Карты текстур

Для применения карты текстуры, следует развернуть свиток карт (Maps) кнопкойNone(никакой) рядом с характеристикой материала, которой присваивается карта, вызвать окноMaterial/Map Browser(просмотр материалов и карт). Двойной щелчок по имени карты присваивает ее параметру материала и возвращает в окно настройки карты редактора материалов. Если выбор пал на растровую карту (Bitmap), следует указать файл с ее изображением в промежуточном окне диалога.

Системы проекционных координат

Оси проекционных координат U,VиWаналогичны осямX,YиZ, но относятся к пространству изображения текстуры. Проекционные координаты присваиваются вершинам сети объекта. Они являются относительными и измеряются в долях габаритных размеров объекта в пределах от 0 до 1. Для стандартных объектов редактор генерирует проекционные координаты автоматически. Однако для объектов типаEditable Mesh, составных объектов, объектов, построенных из сплайнов и т.д. проекционные координаты могут не создаваться. В этом случае при визуализации сцены появится окно диалогаMissing Map Coordinates(отсутствие проекционных координат) с перечнем объектов, не имеющих проекционных координат.

♣ Для решения этой проблемы следует применить к объекту модификаторUVW Map(UVW-карта). В окнах проекций появляется габаритный контейнер модификатора, который соответствует одной копии карты текстуры, и форма которого зависит от выбранного переключателемMappingтипа.

• Planar(плоский) – текстура проецируется на объект с плоскости, на грани, перпендикулярные плоскости, растягивается изображение крайних точек.

• Cylindrical(цилиндр) – карта проецируется на объект с боковой поверхности цилиндрического габаритного контейнера. ФлажкомCap(крышка) на торцы объекта наносятся отдельные копии текстуры.

• Spherical(сфера) создает сферический габаритный контейнер, стягивая края плоской карты к двум полюсам.

• Shrink Wrap(обтягивающий) создает сферический габаритный контейнер, стягивая края плоской карты к одному полюсу.

• Box(коробка) проецирует координаты с шести граней прямоугольного параллелепипеда.

• Face(грань) создает отдельную копию текстуры на каждой грани объекта.

• XYZ to UVW(XYZвUVW) обеспечивает масштабирование трехмерных текстур вместе с объектом.

Для управления положением текстуры на поверхности объекта следует выделить на уровне подобъектов габаритный контейнер (Gizmo) и подобрать габариты с помощью счетчиков размеров, а в счетчиках кратности поU/V/W(U/V/W Tile) задать повторение текстуры. Положение габаритного контейнера может быть изменено с помощью инструментов трансформации.

При необходимости применить разные проекционные координаты для разных параметров материала, следует перед созданием проекционных координат указать их номер (1-99) в канале карты (Map Channel).

Кнопки раздела Alignment(выравнивание) предоставляют различные возможности выравнивания габаритного контейнера – подогнать его размеры по модели (Fit), совместить его центр с центром модели (Center), подогнать под размеры какой-либо текстурной карты (Bitmap Fit) или под размеры растягиваемой на экране области (Region Fit). Кроме того, можно выровнять контейнер по плоскости окна проекции (View Align) или относительно нормалей объекта (Normal Align), вернуться к исходным значениям (Reset) или получить параметры контейнера от другого объекта (Acquire).

Карты текстур в зависимости от способа их создания и назначения классифицируются как двумерные, трехмерные, составные и пр.

Двумерные карты текстур

♣ Растровая карта текстуры (Bitmap) представляет собой матрицу точек в одном из форматов растровой графики, поддерживаемых редактором.

Свиток координат (Coordinates) используется для подгонки карты. Возможно смещение (Offset) карты по координатамU, V, W. Наличие флажкаTile(плитка) приводит к заполнению поверхности копиями карт в количестве, указанном в счетчике (Tiling), отсутствие флажка приводит к уменьшению изображения текстуры в указанное в счетчике число раз с совмещением центров текстуры и поверхности. ФлажокMirror(зеркало) для каждой копии создает зеркальную копию. Для поворотов карт текстур используются счетчики группыAngle(угол).

В счетчике Blur(размытие) указывается степень расфокусирования изображения карты, причем в большей степени с удалением от наблюдателя. Эффект не зависит от расстояния, если задан в счетчикеBlur offset.

В свитке Noise(шум) флажкомOnвключается режим искажений, указывается степень искажения текстуры (Amount), размер искажений (Size), количество циклов задающего искажения алгоритма (Levels). ФлажокAnimate(анимация) включает режим анимации искажений, а счетчикPhase(фаза) позволяет управлять скоростью изменения искажений при анимации.

Свиток Bitmap Parameters(параметры растровой карты) позволяет загрузить другой файл текстуры (кнопка рядом с полемBitmap) и настроить его отображение. ПереключателиFiltering(фильтрация) позволяют выбрать метод сглаживания карты текстуры.

Свиток Output(результат) регулирует цветопередачу изображения.

Если в случае карты Bitmap используется готовое растровое изображение, созданное в соответствующем редакторе, или фотография, то остальные карты текстур представляют собой набор шаблонов, пользуясь которыми можно моделировать ту или иную структуру.

♣ Карта текстуры Checker(шашка) генерирует карту в виде шахматной доски. В свиткеChecker Parametersможно настроить цвет/текстуру клеток поля. СчетчикSoften(сглаживание) позволяет размыть границы клеток.

♣ Карта текстуры Gradient(градиент) создает переход между заданными цветами. В свитке параметров градиента (Gradient Parameters) выбираются три цвета (Color#1/#2/#3) или текстуры. Положение цвета 2 регулируется (Color 2 Position). Тип градиента – линейный или радиальный (Linear/Radial) выбирается переключателем, можно включить неоднородности (Noise). Переключателем выбирается алгоритм генерации случайного процесса – обычные/фрактальные/турбулентные (Regular/Fractal/Turbulence), верхнее (High) и нижнее (Low) значения порога шума (Noise Threshold); влияет на сглаживание кромок пятен. Указывается число итераций (Levels) для фрактального и турбулентного процессов, размер неоднородностей (Size).

♣ Карта текстуры Gradient Ramp(градиентный переход) позволяет создать переходы разного типа с произвольным числом цветов. С помощью цветовой шкалы настраивается переход. На шкале имеются ползунки выбора цвета, новый ползунок ставится щелчком мыши по нижнему краю шкалы. Щелчок правой кнопки мыши по ползунку вызывает контекстное меню, пунктEdit Properties(правка свойств) вызывает диалоговое окно с возможностью назначения текстуры в месте положения ползунка. В спискеGradient Type(тип градиента) можно выбрать один из 12 вариантов, а в спискеInterpolation(интерполяция) предлагаются 6 вариантов плавности перехода. Тип градиентаMapping(картирование) открывает доступ к кнопкеSource Map(источник карты) для использования в составе градиента карты текстуры.

♣ Карта текстуры Swirl(завитки) позволяет создать спиральный узор из двух цветов/карт. Базовый цвет/карта и цвет/карта завитка выбирается в полях (кнопками рядом)Base/Swirl(базовый/завиток). КнопкаSwap(поменять) меняет местами цвета и карты. Счетчики справа регулируют контраст цветов (Color Contrast), интенсивность цвета завитка (Swirl Intensity) и долю его цвета (Swirl Amount) в смеси. Задается число витков (Twist) и детальность завитка (Constant Detail), положение центра (Center Position x/y).

♣ Карта текстуры Tiles(плитки) имитирует изображение одного из типов плиточного покрытия, представленных в списке заготовок (Preset Type) свитка стандартных настроек (Standard Controls).

В свитке дополнительных настроек (Advanced Controls) можно настроить вид плитки – цвет/карту текстуры (Texture). ФлажокShow Texture Swatches(показывать образцы текстур) обеспечивает показ текстуры плиток в полеTexture. Число плиток настраивается в поляхHoriz/Vert Count(число в ряду/рядов), а вариации цвета (Color Variance) в счетчике справа. В разделеGrout Setup(настройка раствора) настраиваются цвет/текстура швов, ширина швов по горизонтали и вертикали (Horizontal/Vertical Gap). Имеются счетчики пропусков (%Holes) и степени неровности (Rough) краев.

Трехмерные карты текстур

♣ Карта текстуры Cellular(ячеистая) создает текстуры из ячеек круглой формы (Circular) или осколков (Chips). В свиткеCellular Parameters(параметры ячеистой структуры) можно выбрать цвет (карту текстуры) и степень вариабельности структуры (Variations). Можно настроить размер ячеек (Size), разброс размеров (Spread), сгладить (Bump Smoothing) неоднородности на границах ячеек при использовании карты в качестве структуры рельефа. ФлажокFractalобеспечивает генерацию ячеек по фрактальному алгоритму с числом итераций, указанным в счетчике (Iterations), а флажокAdaptive(адаптивный) увеличивает число итераций по мере приближения текстуры к наблюдателю. СчетчикRoughnessуправляет шероховатостью ячеек, созданных фрактальным алгоритмом, при использовании для рельефа. Относительный размер ячеек задает счетчикLow(нижний), областей прожилок –High(высокий), аMid(средний) задает размер прожилок одного цвета по отношению к областям другого цвета.

♣ Карта текстуры Dent(вмятины) создает случайные пятна (вмятины при использовании для рельефа) по фрактальному алгоритму. В свитке параметров можно указать размер вмятин (Size), их число (Strength), количество итераций (Iterations), выбрать цвет и текстуру случайных пятен.

♣ Карта текстуры Falloff(спад) создает черно-белую полутоновую карту, интенсивность цветов которой пропорциональна углу между нормалями поверхности объекта и заданным направлением. Карта обычно используется в качестве текстуры прозрачности. В свитке параметров следует выбрать одно из опорных направлений из списка (Falloff Direction).

• Viewing Direction (Camera Z-Axis) – вдоль линии взгляда в текущем окне проекции (вдоль осиZкамеры в окне камеры).

• Camera X-Axis/Y-Axis– направление осиXилиYкамеры.

• Object– вдоль направления на центр объекта, который следует указать после щелчка по кнопке в строкеObject.

• Local/Global X/Y/Z– направление локальной осиX/Y/Zвыбранного объекта, либо осиX/Y/Zглобальной системы координат.

В списке типов спада (Falloff Type) следует выбрать вариант влияния ориентации нормалей объекта на спад интенсивности полутонов карты.

• Towards/Away– учитываются все ориентации нормалей от совпадающего с опорным направлением до противоположного ему.

• Perpendicular/Parallel– учитываются изменение ориентации нормалей от совпадающего с указанным направления до перпендикулярного ему.

• Fresnel(по Френелю) – то же, что в предыдущем варианте, но с учетом преломления лучей. Назначается коэффициент преломления (Index of Refraction), который используется вместо назначенного материалу, если установлен флажокOverride Material IOR.

• Shadow/Light(тень/свет) – учитываются изменение углов между нормалями и направлениями на источники света.

• Distance Blend(спад по дальности) – учитывается изменение расстояния вдоль заданного опорного направления.

Цвета светлых и темных полутонов выбираются в полях образцов. Верхний образец служит для раскраски областей с нормалями, отвечающими первому условию в варианте, а нижний – второму.

Свиток кривой смешивания (Mix Curve) содержит средства для настройки кривой изменения параметров спада того типа, который назначен.

♣ Карта текстуры Marble(мрамор) создает текстуру, похожую на мрамор. В свиткеMarble Parameters(параметры мрамора) можно выбрать два цвета/карты, ширину прожилок (Vein width) и их размер (Size).

♣ Карта текстуры Noise(шум) создает текстуру с рисунком в виде областей случайной формы. Параметры настройки карты аналогичны рассмотренным выше.

♣ Карта текстуры Particle Age(возраст частиц) применяется к системам частиц и обеспечивает изменение их цвета по мере старения. В базовом свитке текстуры для трех возрастов частиц (в процентах от срока жизни) можно указать цвета (карты).

♣ Карта текстуры Particle MBlur(размытие частиц движением) меняет прозрачность частиц в зависимости от скорости их движения. Обычно применяется в качестве текстуры непрозрачности. Указываются два цвета – первый для медленных частиц (белый цвет соответствует непрозрачности), второй для быстрых частиц (черный цвет – полная прозрачность). ПараметрSharpness(резкость) управляет степенью прозрачности в зависимости от скорости, при значении «0» скорость не влияет на прозрачность.

♣ Карта текстуры Perlin Marble(перламутровый мрамор) позволяет имитировать мрамор. В базовом свитке можно задать размер узора (Size), число итераций (Levels), два цвета (карты) и их насыщенность (Saturation).

♣ Карта текстуры Planet(планета) генерирует случайный набор пятен, напоминающий материки и океаны на глобусе. В свитке параметров можно настроить цвета для океанов (Water Colors) и для суши (Land Colors). При этом для водных пространств из трех цветов цвет 1 (Color#1) внутренний, а цвет 3 (Color#3) – внешний. Цвета суши удаляются от акваторий в порядке возрастания номеров. Настраивается средний размер континентов (Continent Size), наличие островов и гор (Island Factor), доля океана (Ocean%). Изменение номера случайной выборки (Random Seed) дает новую текстуру с теми же параметрами. ФлажокBlend Water/Land(переход вода/суша) приводит к плавному переходу цветов в области берегов.

♣ Карта текстуры Smoke(дым) создает области случайного размера, напоминающие клубы дыма. В свитке параметров настраивается размер клубов дыма (Size), число итераций фрактального алгоритма (#Iterations), скорость движения клубов дыма с помощью фазы (Phase). Возрастание параметраExponentделает области цвета 2 более резкими и узкими. Кроме того, настраиваются два цвета/карты.

♣ Карта текстуры Speckle(крапинки) создает случайные крапинки. Настраивается два цвета/карты и размер крапинок (Size).

♣ Карта текстуры Splat(всплеск) создает картину, напоминающую брызги краски. Настраиваются основной цвет/карта и цвет/карта пятен, число итераций (#Iterations), размер пятен и плотность брызг (Threshold).

♣ Карта текстуры Stucco(штукатурка) при использовании для рельефа создает имитацию оштукатуренной поверхности. Настраиваются два цвета/карты, размер (Size), степень неровности (Thickness)и доля площади областей цвета 1 (Threshold).

♣ Карта текстуры Waves(волны) создает случайную картину бликов за счет сложения волн от случайных источников. Можно указать два цвета/карты, число источников волн (Num Wave Sets), радиус волны (Wave Radius), пределы изменения длин волн (Wave Len Max/Min), амплитуду волн (Amplitude). При анимации волн можно использовать счетчик фазы (Phase). Предусмотрено построение двумерных (2D) и трехмерных карт (3D).

♣ Карта Wood(дерево) имитирует структуру дерева с толщиной колец дерева (Grain Thickness), радиальными и продольными неоднородностями (Radial/Axial Noise), выбрать два цвета для элементов древесины.

Составные карты текстур

♣ Карта текстуры Composite(составная) составляется из других текстур в количестве, определяемом счетчикомNumber of Maps, и использующих альфа-каналы прозрачности, чтобы одна карта была видна из-под другой.

♣ Карта текстуры Mask(маска) позволяет перекрыть часть одной текстуры другой текстурой. Перекрытие пропорционально интенсивности цветов маски либо должен использоваться альфа-канал прозрачности.

♣ Карта текстуры Mix(смесь) позволяет смешивать два цвета/карты подобно материалуBlend.

♣ Карта текстуры RGB Multiply(RGBперемножение) позволяет объединить две текстуры перемножением значений цвета в каждом из цветовых каналов.

Карты цветности и прочие карты текстур

♣ Карта RGB Tint(RGBоттенки) позволяет настраивать каналы основных цветов.

♣ Карта Output(результат) позволяет применить параметры свиткаOutput, к картам, не имеющим таких параметров.

♣ Карта текстуры Vertex Colors(цвета вершин) позволяет раскрасить поверхность материала с использованием цветов вершин, назначенных при работе с модификаторомEditable Mesh.

♣ Карта Flat Mirror(плоское зеркало) служит для имитации зеркальных отраженийплоскимигранями объектов и применяется только к отражению (Reflection). Для некоторого размывания изображения следует, установив флажокApply Blur, назначить степень размывания (Blur). В разделе визуализации (Render) переключателем можно заставляет редактор генерировать карту отражения только для первого кадра (First Frame Only), или для каждого указанного в счетчике справа кадра (Every N-th Frame). ФлажокApply to Faces with ID(применить к граням сID) позволяет указать идентификатор материала, присвоенный граням объекта, к которым следует применить карту. При сброшенном флажке карта должна применяться в составе многокомпонентного материала. Можно назначить искажение отражений (Distortion) в соответствии с картой рельефа при переключателе в положенииUse Bump Mapили с использованием генератора шума (Use Built-in Noise) с обычными параметрами, настраиваемыми в разделеNoise. Степень искажений регулируется счетчикомDistortion Amount.

♣ Карта текстуры Raytrace(трассируемая) служит для создания зеркального отражения и преломления лучей при визуализации. Для настройки режимов следует в базовом свитке установить переключатель в одно из трех положений – для автоматического определения режима (Auto Detect), расчета только отражений (Reflection) или преломления (Refraction), если требуется, указать фон (Background). СвитокAntialiasing(сглаживание) позволяет изменить глобальные настройки сглаживания, а свитокAttenuation(затухание) – затухание лучей при визуализации. В свиткахBasic/Refractive Material Extensions (расширения материала базовые/по рефракции) можно настроить степень проявления результатов трассировки и настроить тон, добавляемый к трассированным участкам, – в первом, а с помощью второго настроить эффекты преломления лучей.

♣ Карта текстуры Reflect/Refract(отражение/преломление) служит для имитации зеркального отражения или преломления материалом световых лучей и может использоваться только в качестве текстуры параметров отражения и преломления материала. Карта действует за счет визуализации шести кубических проекций (вид спереди, сзади, с боков, сверху и снизу) окружающих предметов сцены. Переключатель источника проекций (Source) имеет режим работы с автоматическим проецированием сцены (Automatic) на центр объекта либо с загрузкой из файлов (From File) заранее заготовленных шести проекций, которые должны быть квадратными и одинакового размера. Настраивается размывание отраженных или преломленных изображений (Blur) и область действия атмосферных эффектов (Atmosphere Range).

♣ Карта текстуры Thin Wall Refraction(преломление в тонкой стенке) служит для имитации преломления при прохождении через тонкий слой прозрачного материала. Степень смещения луча задает полеThickness Offset(смещение в слое), а степень влияния карты рельефа полеBump Map Effect.

При создании материала следует использовать параметры, которые имитируют его реальные свойства. Например, для создания полированного пластика помимо цвета материала, следует задать точечный и сильный блик, выставляя большие значения в счетчиках Specular Level и Glossiness. График справа от этих счетчиков приобретает вид узкого пика. Кроме того, для имитации отражения, имеет смысл назначить карту в позициюReflection. Для матового пластика блик и отражение не требуются. В этом случае с помощью картCellular,Noiseи т.п. в позицииBumpможно добиться нужной степени шероховатости, придавая материалу близкий к реальности вид. Иллюзию плоского стекла можно создать легким бликом и параметромOpacityв разделе основных параметров, подключая при необходимости позицииReflectionиRefractionсвиткаMaps. Изогнутое стекло будет выглядеть естественнее, если в позицииRefractionсвиткаMapsиспользовать картуThin Wall Refraction.Полированный камень и дерево получаются достаточно убедительно, если к подходящему изображению добавить блик и отражение с затуханием. Шероховатые камень и дерево требуют, как правило, повторения карты, используемой наDiffuseColor, в позицииBump. Одна и та же карта в нескольких позициях свиткаMapsиспользуется достаточно часто. Это позволяет добиться соответствия рисунка материала и таких его свойств как рельефность, глянцевитость, прозрачность и др.