Materiály a scéna iónského sloupu - 3D grafika - 3Dscena.cz: 3D grafika jako na dlani

24. března 2005, 00.00 | Poslední článek, věnovaný tvorbě iónského sloupu vytvořeného v CINEMĚ 4D, je věnovaný vytvoření materiálu sloupu, využití efektu Zašpinění, nanášení povrchu pomocí BodyPaintu a také nasvícení celé scény.

Minule jsme se rozloučili v našem putování po Řecku v okamžiku, kdy jsme měli dokončené UV mapy obou součástí sloupu, které jsme vytvořili a na dnes jsme si slíbili, že se podíváme na materiály. Nejdříve se podíváme na to, jak bychom si mohli trochu zautomatizovat vytvoření materiálu a také si některé věci můžeme trochu doladit. Ostatně když už v tom budeme…

Tak obecně jak by náš materiál měl vypadat. Vytvoříme dojem světlého, až bílého kamene, který je rozrušen erozí a zašpiněn prachem a nečistotami. Z některých fotografií je dokonce zřejmé, že občas je toto zašpinění až černé. Abychom to ale neměli tak těžké, pomůžeme si funkcí Zašpinění (Dirt), která nám jak pro objekt hlavice tak dříku udělá více jak polovinu práce za nás.

O co jde. Shader a funkce Zašpinění. K dispozici je ve dvou variantách, první jako kanálový shader, druhý jako funkce, která vypočítá vertexovou mapu, na kterou má kanálový shader působit a nebo obrázek zašpinění, který můžeme zpracovávat jako normální texturu. Pro tento obrázek, pro jeho výpočet ale potřebujeme mít kvalitně připravenou UV mapu, a to také máme. Zašpinění jako takové je výslednicí analýzy vysílaných paprsků povrchu a úhlu normál sousedících polygonů.

Tedy vrátíme se k našemu objektu hlavice. V BodyPaintu se ujistíme, že je UV mapa tohoto objektu přizpůsobená plátnu, i když to bude v tento okamžik znamenat, že bude zdeformovaná (UV mapování > záložka UV příkazy > Přizpůsobit UV k plátnu). To je pro výpočet zašpinění nezbytné, protože tento proces potřebuje pro svůj průběh UV mapu a tato mapa je definovaná vzhledem k textuře jen v oblasti plátna.

Pokud tedy máme (a totéž platí i pro dřík), vrátíme se do standardního rozhraní, vybereme si polygonový objekt hlavice a zvolíme Rendering > Zašpinění. Objeví se okno, ve kterém můžeme nastavit typ zašpinění a všechny parametry, které se toho týkají. Jelikož chceme vytvořit texturu, tak si v položce Typ mapy nastavíme Mapa obrázku. Ovlivňující paprsek necháme na hodnotě 1, hodnotu Paprsky ale zvedneme na 100 (aby byl efekt jemnější), Max. vzdálenost nastavíme na 50 a nastavíme velikost a umístění výstupní textury. V případě hlavice jsem použil velikost generované textury 1600 x 1000. Musíme ještě vybrat ve Správci objektů UV mapu objektu, kterému chceme zašpinění vypočítat a můžeme začít (tlačítko Start). Nejdříve se zanalyzují polygony a pak započne samotný výpočet. A ještě jedna dobrá rada. Musíme mít správně zarovnané normály!

Naprosto stejnou operaci provedeme i u dříku. Rozměr generovaných textur by při tom měl odpovídat proporci UV mapy. To je doufám zřejmé.

Můžeme si tedy vytvořit dva materiály, jeden pro hlavici a druhý pro dřík a do každého tohoto materiálu můžeme načíst příslušnou vygenerovanou texturu, prozatím do kanálu Barva. Pokud tyto materiály aplikujeme na příslušné objekty a scénu si pracovně vyrenderujeme, tak zjistíme, že se vzhled jen díky provedené operaci zásadně vylepšil… Objekt se jeví jako podstatně plastičtější.

Využijeme toho, že jsme si dali obě textury do kanálu barva a že máme oba tyto materiály aplikované na našich objektech a přepneme se do rozhraní pro nanášení textury (ikona vlevo nahoře a nebo Okno > Rozvržení > BP 3D paint).

Přejdeme do Správce materiálů (dole vpravo), označíme si materiál hlavice a zvolíme Textura > Nahrát textury. Totéž zopakujeme u materiálu dříku. Tímto způsobem si načteme naše zašpiněním generované textury do BodyPaintu, kde je můžeme dále upravovat.     

Vybereme si u každého materiálu vždy nejdříve vrstvu Pozadí a poté si ve Správci materiálů zvolíme Textura > Nová vrstva. Obě takto vytvořené vrstvy si pak vybereme a ve Správci nastavení (nahoře vpravo) si je pojmenujeme na Špína.

Začneme s nanášením zašpinění, přičemž díky možnostem BodyPaintu budeme moci nanášet špínu na oba objekty najednou. Pomocí levé palety a nebo Nástroje > Kreslící nástroje > Štětec si zapneme štětec. Přejdeme do Správce nastavení, kde si načteme stopu Chalk.

Přejdeme do záložky Filtry, kde filtr vypneme. Nastavíme Velikost na 110, Tlak snížíme na 50 %,  Rozmístění zadáme 8 % a Chvění 20. Pokud máme tablet, tak jej samozřejmě použijeme a upravíme nastavení parametru Tlak. Křivka definující přítlak by měla mít tvar progresivně rostoucí.

Pokud máme, tak můžeme začít nanášet. Jak jinak než velmi citlivě, jemně, využíváme možnosti tabletu, použijeme případně gumu, ostatně když ji máme k dispozici, tak proč ne. Musíme se ale vždy ujistit, že máme vybrané vrstvy Špína. Jak to popsat, snad výsledkem. Mimo to si samozřejmě podle potřeby upravíme velikost štětce a podobně.

V tomto místě by se hodila jedna rada. Aby byla práce alespoň trochu smysluplná, musíme si nastavit zobrazení materiálů v editoru tak, aby v něm bylo vidět alespoň něco. Tedy ve Správci materiálů poklepeme na ikonu náhledu materiálů, tím si materiál otevřeme, přejdeme na stránku Iluminace, položka Velikost náhledu si zvolíme větší velikost zobrazeného náhledu matriálu v editoru.

Tím jsme s našimi texturami hotoví. Uložíme si je a můžeme se navrátit do našeho výchozího uživatelského rozhraní. Jsme v okamžiku, kdy si vytvoříme naše finální materiály. A jak jsme si slíbili, použijeme při tom vlastně jen a pouze shadery (a také právě připravené textury, to dá samozřejmě rozum).

Vytvoříme si tedy nový materiál, pojmenujeme jej třeba Kámen 1. Otevřeme si tento materiál a přejdeme na stránku Barva. Tam si vytvoříme nový shader Fůze. Tento shader si otevřeme a do obou kanálů a také masky si nahrajeme shader Šum (tedy zapneme volbu Použít masku a pak načteme shader). Tyto shadery si nyní nastavíme. Postupně si nastavíme shadery od nejvyššího k nejnižšímu. Tedy první v popisu bude Krycí kanál, pak Kanál masky a poslední bude Podkladový kanál.

Krycí kanál, shader Šum.

Typ Electric (nový typ R 9.1) 7 oktáv, Celkové měřítko 200 %, Relativní měřítko Y=50 %, Rozměr Textura (ostatně máme UV mapu). Barva 1 tmavě modrá, Barva 2 bílá.

Kanál masky, shader Šum

Typ Luka, Oktávy 5, Celkové měřítko 500, Relativní měřítko 200, 100, 200, Spodní oříznutí 0, Horní 43. Barva 1 bílá, Barva 2 černá. Rozměr Textura.

Podkladový kanál, shader Šum

Typ Electric, Rozměr Textura a veškeré nastavení výchozí. Barva 1 je bílá, Barva 2 světle azurová.

Vrátíme se do nastavení „míchacího centra“, do nastavení shaderu Fůze. Režim nastavíme na Spálit a míru krytí zadáme na 40 %. Náš kanál Barva jsme ale zatím nedokončili. Vrátíme se do stavu, kdy uvidíme v nastavení kanálu barva shader Fůze a vytvoříme si v tomto kanálu shader Vrstvy. Fůze se tak automaticky zařadí pod shader Vrstvy, který se nám automaticky otevře.

Pomocí tlačítka Shader si vytvoříme další Šum. Tento Šum umístíme nad vrstvu Fůze. Nastavíme režim krytí na Násobit a míru krytí na 8 %. Pak si nastavíme šum podle následujících parametrů.

 Typ šumu je Naki, Barva 1 černá, Barva 2 bílá, Oktávy 7, Celkové měřítko 30, Rozměr Textura. Co je ještě podstatné, je nastavení Cykly = 1. To je vše.

Vrátíme se ale ještě do našeho shaderu Vrstvy, ve kterém si načteme kopii, tedy do schránky právě vytvořený shader Šum. Použijeme jej v hrbolatosti. Klikneme na náhled šumu pravým tlačítkem myši a z nabídky si vybereme Kopírovat.

Ještě se vrátíme do nastavení kanálu Barva. V něm si nastavíme posuvník Jas na 10 % a režim míchání textury s barvou na Sečíst. Tím bude výsledný jas barvy součtem jasu nastaveného na posuvníku a jasu shaderů. Ve výsledku bude povrch o něco světlejší.

Přejdeme tedy do kanálu Hrbolatost. Tento kanál si zapneme a vytvoříme si v něm nový shader Fůze. Do Podkladového kanálu vložíme právě zkopírovaný shader Šum. Do Krycího kanálu si také vložíme další shader Šum a opět si aktivujeme masku (Použít masku v shaderu Fůze) a také volbu Invertovat vstup. Shader Šum vložíme také do Kanálu masky.

Krycí kanál, shader Šum

Typ šumu Luka, Barva 1 černá, Barva 2 bílá, Celkové měřítko 200, Vrchní oříznutí 52, Rozměr Textura.

Kanál masky, shader Šum

Typ šumu Gasous (novinka R 9.1), Oktávy 7, Rozměr Textura, Celkové měřítko 500, Vrchní oříznutí 35%.

Podkladový kanál, shader Šum

Tento shader máme nastavený (ostatně jsme si jej kopírovali z kanálu Barva) a tak upravíme jen jednu jedinou věc. Tou bude parametr Delta, kde zadáme 20 %.

Vrátíme se do shaderu Fůze, kde zadáme režim míchání na Násobit a krytí ponecháme na 100 %. Co se celkového nastavení hrbolatosti týče, tak na stránce Hrbolatost nastavení materiálu zadáme intenzitu hrbolatosti 20 %.

Ujistíme se, že je zapnutý kanál Odlesk, ve kterém necháme režim Plast, Šířku nastavíme na 100 % a Výšku na 7 %.

Další kaná,l který nastavíme, je kanál Deformační mapa. Tento kanál si samozřejmě také zapneme. Do pole Textura nahrajeme shader Fůze. Ihned si tento shader otevřeme a do kanálů Krycí a Podkladový načteme shadery Šum, které si ihned nastavíme. Protentokrát ale nebudeme používat masku, který nám Fůze poskytuje.

Krycí kanál, shader Šum.

Typ šumu nastavíme na Eletric, Rozměr nastavíme na Textura, Celkové měřítko nastavíme na 900 %. Barva 1 bude zcela černá, Barva 2 bílá. Spodní oříznutí nastavíme na 47 %, Vrchní oříznutí na 0 % a Kontrast zadáme na 13 %.

Podkladový kanál, shader Šum.

Typ šumu Nutous, Oktávy 10, Rozměr Objekt, Celkové měřítko 500 %, Cykly 1, Barva 1 černá, Barva 2 bílá.

Míchání obou šumů je obligátně nastavené na režim Násobit, krytí 100 %. To zajímavější bude nastavení samotného kanálu Deformační mapy.

Deformační mapu nastavíme pomocí tzv. SPD, tedy sub-polygonové deformace. A o co jde? Jedná se o technologii, kdy je povrch podle zadané hodnoty segmentovaný podobně jako funkcí HyperNURBS a pak jsou tyto „subpolygony“ vytažené nahoru či dolů. To jakým způsobem jsou tyto polygony vytahované, tedy zda pouze nahoru, či nahoru i dolu, nebo i do jaké strany lze definovat, stejně jako způsob segmentace.

Aby byla deformace provedena jen jedním směrem, tedy abychom vytvořili erozní efekt, tak nastavíme Typ na Intenzita. Díky tomu bude nulová hodnota deformace černá a maximální hodnota bílá. Intenzitu nastavíme na 100 %, a Výšku deformace zadáme -10. Tím bude efekt negativní, tedy tak jak potřebujeme.