Завершаем модель: материалы, текстуры, волосы

В предыдущей главе раскрывались основы использования различных инструментов моделирования Blender для построения органических форм. Но это только первый шаг в создании персонажа.

По умолчанию, все формы, которые мы создавали, сделаны из унылого, серого, слегка блестящего материала. Чтобы придать персонажам жизненность и интересность или даже чтобы просто изменить их цвет, нам нужно углубиться в мир материалов, текстур и статических частиц, чтобы довести модель до готовности.

Блок данных материала

Давайте начнём со свежего сеанса Blender. При выборе определённого объекта (в данном случае, куба по умолчанию), на вкладке Links and Materials в окне кнопок отображается виджет индекса материала (material index):

links_and_materials_tab.jpg

Рассмотрим содержимое этого индекса, поскольку это важная точка в работе с материалами.

Здесь задаётся набор материалов объекта, и здесь можно выбрать нужный индекс материала для дальнейшей работы с ним. Материалы назначаются частям сетки на основании своего индекса, так что если вы нечаянно измените индекс материала, это может повлиять на результат. Видно, что интерфейс области материалов, может ввести заблуждение в этом плане, так что возьмите за правило всегда проверять, с правильным ли индексом материала вы работаете. Индекс материала также отображается на вкладке Links and Pipeline в области кнопок материалов.

Сейчас виджет говорит, что нам доступен только один материал, и что индекс текущего активного материала равен 1, так что если вы перейдёте на панель редактирования материала (Materials editing panel), то будете редактировать материал номер 1. Маленький квадрат в верхнем левом углу показывает цвет материала, чтобы вам легче было отличать один материал от другого на глаз. Кнопка со знаком вопроса позволяет вам назначить активный материал граням, которые вы выбрали на 3D-объекте (это доступно только в режиме редактирования).

Назначение кнопок, находящихся под виджетом выбора индекса материала, по большей части очевидно. New создаёт новый индекс материала и делает его активным. Материал, связанный с новым индексом, это тот же материал, что и в предыдущем активном индексе. Если вы сейчас нажмёте New, то в поле будет написано 2 Mat 2, а серый квадратик не изменится. Если вы перейдёте в режим редактирования, выберите какую-нибудь часть куба и нажмёте кнопку со знаком вопроса, то в поле будет написано 2 Mat 1, поскольку кубу назначен материал 1.

Чтобы отредактировать материал текущего индекса материалов мы перейдём на панель кнопок материалов (см. рисунок 3.1), либо нажав кнопки, подсвеченные под виджетом выбора индекса, либо один раз нажав F5.

Завершаем модель: материалы, текстуры, волосы 1.jpg

Рисунок 3.1 Панель кнопок материалов (F5)

Индекс текущего материала равен 1. Материал, связанный с этим индексом, называется Material, как вы можете видеть в выпадающем меню под Link to Object (см. рисунок 3.2). Помните, что когда вы создадите индекс 2, то ссылка на материал будет продублирована, так что этот материал будет связан также и с индексом 2. Если сейчас вы отредактируете этот материал, то изменения коснутся обоих индексов, связанных с ним.

Завершаем модель: материалы, текстуры, волосы 2.jpg

Рисунок 3.2 Вкладки Preview, Links and Pipeline и Material в области кнопок материалов

Давайте начнём с того, что дадим значимое имя материалу. Мы сделаем это, просто изменив его в выпадающем меню возле MA. Введите название "Red". Заметьте, что это не создаёт нового материала — это просто изменяет имя материала, с которым вы работаете. Теперь индексы материала 1 и 2 связаны с Red. Материала под названием Material больше не существует.

Всё редактирование, которое мы здесь сделаем, будет заключаться в изменении базового цвета материала. Под вкладкой Material переместите слайдер для R на 1.000, а слайдеры для G и B — на 0. Теперь куб в 3D-виде должен стать красным.

Вернитесь к кнопкам редактирования, нажав F9. С помощью кнопок со стрелками в поле индекса материала сделайте индекс активного материала равным 2. Теперь в поле должно быть написано 2 Mat 2. Перейдите в режим редактирования в 3D-виде и выберите верхнюю грань куба по умолчанию, как показано на рисунке 3.3. В виджете материалов нажмите Assign.

Вы не видите изменений, но они есть. Теперь верхней грани куба назначен материал с индексом 2. Но, поскольку индексы 1 и 2 указывают на один и тот же материал, Red, то и внешний вид не меняется.

Завершаем модель: материалы, текстуры, волосы 3.jpg

Рисунок 3.3 Куб с выбранной верхней гранью. Все грани на вашем мониторе выглядят красными.

Вернитесь на панель редактирования материалов. Теперь мы работаем с материалом, индекс которого равен 2, то есть активному индексу материала. Нажмите на маленькую стрелку слева от выпадающего меню Material и выберите Add New. Новый материал дублирует Red и называется Red.001. Однако, это совершенно другой материал который вы можете свободно редактировать. Переименуйте этот материал в Green (зелёный) и настройте значения RGB соответствующим образом.

Теперь вы можете видеть различия в кубе по умолчанию (см. рисунок 3.4). Если вы, как рекомендовалось, выполнили это упражнение на своём компьютере, то теперь верхняя грань стала зелёной. У вас есть два различных материала, которые могут редактироваться независимо друг от друга.

Завершаем модель: материалы, текстуры, волосы 4.jpg

Рисунок 3.4 Куб с двумя разными материалами. Верхняя грань должна быть зелёной на вашем мониторе.

Как и другие ссылки на блоки данных, ссылки между индексами материалов и материалами могут свободно переключаться. Вы легко можете связать материал 1 с Green, а материал 2 с Red, инвертировав расположение материалов, назначенных граням куба. Просто сделайте соответствующий индекс активным, после чего в панели редактирования выберите из выпадающего меню Material тот материал, который желаете к нему привязать.

Свойства материала

Теперь, когда мы рассмотрели блоки данных материалов, давайте ближе присмотримся к тому, что мы можем с ними сделать. Для целей этой книги достаточно будет воспринимать материал, как набор свойств и цвета шейдинга. Позже мы узнаем чуть больше о текстурировании, но оно будет рассматриваться поверхностно, как расширенные функции и свойства материала, доступные в Blender. Для получения полной информации о материалах вам стоит обращаться к официальной документации Blender.

Как вы уpyfkb в первом разделе, важным свойством материала является цвет. Значения R, G и B можно выставить либо с помощью слайдеров, либо щёлкнув по значению и введя число. Значение альфы (A) можно задать так же. Это значение определяет непрозрачность материала.

Шейдеры влияют на то, как свет отражается от поверхности объекта. В реальности это определяется физическими свойствами поверхности материала.

Шейдеры — это алгоритмы, имитирующие эффект этих физических свойств. По умолчанию, вкладка Shaders настроена таким образом, как показано на рисунке 3.5. В ней есть выпадающее меню для выбора диффузного шейдера (в примере выбран шейдер Lambert) и, под ним, меню для выбора отражающего (specular) шейдера (здесь выбран CookTorr).

У диффузного шейдера есть слайдер, который определяет количество света, отражённого от поверхности (коэффициент отражения, reflectivity), а у отражающего шейдера есть слайдер для определения степени блеска и (в большинстве случаев) слайдер для определения жёсткости. Путём выбора разных шейдеров и настройки их параметров вы можете имитировать широкий спектр физических поверхностей.

Завершаем модель: материалы, текстуры, волосы 5.jpg

Рисунок 3.5 Вкладка Shaders

РЕАЛИСТИЧНЫЙ И МУЛЬТЯШНЫЙ СТИЛЬ ШЕЙДИНГА

Чаще всего шейдеры используются для создания реалистической симуляции некоторых особых физических поверхностей. В персонажной анимации есть исключение из этого правила — мультяшный (toon) шейдинг, который создаёт изображения в стиле мультфильмов или двухмерного аниме.

Мультяшные шейдеры разделяют цветовые переходы на несколько уровней, которые могут быть (или не быть) слиты вместе. В результате получается резкое, мультяшное разделение между освещёнными и затенёнными частями объекта.

Мультяшные шейдеры часто используются вместе с функцией Edge панели кнопок рендера, которая добавляет обводку объекта в процессе визуализации, улучшая имитацию традиционного двухмерного мультфильма.

На иллюстрации приведена визуализация модели старика с материалами с мультяшным шейдингом со включенной функцией Edge (справа), и с более реалистичным шейдингом (слева). В данном конкретном случае для материалов модели старика справа в качестве как диффузного, так и отражающего шейдеров выбран мультяшный шейдер, со значением Smooth равным 0, что даёт максимально резкий переход между освещёнными и затенёнными областями. Значения блеска (specularity) и размеров для разных материалов разные и вы должны подбирать их сами, экспериментальным способом.

old_man.jpg

НОДЫ МАТЕРИАЛОВ

В Blender имеется мощная система нодов, которую можно использовать как для создания материалов, так и для продвинутой композиции изображений. Ноды работают подобно слоям, использующимся в некоторых приложениях для обработки двухмерных изображений, давая возможность применять к изображениям эффекты и накладывать их друг на друга различными способами.

Ноды можно комбинировать нелинейно. С нодами материалов вы получаете полный контроль над каждым аспектом материала, гибко комбинируя основные компоненты материалов и шейдеров. Ноды формируют сеть связанных входов и выходов, которую можно увидеть и отредактировать в окне Node Editor.

Основные настройки нодов для материала по умолчанию можно увидеть на следующем ихображении:

material_nodes.jpg

Подробное рассмотрение системы нодов не входит в цели этой книги, но знания, которые вы приобретёте, работая с обычной системой материалов Blender, не будут лишними при переходе к использованию нодов, поскольку материалы, использующие ноды, всегда собираются из, как минимум, одного базового материала, который подаётся на вход сети нодов.

Понимание цветов, шейдеров, отражений, прозрачности и текстур пригодится вам и при работе с нодами. В этом смысле ноды материалов не заменяют основную систему материалов, а скорее расширяют её. Вы можете найти документацию и некоторые великолепные учебники по использованию нодов, пройдя по ссылкам из главы 18.

Шейдинг и материалы для Капитана Blender

Давайте вернёмся к модели супергероя, над которой мы работали в предыдущей главе. Нам нужно дать ему красочный костюм, не говоря уже о коже и волосах.

Оранжевый цвет хорошо подойдёт для трико Капитана Blender, а синими пусть будут его перчатки, ботинки и бриджи. Его пояс мы сделаем чёрным, а ещё нам понадобится как минимум один материал для головы. Так что нажмите три раза New на панели индекса материалов, чтобы у вас было четыре индекса материалов.

Следующие несколько шагов можно делать в любом порядке. Вам нужно связать группы вершин на сетке с индексами материалов и дать имена новому материалу для каждого индекса. По умолчанию всей сетке назначен материал с индексом 1, который будет оранжевым. Давайте начнём с выбора тех частей сетки, которые должны быть синими, как показано на рисунке 3.6.

Завершаем модель: материалы, текстуры, волосы 6.jpg

Рисунок 3.6 Сетка Капитана Blender с выбранными ботинками, перчатками и бриджами

В поле индекса материалов нажмите на Mat 2 и нажмите Assign. Теперь перейдите к кнопкам редактирования материалов и выберите Add New из выпадающего меню Materials. Новому материалу по умолчанию будет присвоено имя Material.001. Переименуйте его в Blue.

Для голубого материала задайте значения RGB следующим образом: R:0.2, G:0.2 и B:0.6.

В Blender значения цветов находятся в границах от 0 до 1. Если вы привыкли работать с диапазоном от 0 до 255, то считайте единицу эквивалентом 255, максимального значения этого цвета, а ноль в обоих случаях одинаков.

Перчатки, сапоги и бриджи Капитана Blender сделаны из сверхпрочного ПВХ (PVC), а для пластика отлично подходит шейдер Lambert, так что мы воспользуемся диффузным шейдером Lambert с коэффициентом отражения 0.8. Для отражающего шейдера используем шейдер Wardiso с блеском, выставленным на 0.8 и значением rms, равным 0.215.

Теперь переключим индекс активного материала на Mat 1, переименуем этот материал в Orange и зададим значения RGB, равные 1.0, 0.29 и 0.0, соответственно.

Капитан Blender проводит много времени в своём костюме, который должен быть удобен для кожи, так что придадим ему приятную бархатистую поверхность с помощью шейдера Minnaert с коэффициентом отражения 0.55 и значением затемнения (darkness), равным 0.42. Бликов на этом материале не бывает, так что для отражающего шейдера мы оставим выбранный по умолчанию шейдер CookTorr, установив его значение блеска на 0.

Запустите рендер, чтобы увидеть, как эти шейдеры выглядят на вашей сетке. Посмотрите в главе 11 советы насчёт освещения и камеры для хорошо выглядящего рендера.

Теперь выберите пояс Капитана Blender. Для этого расположите мышь рядом с вершиной пояса и нажмите L. Поскольку пояс не соединён с сеткой ни одним ребром, его легко можно выбрать таким образом.

Назначьте поясу Mat 3. Перейдите в редактор материалов и создайте материал для пояса (вы можете поэкспериментировать с настройками). То же самое вам нужно сделать с внутренней частью рта Капитана Blender и с его зубами. Вы можете выбрать их с помощью клавиши L и группы вершин, определённой вами в главе 2. Сделайте цвет внутренней части рта тёмным, а коэффициент отражения низким, она не должна быть излишне яркой. Голову мы рассмотрим позднее, а сейчас дайте ей материал телесного цвета (чтобы не была оранжевой).

На этом этапе у вас должна быть сетка с шестью материалами: один для оранжевого костюма, синие перчатки, ботинки и бриджи, пояс, кожа, рот и зубы.

Базовое текстурирование

Невозможно себе представить костюм супергероя без большой броской эмблемы на груди. Для эмблемы мы используем текстуру в виде изображения. Прежде чем двигаться дальше, вам нужно перейти в объектный режим и добавить объект Empty (пустышку). Разместите его прямо перед грудью, как показано на рисунке 3.7. Нажмите Shift+S, чтобы привязать 3D-Курсор к сетке перед добавлением пустышки, после чего нажмите пробел и выберите Empty из меню.

Завершаем модель: материалы, текстуры, волосы 7.jpg

Рисунок 3.7 Пустышка, с помощью которой мы будем управлять расположением эмблемы

Мы поместим текстуру прямо на оранжевый материал, так что убедитесь, что соответствующий индекс материала активен. Перейдите к кнопкам редактирования материалов, а потом на панель Texture.

Теперь нужно создать новую текстуру, что делается примерно так же, как и создание новых материалов. Просто перейдите в выпадающее меню, показанное на рисунке 3.8 и выберите Add New из выпадающего меню слева от кнопки Clear. Назовите новую текстуру logo.

Завершаем модель: материалы, текстуры, волосы 8.jpg

Рисунок 3.8 Вкладка Texture

После создания текстуры эмблемы, перейдите к кнопкам редактирования текстуры, нажав кнопку с пятнистой текстурой, или клавишу F6. Выберите Image из выпадающего меню Texture Type. Появится панель кнопок Image. Первое, что нужно здесь сделать, это загрузить изображение. Нажмите Load Image и найдите файл logo.jpg с прилагаемого DVD в вашей файловой системе.

Большую часть настроек по умолчанию трогать не нужно, достаточно только выбрать UseAlpha и ClipCube, как вы можете видеть на рисунке 3.9.

Активация кнопки UseAlpha означает, что будет учитываться альфа-канал изображения (в данном случае он сделает прозрачной область вокруг эмблемы). ClipCube это опция, определяющая, как текстура будет покрывать поверхность.

В некоторых случаях вам может понадобиться растянуть или размножить текстуру так, чтобы она покрывала всю поверхность. Как Clip, так и ClipCube располагают одну копию текстуры на поверхности и окружают её нулевой альфой, оставляющей остальную поверхность без изменений. Отличие только в том, что Clip обрезает изображение только в двух измерениях, что значит, что материал будет отображать текстуру на всех поверхностях вдоль оси глубины.

На практике это значит, что эмблема будет показываться не только на груди Капитана Blender, а также и на спине. Нам этого не надо, так что воспользуемся ClipCube, который ограничивает влияние текстуры областью кубической формы.

Завершаем модель: материалы, текстуры, волосы 9.jpg

Рисунок 3.9 Загрузка изображения логотипа в качестве текстуры

После того, как мы загрузили изображение, настало время поработать с отображением текстуры (texture mapping). Сначала перейдите на вкладку Map Input. Мы сделаем отображение этой текстуры связанным с расположением созданной ранее пустышки. Чтобы это сделать выберите Object и введите имя Empty в нужное поле.

Следующая вкладка, которую вы увидите, это вкладка Map To (см. рисунок 3.10), в которой вы определяете свойства материала, на которые будет оказывать влияние текстура, и степень её воздействия.

Очевидно, нам нужно, чтобы цвет соответствовал текстуре на 100%, так что выберите Col и оставьте слайдер Col на его значении по умолчанию 1.0. Можно всё так и оставить, но будет неплохо придать эмблеме красивый стальной блеск. Сделать это очень просто: поднимите некоторые значения, в частности, коэффициент отражения (reflectivity), блеск (specularity) и жёсткость (hardness), которые в базовом оранжевом материале низки или вообще на нуле. Выберите их, как показано на рисунке 3.11. Вы можете контролировать степень влияния текстуры на них с помощью слайдера варьирования (Var). Не перестарайтесь с этим, иначе результат будет выглядеть неестественно. Умеренное значение 0.3 на этом слайдере должно подойти. С эмблемой, в принципе, всё.

Вы можете отрендерить картинку, чтобы посмотреть как она выглядит, или просто нажать Shift+P в окне 3D-вида, чтобы увидеть окно предварительного просмотра рендера, как показано на рисунке 3.11. Возможно, эмблема расположена не совсем правильно, но не переживайте. Для этого и существует пустышка.

Мы сделали отображение текстуры зависимым от положения пустышки, а это значит, что мы может перемещать текстуру, вращать и даже масштабировать её, манипулируя пустышкой. Поднимите пустышку вверх по оси Z, чтобы поднять текстуру, и немного отмасштабируйте пустышку, чтобы увеличить эмблему. Когда вас удовлетворит расположение и размер текстуры, визуализируйте её, нажав F12, чтобы увидеть результат, который должен выглядеть как на рисунке 3.12.

Завершаем модель: материалы, текстуры, волосы 10.jpg

Рисунок 3.10 Вкладка Map To

Завершаем модель: материалы, текстуры, волосы 11.jpg

Рисунок 3.11 Окно предпросмотра в 3D-виде (Shift+P)

Завершаем модель: материалы, текстуры, волосы 12.jpg

Рисунок 3.12 Полный рендер с материалами

Страница: 1 2 3
Поделиться в: Опубликовать в twitter Опубликовать в своем блоге livejournal.com