Дизайн помещений и интерьеров в 3ds Max 2009 - Дмитрий Рябцев

Рис. 1.25. Разные по форме предметы по-разному преломляют свет

Библиотеки материалов

Для имитации поверхности вовсе не обязательно создавать материал своими руками. Можно воспользоваться уже готовым изображением из библиотеки материалов. Хотя, разумеется, намного больше ценятся авторские материалы и текстуры, нарисованные в графическом редакторе или полученные из снимка реального объекта.

Фотосъемка реальных текстур должна проводиться при определенных условиях. Вам нужно поймать сочетание цветовых оттенков поверхности без постороннего света и теней. Поэтому фотографировать имеет смысл предметы, не освещенные прямым светом. Кроме того, на нем должны отсутствовать тени от окружающих объектов. Нужна чистая фактура материала, так как добавить тени, зеркальные блики, глянцевитость и прочие параметры можно уже в редакторе трехмерной графики. Сделайте крупный план, чтобы стали видны все детали рельефа поверхности. Чем выше разрешение полученного изображения, тем большую свободу действий в его редактировании получает пользователь.

В трехмерной графике назначение материалов имеет решающее значение. Ведь качество созданной сцены, ее реалистичность зритель оценивает по тому, насколько карты текстур, которыми покрыты трехмерные объекты, совпадают по свойствам с материалами, встречающимися в реальной жизни. Зритель может подсознательно почувствовать, что текстура недостаточно реалистична, потому что он каждый день видит примеры подобных объектов на улице. Например, фрагмент каменной стены дома около самой земли, воспроизведенный на компьютере (рис. 1.26, а), будет смотреться не совсем натурально, если к нему не добавить карту рельефности, а также текстуру, имитирующую грязь (рис. 1.26, б). Занятия фотографией помогают лучше понять структуру различных материалов. Да и само наличие цифрового или обычного фотоаппарата и сканера значительно расширит возможности создания реалистичных текстур. Иногда найти нужное изображение текстуры просто невозможно, и тогда можно выйти из ситуации путем сканирования реального предмета (например, парика для текстуры волос или лоскута ткани для шерстяного покрытия). Затем отсканированный фрагмент достаточно обработать в графическом редакторе, и текстура будет готова.

Рис. 1.26. Результат придания исходной текстуре (а) более натурального вида (б)

Как новичку, так и человеку, профессионально работающему с трехмерной графикой, пригодится наличие библиотеки материалов и текстур, созданной одним из описанных выше способов. Имеет смысл сформировать отдельную коллекцию чистых (без признаков воздействия внешней среды) основных материалов. К основным материалам можно отнести камень различной фактуры, металл, отражающий и матовый, ткани разных видов, дерево, пластик, стекло, бумагу, кожу, резину. Как правило, изображение основного материала накладывается на трехмерную модель в качестве карты цвета диффузного рассеивания либо служит первым слоем при создании сложной многослойной текстуры в программе редактирования двумерных изображений. Намного проще отредактировать чистые образцовые материалы в соответствии с требованиями проекта, чем преобразовывать текстуры, измененные окружающей средой. Пополнить библиотеки материалов можно через Интернет. На сайтах, посвященных компьютерной графике, всегда можно найти отдельные изображения, а иногда и целые коллекции карт текстур.

Реалистичные текстуры

Особое значение в проекте должно придаваться созданию реалистичных текстур. Достаточно посмотреть на работу профессионала, чтобы увидеть, сколь пристальное внимание уделяется этому аспекту. Для получения качественного материала текстуры назначаются различным каналам – рельефности, глянцевитости, отражения, преломления и т. п. Создавая текстуры для своего проекта, нужно помнить, что ваша главная задача – показать, чем поверхность одного предмета отличается от другого.

У человека, рассматривающего сцену, должно возникнуть впечатление, что перед ним реальные объекты. Тот, кто хоть раз терял несколько часов на поиски нужного эффекта, создаваемого материалом, знает, как непросто этого добиться. Впрочем, те, кто работал с кистями и красками, также помнят, как сложно иной раз воссоздать вид реального объекта. Поэтому для более эффективной работы с различными видами изображений читателю стоит сформировать у себя навыки художественного видения. Они приходят с опытом и позволяют замечать в реальной жизни качества предметов, скрытые от глаз обычных людей. Одна из особенностей художественного видения заключается в умении на глаз определять свойства материалов. В природе, как правило, не существует чистых материалов или цветов. Цвета имеют множество оттенков, а материал может нести на себе признаки старения, воздействия окружающей среды и следы деятельности людей. Вам важно научиться замечать оттенки цветов и свойства материалов. Существуют упражнения для тренировки художественного видения. Одно из них заключается в определении на глаз причины появления на предметах следов воздействия окружающей среды. Например, увидев ржавчину на железной двери дома, надо понять, что вызвало коррозию материала: старость металла, частое воздействие капель дождя или конденсат, постоянно образующийся по причине разницы температур внутри и вне дома (рис. 1.27).

Рис. 1.27. Металлическая дверь с признаками влияния окружающей среды

Одной из проблем, которые встают на пути подготовки реалистичных карт покрытия, является создание бесшовных текстур. При наложении на объект между мозаичными элементами текстуры не должно быть швов, иначе рисунок карты покрытия начинает повторяться (рис. 1.28) и смотрится не только неестественно, но еще и непрофессионально. Для создания бесшовных текстур существует несколько методов. Один из них – использование проекционных координат на трехмерной модели. Текстура может накладываться в соответствии с выбранным типом проецирования ее на модель (плоское, цилиндрическое, сферическое и др.). В случае если применение проекционных координат не помогает избавиться от мозаичности (например, слишком маленький размер карты), обычно используют программы двумерной растровой и векторной графики типа Photo-Paint, CorelDraw фирмы Corel или специализированные – CorelTexture. В них имеется множество инструментов, таких как программные имитаторы кистей и перьев, различные виды заливок, позволяющие манипулировать двумерным изображением, предназначенным для создания текстуры, в том числе и избавляться от швов на покрытии материала.

Рис. 1.28. На текстурном покрытии стены и декоративных панелей отчетливо видны швы

Альтернативой карте текстуры типа Bitmap (Растровая), представляющей собой цифровое изображение реального материала, являются процедурные карты текстур. Они формируются программным алгоритмом на основе указанных пользователем параметров и имеют свои преимущества и недостатки. Материалы на основе таких карт текстуры занимают мало памяти, так как хранить требуется только коэффициенты математических уравнений, а не множество отсчетов растровой картинки. С другой стороны, визуализация сцены, объектам которой назначены процедурные карты текстуры, требует больше времени в связи с необходимостью выполнения расчетов для генерации изображения. При увеличении размеров объекта, которому была назначена процедурная карта текстуры, не наблюдается искажений рисунка. Нужно лишь правильно подобрать параметры карты (рис. 1.29). Кроме того, нужно добавить, что процедурные карты текстур являются трехмерными. То есть при изменении формы текстурируемого объекта они, не искажаясь, ложатся на модель, принимая соответствующую форму.

Рис. 1.29. Процедурные карты текстур, имитирующие мрамор и покрытие в виде шахматной доски на моделях

В иных случаях для покрытия трехмерных объектов в программе используют специальные так называемые «запеченные» текстуры. Они часто применяются для экономии системных ресурсов или как один из слоев многослойных материалов, поскольку могут содержать в одном изображении карту диффузного рассеяния, отражение окружающей сцены, глянец, появившийся в результате освещения. Для создания данных изображений в трехмерных редакторах, в частности 3ds Max, есть режим визуализации в текстуры (Render to Texture). Вначале выстраивается сцена с объектом, для которого нужно получить вышеописанную текстуру. Сцена текстурируется, освещается и визуализируется в текстуру. Таким образом получается «запеченная» текстура, а точнее, изображение-развертка, которое содержит отображение результата освещенности объекта. После этого полученное изображение может быть подвергнуто обработке, а затем наложено обратно на объект (рис. 1.30).