Настройка базовых параметров анизотропной и многослойной покраски

Anisotropy – параметр ассиметричности формы

Orientation – угол ориентации анизотропного блика в градусах

Для многослойной покраски

Color – цвета бликов

Level – яркость бликов

Настройка базовых параметров металлической раскраски и раскраски по Штраусу

Specular Level – увеличивает яркость пятна блика и одновременно снижает интенсивность диффузного рассеивания

Glossines – задает размер пятна зеркального блика на поверхности материала и влияет на его яркость

Для раскраски по Штраусу

Color – цвета бликов

Glossines – задает размер пятна зеркального блика на поверхности материала и влияет на его яркость

Metalness – упарвляет степенью похожести материала на полированный металл

Раздел Extended Parameters

Falloff - параметр изменения прозрачности. Всегда оказывает влияние на прозрачность материала независимо от того, является ли прозрачность менее 100% или же при этом используется карта прозрачности. Значение параметра Falloff обуславливает прозрачность центра поверхности с помощью опции In (вовнутрь) или на краях поверхности с помощью опции Out (наружу).

Amt. – степень прозрачности

Filter – цвет светофильтра, указанный в поле образца справа от переключателя, умножается на цвет оъбекта, расположенного позади прозрачного материала.

Subtractive – ведет к вычитанию пропущенног цвета из цвета объекта, расположенного позади

Additive – ведет к слаганию указанных компонентов

Index of Refraction – коэффициент преломления

Wire - данная опция позволяет исключить поверхность и заменить каждый видимый каркас либо лоскут линией или проволокой. В поле Size задаете величину проволоки в единицах или пикселях.

Reflection Dimming - затемнение отражения. Этот параметр затемняет карты отражения, которые в тени.

Dim Level – степень ослаления блеска в тени

Refl. Level – степень зеркального отражения вне тени

Раздел SuperSampling

Enable Sampler – включает режим сглаживания изображений материалов

Subsamp. Texture – включает режим, при котором метод сверхразрешения применяется также и к текстурным картам из состава материалов

Adaptive – позволяет включить режим адаптации, при котором уровень качества усреднения выирается программой

Threshold – задает предельную долю изменения цвета пикселей, при превышении которой программа использует полный размер области усреднения, определяемый параметром Quality

Adaptive Halton – алгоритм усреденеия цвета пикселя в области, размер которой по осям X и Y меняется случайным образом и может составлять от 4 до 40 пикселей

Adaptive Uniform – алгоритм усреденеия цвета пикселя в области постоянного размера, который и может составлять от 4 до 36 пикселей

Hammersly – алгоритм усреденеия цвета пикселя в области, размер которой по оси X не меняется, а по оси Y меняется случайным образом и может составлять от 4 до 40 пикселей

Max 2.5 Star – усреднение пикселя по четырем соседям

Quality - счетчик уровня качества адаптивных алгоритмов сглаживания

Раздел Maps

Ambient - подсветка, эта карта используется довольно редко (чаще используется вместе с Diffuse). Можно заменить картой текстуры цвет подсветки материала. Эта карта будет проявляться на участках поверхности объекта, находящихся в тени. Этот эффект может быть использован для создания рисунков на металлических поверхностях, которые представляют собой участки травления, анодирования.

Diffuse - карта диффузного отражения, использование данной карты взамен диффузного цвета придает материалу вид использованной текстуры. Наиболее часто используемая карта

Specular - зеркальное отражение, предназначена для особых случаев, когда требуется управлять тем, что видно в зеркальной подсветке материала. В результате может быть получено тонкое отражение или только его изменение, которое видно в том случае, когда подсветка, создаваемая падающим светом, проходит по поверхности. Эти карты используются при размещении на объекте изображения источника света данной сцены. Поскольку это изображение имитирует отражение, то растр должен представлять собой требуемый вид участка вокруг подсветки, вызванной данным источником света. Голая лампочка, узорчатое окно с занавесками, декоративный уличный фонарь или палящее солнце являются примерами применения подобного рода карт

Shininess - глянцевидность, интенсивность цвета текстурной карты используется для определения мест появления зеркальных бликов на поверхности материала

Shin.Strength - сила блеска, данная карта управляет яркостью подсветки, изменяя затемнение подсветки от полного до отсутствия такового, и не оказывает влияние на размер подсветки

Self - Illumination - самосвечение, использование карты текстуры вместо характеристики самосвечения обеспечивает возможность управления тем, какие участки объекта будут демонстрировать этот эффект. Под черными участками карты объект не будет светится, а белые соответствуют максимальной интенсивности свечения

Opacity - непрозрачность, используется для определения рисунков на поверхности, которые можно видеть насквозь, включая такие объекты, как отверстия, узорчатое стекло или полупрозрачные панели. При этом чистый белый цвет является непрозрачным, а черный - полностью прозрачный, оттенки серого получаются пропорционально уровням непрозрачности

Bump - рельефность, придает поверхности имитируемую текстуру, указывая при этом на те участки, которые должны быть вытянутыми, выступающими или "выдавленными". Цвета карты в данном случае используются для изменения углов ориентации нормалей граней в процессе построения изображения сцены, что ведет к имитации бликов и теней на поверхности. Это придает поверхности объекта такой вид, как будто на ней есть трехмерные неровности, хотя фактически моделирование геометрии неровностей не производится.

Filter Color - карты цвета фильтра обычно работают в тесной связи с режимом непрозрачности. С помощью карты текстуры можно управлять изменением цвета фона, наблюдаемого сквозь прозрачные материалы.

Reflection - в данном случае растровая карта используется для имитации отражения окружающей обстановки на поверхности объекта. Основные типы карт : Reflect/Refract, Flat Mirror Raytracer)

Refraction - карта преломления (разновидность карты непрозрачности Opacity). С ее помощью можно имитировать искривление света, проходящего через прозрачный но толстый материал.

Displacement - карта смещения, работаетт только с NURBS - поверхностями либо Patch - поверхностями. Карта применяет шкалу карты яркости, чтобы произвести смещение. Более светлые цвета вытягиваются больше чем более темные цвета.

Карты текстур

Мах имеет в своем составе такое большое число разнообразных карт текстур, а сами карты обладают таким количеством настраиваемых параметров, что оказывается возможным выполнить имитацию практически любого материала, имеющегося в природе или существующего только в воображении.

Основная часть карт текстур (а их в Мах 2008 реализовано 35 типов) — это всего лишь фотографии или изображения, синтезируемые программой по заданным алгоритмам и воспроизводящие характерный рисунок поверхности тех или иных объектов реального мира. Существует несколько специальных типов карт текстур, призванных обеспечивать эффект зеркального отражения окружающих объектов на поверхности текущего материала или эффект преломления лучей света при прохождении через прозрачный материал.

В данном занятии будут рассмотрены следующие вопросы:

• использование свитка Maps (Карты текстур);

• свойства материалов, которые могут имитироваться картами текстур;

• типы и особенности использования проекционных координат;

• назначение и использование двумерных, трехмерных, составных карт текстур, карт-модификаторов цвета, а также карт, предназначенных для имитации эффектов отражения и преломления световых лучей;

• применение модификаторов UVW Map (UVW-проекция), UVWXform (Преобразование UVW) и Unwrap UVW (Развертка UVW);

• назначение и использование утилиты Map Channel Info (Сведения о проекционных каналах).

Свиток Maps редактора материалов

В свитке Maps (Карты текстур), фрагмент которого показан на рис. 35, сосредоточены средства управления параметрами материалов, создаваемых с использованием карт текстур.

Рис.35. Фрагмент свитка Maps редактора материалов с активными группами элементов управления

Свиток состоит из 24 разделов, размещенных один под другим, как строки в таблице. Каждый раздел содержит наименование характеристики материала, которой можно управлять с помощью карты текстуры, флажок активизации карты, счетчик доли вклада карты в результирующий вид материала и кнопку выбора типа карты текстуры, на которой по умолчанию имеется надпись None (Нет). При этом 12 групп названных элементов активны, а еще 12 находятся в резерве и недоступны для использования. Кнопки выбора карт текстуры являются аналогами маленьких квадратных кнопок без надписи, располагающихся справа от многих параметров материалов в свитках базовых параметров методов раскраски.

С помощью этого свитка можно назначать карты текстуры вместо основных цветов стандартных материалов, таких как Ambient Color (Цвет подсветки), Diffuse Color (Цвет диффузного рассеивания), Specular Color (Цвет зеркального блика) и Filter Color (Цвет фильтра). Кроме этого можно назначать карты текстуры для управления следующими свойствами материалов: Glossiness (Глянцевитость), Specular Level (Сила блеска), Self-Illumination (Самосвечение), Opacity (Непрозрачность), Bump (Рельефность), Reflection (Отражение), Refraction (Преломление) и Displacement (Смещение). В некоторых случаях, например при использовании раскраски по Штраусу или материала типа Ray-traced (Трассируемый), в свитке Maps (Карты текстур) могут появляться некоторые дополнительные характеристики материала, которые можно имитировать картами текстур.

Одна и та же карта текстуры при ее помещении в разделы различных характеристик материала ведет себя по-разному. Например, при использовании текстурной карты в качестве цвета диффузного рассеивания рисунок карты полностью или частично замещает собой соответствующий цвет материала. В разделе непрозрачности рисунок текстуры управляет степенью прозрачности материала, в разделе рельефности используется для имитации кажущихся неровностей поверхности и т. п.

Порядок применения карт текстур к материалу

Чтобы применить карту текстуры к той или иной оптической характеристике текущего материала, разверните свиток Maps (Карты текстур) редактора материалов и щелкните на кнопке с надписью None (Нет) справа от наименования характеристики материала, с которой должна быть связана текстурная карта. Чтобы разблокировать кнопку выбора карты для параметра Ambient Color (Цвет подсветки), щелкните на кнопке со значком в виде замка справа от кнопки с надписью None (Нет). Для применения карт текстуры к таким характеристикам, как цвет диффузного рассеивания, зеркального отражения или подсветки, а также к ряду других характеристик, можно, не разворачивая свиток Maps (Карты текстур), щелкнуть на маленькой квадратной кнопке без надписи в свитке базовых параметров выбранного метода тонированной раскраски. Такой способ ведет к тому же результату: появится окно диалога Material/Map Browser (Просмотр материалов и карт текстур) с вариантом списка просмотра, в который включаются только различные типы карт текстур, как показано на рис. 36.

Дважды щелкните на имени карты текстуры нужного типа в списке окна просмотра. Выбор карты любого типа, кроме Bitmap (Растровая), обеспечивает возврат обратно в редактор материалов. При выборе растровой карты сначала появляется окно диалога Select Bitmap Image File (Выбор файла растрового изображения), предназначенное для выбора графического файла, которое будет применяться в качестве растровой карты. После выбора нужного файла происходит возврат в окно редактора материалов. По возвращении в окно редактора материалов в нем обнаруживается новый набор свитков. Эти свитки, состав которых зависит от типа выбранной карты текстуры, позволяют настроить параметры карты и особенности ее ис­пользования в составе материала и будут рассмотрены далее. Карта текстуры становится компонентом материала, демонстрируемого в активной ячейке образца редактора материалов. Имя компонента отображается в поле раскрывающегося списка редактора материалов (например, как Map #1).

Для возврата назад, к параметрам материала, можно использовать один из трех способов:

• щелкнуть на имени материала в раскрывающемся списке имен (оно появится там над именем карты-компонента);

• щелкнуть на кнопке Go to Parent (Перейти к составному материалу);

• нажать кнопку Material/Map Navigator (Путеводитель по материалам/картам текстур), вызвав одноименное окно диалога, и в этом окне щелкнуть на строке с именем материала.

После возврата на уровень материала обратите внимание на то, что в свитке Maps (Карты текстур) на кнопке выбора карты текстуры вместо надписи None (Нет) появилась надпись, указывающая порядковый номер использованной карты (нумерация ведется в пределах сеанса работы с Мах) и в скобках — тип карты, например: Map #1 (Bitmap) — Карта № 1 (Растровая).

Отрегулируйте долю вклада текстуры в итоговый материал с помощью счетчика группы Amount (Доля вклада). Флажок активизации действия карты текстуры в левой части соответствующего раздела свитка Maps (Карты текстур) устанавливается автоматически. При необходимости временно выключить действие текстуры снимите флажок.

Рис.36. Список карт текстур в окне диалога Material/Map Browser

Отмена назначения карт текстур

Ч тобы отменить карту текстуры, назначенную той или иной оптической характеристике материала, перейдите с уровня редактирования параметров составного материала к редактированию параметров карты текстуры, щелкнув на кнопке выбранной карты в свитке Maps (Карты текстур). Щелкните в окне редактора материалов на кнопке справа от раскрывающегося списка имен материалов, на которой написан тип отменяемой карты текстуры, а затем дважды щелкните на строке NONE (НЕТ) в появившемся окне диалога Material/Map Browser (Просмотр материалов и карт текстур).

С

Рис.19. Исходный вид сцены,

войства материалов, имитируемые картами текстур

Мах позволяет применять карты текстур к разнообразным характеристикам стандартных материалов, перечисленным в свитке Maps (Карты текстур). Ниже поясняется использование карт текстур для имитации оптических характеристик стандартных материалов и управления ими на примере простой сцены, показанной на рис. 19.

Diffuse

Раздел Diffuse (Цвет диффузного рассеивания) позволяет применять карту текстуры для полного замещения цвета диффузного рассеивания материала или в комбинации с ним, что равноценно нанесению рисунка на поверхность материала, как показано на рис. 20.

Рис. 20. Растровая карта текстуры (слева) и материал с этой текстурой в разделе цвета диффузного рассеивания (справа)

Чаще всего в этом разделе используется карта текстуры типа Bitmap (Растровая), с помощью которой можно нанести на поверхность объекта фотографию или рисунок какого-то реального материала. В качестве текстуры цвета диффузного рассеивания с успехом можно применять так называемые процедурные карты, генерирующие рисунок текстуры расчетным путем: Tiles (Плитки), Checker (Шахматное поле), Marble (Текстура мрамора), Perlin Marble (Перламутровый мрамор), Planet (Планетарная), Speckle (Крапинки), Splat (Брызги краски), Stucco (Штукатурка), Waves (Волны), Wood (Древесина) и т. п.

Opacity

Раздел Opacity (Непрозрачность) позволяет применить к материалу карту текстуры, управляющей тем, какие участки материала обладают прозрачностью, а какие — нет. Степень прозрачности принимается пропорциональной яркости отсчетов карты текстуры, то есть величине параметра Value (Яркость) HSV-модели цвета. В связи с этим нет смысла использовать в данном разделе цветное изображение текстуры, достаточно черно-белого. Если текстура черно-белая, то белые отсчеты текстуры придают материалу полную непрозрачность, черные — полную прозрачность, а промежуточные значения обеспечивают полупрозрачность материала, как показано на рис. 21. Размещение текстурной карты в этом разделе позволяет, например, создавать надписи на стекле.

При имитации стекла и подобных ему прозрачных материалов для управления прозрачностью в раздел Opacity (Непрозрачность) обычно помещают карту текстуры Falloff (Спад). Она позволяет создать впечатление, что прозрачность материала зависит от угла, под которым линия взгляда встречается с поверхностью объекта, что соответствует реальности. Там, где линия взгляда направлена на поверхность почти параллельно ее нормали, прозрачность максимальна, а там где угол между нормалью и линией взгляда близок к 90°, прозрачность отсутствует (рис. 21). При моделировании материала водной поверхности в раздел Opacity (Непрозрачность) с той же целью обычно помещают карту текстуры Gradient (Градиентная).

Рис. 21. Материал с растровой картой текстуры в разделе непрозрачности

Рис. 22. Материал с картой текстуры Falloff в разделе непрозрачности выглядит, как тонкое стекло

Помимо названных карт в этом разделе могут использоваться те же карты текстуры, что ив разделе Diffuse Color (Цвет диффузного рассеивания). Кроме того, для управления прозрачностью могут применяться различные процедурные карты, генерирующие случайные или регулярные черно-белые узоры, например карты типа Cellular (Ячеистая), Noise (Неоднородности), Smoke (Задымление) и т. п.

Bump

Раздел Bump (Рельефность) позволяет применить карту текстуры для придания поверхности объекта видимости трехмерных неровностей за счет модификации направлений нормалей. Кажущаяся рельефность управляется яркостью отсчетов карты текстуры, то есть величиной параметра Value (Яркость) HSV-модели цвета. В связи с этим в данном разделе достаточно черно-белого изображение текстуры. Если текстура черно-белая, то белые отсчеты кажутся выступающими над поверхностью, а черные — вдавленными в нее. Доля вклада карты в разделе рельефности меняется не от 0 до 100, как в большинстве остальных разделов, а от 0 до 999. Пример материала на основе такой карты приведен на рис. 23.

Интересные материалы можно получить, используя в разделе Bump (Рельефность) карту текстуры типа Cellular (Ячеистая) (рис. 24). С помощью такой карты в разделе рельефа можно имитировать самые разные материалы – от апельсиновой корки до крокодиловой кожи или потрескавшейся краски.

Рис. 23. Растровая карта текстуры (слева) и материал с этой картой в разделе свойства рельефности (справа)

Рис. 24. Ячеистая карта текстуры Cellular и материал с этой картой в разделе свойства рельефности

Часто в разделе Bump (Рельефность) применяют растровые текстурные карты с тем же самым рисунком, что и в канале Diffuse (Цвет диффузного рассеивания), но в черно-белой гамме. Это позволяет придать рисунку материала впечатление рельефности (рис. 25). Чтобы получить черно-белое изображение цветного рисунка текстуры для использования в разделе рельефа, можно загрузить рисунок текстуры в любой редактор растровой графики, подобный программе Photoshop, уменьшить до 0 значение параметра Saturation (Насыщенность), повысить контраст и отрегулировать яркость.

Рис. 25. Материал (а) имеет в разделе цвета диффузного рассеивания растровую карту с изображением кирпичной кладки (б), а в разделе рельефности — растровую карту с черно-белым изображением той же кирпичной кладки (в)