Texturování v CINEMĚ 4D, přeložené referenční tutoriály, díl první - Grafika.cz - vše o počítačové grafice

Navigace:  » Úvodní stránka  » Rubriky  » Go verze  

17. dubna 2003, 00.00 | První ze tří referenčních tutoriálů, týkajících se základního texturování objektů. Naleznete zde tedy základní informace o způsobu mapování textur, používání obrázků i shaderů. Kromě jiného také tvorbu materiálu skla.

Základní texturování 1, Obloha

V tomto článku se naučíme, jak použít technologie rozostření a vlastnosti dlaždicového opakování textury pro vytvoření pozadí obklopujícího naší scénu.



Dobře otexturovaný objekt je klíčovým parametrem výstupního obrázku naší scény a přesto je aspekt texturování často přehlížen. Vhodná textura nám může ušetřit mnoho času stráveného modelováním. V této kapitole se naučíme dvě věci. Za prvé se naučíme, jak otexturovat různé objekty různými postupy a technologiemi. A také se něco naučíme o druhé části procesu texturování, a to poměrně technické, o přesném a detailním umisťování textur na naše modely. Je však vždy nutné programu přesně říci, jak chceme naše textury umístit na plochy objektu, protože výchozí pozice bývá zřídka vhodná. Klasickým příkladem je umístění etikety na válcovou plochu láhve, což se dozvíme na konci této skupiny tutoriálů.

---

K udržení dobré organizace naší scény bychom měli dát našim materiálům odpovídající jména (jméno se dá ku příkladu vepsat v levém horním rohu dialogového okna editoru materiálu). Když se nám začne naše scéna rozrůstat, tak bychom mohli snadno ztratit přehled mezi stovkami jednotlivých materiálů. Měli bychom si zkusit vytvořit zvyk pojmenovávat vše, protože si poté snáze vzpomeneme, co to vlastně je. Ku příkladu tento materiál si můžeme pojmenovat na Sky (obloha), nebo Background (pozadí). Od této kapitoly necháme pojmenování materiálu na každém zvlášť. Další rady ohledně pojmenovávání materiálů se nalézají v relevantním tutoriálu, patřícím do základních tutoriálů, které byly uvedeny dříve.

---

Nahrajeme si scénu pojmenovanou 'Party Before.c4d' z adresáře Texturing - Basic, který je v adresáři CINEMA 4D/Tutorials.



(Tato scéna obsahuje několik neotexturovaných objektů.)

V této scéně nalezneme všechny objekty potřebné pro práci ve všech tutoriálech, týkajících se základů texturování. Nejdříve otexturujeme oblohu (nebo background (pozadí) pro celou scénu). Pro tento úkol použijeme vhodný obrázek, na který aplikujeme rozostření, čímž vznikne dojem toho, že pohled kamery není na pozadí zaostřen.

V Material manageru zvolíme File (soubor) > New (nový) Material. Abychom otevřeli editor materiálu, tak poklikáme na jeho náhled.

Klikneme na tlačítko Image... a použijeme dialog pro otevření souboru nazývajícího se "party.tif" z adresáře "tex", který je v adresáři Texturing - Basic.

Obrázek se zobrazí na pravé straně editoru matriálu a jeho 3D náhled je vlevo.

V editoru materiálu nastavíme druh hodnoty Sampling (Interpolace) na SAT a hodnotu O (Offset, odsazení při rozostření) na 20%.



(Obrázek pro pozadí je nyní rozostřen díky použití Offsetu.)

Interpolace se používá, když obrázek, který jsme si zvolili pro naší texturu, nemá tak dostatečně velké rozlišení než které bychom si přáli pro render. SAT je typem interpolace, který je používán pro render textur při vysoké kvalitě.

Rozostření textury, které jsme provedli skrz hodnotu Offset, dodá scéně dojem, že kamera není zaostřena na tuto část obrázku. Technickým názvem pro rozostření objektu v pozadí (a také někdy v popředí) je termín Depth of Field (hloubka pole), neboli zkratka DOF. Ačkoliv má CINEMA 4D speciální funkci DOF, tak může být rychlejší a efektivnější někdy použít manuální rozostření textury, která je určena na background (pozadí) scény.

Uchopíme materiál v Material manageru a táhneme jej nad objekt Sky v Object managere, kde jej na tento objekt umístíme.

Obrázek je nyní viditelný ve viewportu (modelačním okně) a v Attributes manageru jsou zobrazeny parametry, které definují, jak je textura promítána na objekt Sky (oblohu).

V Attributes manageru se ujistíme, že je aktivní záložka Tag a nastavíme hodnotu Tiles X (dlaždice X) na 2.

Nyní se opakuje obrázek na pozadí pouze horizontálně, je však zřejmé, že špatně navazuje. Můžeme se na tento efekt podívat ve viewportu (modelačním okně).

V záložce Tag v Attributes manageru zapneme možnost Seamless (bezešvé, zrcadlové navazování).



(Vlevo: textura tvoří viditelné hranice jednotlivých dlaždic. Vpravo: hranice jsou redukovány zapnutím možnosti Seamless.)

Dlaždicově tvořená textura může mít za následek viditelné hranice mezi jednotlivými dlaždicemi. Možnost Seamless nám pomáhá se tohoto faktu vyvarovat díky zrcadlení každé textury, místo jednoduchého umisťování jednoho obrázku vedle druhého.

Souhrn:

Naučili jsme se, jak vytvořit materiál a jak do něj aplikovat obrázek coby texturu. Pak jsme viděli, jak úspěšně přidat materiálu nějaký efekt a nakonec jsme se naučili něco o dlaždicovém navazování a o rozšíření našeho materiálu bez viditelných hran.

Základní texturování 2, Podlaha

Materiál určený podlaze potřebujeme vyrobit se specifickými vlastnostmi, například požadujeme, aby se objekty umístěné na podlaze od ní odrážely.



Mnoho ploch odráží světlo stejně dobře, jako jej pohlcuje. To je to, že můžeme spatřit naše nohy v ostění dveří z antikorozní oceli, či vázu na květiny, jak se odráží na skleněném stole. Průhlednost je jinou vlastností, která je potřebná při tvorbě průsvitných objektů - mnoha materiálům je vlastní průhlednost. Můžeme také použít tento efekt pro míchání několika ploch. Pro tvorbu tohoto míchání se však dá lépe použít alfa kanál, vlastnost materiálu užívaná pro vymaskování některé části obrázku či scény. Na podlahu, kterou chceme vytvořit použijeme odrazivý materiál a také pozvolný přechod do průhledna, tedy do pozadí scény. Pro definování pozvolného přechodu do průhledna použijeme nahraný obrázek do alfa kanálu, jednoho z parametrů materiálu určeného pro podlahu.

Jestliže již nemáme scénu otevřenou, tak si nahrajeme scénu nazvanou 'Party Before.c4d' z adresáře Texturing - Basic umístěného v adresáři CINEMA 4D Tutorials.

V Material manageru zvolíme New Material z menu File a poklikáme na náhled nově vzniklého materiálu, abychom otevřeli editor materiálu.

V položce Color (barva), nastavíme jezdce RGB barevného režimu na hodnoty R=80%, G=90%, a B=100% a hodnotu Brightness=60% (jas).

Klikneme na zatrhávací pole u položky Reflection (Odrazivost) a zapneme vlastnost odrazivosti u tohoto materiálu. Zobrazí se stránka s parametry odrazivosti, kde nastavíme jezdce RGB na tmavě modrou (R=85%, G = 90%, B = 100%, Brightness = 20%).

To dodá podlaze tu správnou míru malé odrazivosti a ten správný jas plastického povrchu; cokoliv, co se bude odrážet na podlaze, bude zabarveno mírně do modra. Alternativou je, že ponecháme každého jezdce RGB na hodnotě 100%, a pak se budou všechny objekty odrážet v barvě, která je jim vlastní. To už ale také můžeme rovnou nastavit barvu odrazivosti na jinak modrém povrchu pomocí jezdců RGB na červenou. Ačkoliv se toho může v reálném světě pouze obtížné dosáhnout (ale vše je možné), tak je tato technologie významnou pro tvorbu všech možných vizuálních efektů a zajímavých povrchů.

Klikneme na zatrhávací pole u položky Alpha (alfa kanál) a tím zapneme tuto vlastnost našemu materiálu. Následně se objeví stránka s adekvátními parametry.

Užitím alfa kanálu v materiálu můžeme docílit pozvolného přechodu, či ostrého řezu části povrchu objektu. Tyto části budou pak vyrendrovány jako nepatrné či zcela průhledné (poznámka: tato technologie není tatáž, jaká se používá pro tvorbu průhlednosti objektu pomocí kanálu Transparency (průhlednost)).

Klikneme na tlačítko Image... a otevře se dialogové okno, do kterého otevřeme soubor 'floor-alpha.jpg' z adresáře tex, umístěného v adresáři Texturing - Basic. V tomto obrázku je černá kruhová plocha s postupným přechodem do bílého pozadí na okraji. Bude nám definovat, která část plochy bude neprůhledná a která průhledná.

Zatrhneme možnost Invert a "otočíme" působení obrázku.



(Textura tvořená černou kruhovou plochou je použita pro ztrácení okrajů podlahy.)

Když se používá obrázek normálně pro definování alfa kanálu, tak plocha obrázku, která je absolutně černá, definuje zcela průhledné oblasti a plocha absolutně bílá zcela neprůhledné. U tohoto obrázku (černá ve středu a bílá na okrajích), jsme to však potřebovali jinak. Tak jsme použili možnost Invert, abychom provedli inverzi obrázku, a tak nyní bude černá plocha neprůhledná a bílá průhledná.

(Můžeme použít texturu pro kontrolu neprůhlednosti materiálu jiným způsobem, a to pomocí definice jedné barvy, která bude ořezovou, nebo použitím vysoko nastavené hodnoty brightness pro vytvoření malé či vysoké neprůhlednosti. Vypneme hodnotu Soft (měkký) u charakteristiky ořezu podle obrázku a klikneme do plochy náhledu materiálu do části, kterou chceme oříznout. Alternativou je, že ponecháme zapnutou hodnotu Soft a využijeme vlastní alfa kanál obrázku, který jsme načetli do alfa kanálu v editoru materiálu. Tento alfa kanál se potom zobrazí v náhledu místo samotného obrázku.)

Vypneme kanál Specular (Odlesk) kliknutím na příslušné zatrhávací pole vlevo od nápisu.

Chceme se vyhnout velkému odlesku světel na podlaze. Ten by dodal podlaze příliš velký jas, což není nutné.

Klikem myši uchopíme materiál v Material manageru a přetáhneme jej nad objekt Floor Disc (podlaha, objekt kruh) v Object manageru, kde jej pustíme.

V tomto případě nepotřebujeme upravit projekci ani navazování materiálu umístěného na objekt. Objekt podlahy je tvořen parametrickým objektem Disc (kruh), který je definován matematicky (je to primitivní objekt) a má nastavený systém projekce materiálu na Flat (plošný), což je naštěstí tentýž, který sami právě chceme.



(Zvolíme Render > Render View abychom se podívali na test renderu naší scény.)

Objekt podlahy nyní má měkké okraje, které se ztrácí do pozadí.

Souhrn:

V této sekci jsme se naučili základy o použití odrazivosti, průhlednosti a také něco málo o alfa kanálu. Použili jsme tyto znalosti pro tvorbu lesklé podlahy postupně splývající s pozadím. O dalších parametrech se toho více naučíme později.

Základní texturování 3, Láhev

Skleněné objekty mají své vlastní charakteristiky, které může být docela náročné napodobit.



Hlavní charakteristika většiny skleněných materiálů je to, že skrze ně můžeme vidět. Jsou větší či menší měrou průhledné. Sklo také odráží ostatní poblíž stojící objekty. Kromě toho světlo, prostupující sklem z jedné strany na druhou, mění směr, což je příčinou tvarování objektu. Tento jev se nazývá lom světla. A v neposlední řadě můžeme čas od času zahlédnout intenzivní odrazy světel, známé jako "zrcátka", na vnějším povrchu skla, což jsou malé koncentrované plochy světla.

Pro naší láhev vytvoříme průhledný zelený materiál, který bude odrazivý a který také bude lámat světlo. Také přidáme nějaký ten efekt "zrcátek".

Jestliže ještě nemáme scénu otevřenou, tak si nahrajeme scénu nazvanou 'Party Before.c4d' z adresáře Texturing - Basic umístěného v adresáři CINEMA 4D Tutorials.

V Material manageru zvolíme New Material z menu File. Poklikáme na náhled vzniklého materiálu a otevřeme editor matriálu.

Vypneme kanál Color (barva) odtržením zatrhávacího pole vlevo od nápisu Color.

Barva tohoto materiálu bude definována průhledností a barvou odrazivosti, použití nastavení barvy v kanálu Color by dodalo objektu jen na nepřirozenosti. Můžeme vytvořit černou barvu v Color kanálu (což vlastně je bezbarvé, černá není barva) a to tak, že nastavíme RGB jezdce na hodnotu 0 a nebo celý kanál vypneme.

Klikneme na zatrhávací pole vlastnosti Transparency (průhlednost), tím si tuto hodnotu zpřístupníme a zobrazí se nám stránka, kterou tuto vlastnost můžeme definovat.

Natavíme jezdce RGB tak, aby jsme vytvořili zelenou barvu láhve (R=30%, G=100%, B=50%, Brightness=70%).

Do pole lomu světla (Refraction) nastavíme hodnotu na 1,5. (Hodnota indexu lomu světla bude významná později).



(Nastavení hodnoty lomu světla na 1,5, tato hodnota odpovídá sklu.)

3D náhled materiálu okamžitě ukáže změnu lomu světla. Materiál skla nyní zkresluje vše, co vidíme za ním, právě tak, jak to dělá sklo ve skutečném světě. Referenční manuál programu CINEMA 4D obsahuje seznam indexů lomů světla u běžných materiálů.

Zapneme možnost Fresnel.

Sledujme v náhledu materiálu změnu, kterou způsobí tento efekt. Fresnel simuluje efekt, který můžeme vidět na skutečných skleněných objektech, ale i na vodní ploše a ostatních průhledných materiálech. Vezmeme si například okno. Jestliže stojíme přímo proti oknu, tak skrz něj vidíme vše bez deformací a změn. Jestliže bychom se ale dívali skrz okno ze strany, pod ostrým úhlem, tak sotva uvidíme skrz díky tomu, že budeme vidět spíše odraz prostředí na "naší" straně. Takto se projevuje úhel, pod kterým se díváme na sklo definované jak průhledností tak odrazem. Tento efekt se nazývá Fresnel a CINEMA 4D jej umí simulovat.

Zapneme možnost Reflection (Odraz) zatržením příslušného pole a otevře se nám stránka pro definování vlastností tohoto efektu.

Nastavíme hodnoty RGB posuvníků na tmavě zelenou (R=40%, G=100%, B = 45%, Brightness = 30%).

To dodá sklu trochu odrazivosti, právě tolik, aby to nebylo příliš.

Zapneme možnost Specular (Odlesk) kliknutím na zatrhávací pole.

Tato záložka kontroluje odlesk na materiálu, velmi jasné odrazy světel umístěných ve scéně.

Nastavíme hodnoty Width (šířka) na 60%, Height (výška) na 75%, Falloff (úbytek) na -25% a Inner Width (vnitřní šířka) na 25%.



(Materiál pro láhev je zelené sklo s intenzivním odleskem.)

Toto nastavení dodá materiálu silný intenzivní odlesk s ostrou hranou, takový, jaký je u skutečného skla.

Uchopíme materiál skla v Material manageru a aplikujeme jej na objekt Bottle (láhev) v Object manageru.

Souhrn:

Vytvořili jsme zajímavý materiál, sklo. Dodali jsme našemu základnímu vstupnímu materiálu průhlednost, odrazivost a odlesk. Zjistili jsme, jak často se musí u texturování kombinovat jednotlivé vlastnosti.