Настройка материала пластика в 3д максе
Материалом называется набор настроек, описывающий свойства поверхности. К свойствам поверхности относится не только цвет. Блики, прозрачность, рисунок или текстура, рельефность, преломление и самосвечение - все это свойства, которые делают поверхность реалистичной. Материал можно назначить на любой объект, но нельзя использовать как задний фон.
2. Подключение текстурных карт
Теперь карты можно подключать к материалу. Но для верного подключения и хорошего результата понадобятся дополнительные карты.
1. Color Correction – к ней подключается карта Diffuse. Эта карта нужна для изменения картинки с базовым цветом.
2. Composite объединяет между собой две карты Diffuse (через Color Correction) и Ambient Occlusion. Чтобы их объединить, в карте Composite нужно добавить новый слой (Layer 2) кнопкой Add A New Layer. Карта Ambient Occlusion подключается к Layer 2 и ему назначается тип Multiply. Diffuse подключается к Layer 1.
3. CoronaNormal – карта для активации работы и настройки карт нормалей. Для включения карты нужно зайти в ее настройки и установить флажок Add gamma to input. В случае неудовлетворительного результата можно изменить множитель выдавливания Strength mult, изменить красный (Red) и зеленый (Green) цветовые каналы. Эту карту нужно подключать только к картам нормалей. Если в слот Bump будет назначена другая карта, то ее не нужно подключать таким же образом.
Теперь сформированные текстуры можно устанавливать в слоты материала.
Composite подключается к Diffuse color.
Roughness подключается к Refl. gloss. При этом нужно установить Reflection Level = 1.
CoronaNormal подключается к Bump. Значение Bump в CoronaMtl – Maps можно увеличить или уменьшить, в зависимости от результата.
Height подключается к Displacement.
Большинство карт свойств представлены в черно-белом виде. Если вам недостает как-либо карт, то можно назначить одну и ту же разным свойствам. Можно изменить их с помощью карт Color Correction и Output. Причем, назначить в любое из свойств можно и карту цвета Diffuse color, и она будет работать. А другие полезные карты можно узнать в статье «10 самых нужных карт 3Ds Max».
Теперь можно выбрать объект и назначить ему материал кнопкой Assign Material to Selection.
Элементы стека модификаторов:
1. Вкладка Modify командной панели (Command Panel).
2. Список всех модификаторов. Для назначения модификатора на выделенный объект нужно открыть выпадающий список и выбрать нужный модификатор одним щелчком. Чтобы поиск был быстрее, можно на клавиатуре нажимать первую букву названия модификатора.
3. Перечень уже назначенных на объект модификаторов (стек). Читается стек снизу вверх. По стеку на рисунке можно сказать, что был создан примитив Box и к нему применен модификатор Bend.
4. Уровень подобъектов Sub-objects. Чтобы развернуть уровень подобъектов, необходимо один раз щелкнуть по плюсу, находящемуся слева от названия модификаторов. Большинство модификаторов имеют несколько уровней подобъектов, например: Gizmo (Гизмо) - габаритный контейнер, в рамках которого действует модификатор. Изображается в видовых окнах как каркас (обычно оранжевого цвета), который первоначально окружает объект. Можно перемещать, вращать и масштабировать гизмо, тем самым изменяя воздействие модификатора на объект. Center (Центр) - точка или ось, относительно которой действует модификатор. Можно перемещать ось, тем самым изменяя воздействие модификатора на объект.
5. Кнопка Закрепить стек позволяет зафиксировать меню стека на экране таким образом, что оно не исчезнет, если снять выделение с объекта или даже выделить другой объект.
6. Кнопка Показывать конечный результат - показывает конечный результат всех модификаций объекта, даже если выбран не последний в стеке модификатор.
7. Кнопка Сделать независимым - делает выбранный модификатор или сам объект независимой копией, которая активна только в том случае, если объект или модификатор является Instance.
8. Кнопка Удалить модификатор - удаляет выделенный модификатор из стека.
9. Кнопка вызова расширенного меню настройки модификаторов.
К одному объекту можно применить несколько модификаторов (рис. 2). Напомню, что читается стек снизу вверх.
Рис.2. На объект назначено два модификатора
Причем конечная форма объекта зависит от последовательности применения модификаторов. Сравните: на рис.3 изображена фигура, к которой сначала применили модификатор Bend (Сгиб), а потом Twist (Скручивание). А на рис.4 изображена фигура, которую сначала скрутили, а потом согнули. Разница очевидна.
рис.3. Bend (Сгиб), Twist (Скручивание) рис.4.Twist (Скручивание), Bend (Сгиб)
Чтобы поменять местами модификаторы, в стеке необходимо выделить один из модификаторов и, удерживая нажатой левую кнопку мыши, перетащить его (рис.5). Легче всего перетаскивать верхний под нижний, причем появляющаяся синяя полоса будет указывать, куда переместится модификатор, когда вы отпустите кнопку мыши.
рис.5. Чтобы поменять модификаторы местами, необходимо выделить один и перетащить ниже другого
Чтобы отключить воздействие модификатора на объект, нужно сделать один щелчок по лампочке, которая располагается слева от названия модификатора, и она станет серого цвета. Тогда модификатор останется в стеке, и все его настройки сохранятся, но модифицировать объект он не будет. Чтобы включить модификатор, сделайте еще один щелчок по лампочке, и она опять станет белой.
Чтобы удалить модификатор из стека, нужно его выделить и щелкнуть по кнопке с изображением корзины (см. рис.1).
Выбор типа тонирования
Свиток Shader Basic Parameters содержит разные режимы тонирования. Например, для того чтобы сделать "резиновый" материал, нужно выбрать специальный метод тонирования. Он выбирается в свитке Shader Basic Parameters. По умолчанию выбран метод тонирования Blinn. Именно с таким шейдером мы делали пластик. Для резины лучше подойдет Oren-Nayar-Blinn. Выберите этот шейдер из выпадающего списка (рис.4).
Рис.4. свиток Shader Basic Parameters
После этого свиток базовых настроек материала немного изменится. Он будет называться Oren-Nayar-Blinn Basic Parameters (рис.5), и в нем добавятся две дополнительные настройки, которых нет у шейдера Blinn.
Рис.5. свиток Oren-Nayar-Blinn Basic Parameters
Рассмотрим все базовые настройки подробнее. На рисунке параметры отмечены цифрами, а далее следует описание каждой настройки. Прочитайте и поэкспериментируйте с каждым из параметров.
1. Ambient - оттенок материала, при слабом освещении.
2. Diffuse - основной цвет материала, имеет решающее значение.
3. Specular - цвет блика.
4. Specular Level - яркость блика.
5. Glossiness - гладкость поверхности, глянцевитость.
6. Soften - смягчение края блика, полезно при создании резины.
7. Diffuse Level - количество отражаемого света (только у Oren-Nayar-Blinn).
8. Roughness - грубость, шероховатость поверхности (только у Oren-Nayar-Blinn).
9. Opacity - непрозрачность материала (100% непрозрачно).
10. Self Illumination - интенсивность самосвечения.
Свиток Shader Basic Parameters содержит и другие режимы тонирования, которые используются гораздо реже. Коротко их можно охарактеризовать так:
Blinn - основной способ тонирования, с помощью которого можно создать практически любую поверхность;
Oren-Nayar-Blinn - шейдер для имитации матовых, шероховатых поверхностей;
Metal - шейдер для имитации металлических материалов, у которых вся поверхность, кроме блика, выглядит темной из-за низкого уровня диффузного рассеивания;
Strauss - самый примитивный тип для создания металлических поверхностей;
Anisotropic - метод тонирования, позволяющий создавать анизотропные блики и поворачивать их на поверхности;
Multi-Layer - метод тонирования, аналогичный предыдущему, но позволяющий создавать два анизотропных блика разных цветов;
Translucent Shader - шейдер, позволяющий создать материал со спаданием самосвечения относительно удаленности от источника света.
Попробуйте выбирать поочередно разные алгоритмы тонирования (шейдеры) и поэкспериментировать с параметрами.
тел. (812) 931-01-80
пр. Непокоренных, 49, офис 508
(деловой центр H-49)
Одним из простейших методов моделирования является применение параметрических модификаторов к объектам.
Модификатором называется специальная операция 3ds max, которую можно применить к объекту. Каждый модификатор имеет определённое название и наделяет объект дополнительными свойствами. Удобство работы с модификаторами состоит в том, что к одному объекту можно применить несколько модификаторов, менять последовательность их воздействия на объект, а также перенастраивать и удалять модификаторы.
Для работы с модификаторами существует стек модификаторов, который находится на вкладке Modify командной панели (рис.1).
рис.1. Стек модификаторов
Пример использования модификаторов
Для начала попробуйте выполнить простое упражнение: из примитивов с использованием модификаторов создайте сказочное дерево.
1. На виде Тор создайте GeoSphere c радиусом 75. Примените к ней модификатор Noise (Шум) и установите параметры зашумления Strength X=Y=Z=50. Меняя число Seed, подберите подходящую форму.
2. Примените к этому объекту модификатор Lattice (Решетка).
В свитке Parameters установите переключатель в позицию Joints Only from Vertices (Только узлы на вертексах). В разделе Joints выберите форму узлов Icosa cо значением Radius=10. Получилась крона дерева.
3. На виде Тор создайте Cylinder с параметрами (R=35, H=120, HS=10). Это будет ствол дерева. Расположите его по центру кроны. Примените к цилиндру модификатор Stretch (Растягивание) с настройками Stretch=1,0 и Amplify=1,0.
4. Если вы хотите сделать ствол неравномерно изогнутым, то можно применить к нему модификатор Noise.
Дерево готово. Сгруппируйте его через команду главного меню Group - Group.
5. Попробуйте создать целый сказочный городок, используя примитивы и параметрические модификаторы. Помните, что нужно добавлять сегментов таким примитивам, как Box, Pyramid или Plane, иначе они не будут изменятся из-за нехватки опорных точек.
Когда вы будете клонировать и расставлять по сказочному городу деревья, то меняйте у модификатора Noise число Seed, тогда деревья будут разными. Клоны должны быть независимыми.
тел. (812) 931-01-80
пр. Непокоренных, 49, офис 508
(деловой центр H-49)
Материалы – это одна из основ визуализации. Материалы превращают пустые серые объекты в реальные предметы. Материалы предают пустому объекту цвет, текстуру, возможность отражать свет. Использовать мы будем материал CoronaMtl, который появляется после установки Corona Renderer. Выбран он за более понятную структуру настроек и отличный результат при их изменении. Чтобы начать работу с материалом, нужно открыть редактор материалов Material Editor клавишей «М» или из панели Main Toolbar. Затем перетащите материал в рабочую область. Разберем раздел Basic options.
1. Diffuse
Diffuse отвечает за базовый цвет материала.
- Level является множителем цвета и регулирует его интенсивность. То есть цвет считается как параметры цвета RGB (значения от 0 до 255), умноженные на Level. Если Level = 0, то любой цвет, например белый (255, 255, 255) станет черным (0, 0, 0).
- Color позволяет настроить цвет из палитры вручную. С его помощью можно задавать цвет новым материалам и изменять его на существующих.
- Translucency позволяет задать уровень пропускания света. Это не столько прозрачность, сколько мнимая толщина. Она позволяет повторить свойства бумаги или ткани. Чем выше Fraction, тем больше света пропускается. Color в подразделе меняет цвет в местах пропускания света.
Ко всем параметрам, рядом с которыми находится квадрат, можно назначить карту. Карта может быть из готового набора или загруженной картинкой. Для этого нужно нажать на квадратик и выбрать в открывшемся меню карту из раздела Maps. Если нужно загрузить свою текстуру, то выберете Bitmap и найдите картинку на компьютере. Чаще всего стоит использовать ч/б картинки, кроме текстур в Diffuse Color и некоторых других случаев.
Основные команды редактора материалов:
1. Имя материала. Имя должно быть уникальным, материалы с совпадающими именами в сцене одновременно существовать не могут.
2. Тип материала. Большинство материалов, генерирующих реалистичные поверхности, относятся к типу STANDARD.
3. Get Material - Вызвать браузер (просмоторщик). Необходима для получения материалов из библиотеки.
4. Assign Material to Selection - Назначить материал на выделенный объект(ы) (активна только при условии, что выделен хотя бы один объект).
5. Show Map in Viewport - Показывать карту материала в проекциях. Позволяет увидеть текстуру в рабочих окнах.
6. Material/Map Navigator - Дерево материала. Позволяет увидеть структуру материала и переключаться по уровням.
7. Background - Показать задний фон (для просмотра прозрачных материалов).
8. Sample Type - Тип образца материала (сфера/цилиндр/куб), для изменения надо подержать кнопку нажатой.
Базовые параметры материала
Откройте редактор материалов и выберите любой свободный слот.
Разверните свиток Blinn Basic Parameters (рис.2).
Рис.2. Blinn Basic Parameters
В этом свитке настраиваются базовые параметры материала, такие как цвет, блики, самосвечение и простая прозрачность. Но обо всем по порядку. Сначала задается цвет материала. Для этого щелкните по серому прямоугольнику около слова Diffuse. Откроется диалоговое окно Color Selection (Выбор цвета). В этом окне можно задать любой цвет. В дальнейших примерах, чтобы точно передавать вам цвет, я буду использовать цветовую модель RGB (рис.3).
Рис.3. окно Color Selection
Выбрав необходимый цвет, закройте диалоговое окно Color Selection, нажав кнопку Close.
Ниже диффузного цвета находится Specular - это цвет зеркального блика. У пластика блик белого цвета, поэтому оставим этот цвет без изменений.
Переходим к силе блика. За яркость блика отвечает параметр Specular Level (Яркость блика). Увеличьте яркость блика с 0 до 60, потянув за стрелки или введите значение в числовое поле с клавиатуры. Обратите внимание на изменение блика на образце материала в слоте.
Следующий параметр Glossiness позволяет задать глянцевитость материалу. Для "пластикового" материала значение Glossiness можно поставить 50.
Итак, материал готов. Можно назначить его на объект. Для этого выделите объект в сцене, и в редакторе материалов нажмите кнопку (см. рис.1). Визуализируйте сцену (нажатием клавиши ).
3. Refraction
Refraction добавляет объекту прозрачности. Изменяя этот параметр, можно создать стекла.
Прозрачные объекты сложнее рендерить. Хотя матовые стекла немного ускоряют процесс.
- Level изменяет степень прозрачности объекта.
- Color устанавливает цвет стекла. Стоит быть внимательным, потому что он может смешаться с Diffuse Collor.
- Glossiness меняет уровень матовости. Чем ниже, тем более мутное стекло.
- Fresnel IOR меняет преломление света при прохождении через прозрачный объект. Более наглядно эффект заметен на граненых поверхностях.
- Dispersion Enabled добавляет эффект дисперсии света. Говоря проще, внутри объекта происходит разделение света на составляющие цвета (цвета радуги). Abbe number определяют силу дисперсии, но наиболее реалистично получается при значениях 30-60.
- Thin (no refraction) игнорирует часть настроек раздела Refraction. При этом объект становится прозрачным, но перестает преломлять свет.
- Caustics (slow) включает физически правильный расчет пропускания света. К сожалению, функция очень замедляет рендеринг.
3. Advanced options
Self-illumination – придает объекту эффект свечения. Имеет всего 2 параметра: цвет (Color) и силу свечения (Multiplier). Материал в отличие от CoronaLightMtl, здесь отсутствуют какие-либо настройки исключений объектов или подобного.
Anisotropy orientation – позволяет выбрать, на основе чего будет создаваться анизотропия. Настройка этого свойства находится в разделе Reflection. Выбрать в качестве основы для ориентации можно локальные оси объекта (Local axis) или его UV развертка (UVW). Если выбран вариант UVW, то изменять угол можно только в строке рядом с флажком выбора.
G-Buffer ID override - позволяет переназначить материалу новый канал G-buffer. 3ds Max может назначать каналы от 0 до 15. G-buffer в CoronaMtl поддерживает от 0 до 9999 каналов.
Alpha mode – переключает отображение материала в альфа-канале.
Visible in mask – позволяет отключить отображение материала на всех масках.
PBR mode – флажок, который никогда не стоит снимать. Если данная функция включена, то материал будет использовать наиболее корректные алгоритмы расчета.
Большая часть перечисленных функций пригодятся для тонкой настройки. Использовать на все объекты сразу их не стоит, т.к. это может значительно увеличить время расчета сцены. Но главное – что Corona Renderer предоставляет возможность такой настройки. При правильном использовании все перечисленные инструменты значительно повысят качество визуализации.
2. Reflection
Reflection позволяет создать отражения на объекте.
- Level меняет интенсивность отражений.
- Color отвечает за свет отражения.
- Glossiness регулирует матовость. Чем ниже значение, тем более матовый объект.
- Fresnel IOR изменяет зеркальность (металличность). Усиливает отражение при прямом взгляде.
- Anisotropy добавляет объекту эффект шлифовки, размывает блик. Amount отвечает за степень шлифовки. Rotation позволяет выбрать угол, на который повернется размытый блик. Иначе поворот можно назвать направлением шлифования.
5. Displacement и Bump
Displacement – создает текстуру на объекте смещением геометрии. Для этого необходимо назначить ч/б текстуру в соответствующем разделе Texture.
- Min level и Max level показывают, на какое расстояние должна выдавливаться текстура с карты. Min смещает геометрию по черному цвету текстуры, а Max по белому цвету.
- Water lvl. обрезает геометрию, которая находится ниже установленного значения.
Bump не имеет своего собственного раздела, но есть место для подключения. Bump выполняет примерно ту же функцию, что и Displacement, но используется для более мелкого рельефа. Силу выдавливания Bump можно регулировать в разделе Maps. Там же можно управлять и всеми другими свойствами.
Это были самые базовые настройки. Благодаря им вы сможете создать широкий выбор материалов для своих визуализаций. Много готовых материалов можно найти в виде карт, которые останется только правильно подключить и, возможно, подкорректировать.
С помощью наложения текстур можно легко и быстро создавать высококачественные материалы. Для этого можно использовать практически любые 2D изображения. Их можно создавать самому в графических редакторах или искать в Сети. Ниже мы разберем, как задавать свойства материала CoronaMtl с помощью текстур и различные способы настройки.
Material Editor
Для создания материалов есть специальный редактор Material Editor. Открывается через главное меню Rendering, или клавишей M (рис.1).
Рис.1. Редактор материалов
1. Создание материала
Прежде всего необходимо создать объект, на который будет применен материал с текстурами. Также сразу стоит создать пол и источник света для рендеринга. Для тестовой сцены в качестве пола используется Plane, а в качестве света CoronaLight. Объектом будет полусфера, на которую будет накладываться материал плетенной корзины. Для удобства можно также поставить Standard Camera.
Перейдите в Material Editor, нажав клавишу «M» или кнопку на панели Main Toolbar, и создайте материал CoronaMtl. Добавьте все карты в рабочую область перетаскиванием картинок или создавая карту Maps – General – Bitmap.
Скачивая карты из Сети, они часто именуются по свойствам, за которые отвечают. В данной статье применялись карты: Diffuse, Ambient Occlusion (AO), Roughness, Normal и Height. В других материалах можно встретиться с названиями: Base color, Metallic, Glossiness, Specular.
Diffuse = Base color, Roughness = Glossiness, Metallic = Specular.
Названия это только ориентиры. Помните, что автор мог ошибиться и неправильно назвать карту.
2. Subsurface scattering
Это второй режим настройки материалов. Он наиболее применим к непрозрачным объектам. Для работы с ним нужно включить Mode: SSS.
Amount – сила воздействия цвета материала на подповерхностное рассеивание.
Radius – радиус, на который цвет рассеивается от места, куда попал луч света.
Scatter color – цвет, который будет виден на затененных участках.
4. Opacity
Opacity делает объект прозрачным. Отличие от Refraction в отсутствии преломления. Такой эффект больше подходит для тонкой прозрачной пленки или тюли.
-Level при уменьшении делает объект более прозрачным.
-Color меняет цвет прозрачного объекта. Выбор цвета в Diffuse Color смешивается с Opacity Сolor. Так смешение красного и синего создает желтый. Это работает даже без изменения Opacity Level.
С помощью Opacity очень удобно делать объект частично прозрачным. Как это сделать вы узнаете в статье 10 самых нужных процедурных карт 3ds Max.
- Clip работает только при подключении карты к Opacity Color. Он убирает серый цвет, разделяя карту только на черный и белый. Благодаря этому объект становится либо прозрачным, либо непрозрачным, без плавных переходов.
1. Volumetric scattering
Этот раздел позволяет улучшить эффект прозрачности и преломления света. Например, таким эффектами обладают: полупрозрачные пластики, некоторые фрукты, жидкости, дым. Поэтому материал обязан иметь ненулевые параметры Translucency, Refraction или Opacity.
Для работы с этим эффектом нужно зайти в настройки материала и включить Mode: Volumetric scattering.
Включение и главная настройка этой функции осуществляется изменением значения Absorption Distance.
Это значение влияет на то, как глубоко свет пройдет в объект прежде, чем будет поглощен. То есть за счет этого параметра объект будет обладать разной прозрачностью, в зависимости от толщины.
Absorption Color – цвет, который обретет свет, пройдя через объект.
Scattering Color – цвет, который обретет свет при рассеивании, пройдя расстояние Absorption Distance. То есть в том месте, где объект толще, чем Absorption Distance, объект будет темнее и плотнее.
Directionality – изменяет направление рассеивания света. При значении 0 свет рассеивается равномерно во всех направлениях.
Single bounce only – ускоряет рендеринг за счет вычисления единичного рассеивания.
Свет может рассеиваться не один раз, но этот флажок ограничивает такую ситуацию. К сожалению, с такой настройкой материал может оказаться менее реалистичным.
Некоторые модификаторы группы Parametric Modifiers:
Bend - сгиб;
Taper - стесывание (заострение);
Twist - скручивание;
Noise - зашумление (случайное искажение);
Lattice - превращение объекта в решетку;
Slice - разрезание объекта / отрезание его части;
Relax - разглаживание поверхности объекта;
Stretch - растягивание / сплющивание объекта;
Wave - волны по поверхности объекта;
Ripple - круги по поверхности объекта;
Push - надувание объекта;
FFD Box - cвободная деформация объекта.
3. Настройка размера и UVW Map
Создав материал, можно переходить к его настройке. Для начала стоит отобразить материал на объекте, чтобы видеть его наличие и положение. Отображается только цвет материала, а точнее любая из назначенных карт. Поэтому в данном случае мы выделяем карту Color Correction и отображаем ее кнопкой Show Shaded Material in Viewport.
Теперь можно видеть, что текстура слишком крупная и ее следует уменьшить. Сделать это можно в настройках карт Bitmap, которые были загружены из памяти компьютера. Перейдя в Material Editor – Bitmap (Diffuse) – Coordinates, вы сможете настраивать положение текстуры и повторение. Offset смещает положение текстуры по оси U (вправо/влево) и V (вверх/вниз). Tiling увеличивает количество повторений текстуры по тем же осям. Angle поворачивает текстуру по осям U, V и W (по диагонали).
У такого метода настройки есть большой недостаток – каждую карту Bitmap придется настраивать отдельно. Если какую-то пропустить, то финальный вид материала может испортиться. Для того, чтобы изменять все используемые карты одновременно, воспользуйтесь модификатором UVW Map.
Примените модификатор к объекту, перейдя в Modify – Modifier List – UVW Map. В разделе Parameters – Mapping выберете наиболее подходящую форму для вашего объекта. В данном случае – Spherical.
Значениями Length, Width и Height настраивается размер проецирующего контейнера. Рекомендуется, чтобы все его края находились снаружи объекта.
С помощью параметров U/V/W Tile можно настроить повторения всех карта. Благодаря увеличению этих значений, текстура уменьшится.
На этом настройка материала и объекта закончена. Можно запускать рендер и использовать объект в сцене. Все настройки уникальны для каждого отдельного материала и текстуры. Поэтому, чтобы хорошо настроить материал, нужно потратить много времени на подбор параметров. Описанный метод подойдет для большинства материалов. Однако, для очень сложных моделей есть более продвинутые инструменты текстурирования. К таким относятся «запекание» и создание развертки Unwrap UVW.
Используя стандартные настройки CoronaMtl можно добиться очень высокого качества материалов. Но на этом возможности материала не заканчиваются. Для увеличения реалистичности можно использовать инструментами Volumetrics and SSS. Также существует раздел Advanced options, в котором можно воспользоваться продвинутыми инструментами.
Читайте также: