выходе.

Рельеф сразу же хорошо прочитывается. Но, на мой взгляд, выглядит плосковато, при приближении это видно.

Добиться лучшего эффекта можно несколькими простыми действиями. Копируем полученный слой, ставим ему режим перекрытия и применяем на нем фильтр Размытие по Гауссу . А дальше только нажимаем Ctrl+J (скопировать слой) и Ctrl+F (применить последний фильтр, в нашем случае "размытие").

Теперь больше похоже на правду.

Кратко о Specular map (карта блеска). Тут уже более-менее без выкрутасов. Нам понадобится простой ч\б вариант диффуза. Регулировка производится таким образом: черный цвет - нет блеска, белый цвет - есть блеск. Металл может быть ржавый, тусклый. Или наоборот - отшлифованный. Кожа может быть матовой, потертой или лакированной. Свойства материала настраиваются в соответствии с задумкой.
Спекуляр может быть сохранен как отдельная карта или вставлен в альфа-канал нормала.

Последним пунктом является сохранение созданных текстур в DDS формате. Файл -> Сохранить как , выбираем расширение DDS . В открывшемся диалоговом окне нам предлагают выбрать тип текстуры и степень сжатия. Подробно про разные алгоритмы сжатия можно почитать и еще . Сейчас я сохраняю в DXT5 .

Теперь можно закинуть получившиеся файлы в нужную директорию и посмотреть на результат в игре.

Достаточно было зайти в Скай один раз, чтобы убедиться, что все в порядке.

All done. Постаралась рассказать обо всем понемногу. Надеюсь, вы нашли для себя что-то полезное в этом руководстве.