Таким образом, на примере моделирования яблока вы могли убедиться в том, что строить модели некоторых объектов гораздо проще и быстрее с использованием параметрических объектов и модификаторов формы. Кроме того, что такие объекты продолжают сохранять параметрические свойства, их легко редактировать при помощи изменения параметров самих объектов и настроек присвоенных им модификаторов.
Глава 3
Материалы и текстуры
• Окно Material Editor (Редактор материалов)
• Материал типа Standard (Стандартный)
• Создание сложных материалов
• Использование текстурных карт
Материалы, используемые в 3ds Max, позволяют имитировать внешний вид предметов реального мира, а именно такие их свойства, как цвет, сглаженность, мягкость, прозрачность, свечение и др. Эта глава посвящена описанию основных способов работы с материалами и возможностей окна Material Editor (Редактор материалов).
• Материал типа Standard (Стандартный)
• Создание сложных материалов
• Использование текстурных карт
Материалы, используемые в 3ds Max, позволяют имитировать внешний вид предметов реального мира, а именно такие их свойства, как цвет, сглаженность, мягкость, прозрачность, свечение и др. Эта глава посвящена описанию основных способов работы с материалами и возможностей окна Material Editor (Редактор материалов).
Окно Material Editor (Редактор материалов)
Material Editor (Редактор материалов) – это окно диалога, позволяющее создавать, редактировать и присваивать материалы объектам сцены. Редактор материалов является расширенной средой, в которой все типы процедурных и текстурных карт и материалов выступают подключаемыми компонентами.
Окно Material Editor (Редактор материалов) можно вызвать, выполнив команду Rendering ► Material Editor (Визуализация ► Редактор материалов), щелкнув на кнопке Material Editor (Редактор материалов)
главной панели инструментов или нажав клавишу Ì.
Окно Material Editor (Редактор материалов) состоит из ячеек образцов материалов, кнопок инструментов управления и области свитков (рис. 3.1).
Окно Material Editor (Редактор материалов) можно вызвать, выполнив команду Rendering ► Material Editor (Визуализация ► Редактор материалов), щелкнув на кнопке Material Editor (Редактор материалов)
Окно Material Editor (Редактор материалов) состоит из ячеек образцов материалов, кнопок инструментов управления и области свитков (рис. 3.1).
Ячейки образцов материалов
По умолчанию при работе над новой сценой Material Editor (Редактор материалов) показывает шесть ячеек с образцами материалов. Щелчок на ячейке активизирует ее и изменяет цвет ее границы на белый. Если ячейка образца содержит материал, который используется в сцене, то в ее углах помещаются белые треугольники. Позиция в иерархии материалов при переключении между окнами образцов запоминается.
Рис. 3.1. Окно диалога Material Editor (Редактор материалов)
В Material Editor (Редактор материалов) доступны 24 ячейки материалов. По умолчанию отображается только шесть из них. Просмотреть остальные ячейки можно, используя вертикальную и горизонтальную полосы прокрутки либо изменив в настройках окна количество отображаемых ячеек. Для этого нажмите кнопку Options (Параметры) (в правой части окна Material Editor (Редактор материалов)) или выполните команду Options ► Options (Параметры ► Параметры) и в появившемся окне Material Editor Options (Параметры редактора материалов) установите переключатель Slots (Слоты) в одно из положений – 3 х 2, 5 х 3 или 6 x 4.
В зависимости от своего назначения в сцене материалы 3ds Max имеют три «температуры»: «горячую», «теплую» и «холодную». Если материал применяется в сцене, он считается «горячим», если является копией материала, используемого в сцене, – «теплым», а если не используется – «холодным» (рис. 3.2).
Рис. 3.2. Ячейки образцов материалов: «холодного» (а), «теплого» (б) и «горячего» (в)
«Горячие» материалы отмечены в окнах образцов материалов четырьмя белыми треугольниками. «Теплым» материал становится при копировании материала с помощью кнопки Make Material Сору (Сделать копию материала) или перетаскивания образца материала из одной ячейки в другую. Скопированный («теплый») материал имеет то же имя, что и оригинал, но не связан напрямую со сценой. Его редактирование не влияет на текущее состояние сцены. «Холодный» материал отличается от «теплого» только тем, что не разделяет имя с уже существующим в текущей сцене и не присвоен ни одному объекту сцены.
Как только материал присваивается объекту сцены, он автоматически попадает в библиотеку материалов, которая сохраняется вместе с файлом сцены. Находясь в этой библиотеке, он может не отображаться в ячейках с образцами материала.
В Material Editor (Редактор материалов) доступны 24 ячейки материалов. По умолчанию отображается только шесть из них. Просмотреть остальные ячейки можно, используя вертикальную и горизонтальную полосы прокрутки либо изменив в настройках окна количество отображаемых ячеек. Для этого нажмите кнопку Options (Параметры) (в правой части окна Material Editor (Редактор материалов)) или выполните команду Options ► Options (Параметры ► Параметры) и в появившемся окне Material Editor Options (Параметры редактора материалов) установите переключатель Slots (Слоты) в одно из положений – 3 х 2, 5 х 3 или 6 x 4.
В зависимости от своего назначения в сцене материалы 3ds Max имеют три «температуры»: «горячую», «теплую» и «холодную». Если материал применяется в сцене, он считается «горячим», если является копией материала, используемого в сцене, – «теплым», а если не используется – «холодным» (рис. 3.2).
«Горячие» материалы отмечены в окнах образцов материалов четырьмя белыми треугольниками. «Теплым» материал становится при копировании материала с помощью кнопки Make Material Сору (Сделать копию материала) или перетаскивания образца материала из одной ячейки в другую. Скопированный («теплый») материал имеет то же имя, что и оригинал, но не связан напрямую со сценой. Его редактирование не влияет на текущее состояние сцены. «Холодный» материал отличается от «теплого» только тем, что не разделяет имя с уже существующим в текущей сцене и не присвоен ни одному объекту сцены.
СОВЕТПосле выбора ячейки с образцом материала можно присвоить его объекту, выделенному в окне проекции. Для этого щелкните на кнопке Assign Material to Selection (Назначить материал выделенным объектам), расположенной ниже ячеек с образцами материалов, или выполните команду Material ► Assign to Selection (Материал ► Назначить выделенным объектам). Существует более простой и наиболее применяемый способ: перетащить материал из ячейки образца на объект, расположенный в окне проекции.
При редактировании «горячего» (назначенного) материала рекомендуется использовать его «теплую» версию. Для этого делается копия образца материала, производятся все изменения, и затем она назначается соответствующему объекту в сцене как новый «горячий» материал.
Как только материал присваивается объекту сцены, он автоматически попадает в библиотеку материалов, которая сохраняется вместе с файлом сцены. Находясь в этой библиотеке, он может не отображаться в ячейках с образцами материала.
СОВЕТПри желании вы можете создавать и сохранять для загрузки собственные библиотеки материалов.
При необходимости вы можете просмотреть все материалы, включенные в сцену, установив в окне Material/Map Browser (Окно выбора материалов и карт) переключатель Browse From (Выбирать из) в положение Scene (Сцена).
Интерфейс окна Material Editor (Редактор материалов)
Окно Material Editor (Редактор материалов) содержит собственную панель инструментов, расположенную снизу и справа от ячеек с материалами:
Sample Type (Тип образца) – определяют форму отображаемого в ячейке образца (сфера, цилиндр, параллелепипед);
Backlight (Подсветка сзади) (L) – включает или выключает заднюю подсветку образца материала в выбранной ячейке;
Background (Фон) (B) – изменяет фон ячейки на шахматное поле или подгружаемую текстуру, например для лучшего отображения прозрачных материалов;
Sample UV Tiling (Плитки образцов в плоскости UV) – устанавливает количество повторений текстурной карты на образце материала (1 х 1, 2 x 2, 3 х 3, 4 х 4);
Video Color Check (Контроль цветности) – включает режим контроля соответствия цветов стандартам PAL и NTSC для текущего материала;
Make Preview (Создать эскиз) (P),
Play Preview (Просмотреть эскиз),
Save Preview (Сохранить эскиз) – позволяют создать, просмотреть и сохранить эскизы анимации материалов до выполнения визуализации сцены;
Options (Параметры) (O) – открывает окно с настройками параметров Material Editor (Редактор материалов);
Select by Material (Выделить по материалу) – выделяет все объекты сцены, использующие текущий материал, для чего открывается окно Select Objects (Выбор объектов) с выделенными материалами;
Material/Map Navigator (Путеводитель по материалам и картам) – вызывает окно Material/Map Navigator (Путеводитель по материалам и картам), которое отображает древовидную структуру материалов и текстур текущего образца;
Get Material (Установить материал) (G) – открывает окно диалога Material/Map Browser (Окно выбора материалов и карт) для выбора готового материала или создания нового;
Put Material in Scene (Поместить материал в сцену) – обновляет материал объекта сцены, после того как были сделаны изменения в его копии (в «теплом» материале);
Assign Material to Selection (Назначить материал выделенным объектам) – присваивает текущий материал выделенным объектам сцены;
Reset Map/Mtl to Default Settings (Установить исходный материал/карту текстуры) – удаляет из активной ячейки образца все выполненные изменения, возвращая ее к установкам по умолчанию;
Make Material Copy (Копировать материал) – создает копию текущего «горячего» материала и помещает ее в ту же ячейку образца, сохраняя имя и свойства оригинала;
Make Unique (Сделать уникальным) – превращает образец материала в новый, независимый материал;
Put to Library (Поместить в библиотеку) – помещает активный материал в текущую библиотеку материалов; чтобы зафиксировать изменения, библиотеку после этого следует сохранить;
Material ID Channel (Канал идентификаторов материала) – устанавливает один из 15 идентификаторов (ID) для последующего применения специальных эффектов;
Show Map in Viewport (Отобразить карту в окне проекции) – отображает двумерные карты текстур на поверхности объектов в окнах проекций. Кроме того, в данной версии программы появилась возможность выбора способа отображения карты при помощи дополнительных кнопок Show Standard Map in Viewport (Отобразить карту в окне проекций стандартно) либо Show Hardware Map in Viewport (Отобразить карту в окне проекций аппаратно). В первом случае для отображения текстурных карт используется программное обеспечение, а во втором – аппаратное;
Show End Result (Показать конечный результат) – показывает в ячейке образца все уровни комбинированного материала (если режим выключен, отображается только текущий уровень);
Go to Parent (Вернуться к исходному) – данная кнопка выполняет переход от компонентного уровня на более высокий уровень редактирования составного материала;
Go Forward to Sibling (Перейти к компоненту) – выполняет переход к правке следующего материала или текстуры, входящей в многокомпонентный материал;
Pick Material from Object (Показать материал объекта) – позволяет взять образец материала с объекта сцены и загрузить в текущую ячейку;
Material drop-down list (Раскрывающийся список имен материалов) – позволяет переименовать текущий материал или текстурную карту;
Bitmap J Type (Тип) – кнопка выбора типа редактируемого материала; щелчок на ней вызывает окно диалога Material/Map Browser (Окно выбора материалов и карт).
Ниже окна с именем и кнопки выбора типа материала находится область свитков текущего материала, состав которой изменяется в зависимости от выбранного типа.
Ниже окна с именем и кнопки выбора типа материала находится область свитков текущего материала, состав которой изменяется в зависимости от выбранного типа.
Использование Material/Map Browser (Окно выбора материалов и карт)
Окно диалога Material/Map Browser (Окно выбора материалов и карт) (рис. 3.3), предназначенное для просмотра и выбора материалов и текстурных карт, открывается в трех случаях:
Рис. 3.3. Окно Material/Map Browser (Окно выбора материалов и карт)
■ при выборе нового материала или текстурной карты;
■ при использовании кнопки Type (Тип) для замены текущего подматериала или карты;
■ при нажатии кнопки Get Material (Установить материал).
В Material/Map Browser (Окно выбора материалов и карт) хранятся материалы в наборах, именуемых библиотеками. Как уже говорилось выше, библиотеки могут храниться в составе файла сцены или в отдельном файле с расширением MAT. В окне диалога Material/Map Browser (Окно выбора материалов и карт) материалы помечены значком в виде сферы, а текстурные карты – параллелограммом.
В данном окне можно выбрать материал, который хранится в библиотеке материалов, присутствует в сцене, является текущим в Material Editor (Редактор материалов), или создать собственный материал. При установке переключателя Browse From (Выбирать из) в одно из положений происходит следующее:
■ Mtl Library (Библиотека материалов) – показывает текущую библиотеку материалов и текстур. При установке переключателя в данное положение в левой части окна появляется область кнопок File (Файл) для работы с файлами библиотек, позволяющая загружать, объединять и сохранять библиотеки материалов;
■ Mtl Editor (Редактор материалов) – позволяет просматривать материалы и текстуры, используемые в настоящий момент в Material Editor (Редактор материалов); при этом отображаются все 24 образца материала;
■ Active Slot (Активная ячейка) – позволяет просматривать материал в активной ячейке образца;
■ Selected (Выделенные объекты) – позволяет просматривать только те материалы и текстуры, которые принадлежат выделенным объектам сцены;
■ Scene (Сцена) – служит для просмотра материалов и карт текстур текущей сцены, независимо от того, присутствуют они в Material Editor (Редактор материалов) или нет;
■ New (Создать) – открывает список всех доступных типов материалов и карт текстур, которые можно использовать для создания новых образцов.
Выбрав один или несколько вариантов в области Show (Показывать) окна Material/ Map Browser (Окно выбора материалов и карт), можно ограничить отображение материалов и текстурных карт:
■ Materials (Материалы) – включает отображение в окне просмотра материалов;
■ Maps (Карты текстур) – задает отображение в окне просмотра текстурных карт;
■ Incompatible (Несовместимые) – включает отображение несовместимых с текущим визуализатором материалов и текстурных карт; в частности, материалы визуализатора mental ray несовместимы со стандартным визуализатором и при установке флажка Incompatible (Несовместимые) отображаются серым цветом;
■ Root Only (Только результат) – задает отображение только верхнего уровня материалов в окне просмотра;
■ By Object (По объектам) – включает режим сортировки списка материалов, при котором их названия будут упорядочены по алфавиту.
Кнопки, расположенные в верхней части окна Material/Map Browser (Окно выбора материалов и карт), позволяют изменять режим отображения материалов и выполнять некоторые стандартные операции.
■ при выборе нового материала или текстурной карты;
■ при использовании кнопки Type (Тип) для замены текущего подматериала или карты;
■ при нажатии кнопки Get Material (Установить материал).
В Material/Map Browser (Окно выбора материалов и карт) хранятся материалы в наборах, именуемых библиотеками. Как уже говорилось выше, библиотеки могут храниться в составе файла сцены или в отдельном файле с расширением MAT. В окне диалога Material/Map Browser (Окно выбора материалов и карт) материалы помечены значком в виде сферы, а текстурные карты – параллелограммом.
В данном окне можно выбрать материал, который хранится в библиотеке материалов, присутствует в сцене, является текущим в Material Editor (Редактор материалов), или создать собственный материал. При установке переключателя Browse From (Выбирать из) в одно из положений происходит следующее:
■ Mtl Library (Библиотека материалов) – показывает текущую библиотеку материалов и текстур. При установке переключателя в данное положение в левой части окна появляется область кнопок File (Файл) для работы с файлами библиотек, позволяющая загружать, объединять и сохранять библиотеки материалов;
■ Mtl Editor (Редактор материалов) – позволяет просматривать материалы и текстуры, используемые в настоящий момент в Material Editor (Редактор материалов); при этом отображаются все 24 образца материала;
■ Active Slot (Активная ячейка) – позволяет просматривать материал в активной ячейке образца;
■ Selected (Выделенные объекты) – позволяет просматривать только те материалы и текстуры, которые принадлежат выделенным объектам сцены;
■ Scene (Сцена) – служит для просмотра материалов и карт текстур текущей сцены, независимо от того, присутствуют они в Material Editor (Редактор материалов) или нет;
■ New (Создать) – открывает список всех доступных типов материалов и карт текстур, которые можно использовать для создания новых образцов.
Выбрав один или несколько вариантов в области Show (Показывать) окна Material/ Map Browser (Окно выбора материалов и карт), можно ограничить отображение материалов и текстурных карт:
■ Materials (Материалы) – включает отображение в окне просмотра материалов;
■ Maps (Карты текстур) – задает отображение в окне просмотра текстурных карт;
■ Incompatible (Несовместимые) – включает отображение несовместимых с текущим визуализатором материалов и текстурных карт; в частности, материалы визуализатора mental ray несовместимы со стандартным визуализатором и при установке флажка Incompatible (Несовместимые) отображаются серым цветом;
■ Root Only (Только результат) – задает отображение только верхнего уровня материалов в окне просмотра;
■ By Object (По объектам) – включает режим сортировки списка материалов, при котором их названия будут упорядочены по алфавиту.
Кнопки, расположенные в верхней части окна Material/Map Browser (Окно выбора материалов и карт), позволяют изменять режим отображения материалов и выполнять некоторые стандартные операции.
Окно Material/Map Navigator (Путеводитель по материалам и картам)
Каждый материал сцены может содержать любое количество подматериалов, которыми могут быть другие материалы или текстурные карты. Подматериалы можно редактировать при помощи свитков, в которых они содержатся, но более простым и визуально понятным способом является использование окна Material/Map Navigator (Путеводитель по материалам и картам) (рис. 3.4).
Рис. 3.4. Окно Material/Map Navigator (Путеводитель по материалам и картам)
Окно Material/Map Navigator (Путеводитель по материалам и картам) является составной частью Material Editor (Редактор материалов) и предоставляет возможность для изучения дерева материалов. Как и в окне Material/Map Browser (Окно выбора материалов и карт), кружки символизируют материалы, а параллелограммы – текстурные карты. Щелчок на каждом символе настроит Material Editor (Редактор материалов) на определенный материал или карту на данном уровне. Это облегчает навигацию внутри или между сложными материалами.
В Material/Map Navigator (Путеводитель по материалам и картам), как и в Material/ Map Browser (Окно выбора материалов и карт), кнопки, расположенные в верхней части окна, позволяют изменять режим отображения материалов.
Окно Material/Map Navigator (Путеводитель по материалам и картам) является составной частью Material Editor (Редактор материалов) и предоставляет возможность для изучения дерева материалов. Как и в окне Material/Map Browser (Окно выбора материалов и карт), кружки символизируют материалы, а параллелограммы – текстурные карты. Щелчок на каждом символе настроит Material Editor (Редактор материалов) на определенный материал или карту на данном уровне. Это облегчает навигацию внутри или между сложными материалами.
В Material/Map Navigator (Путеводитель по материалам и картам), как и в Material/ Map Browser (Окно выбора материалов и карт), кнопки, расположенные в верхней части окна, позволяют изменять режим отображения материалов.
Материал типа Standard (Стандартный)
Один из базовых материалов 3ds Max, наиболее часто применяемый как самостоятельно, так и для создания более сложных составных материалов, – материал типа Standard (Стандартный).
Для стандартного материала указываются характеристики цвета, отражения, прозрачности и собственного свечения. Возможность использования различных вариантов тонированной окраски позволяет контролировать вид текущего материала.
Настройки стандартного материала содержатся на следующих свитках:
■ Shader Basic Parameters (Основные параметры затенения);
■ Basic Parameters (Основные параметры), основанные на типе применяемого метода тонированной раскраски;
■ Extended Parameters (Дополнительные параметры);
■ SuperSampling (Сверхразрешение);
■ Maps (Карты текстур);
■ Dynamics Properties (Динамические свойства);
■ DirectX Manager (Управление драйвером DirectX).
Для стандартного материала указываются характеристики цвета, отражения, прозрачности и собственного свечения. Возможность использования различных вариантов тонированной окраски позволяет контролировать вид текущего материала.
Настройки стандартного материала содержатся на следующих свитках:
■ Shader Basic Parameters (Основные параметры затенения);
■ Basic Parameters (Основные параметры), основанные на типе применяемого метода тонированной раскраски;
■ Extended Parameters (Дополнительные параметры);
■ SuperSampling (Сверхразрешение);
■ Maps (Карты текстур);
■ Dynamics Properties (Динамические свойства);
■ DirectX Manager (Управление драйвером DirectX).
ПРИМЕЧАНИЕИспользуя эти параметры, можно создавать уникальные материалы.
Данный свиток появляется при выборе в качестве драйвера дисплея DirectX.
Свитки настроек Shader Basic Parameters (Основные параметры затенения) и Basic Parameters (Основные параметры)
Свитки Shader Basic Parameters (Основные параметры затенения) и Basic Parameters (Основные параметры) (рис. 3.5) позволяют настраивать параметры тонированной раскраски, трех главных компонентов цвета материала, а также другие характеристики материала.
Рис. 3.5. Свитки настроек Shader Basic Parameters (Основные параметры затенения) и Basic Parameters (Основные параметры) стандартного материала
Создание нового материала начинается с выбора типа тонированной раскраски в раскрывающемся списке свитка Shader Basic Parameters (Основные параметры затенения). Параметр, определяющий тонированную раскраску, является основным в материале Standard (Стандартный). Он управляет выбором метода (алгоритмом) визуализации для оценки и затенения базовых цветов и сияния.
Существуют три теневые характеристики материала Standard (Стандартный).
■ Ambient (Цвет подсветки) – это цвет объекта, который освещен рассеянным светом. Хотя значение подсветки представляет затененную часть материала, оно существенно влияет на поверхность, так как обычно в заданный момент времени под воздействием прямого света находится только небольшая часть объекта.
■ Diffuse (Цвет рассеивания) – цвет объекта, освещенного прямым светом. Оказывает наибольшее влияние на вид материала, и его проще всего определять. Это цвет, на который ссылаются при описании материала в реальной жизни.
■ Specular (Цвет зеркального отражения) – цвет пятна отражения. Цвет зеркального отражения смешивается с цветом подсветки. Такая смесь варьируется от материала к материалу, но обычно окрашена в цвет рассеивания (или цвет блика) с небольшой насыщенностью или бесцветна (белая). Влияние, которое цвет зеркального отражения оказывает на материал, прямо связано со значением параметра Specular Level (Уровень блеска).
Слева от цветов расположены кнопки, позволяющие заблокировать цвета, чтобы они оставались одинаковыми. После этого настройка одного цвета влияет на цвет другого.
■ Specular Level (Уровень блеска) – яркость блика.
■ Glossiness (Глянец) – размер пятна блика на поверхности материала. Большие значения создают вид более гладкого и блестящего материала, в то время как их уменьшение имитирует матовые поверхности.
■ Soften (Размытие) – размытие пятна блика на поверхности материала. Если материалы обладают слабым матовым блеском, стоит использовать более высокие значения размытия, и наоборот.
Кроме рассмотренных выше, существуют другие параметры, позволяющие дополнительно настраивать материал.
■ Wire (Каркас) – визуализация объекта, которому назначен материал, производится в режиме каркасного отображения (рис. 3.6, а). Поверхность каркаса является гладкой вдоль грани, чье ребро он очерчивает. Применяется для имитации проволочных моделей, плетеных корзин и т. д.
■ Face Map (Карта грани) – присваивает материал с применением текстурных карт к каждой грани объекта (рис. 3.6, б).
■ 2-Sided (Двусторонний) – заставляет визуализатор игнорировать нормали граней поверхности и визуализировать обе стороны объекта. Данный параметр предназначен для геометрий и поверхностей, которые просматриваются насквозь, например стекло или проволочный каркас (рис. 3.6, в).
■ Faceted (Огранка) – выключает сглаживание ребер и придает объекту граненый вид (рис. 3.6, г).
Рис. 3.6. Визуализация материала в режиме: Wire (Каркас) (а), Face Map (Карта грани) (б), 2-Sided (Двусторонний) (в) и Faceted (Огранка) (г)
В свитке Basic Parameters (Основные параметры) также находятся параметры Self-Illumination (Собственное свечение) и Opacity (Непрозрачность).
Параметр Self-Illumination (Собственное свечение) помогает создать иллюзию самостоятельного свечения посредством устранения компонента затенения материала, определяемого параметром Ambient (Цвет подсветки). Увеличение значения параметра Self-Illumination (Собственное свечение) уменьшает эффект рассеивания до тех пор, пока затенение не будет больше появляться. Если материал полностью самостоятельно светится (значение параметра Self-Illumination (Собственное свечение) равно 100), то на поверхности нет тени и везде, кроме бликов, используется рассеянный цвет.
По умолчанию все материалы непрозрачны на 100 %. Общую прозрачность материала можно определить, используя карту его непрозрачности. Когда карта непрозрачности активна, она перекрывает параметр Opacity (Непрозрачность), так как задает силу и размещение непрозрачности материала.
Создание нового материала начинается с выбора типа тонированной раскраски в раскрывающемся списке свитка Shader Basic Parameters (Основные параметры затенения). Параметр, определяющий тонированную раскраску, является основным в материале Standard (Стандартный). Он управляет выбором метода (алгоритмом) визуализации для оценки и затенения базовых цветов и сияния.
Существуют три теневые характеристики материала Standard (Стандартный).
■ Ambient (Цвет подсветки) – это цвет объекта, который освещен рассеянным светом. Хотя значение подсветки представляет затененную часть материала, оно существенно влияет на поверхность, так как обычно в заданный момент времени под воздействием прямого света находится только небольшая часть объекта.
■ Diffuse (Цвет рассеивания) – цвет объекта, освещенного прямым светом. Оказывает наибольшее влияние на вид материала, и его проще всего определять. Это цвет, на который ссылаются при описании материала в реальной жизни.
■ Specular (Цвет зеркального отражения) – цвет пятна отражения. Цвет зеркального отражения смешивается с цветом подсветки. Такая смесь варьируется от материала к материалу, но обычно окрашена в цвет рассеивания (или цвет блика) с небольшой насыщенностью или бесцветна (белая). Влияние, которое цвет зеркального отражения оказывает на материал, прямо связано со значением параметра Specular Level (Уровень блеска).
Слева от цветов расположены кнопки, позволяющие заблокировать цвета, чтобы они оставались одинаковыми. После этого настройка одного цвета влияет на цвет другого.
СОВЕТНастройки характеристик зеркального блика материала представлены в области Specular Highlights (Зеркальные блики). Данные значения объединяются для создания общего характера яркости с эффектом, графически показанным кривой Highlight (Подсветка). Рассмотрим параметры данной области.
Несмотря на то что Diffuse (Цвет рассеивания) и Ambient (Цвет подсветки) блокированы по умолчанию, не стоит оставлять их одинаковыми, если вы не стремитесь получить материал яркого пластика. Сделав Ambient (Цвет подсветки) темнее, чем Diffuse (Цвет рассеивания), вы усилите затенение и создадите более естественную визуализацию.
■ Specular Level (Уровень блеска) – яркость блика.
■ Glossiness (Глянец) – размер пятна блика на поверхности материала. Большие значения создают вид более гладкого и блестящего материала, в то время как их уменьшение имитирует матовые поверхности.
■ Soften (Размытие) – размытие пятна блика на поверхности материала. Если материалы обладают слабым матовым блеском, стоит использовать более высокие значения размытия, и наоборот.
Кроме рассмотренных выше, существуют другие параметры, позволяющие дополнительно настраивать материал.
■ Wire (Каркас) – визуализация объекта, которому назначен материал, производится в режиме каркасного отображения (рис. 3.6, а). Поверхность каркаса является гладкой вдоль грани, чье ребро он очерчивает. Применяется для имитации проволочных моделей, плетеных корзин и т. д.
■ Face Map (Карта грани) – присваивает материал с применением текстурных карт к каждой грани объекта (рис. 3.6, б).
■ 2-Sided (Двусторонний) – заставляет визуализатор игнорировать нормали граней поверхности и визуализировать обе стороны объекта. Данный параметр предназначен для геометрий и поверхностей, которые просматриваются насквозь, например стекло или проволочный каркас (рис. 3.6, в).
■ Faceted (Огранка) – выключает сглаживание ребер и придает объекту граненый вид (рис. 3.6, г).
В свитке Basic Parameters (Основные параметры) также находятся параметры Self-Illumination (Собственное свечение) и Opacity (Непрозрачность).
Параметр Self-Illumination (Собственное свечение) помогает создать иллюзию самостоятельного свечения посредством устранения компонента затенения материала, определяемого параметром Ambient (Цвет подсветки). Увеличение значения параметра Self-Illumination (Собственное свечение) уменьшает эффект рассеивания до тех пор, пока затенение не будет больше появляться. Если материал полностью самостоятельно светится (значение параметра Self-Illumination (Собственное свечение) равно 100), то на поверхности нет тени и везде, кроме бликов, используется рассеянный цвет.
По умолчанию все материалы непрозрачны на 100 %. Общую прозрачность материала можно определить, используя карту его непрозрачности. Когда карта непрозрачности активна, она перекрывает параметр Opacity (Непрозрачность), так как задает силу и размещение непрозрачности материала.
Типы тонирования
Параметры тонированной окраски управляют тем, какой метод (алгоритм) визуализации будет использоваться для оценки и затенения базовых цветов, а также сияния. Существует восемь типов тонирования оболочек объектов, представленных в раскрывающемся списке свитка Shader Basic Parameters (Основные параметры затенения).
■ Blinn (По Блинну) (рис. 3.7, а), Oren-Nayar-Blinn (По Оурену – Найару – Блинну) (рис. 3.7, б), Phong (По Фонгу) (рис. 3.7, в) – методы тонированной раскраски, обеспечивающие сглаживание граней и отображение зеркальных бликов на поверхности материала. Раскраска по Блинну или Фонгу в большинстве случаев применяется для создания стандартных материалов пластика, крашеных поверхностей, дерева, резины и т. п. При этом раскраска по Фонгу дает более мягкое сглаживание между гранями, рассчитывая нормали каждого пиксела поверхности. Окраска по Оурену – Найару – Блинну предоставляет дополнительные возможности, связанные с управлением яркостью цвета рассеивания, что позволяет получить большую гибкость в настройке материалов с шероховатой поверхностью (например, тканей).
Рис. 3.7. Типы тонирования Blinn (По Блинну) (а), Oren-Nayar-Blinn (По Оурену – Найару – Блинну) (б) и Phong (По Фонгу) (в)
■ Metal (Металл) (рис. 3.8, а), Strauss (По Штраусу) (рис. 3.8, б) – применяются для имитации металлов и материалов с металлическим блеском (таких как стекло, сталь и т. п.). Цвет блика металлических материалов зависит от настроек цветового компонента Diffuse (Цвет рассеивания) и формы кривой блика. Форма кривой блика и результирующее сияние на поверхности существенно отличаются от получаемого при режиме затенения Phong (По Фонгу), хотя значение сияния остается тем же. Особенность раскраски по Штраусу состоит в возможности применения ее не только для имитации металлических поверхностей.
Рис. 3.8. Типы тонирования Metal (Металл) (а) и Strauss (По Штраусу) (б)
■ Anisotropic (Анизотропный) (рис. 3.9, а), Multi-Layer (Многослойный) (рис. 3.9, б) – позволяют имитировать несимметричные блики и управлять их ориентацией на поверхности материала. Данные типы тонированной раскраски характеризуются нерадиальным пятном светового блика. Многослойный тип тонирования может управлять двумя независимыми бликами разного цвета и интенсивности. Тонирование Anisotropic (Анизотропный) и Multi-Layer (Многослойный) могут применяться для имитации крашеных полированных поверхностей (покрытие автомобиля), стекла, волос и т. п.
Рис. 3.9. Типы тонирования Anisotropic (Анизотропный) (а) и Multi-Layer (Многослойный) (б)
■ Translucent Shader (Просвечивающийся) (рис. 3.10) – позволяет свету свободно проходить сквозь объект, создавая эффект полупрозрачности. Этот тип тонирования напоминает двусторонний эффект, когда подсветка задних граней отображается на передних. Он не имитирует рассеивание света в пределах объекта, поэтому может применяться для имитации тонких объектов (например, бумаги или матового стекла).
Рис. 3.10. Тип тонирования Translucent Shader (Просвечивающийся)
■ Blinn (По Блинну) (рис. 3.7, а), Oren-Nayar-Blinn (По Оурену – Найару – Блинну) (рис. 3.7, б), Phong (По Фонгу) (рис. 3.7, в) – методы тонированной раскраски, обеспечивающие сглаживание граней и отображение зеркальных бликов на поверхности материала. Раскраска по Блинну или Фонгу в большинстве случаев применяется для создания стандартных материалов пластика, крашеных поверхностей, дерева, резины и т. п. При этом раскраска по Фонгу дает более мягкое сглаживание между гранями, рассчитывая нормали каждого пиксела поверхности. Окраска по Оурену – Найару – Блинну предоставляет дополнительные возможности, связанные с управлением яркостью цвета рассеивания, что позволяет получить большую гибкость в настройке материалов с шероховатой поверхностью (например, тканей).
■ Metal (Металл) (рис. 3.8, а), Strauss (По Штраусу) (рис. 3.8, б) – применяются для имитации металлов и материалов с металлическим блеском (таких как стекло, сталь и т. п.). Цвет блика металлических материалов зависит от настроек цветового компонента Diffuse (Цвет рассеивания) и формы кривой блика. Форма кривой блика и результирующее сияние на поверхности существенно отличаются от получаемого при режиме затенения Phong (По Фонгу), хотя значение сияния остается тем же. Особенность раскраски по Штраусу состоит в возможности применения ее не только для имитации металлических поверхностей.
■ Anisotropic (Анизотропный) (рис. 3.9, а), Multi-Layer (Многослойный) (рис. 3.9, б) – позволяют имитировать несимметричные блики и управлять их ориентацией на поверхности материала. Данные типы тонированной раскраски характеризуются нерадиальным пятном светового блика. Многослойный тип тонирования может управлять двумя независимыми бликами разного цвета и интенсивности. Тонирование Anisotropic (Анизотропный) и Multi-Layer (Многослойный) могут применяться для имитации крашеных полированных поверхностей (покрытие автомобиля), стекла, волос и т. п.
Рис. 3.9. Типы тонирования Anisotropic (Анизотропный) (а) и Multi-Layer (Многослойный) (б)
■ Translucent Shader (Просвечивающийся) (рис. 3.10) – позволяет свету свободно проходить сквозь объект, создавая эффект полупрозрачности. Этот тип тонирования напоминает двусторонний эффект, когда подсветка задних граней отображается на передних. Он не имитирует рассеивание света в пределах объекта, поэтому может применяться для имитации тонких объектов (например, бумаги или матового стекла).
Дополнительные параметры
Помимо основных, стандартные материалы обладают дополнительными параметрами, представленными в свитках Extended Parameters (Дополнительные параметры), SuperSampling (Сверхразрешение) и Dynamics Properties (Динамические свойства), – непрозрачностью, характеристикой каркаса, методом сглаживания и динамическими характеристиками материала.
Свиток Extended Parameters (Дополнительные параметры) позволяет настраивать параметры трех областей (рис. 3.11): Advanced Transparency (Свойства прозрачности), Wire (Каркас) и Reflection Dimming (Ослабление зеркального отражения).
Рис. 3.11. Свиток Extended Parameters (Дополнительные параметры) стандартного материала
Переключатель Falloff (Спад) области Advanced Transparency (Свойства прозрачности) позволяет указать направление спада прозрачности: In (Внутрь) или Out (Наружу). Прозрачность регулируется параметром Amt (Степень). Изменение прозрачности используется на краях таких объектов, как стеклянная бутылка, мыльные пузыри, облака или туман.
Свиток Extended Parameters (Дополнительные параметры) позволяет настраивать параметры трех областей (рис. 3.11): Advanced Transparency (Свойства прозрачности), Wire (Каркас) и Reflection Dimming (Ослабление зеркального отражения).
Переключатель Falloff (Спад) области Advanced Transparency (Свойства прозрачности) позволяет указать направление спада прозрачности: In (Внутрь) или Out (Наружу). Прозрачность регулируется параметром Amt (Степень). Изменение прозрачности используется на краях таких объектов, как стеклянная бутылка, мыльные пузыри, облака или туман.