Kameninová dlažba, další materiál pro Cinemu 4D R8.5 - Grafika.cz - vše o počítačové grafice

Navigace:  » Úvodní stránka  » Rubriky  » 3D grafika  

4. března 2004, 00.00 | Rodinu návodů na různé typy materiálů si dnes rozšíříme o kameninovou dlažbu. Materiál klasický svým vzhledem, který vystavíme za pomoci nového správce Vrstvy a několika shaderů šumu.

Mám rád přírodní materiály. Jednak proto, že jsou svým vzhledem klasické a také proto, že mi přijdou teplejší než materiály umělé. Možná je to víceméně obecný způsob vnímání těchto materiálů, protože mám pocit, že již skutečně skončily poslední ozvěny okouzlení "moderními" technickými materiály, které byly v kurzu v šedesátých až osmdesátých letech minulého stolení.

Již jsme si na tomto serveru spolu prošli tvorbu poměrně širokého spektra materiálů za pomoci shaderů (SLA). Dnes si tedy tuto rodinku rozšíříme. Ke kovu, keramice a dřevu přidáme přírodní kameninu, použitou na dlažbě. Popisovaný návod je určen především uživatelům CINEMY 4D R 8.5, ale s trochou zkušenosti a píle stejného výsledku docílí i uživatel starší subverze CINEMY 4D R 8.x. Místo námi používaného "správce" Vrstvy, který je vlastní právě verzi R 8.5, by takový uživatel prostě jen použil stávající shader SLA Fusion (Fůze).

Cílem našeho snažení bude tedy vytvoření reálně vypadajícího materiálu přírodní kameniny, dělené na obdélné prvky. Za tímto cílem vytvoříme materiál, ve kterém použijeme kanály Barva, Hrbolatost, Odlesk a Barva odlesku. Začneme kanálem Barva.

V kanálu Barva klikneme myší na malý trojúhelník u pole, do kterého se nahrává textura a vybereme "shader" Vrstvy. Kliknutím na nápis Vrstvy v poli pro texturu si otevřeme nastavení tohoto shaderu. Klepneme na tlačítko Shader a vytvoříme první shader Šum. Poklepáním na jeho náhled si otevřeme nastavení tohoto shaderu.

První shader Šum nám bude sloužit pro definování základní podkladové barvy materiálu. Mohli bychom tedy také použít barvu samu o sobě a nemuseli bychom používat šum. To je pravda, ale naším cílem je to, aby byl náš materiál co nejpřirozenější a do toho patří neopakovatelnost a také nehomogenita vzorku. Z toho důvodu nadefinujeme základní barvu materiálu jako jednoduchý šum, který bude vytvořen z barev podobných tónů, avšak poměrně zřetelně odlišného jasu. Zvolíme si typ šumu Naki (alternativou by mohla být i Turbulence) a nastavení parametru Oktávy nastavíme na 2. Díky tomu bude vnitřní členění šumu podstatně menší, než s hodnotou 5. Nastavíme parametr Barva 1 na RGB 180, 139, 120 a Barva 2 na 139, 92, 72. Změníme celkovou velikost šumu pomocí parametru Celkové měřítko na 400% a parametr Spodní oříznutí nastavíme na 20% Vrchní na 80%. Můžeme mírně zvýšit hodnotu kontrastu na 5%. Vrátíme se do "správce" Vrstev.

Jsme-li v našem shaderu Vrstvy, ve kterém je prozatím jen jediný shader Šum, tak vytvoříme další shader. Opět to bude Šum. Zařadíme jej, pokud se tam automaticky neumístil, v hierarchii zcela nahoru. Poklepeme na ikonu jeho náhledu a otevřeme jeho nastavení. I tento shader si vhodně nastavíme. Jeho úlohou při tom bude celkové barevné zatraktivnění struktury základní barvy materiálu. Tímto shaderem budeme tedy barvu povrchu spíše ladit, než jej generovat. Nastavíme si typ šumu na Nutous, parametr Celkové měřítko nastavíme na 200% a parametr Jas zvýšíme na cca 45%. Musíme však ještě změnit parametr Barva 1 a Barva 2. Barvu 1 nastavíme na zcela černou a Barvu 2 nastavíme na okrovou s RGB kódem 210, 164, 117.

Vrátíme se do našeho shaderu Vrstvy a nastavíme krytí právě nastaveného šumu. Jak jsme se již zmínili, jde nám o ladění povrchu, nastavíme tedy režim krytí na Překrýt a míru krytí snížíme na 40%. Jak vidno, barva materiálu již teď vypadá díky své nepravidelnosti přirozeněji.

Barvu ale upravíme ještě trochu a to podobným způsobem, jen poněkud jinak nastaveným šumem. Vytvoříme si tedy další shader Šum, který opět umístíme v hierarchii zcela nejvýše. Rovnou mu můžeme nastavit režim krytí na Překrýt a míru krytí opět na 40%. Otevřeme si nastavení právě vytvořeného shaderu.

Cílem i této vrstvy tohoto šumu je obohacení základní barevné struktury materiálu. Z toho důvodu budeme postupovat velmi podobně jako u předchozího šumu. Typ šumu nastavíme na Turbulence, parametr Celková velikost nastavíme na 150% a parametr oktávy na 3. Tím bude, stejně jako v předchozím případě, snížena intenzita vnitřní struktury šumu. Barvu 1 nastavíme na RGB 100, 77, 55 a Barvu 2 na RGB 235, 172, 135. Zbývá nám upravit nastavení Spodního a Vrchního oříznutí. Spodní nastavíme na hodnotu cca 40% a Vrchní na 80%.

Tyto tři na sobě naskládané šumy nám vytvořily základní, doposud prasklinami a špínou "neposkvrněnou" barvu povrchu. Kdybychom při tvorbě stejného materiálu používali starší subverzi programu R 8.x, pak bychom první dva šumy smíchali v shaderu Fusion (Fůze) a třetí bychom přidali skrze další shader Fůze. Jelikož ale postup píšeme na subverzi 8.5, měl by prozatím náš materiál vypadat takto.

V dalším kroku vytvoříme pravidelné obdélné dlaždice, kdy každá jedna z nich bude mít poněkud jiný tón barvy. Díky tomu bude celý vzhled velmi realistický a co víc, zabarvení dlažby se nebude pravidelně opakovat. A co pro to musíme udělat? Vytvoříme si další shader, tentokrát Dlaždice (tlačítko Shader > Povrchy > Dlaždice). Nově vytvořený shader opět zařadíme, není li automaticky, v hierarchii nejvýše a následně jej otevřeme, abychom jej naeditovali.

V nastavení tohoto shaderu upravíme více jak polovinu parametrů. S chutí tedy do toho. Barvu malty nastavíme na takřka černou barvu, v RGB kódu může mít hodnoty 48, 46, 31 (to však není podstatné). Abychom v tom měli více jasno, nastavíme si světlá barevná pole dlaždic a barvy těchto dlaždic budeme pomocí režimu Násobení násobit s barvou materiálu, kterou jsme si již vytvořili. A když jsme v tom, tak si vytvoříme i tmavou spáru mezi těmito dlaždicemi. Barva, kterou jsme tedy nastavili, se bude násobit s barvou podkladu a výsledkem bude barva blízká černé. Nastavíme si barvy dlaždic. První může mít RGB hodnoty 244, 210, 185, druhá 218, 183, 135 a třetí nastavíme bílou. Je načase změnit typ vzorku. Zvolíme tedy parametr Vzorek Cihly 1. Díky tomu bude mít naše dlažba cihlovou kresbu spar. Zmenšíme parametr Šířka malty na 1% a parametr Šířka zaoblení také na 1%. Ujistíme se, že je zatržená volba Zaoblení a zatrhneme volbu Náhodná barva. Díky tomu budou barvy jednotlivých dlaždic generované náhodně v rozmezí zvolených barev. Změníme ještě celkovou velikost dlaždic na 500%. Tím jsme s tímto shaderem hotovi.

Vrátíme se tedy do našeho shaderu Vrstvy, ve kterém všechny vytvářené shadery mícháme. U posledně vytvořeného shaderu Dlaždice nastavíme krytí podle výše popsané úvahy na Násobení a míru krytí ponecháme na 100%. Je zřejmé, že v tento okamžik jsou jednotlivé barevné dlaždice vždy trochu jinak zabarvené, což dodává materiálu na přirozenosti. Tento efekt však oceníme až v závěru při renderu materiálu ve větší ploše. V náhledu je to bohužel jen špatně patrné….

Na kameninových dlažbách si často můžeme všimnout takových "plošných propadlin", které jsou poměrně ostře ohraničené. Vypadají, jako by v těchto místech byly vyloupnuty kusy materiálu. A navíc je zde materiál vždy poměrně tmavý. My si tedy v několika dalších krocích vytvoříme tyto "propadliny". Vytvoříme si další shader Šum. Po jeho vytvoření se ujistíme, že je v hierarchické struktuře opět nejvýše. Otevřeme jej, abychom ho mohli nastavit.

Pro vytyčenou kresbu se nám viditelně nejvíce hodí šum Luka. Nastavíme si jej tedy a upravíme barvy tohoto šumu. Barvu 1 ponecháme bílou, barvu 2 nastavíme na tmavě hnědou (jako režim krytí použijeme Tmavší, čímž bude dosaženo požadovaného vzhledu právě při zvolení tmavší barvy). Barva 2 bude mít ku příkladu RGB kód 103, 69, 54. Parametr Celkové měřítko nastavíme na 200%, tento šum bude tvořit velké povrchové disturbance, za okamžik vytvoříme fakticky kopii tohoto shaderu, který bude tvořit ty malé. Nyní do hry vstupuje parametr, který jsme myslím že nikdy nepoužili. Jsou to Cykly. Cykly vytváří, jak jinak, vnitřní cykly v kresbě daného šumu. Jejich funkce je nejlépe pochopitelná na příkladu. Ať si tedy každý zkusí postupně zvyšovat hodnotu tohoto parametru o 0,1 (pomocí šipek) a sleduje, jak se mění kresba šumu. Nastavíme hodnotu 2. Nyní ještě zvýšíme nastavení Spodního oříznutí na 50%. Díky tomu bude kresba budoucích propadlin značně kontrastní.

Vrátíme se opět do shaderu Vrstvy. V tomto shaderu nastavíme krytí právě vytvořeného šumu. Režim nastavíme, jak jsme již zmínili, na Tmavší a míru krytí snížíme na 80%. Jak jsme již psali, vytvoříme fakticky stejným shaderem i distrurbance malé.

Vytvoříme si tedy další shader šum, který opět umístíme v hierarchii nejvýše. Nyní ale klineme na náhled před chvilinkou upraveného shaderu Šum (s nastaveným režimem Tmavší a mírou krytí 80%) pravým tlačítkem myši a vybereme volbu Kopírovat kanál. Tím si uložíme tento šum do schránky. Stejným způsobem klikneme na právě vytvořený, doposud neupravovaný nový šum a zvolíme volbu Vložit kanál. Tím jsme si obsah jednoho šumu zkopírovali do jiného. Otevřeme si nejvýše umístěný, nově vytvořený šum.

V tomto šumu ponecháme vše jak bylo, jen změníme velikost. Parametr Celkové měřítko tedy nastavíme na 75%. Toť vše. Nastavení shaderu můžeme zase zavřít a vrátíme se k nastavení vrstev.

U posledního shaderu Šum nastavíme režim krytí na Násobit a míru krytí nastavíme na 40%. Kresba našeho materiálu je hotová. Zbývají nám však ještě ostatní kanály, na které se podíváme právě teď.

Nejdříve uděláme to, co je asi nejjednodušší. Nastavíme odlesk. Ten bude velmi, ale opravdu velmi malý. Vždyť jde o matný materiál. Přejdeme tedy do kanálu Odlesk, který také zapneme a nastavíme parametr Šířka na 100%, parametr Výška na 4% a Úbytek na 3%.

Jelikož jsme také "pelfekfionifté" (čti perfekcionisté), jak říká ona zubatá dáma v televizní reklamně, tak také využijeme nastavení kanálu Barva odlesku. Vrátíme se tedy na moment přímo do kanálu Barva, ve kterém klikneme na malou černou šipku, která je u pole, ve kterém je zobrazeno jméno použitého shaderu (v našem případě Vrstvy) a z nabídky vybereme položku Kopírovat kanál. Přejdeme poté do kanálu Barva odlesku, kde postup zopakujeme s tím, že využijeme příkaz Vložit kanál. Tím jsme si vytvořili v tomto kanálu kopii obsahu kanálu Barva. Jenže díky tmavé barvě celého povrchu je míra dolesku velmi malá, fakticky nezřetelná. Abychom tento jev částečně eliminovali, nastavíme režim mísení "obsahu kanálu" na Sčítáním a parametr Jas snížíme na 75%.

Zbývá nám nastavit kanál Hrbolatost. Využijeme tedy toho, že máme ve schránce stále uložený obsah kanálu Barva a přejdeme do kanálu Hrbolatost, který zapneme, načež klikneme na malý trojúhelník u pole obsahu a zadáme příkaz Vložit kanál. Otevřeme si nastavení vloženého správce vrstev….

V prvé řadě smažeme shadery, které pro definování hrbolatosti nebudeme potřebovat. Vybereme si tedy postupně podle níže uvedeného obrázku shader Šum, který definuje základní barevnost a také shader Šum, ve kterém jsme barevnost obohacovali o "Turbulenci". Pokaždé si tedy vybereme uvedený shader a poté klikneme na tlačítko Odstranit.

Abychom měli nějaký podklad, tak si vytvoříme nový shader Barva, který umístíme hierarchicky zcela dolu. V tomto shaderu nastavíme čistě bílou.

Jak známo, tak se v kanálu Hrbolatost všechny informace zpracovávají ve škále šedé. Tedy i barevné informace se interně převádějí do šedé. Abychom však měli zřejmou kontrolu nad tím, co vlastně děláme, tak si převedeme všechny vložené šumy do škály šedé a to tak, že si postupně otevřeme jejich nastavení a v zadání barvy zadáme hodnotu parametru Sytost na 0%. Takto si upravíme všechny šumy, ne ale shader Dlaždice, ten si totiž upravíme zvlášť.

Máme-li to hotové, přesuneme shader Dlaždice v hierarchii úplně nejvýše. Otevřeme si nastavení tohoto shaderu. V prvé řadě nastavíme všechny barvy dlaždic na bílou, vždyť zabarvení mělo svůj význam u tvorby barevných tónů jednotlivých dlaždic, ale nemá vliv na hrbolatost. Šířku zaoblení nastavíme na 2%, ale hlavně zmenšíme hodnotu Delta, a to na cca 10%. V manuálu se píše, že Delta je "parametrem" hrbolatosti. A je to skutečně tak, v případě tohoto shaderu rozšiřuje nastavený efekt a tak je nutno tuto hodnotu snížit. Vrátíme se do nastavení jednotlivých vrstev.

Musíme si ještě ten gulášek vrstev, které nám definují hrbolatost, řádně namíchat. Je jasné, že nejvýraznější by měly být spáry. Z toho důvodu ponecháme míru krytí u dlaždic na 100% a režim na Násobení. Aby byly vizuálně dlaždice mírně zvlněné, nastavíme první šum odspoda na režim Překrýt a míru krytí 10%. Velké disturbance jsou poměrně zřetelné a tak nastavíme míru krytí na 30%, malé disturbance jsou zřetelné méně a tak je nastavíme na 15%. Toť vše. Je samozřejmě na nás, zda některou složku ještě více znázorníme zvýšenou hodnotou krytí, ale obecně bychom mohli doporučit uvedené hodnoty.

Mohlo by se stát, že by některý z nás potřeboval, aby byla dlažba velmi zřetelná i v poměrně velké dálce. U shaderů SLA (i když se tak již nejmenují) se totiž definuje parametr Útlum detailů, který určuje úbytek vykreslování detailů vzhledem ke vzdálenosti od kamery. Čím vyšší hodnota, tím rychlejší útlum, ale také rychlejší výpočet. Bude-li tedy někdo potřebovat detailní vykreslení materiálu dopodrobna i v pozadí, tak stačí projít shadery a snížit uvedený parametr. Tak to je opravdu vše.

Věnováno Dagýskovi, který dnes po dobu psaní článku byl, bůh ví proč, zalezlý v noře, ze které jen pozoroval okolí a zřejmě vymýšlel další lumpárny. Asi jak rozbourat terárium. Kdyby jen věděl, jaká by na něj venku čekala zima…. Tak mu stále říkám, si ektoterm, buď rád, že si v teple….