|
Урок 11. Renderer (визуализатор)
Mapping (наложение шаблона - Map)
Типы и координаты наложений
Материалы, которые вы применяете к трехмерной геометрии, не
ограничиваются только сплошным цветом. Назначая файлы
растров (bitmap) материалу, вы можете получить целый
диапазон эффектов: от древесной структуры до меток текста,
от эффектов отражения до гравированных поверхностей.
Растр - это двумерная матрица пикселей (элементов картинки)
используемая в качестве шаблона, который формирует
изображение. Как правило, картина, созданная пакетом красок,
это растр. Сцена, которую вы визуализируете в 3D Studio,
тоже растр. В Autodesk Animator каждый кадр флика - растр и
любой cel (калька) может быть растром.
В Material Editor можно назначить материалу один или более
растров. В зависимости от используемого типа наложения
растра (Texture - текстура, Opacity - непрозрачность и Bump
- рельеф выпуклостей) Renderer обрабатывает растр различными
способами. Урок по Material Editor описывает различные типы
и их эффект при визуализации. Здесь мы сосредоточимся на
том, как координаты растра накладываются на каркасную
геометрию.
Координаты наложения (Mapping Coordinates)
За исключением наложения отражения (Reflection) для всех
остальных типов наложений (Texture, Opacity и Bump)
необходимо, чтобы их координаты были приложены к каркасной
геометрии так, чтобы Renderer знал, как изображение растра
должно быть ориентировано по отношению к геометрии.
Хорошей параллелью могла бы быть ваша попытка написать
инструкцию кому-нибудь, кого вы наймете для оклейки вашего
офиса полосатыми обоями. Это будет довольно странный офис,
так как вы хотите, чтобы эти полоски шли по диагонали.
ю Полосатые обои оформляются в Material Editor с
применением полосатого растра.
ю Инструкция по наложению их в диагональном
направлении выполняется в 3D Editor, в ветке
Surface/Mapping (Поверхность/Наложение шаблонов)
путем применения координат наложения к этой
геометрии - стенам офиса.
Примечание: За исключением наложения отражения (Reflection)
имеется всегда два требования при назначении шаблонированных
материалов каркасной геометрии.
ю Применить координаты наложения.
ю Назначить материал.
Если координаты наложения назначены для объекта или его
элемента, вы можете сменить назначение и присвоить его
геометрии другой материал, но без координат наложения
материал растра не визуализируется.
Хотя существует четыре типа растров, следующие упражнения
будут использовать только Texture Map (шаблон текстуры) для
исследования того, как координаты наложения применяются к
геометрии. Эти же правила относятся и к шаблонам Opacity и
Bump, что будет продемонстрировано позднее. Как уже
упоминалось, координаты наложения не нужны для Reflection
Map.
Типы наложения
Существует три типа наложения координат:
ю Planar (плоское).
ю Cylindrical (цилиндрическое).
ю Spherical (сферическое).
Они описывают способ, которым растр проектируется на
поверхность объекта или элемента. Давайте посмотрим:
1. Из меню File выберите Load (загрузка) и загрузите
Rentut5.3ds.
2. Если вы в режиме вывода коробочек (Box), нажмите
Alt + B для перехода в режим Full Detail (Детали
полностью).
Тройка объектов в этой сцене состоит из цилиндра, сферы и
куба. Источники света и камера уже установлены, но материалы
еще не назначены. Попробуем визуализировать картину как она
есть до применения шаблонов текстуры.
ю Выберите Renderer/Render, щелкните в окне Camera и
визуализируйте эту сцену в режиме Гуро (Gourand).
Результат: Эти три объекта появляются по умолчанию
в белом материале.
Вы можете назначить материалы или координаты наложения в
любом порядке. Давайте сначала выберем наши "обои" или
материалы:
1. Если вы не применяете в данное время
библиотеку материалов Tutorial, выберите
Surface/Material/Get Library (Поверхность/Материал/
Возьми библиотеку) и выберите библиотеку
Tutorial.mli.
2. Выберите Surface/Material/Choose (Поверхность/
Материал/Выбрать) и выберите текстурный материал
'3D'.
3. Выберите Surface/Material/Assign/By Name
(Поверхность/Материал/Назначить/По имени).
4. Щелкните на кнопку All (Все), щелкните на OK
(подтверждение), затем щелкните на OK на подсказке.
Результат: Материал с текстурой '3D' назначен всем
этим объектам.
Мы назначили наш материал с текстурой по шаблону этим
объектам, но не применили координаты наложения. Что
произойдет, если мы визуализируем эту сцену?
ю Выберите Renderer/Render и визуализируйте вид
Camera.
Результат: Визуализированная сцена пуста.
Визуализатор не знает, как расположить растр, использованный
материалом с текстурой '3D'.
Применение наложения координат
Теперь мы будем определять наложение координат, прежде
всего, кубу:
ю Выберите Surface/Mapping/Type (Поверхность/
Наложение шаблона/Тип).
На экран выводятся три типа наложения: Planar, Cylindrical и
Spherical. Звездочка должна быть у Planar. Если это не так:
ю Выберите Surface/Mapping/Type/Planar.
На виде спереди появляется квадратный знак, желтый с
зеленым. Он представляет растр, и вы используете его, чтобы
указать системе, куда на объекте должен быть спроектирован
этот растр. В данном случае вы смотрите на знак плоского
наложения, и зеленая линия представляет правый край растра,
как он виден с экрана. (Таким образом, если зеленая линия
сверху - вы смотрите на проекцию Front - и растр повернут на
90 градусов.) Маленькая желтая линия наверху знака
представляет верх растра.
На следующих шагах мы применим три типа наложения координат,
визуализируем сцену, затем обсудим эффект применения
координат.
1. Выберите Mapping/Adjust/Move (Наложение/
Регулировать/Перемещать), щелкните в проекции Front
и передвиньте знак так, чтобы его центр совпал
с центром куба. (Положение знака в проекции Left не
имеет значения, как мы увидим позднее.)
2. Выберите Mapping/Adjust/Scale (Наложение/
Регулировать/Изменять масштаб), щелкните в проекции
Front и увеличьте знак, чтобы он стал чуть меньше
куба. (Если нужно, примените Adjust/Move для
поправки позиции знака.)
Теперь, когда вы расположили этот знак, не забудьте
применить его координаты к каркасной геометрии куба:
1. Выберите Mapping/Adjust/Object и щелкните на кубе
(Cube).
Результат: Подсказка спросит: "Apply texture
coordinates to box?" (Применить координаты текстуры
к коробке?)
2. Щелкните на OK.
Применим координаты к остальным объектам, начиная со сферы.
ю Выберите Surface/Mapping/Type и щелкните на
Spherical.
Результат: Знак превратится в сферу, показанную
двумя окружностями.
Зеленая линия на сферическом знаке представляет стык
сошедшихся вместе левого и правого краев растра. Маленькая
желтая линия наверху представляет верх растра.
1. Используя Surface/Mapping/Adjust/Move и Scale,
поправьте сферический знак так, чтобы его центр
совпал с центром сферы, и размеры примерно
совпадали. (Обеспечьте центровку его положения, по
крайней мере, с двух ортогональных проекций.)
2. Выберите Surface/Mapping/Apply/Object и щелкните на
сфере (Sphere) для приложения к ней координат
наложения.
Теперь для цилиндра:
ю Выберите Surface/Mapping/Type и щелкните на
Cylindrical.
Зеленая линия представляет стык сошедшихся вместе левого и
правого краев растра. Маленькая желтая линия наверху
представляет верх растра.
1. Используя Surface/Mapping/Adjust/Move, поместите
центр цилиндрического знака в центр цилиндра, если
глядеть на проекцию Top.
2. Кроме того, применяя Surface/Mapping/Adjust/Scale,
отрегулируйте размер знака так, чтобы его верх и
низ (на проекции Front) сравнялись с верхом и низом
цилиндра. (Окружность цилиндра не имеет значения.)
3. Выберите Surface/Mapping/Apply/Object и примените
цилиндрические координаты к данному цилиндру.
До визуализации сцены будет полезно увидеть, на что похож
исходный растр. Мы уже использовали файл cel Autodesk
Animator. (Файлы cel делают превосходные растры, так как они
могут быть небольшими, могут использовать мало памяти на
диске и легко накладываться, как мы увидим позже.) Используя
файл cel как фон визуализируемой сцены, вы можете сравнить
его с изображением объектов.
1. Выберите Renderer/Setup/Background (Визуализатор/
Установка/Фон).
2. Щелкните на кнопку справа от кнопки Bitmap (Растр).
3. В селекторе файлов найдите drive path (маршрут
директории), содержащей ваши растры.
4. Щелкните на кнопку *.CEL, затем найдите и загрузите
3D.cel.
5. Убедитесь, что кнопка Bitmap включена, и затем
щелкните на OK.
6. Выберите Renderer/Render и визуализируйте проекцию
Camera.
7. На подсказке Renderer выберите Tile (настилка,
покрытие).
Результат: Изображение 3D.cel будет настелено на
фон, а все три объекта появятся в том же самом
"проволочном исполнении".
Три "проектора" шаблонов
Хотя мы использовали термины "обои" и "обернуть", метод,
которым три различные системы координат применяют растр, на
самом деле, в большей степени является проектированием
изображения. Вы можете думать, о трех знаках наложения
шаблона как о трех разных типах проекции.
Плоская проекция
Плоский проектор проектирует изображение растра по прямой
линии в обе стороны от знака (по перпендикуляру к плоскости
знака). Любая геометрия, которую вы выбираете в
Surface/Mapping/Apply, "пронизывается" проекцией растра,
"излучаемой" со знака. Растр выглядит как бы "проходящим
сквозь" объект.
Сферическая проекция
Сферический проектор проектирует растр из центра
сферического знака наружу по всем направлениям (что-то вроде
проектора планетария). Масштаб, или размер, сферического
знака в действительности не влияет на наложение - только
расположение его центра по отношению к геометрии.
Цилиндрическая проекция
Цилиндрический проектор проектирует растр из его центра
(оси) наружу на 360 градусов в стороны. Он не проектирует
вверх или вниз по длине. Именно поэтому, когда мы
масштабируем знак, мы говорим, что размер окружности
цилиндра не имеет значения. Верх и низ цилиндрического знака
определяют, где будут верх и низ растра, но ширина растра
покрывает всю окружность геометрии.
Изменение координат наложения
Давайте поменяем координаты наложения на трех объектах и
посмотрим, что случится. Материал этим объектам уже
назначен, поэтому изменение координат наложения будет менять
только способ, которым растр применяется к этим объектам.
1. Выберите Surface/Mapping/Type/Planar.
2. Выберите Surface/Mapping/Adjust/Move и подвиньте
плоский знак так, чтобы его центр совпадал с
центром куба на проекции Front.
3. Выберите Surface/Mapping/Adjust/Scale и сожмите
плоский символ так, чтобы его сторона стала
примерно равной 1/4 стороны куба.
Сжатие плоского знака
ю Выберите Surface/Mapping/Adjust/Object и щелкните
на кубе.
Теперь давайте изменим сферические координаты:
1. Выберите Surface/Mapping/Type/Spherical.
2. Используя Surface/Mapping/Adjust/Move и Scale,
расположите сферический знак так,чтобы он совпадал
по центру и был почти того же размера, как
сферический объект.
Примечание: Мы упоминали ранее, что размер сферического
знака фактически не имеет значения, так как растр
проектируется из центра знака. Возможность менять размеры
знака включена, чтобы помочь в расположении его по отношению
к объекту. (В некоторых случаях вы не можете сказать, где
центр объекта, но всегда можете увидеть его внешнюю
поверхность.)
Так как сферические координаты проектируются из центра
знака, то сдвинув этот центр от центра сферы, вы смогли бы
получить некоторые интересные результаты:
1. Используйте Surface/Mapping/Adjust/Move, чтобы
расположить сферический знак так, чтобы его центр,
как он виден в проекции Front, оказался внутри
верхнего правого квадранта сферы.
2. На проекции Top передвиньте его так, чтобы он был в
нижнем правом квадранте сферы.
Сферический знак
Центр сферы расположен так, что на виде Front она придвинута
к вам, слегка приподнята и отодвинута вправо.
ю Выберите Surface/Mapping/Apply/Object и щелкните на
сфере.
И, наконец, изменим цилиндрические координаты.
1. Выберите Surface/Mapping/Type/Cylindrical.
2. Используйте Surface/Mapping/Adjust/Move и Scale,
чтобы цилиндрический символ соответствовал
цилиндру.
Практически так же, как и сферическая проекция,
цилиндрическая излучает наружу из вертикальной линии в
центре цилиндра. Поэтому диаметр цилиндрического знака не
имеет значения, но расположение его центра (оси) и длина
знака действительно влияют на наложение. Мы оставим этот
центр (эту ось) в центре цилиндра-объекта и отрегулируем
только масштаб:
ю Выберите Surface/Mapping/Adjust/Scale и сожмите
цилиндр до длины приблизительно в 1/3 длины
цилиндра-объекта на виде спереди (Front).
Цилиндрический знак
ю Выберите Surface/Mapping/Apply/Object и щелкните на
цилиндре.
Теперь давайте визуализируем эту сцену:
1. Выберите Renderer/Render, щелкните в окне Camera и
визуализируйте сцену.
2. После вывода подсказки выберите Tile для настилки
(как черепицей) фона растром 3D.cel.
Результат: Наложение на каждом из объектов непохоже
на другие.
ю На кубе, как можно увидеть, где знак
наложение меньше, чем геометрия, растр
повторяется по поверхности как черепица.
ю На сфере из-за переноса центра
сферического знака проекция растра
искажена. Растр "меньше", где центр знака
ближе всего к сфере и становится больше
там, где должен проектироваться на большем
расстоянии от поверхности сферы.
ю На цилиндре сжатие цилиндрического знака
вынудило проекцию повторять (настилать как
черепицу) растр вдоль длины цилиндра, но
продолжать "оборачивать растр" прежним
образом, стыкуя стороны, так как он
проектируется из оси цилиндрического знака
наложения.
Сравнение материалов Decal (переводных картинок) и
настилаемых как черепица (Tile)
Одна из причин, по которой растр 3D в предыдущем примере
настилался как черепица, это та, что кнопка Tile была
активна при создании материала. Мы включили в вашу
библиотеку аналогичный материал, но с использованием кнопки
Decal. Давайте назначим его данным объектам и рассмотрим
результат:
1. Выберите Surface/Material/Choose и изберите '3D'
Tex Decal.
2. Выберите Surface/Material/Assign/By Name, чтобы
назначить новый материал всем (All) объектам.
3. Выберите Renderer/Render и визуализируйте сцену (На
подсказке выберите Tile).
Результат: Вид сферы не изменился, но цилиндр и куб
демонстрируют одиночную версию растра.
Материалы Decal не настилаются черепица за черепицей. Кроме
того, цвет, использованный для пикселя в верхнем левом углу
растра (в данном случае светло-голубой), визуализируется с
использованием установок обтекания и диффузии материала. У
материала '3D' Tex Decal зеленый цвет обтекания и диффузии,
поэтому везде, где светло-голубой цвет появляется в растре,
на геометрии появляется зеленый. (Дополнительно о материалах
Decal смотри в уроке 9 "Редактор материалов (The Materials
Editor)").
Перед тем, как двигаться далее, вернемся к нашему исходному
"черепичному" материалу:
1. Выберите Surface/Material/Choose и отберите
материал '3D' Texture.
2. Используя Surface/Material/Assign/By Name,
назначьте этот материал всем (All) объектам.
3. Визуализируйте проекцию Camera.
Советы по применению плоского шаблона
У каждого из трех типов проекции наложения шаблонов есть
свои преимущества и трудности. Чем больше вы знаете, как они
работают, тем лучше вы можете манипулировать их эффектом. Мы
начнем с рассмотрения плоского проецирования в более крупных
деталях.
Плоское наложение проектирует растр по прямым линиям в обоих
направлениях от поверхности плоского знака. Кроме того,
при применении материала, который можно накладывать как
черепицу, плоский знак, на самом деле, представляет только
один квадрат клетчатой плоскости, в обоих направлениях от
которой проектируются копии растра. Как вы можете видеть
сверху и сбоку куба, действие растра, на самом деле,
"проходит сквозь" куб, оставляя черты на боках. Если бы вам
пришлось посмотреть на заднюю сторону куба, вы бы увидели
перевернутое изображение передней стороны.
Плоский знак проектирует размноженное повторение растра.
Наклон плоского знака
Как правило, вам не нужны полоски на боках вашей геометрии.
Если предположить, что объект должен быть сделан из кирпича,
то вам понадобились бы эти полоски на всех поверхностях.
Есть один метод, который частично решает эту задачу. Вы
можете проектировать этот плоский рисунок под углом к
объекту. Если этот угол в 45 градусов, вы захватите четыре
из шести сторон куба.
ю Выберите Surface/Mapping/Type/Planar.
Так как мы будем вращать плоский растр на 45 градусов,
давайте установим шаг по углу в 15 градусов:
1. Из меню Views выберите Drawing Aids (Средства
изображения) и установите поле Angle Snap (Шаг по
углу) в 15 градусов, затем щелкните на OK.
2. Нажмите A, чтобы включить Angle Snap (или выберите
Angle Snap в меню Views).
3. Выберите Surface/Mapping/Adjust/Rotate
(Поверхность/Наложение/Регулировать/Вращать).
4. Щелкните в окне Top и поверните плоский знак на 45
градусов.
Примечание: Неважно, где находится плоский знак. Так как вы
имеете дело с материалом, применяемым как черепица, плоская
решетка будет проектироваться в обоих направлениях через
выбранную геометрию.
ю Выберите Surface/Mapping/Adjust/Rotate и щелкните
на кубе.
Перед визуализацией давайте выключим фон для ускорения:
ю Выберите Renderer/Setup/Background (Визуализатор/
Установка/Фон), щелкните на кнопку None (Нет) и
щелкните на OK.
Теперь будем визуализировать сцену:
ю Выберите Renderer/Render и визуализируйте окно
Camera.
Результат: Видно, что растр 3D обернут вокруг
боковых граней куба.
Полоски через верх куба идут по диагонали, то-есть по
направлению проектирования. Есть еще один метод, который
позволяет вам применить отдельные координаты на верхней
грани.
Раздельные грани
Координаты наложения могут применяться только к объектам или
элементам, и все грани внутри выделенного объекта или
элемента должны использовать одну и ту же координатную
систему. (Хотя все грани могут иметь разные материалы.)
Применив функцию Create/Face/Detach (Создать/Грань/
Разделить), вы можете разделить выбранный набор граней без
их передвижения, затем применить различные координаты
наложения к выбранным граням. Мы воспользуемся этим методом,
чтобы применить растр 3D к верхней грани куба.
1. Выберите Select/Face/Region 3 (Выбрать/Грань/
Область 3).
2. Из меню Front определите коробку выбора, которая
окружает только верхнюю сторону, затем щелкните.
Результат: Грани на верхней стороне куба становятся
красными.
3. Выберите Create/Face/Detach, щелкните на кнопку
Selected (Выбрано), чтобы включить ее, затем
щелкните в окне Front.
4. Щелкните на кнопку OK в предложении "Detach
selected faces?" (Разделять выбранные грани?)
5. Назовите новый объект "boxtop" (крышка коробки) и
щелкните на OK.
У вас теперь два объекта там, где раньше был один, и вы
можете присвоить другие координаты наложения крышке этой
коробки:
1. Выберите Select/Object/By Name (Выбрать/Объект/По
имени) и отметьте объект boxtop.
2. Щелкните, чтобы сделать активным окно Top.
3. Выберите Surface/Mapping/Adjust/Align (Поверхность/
Наложение/Регулировать/Выравнивать) и щелкните в
окне Top.
Результат: Плоский знак повернулся так, что он
совпал с плоскостью вида сверху.
4. Выберите Surface/Mapping/Apply/Object
(Поверхность/Наложение/Применить/Объект), включите
кнопку Selected и щелкните в окне Top.
5. Выберите Renderer/Render и визуализируйте окно
Camera.
Результат: Растры 3D появляются на всех
поверхностях куба.
Примечание: Растры 3D на верхней поверхности меньше, чем они
же на боках. Это происходит потому, что проектирование под
углом к боковым сторонам увеличивает растр по сравнению с
перпендикулярным проектированием на верхнюю грань. Это то, с
чем вы сталкиваетесь при наложении регулярно повторяющихся
изображений (таких, как кирпич и т.д.) с использованием
метода наложения под углом. "Угловой" метод работает лучше
всего с нерегулярными растрами такими, как мрамор или
гранит. Для совершенного наложения повторяющихся как
черепица поверхностей мы рекомендуем вам разделить все
части, которым нужны отдельные растры. Если вы хотите, чтобы
каждая отдельная часть была частью всего этого объекта,
используйте Create/Object/Attach (Создать/Объект/Соединить),
чтобы сделать каждую часть элементом всего объекта.
Плоское проектирование на неплоские объекты
Мы уже накладывали типы проекций на соответствующие им типы
геометрии (плоскую на куб, сферическую на сферу и
цилиндрическую на цилиндр). Необязательно, чтобы тип
проекции соответствовал геометрии, а во многих случаях вы
будете даже избегать этого. В качестве примера, давайте
переключимся на материал структуры дерева и наложим его на
наши три объекта. Во-первых, мы перезагрузим исходный
каркасный файл для восстановления полного куба:
ю Из меню File выберите Load и загрузите Rentut5.3ds.
Теперь мы переназначим типы координат наложения, как мы это
делали раньше:
1. Выберите Surface/Mapping/Adjust/Reset, чтобы
перевести в состояние по умолчанию положение
плоского знака.
2. Используя пункты Surface/Mapping/Adjust/Move и
Scale для того, чтобы отрегулировать плоский знак
так, чтобы он стал немного больше, чем куб в окне
Front.
Повернув знак дважды, вы можете проектировать растр по
направлению к углу куба и захватить все стороны:
1. Выберите Surface/Mapping/Adjust/Rotate и поверните
знак на 45 градусов в окне Left, затем поверните
его на 45 градусов в окне Front.
2. Выберите Surface/Mapping/Apply/Object и щелкните на
кубе.
Затем мы назначим координаты сфере и цилиндру после первого
восстановления поворота.
1. Выберите Surface/Mapping/Adjust/Reset для
восстановления поворота.
2. Выберите Surface/Mapping/Type/Cylindrical.
3. Примените Surface/Mapping/Adjust/Move и Scale для
регулировки цилиндрического знака к центру цилиндра
и к той же самой длине, что и цилиндр.
4. Выберите Surface/Mapping/Apply/Object и щелкните на
цилиндре.
5. Измените тип наложения на Spherical, затем
передвиньте центр знака к центру сферы и назначьте
координаты сфере.
Теперь присвоим новый материал:
1. Выберите Surface/Material/Choose и выберите Grain
TX.
2. Выберите Surface/Material/Assign/By Name и
примените этот материал к All (всем объектам).
3. Выберите Renderer/Render и визуализируйте окно
Camera в режиме Гуро (Gouraud).
Рассматривая результаты, вы можете увидеть, что эффект
цилиндрического и сферического обертывания искажает
структуру. Если бы сфера или цилиндр были, на самом деле,
сделаны из дерева, данная структура проектировалась бы прямо
сквозь объект. Поэтому плоский метод лучше всего подходит
для материалов подобных структуре дерева, мрамору и т.д.
Мы применим плоские координаты для наложения на сферу без
наклона, а на цилиндр можно проводить наложение под углом,
чтобы за один раз захватить боковую и верхнюю поверхность:
ю Выберите Surface/Mapping/Type/Planar.
Плоский знак уже перед сферой, как это видно в окне Front,
поэтому:
1. Выберите Surface/Mapping/Apply/Object и щелкните на
сфере.
2. Поставьте плоский знак перед цилиндром в окне
Front.
3. В окне Left поверните плоский знак на 45 градусов.
4. Примените плоские координаты к цилиндру.
5. Визуализируйте окно Camera.
Результат: Все три объекта выглядят так, как будто
они вырезаны из дерева.
Примечание: Если ваши визуализированные текстурные
поверхности имеют мерцающий или крапчатый вид, то растры,
примененные для этого материала, могут иметь слишком высокое
или слишком низкое разрешение для экрана, на котором
происходит визуализация. Во-первых, попытайтесь поднять
установку Anti-Alias при визуализации. Если это не поможет,
перерисуйте ваши растры, чтобы они лучше соответствовали
разрешению этого экрана.
Opacity, Bump и Reflection Maps (Шаблоны непрозрачности,
рельефа и отражения)
Мы уже использовали шаблоны текстуры (Texture Maps) для
примеров в течение всего этого урока, но те же самые
координаты системы применяются для шаблонов Opacity и Bump
(непрозрачности и рельефа). Давайте поглядим, как эти виды
шаблонов взаимодействуют с данной геометрией.
Еще раз мы вернемся к нашим исходным координатам наложения,
но на этот раз мы сожмем знак, так как растр, который мы
собираемся использовать, маленький cel, который нужно
повторять как черепицу.
1. Выберите Surface/Mapping/Type/Planar (Поверхность/
Наложение/Тип/Плоский).
2. Выберите Surface/Mapping/Adjust/Reset (Поверхность/
Наложение/Регулировка/Восстановление начальных
значений) и щелкните на OK для восстановления
поворота знака.
3. Переместите плоский символ к центру куба на
проекции Front и сожмите его не более чем до 1/4
размера куба.
4. Назначьте плоские координаты кубу.
5. Выберите Surface/Mapping/Type/Cylindrical
и передвиньте этот знак к центру цилиндра без
изменения его размера.
6. Назначьте эти цилиндрические координаты нашему
цилиндру.
7. Выберите Surface/Mapping/Type/Spherical,
переместите знак к центру сферы и назначьте
координаты.
Шаблон непрозрачности (Opacity Map)
В этом примере мы посмотрим на Opacity Map.
1. Выберите Surface/Material/Choose (Поверхность/
Материал/Выбрать) и выберите Checker Opac
(непрозрачный по клеткам шахматной доски).
2. Примените Surface/Material/Assign/By Name
(Поверхность/Материал/Присвоить/По имени) и всем
трем объектам присвойте этот материал.
Растр непрозрачности, использованный для Checker Opac, это
cel Autodesk Animator'а, состоящий из только двух квадратов
по диагонали на черном фоне. Мы применим этот cel как фон
для нашей визуализации:
1. Выберите Renderer/Setup/Background (Визуализатор/
Установка/Фон), щелкните на кнопку справа от
Bitmap, щелкните на кнопку *.CEL и загрузите
Checker.cel (Прежде, чем выходить из диалогового
окна, убедитесь, что кнопка Bitmap (растр)
включена.
2. Визуализируйте окно Camera в режиме Gouraud (Гуро).
3. На подсказке Renderer выберите Resize (переклеить).
Этот cel будет наклеен для заполнения экрана.
Результат: Объекты частично непрозрачны, а частично
прозрачны. Фон разбит на четыре части - два белых и
два черных квадрата (Cel, использованный для
шаблона непрозрачности, немного меньше экрана,
поэтому границы между белыми и черными квадратами
расплылись при наклеивании для заполнения экрана.)
ю На кубе вы можете увидеть, что cel повторяется,
образуя шахматную доску прозрачных и непрозрачных
клеток. Белые квадраты шахматного cel создают
непрозрачные поверхности, а черные - прозрачные
(Цвета со значениями между белым и черным создадут
различные степени непрозрачности.)
ю На цилиндре шахматные клетки будут размножены
только по вертикали (вдоль оси), а каждый cel
обернут вокруг окружности цилиндра, так как его
повторение не зависит от сжатия цилиндрического
знака.
ю На сфере масштабирование сферического знака не
влияет на эффект повторения "черепицы", так как
рисунок растра проектируется из центра вне
зависимости от размера знака. В результате сфера
состоит из четырех четвертей - двух непрозрачных и
двух прозрачных.
Регулировка покрытия "черепицей"
Чтобы обеспечить большую гибкость при покрытии вашей
черепицей-растром, мы включили функцию Tile - покрытия
черепицей как часть ветки Adjust (регулировать). Вот как
использовать ее для сферы:
1. Выберите Surface/Mapping/Adjust/Tile.
Результат: Появляется диалоговое окно Map Tiling
Setup (Установка покрытия шаблоном как черепицей).
2. В этом окне установите значения обоих числовых
полей, равными 4, и щелкните на OK.
Примечание: Этот заставит растр повториться 4 раза по оси X
и 4 раза по оси Y (Это дополнение к любому покрытию
черепицей, порожденному масштабированием - сжатием или
растяжением - знака по отношению к геометрии).
ю Выберите Surface/Mapping/Apply/Object и щелкните на
сферу.
Важно: Хорошей идеей всегда является возвращение к
применению значений покрытия черепицей, равных 1, после
использования, иначе новые значения будут использованы
каждый раз, когда вы назначаете координаты наложения.
ю Выберите Surface/Mapping/Adjust/Tile и установите
оба числовых значения в 1.
Теперь, когда вы знаете,как выглядит cel, вы можете ускорить
визуализацию, используя пустой фон.
1. Выберите Renderer/Setup/Background, щелкните на
кнопку None (нет) и затем щелкните на OK.
2. Визуализируйте окно Camera.
Результат: Сфера теперь покрыта меньшими
квадратами.
Кстати, причина, по которой вы можете видеть внутренние
поверхности объектов, та, что Checker Opac - двухсторонний
материал. Помните об этом, когда вы создаете ваш собственный
шаблон непрозрачности.
Сочетание текстуры (Texture) и непрозрачности (Opacity)
Любой из четырех типов наложения может быть скомбинирован с
тем же материалом. Непрозрачная часть шаблона непрозрачности
(Opacity Map) показывает свойства обтекания и диффузности,
если нет в наличии другого типа шаблона. Если добавляется
шаблон текстуры, то непрозрачная часть демонстрирует его
(Texture Map). Эта комбинация может заставить очень простую
геометрию выглядеть гораздо более сложной. Например, давайте
поместим круглую решетку перед нашими тремя объектами:
1. Выйдите в 2D Shaper и создайте круг с радиусом
приблизительно в 300 единиц.
2. Выберите Shaper/Assign и щелкните на круге. (Этот
шаг не является необходимым, если круг -
единственная фигура в 2D Shaper.)
3. Вернитесь в 3D Editor и сделайте активным окно
Front.
4. Выберите Create/Object/Get Shape (Создать/Объект/
Взять Фигуру).
Результат: Появляется диалоговое окно Shape
Creation Control (Управление созданием фигур).
5. Обеспечьте, чтобы кнопка Cap Shape была включена,
назовите эту фигуру Circle (Круг) и щелкните на OK.
Результат: Создан двумерный круговой каркас.
6. В окне Front, используя Modify/Object/Move,
совместите центр фигуры над объектами, затем
перейдите в окно Top и поставьте этот круг перед
объектами (примерно в половине размера куба от
него).
Примечание: Так как куб - двумерный объект, его трудно
увидеть в окне Top. Используйте координаты в строке
состояния для справки.
1. Выберите Surface/Mapping/Type/Planar.
2. Используя Surface/Mapping/Adjust, измените размер
плоского знака примерно до половины размера куба.
3. Выберите Surface/Mapping/Apply/Object и назначьте
плоские координаты кругу.
4. Выберите Surface/Material/Choose и выберите
Lattice Txop (Решетку с текстурой и прозрачностью).
5. Выберите Surface/Material/Assign/Object и
назначьте материал кругу.
6. Визуализируйте окно Camera в режиме Гуро (Gouraud).
Результат: Круглая решетка появляется перед
объектами.
Примечание: Оба растра (текстуры и непрозрачности) имеют тот
же рисунок решетки, но растр Texture содержит также линии
тени у пересечений решетки для создания эффекта плетения
(как у корзины). Если вы хотите видеть шаблон Texture,
визуализируйте сцену еще раз, использовав для фона
Lattice2.cel. (Lattice1.cel - это шаблон непрозрачности.)
Шаблон рельефа (Bump Map)
Bump Map создает вид неровной поверхности. Renderer изменяет
реакцию на нормаль (перпендикуляр) к грани, основанную на
значениях цвета от черного до белого в растре. Bump Maps
могут использоваться для различных поверхностей от грубых,
вроде кирпича, до гравированных поверхностей, вроде монеты.
Мы продемонстрируем два простых примера. Шаблоны рельефа
очень интересны, и вы можете экспериментировать со всеми
странными эффектами, которые вы можете получить из различных
растров.
Все, что вам нужно для этих примеров Bump Map - это сфера.
1. Выберите Display/Hide/By Name и пометьте все
объекты, кроме сферы, а затем щелкните на OK.
2. Сделайте активным окно Camera и щелкните один раз
на символе Zoom In, чтобы сузить поле зрения (Field
Of View), увеличивая размер сферы.
Последние координаты наложения, которые мы назначили сфере,
были повторены как черепица 4*4, но мы не хотим этого:
1. Выберите Surface/Mapping/Adjust/Tile и установите
число повторений 1*1.
2. Выберите Surface/Mapping/Type/Spherical.
3. Используйте Surface/Mapping/Adjust, чтобы
передвинуть сферический знак к центру сферы, и
назначьте координаты этой сфере.
4. Выберите Surface/Material/Choose и выберите
материал Jupiter Bump.
5. Назначьте материал Jupiter Bump сфере.
6. Выберите Renderer/Setup/Background, щелкните на
кнопку справа от от кнопки Bitmap, щелкните на
кнопку *G1F и загрузите Jupiter.gif.
7. Включите кнопку Bitmap.
Важно: Шаблоны рельефа будут визуализироваться только в
режиме Phong.
1. Выберите Renderer/Render, щелкните в окне Camera
и визуализируйте эту сцену в режиме Phong.
2. Если вы не визуализируете в 320*200, выберите
Resize на подсказке Renderer.
Результат: Рельефная золотая сфера появляется на
фоне из цифр.
Примечание: Растр, примененный и для фона и для шаблона
рельефа материала, это - сканированное фото поверхности
Юпитера. Цвета более светлого значения кажутся выступающими
из поверхности сферы, а более темные значения кажутся
вдавленными. Золотой цвет сферы является результатом
обтекающих и диффузных цветов; белые блики являются
результатом установки зеркальности в Material Editor.
Мы включили в вашу учебную библиотеку второй материал,
который просто использует растр Юпитера и как шаблон
текстуры и как шаблон рельефа.
1. Выберите Surface/Material/Choose, выберите материал
Jupiter Bump Tex и назначьте его сфере.
2. Визуализируйте окно Camera.
Результат: Сфера появляется сразу с шаблонами
текстуры и рельефа на поверхности.
Природные растры, такие как поверхность Юпитера, очень
эффектны в качестве шаблона рельефа. Для эффекта гравировки,
однако, вы можете использовать узнаваемые изображения, такие
как оцифрованные лица и т.д. Использование того же самого
растра и для шаблона рельефа и шаблона текстуры также может
быть выразительным. Например, материалу со структурой
дерева, который мы применяли ранее, можно было бы придать
шершавость путем добавления Bump. Интересные эффекты можно
также получить, комбинируя совершенно разные шаблоны
структуры и рельефа.
Шаблон отражения (Reflection Map)
Шаблоны отражения отличаются от всех остальных трех шаблонов
самым существенным образом, так как вы не беспокоитесь о
назначении координат наложения. Шаблон отражения всегда
накладывается сферически на геометрию и никогда не
повторяется, как черепица. Координаты наложения шаблона не
нужны, так как он является частью окружающей сцены, а не
частью объекта.
Кроме того, для создания иллюзии отражения передняя часть
изображения растра всегда обращена на переднюю сторону
трехмерного пространства независимо от положения объекта.
Если во время анимации вы передвигаете объект, растр
отражения не меняет своей ориентации относительно вашей
точки зрения. С другой стороны, если вы двигаете камеру, это
изображение движется тоже.
Шаблоны отражения работают лучше всего на объектах с
искривленными поверхностями. Мы будем смотреть на вазу,
созданную в Lofter с использованием поверхности вращения
траектории.
ю Из меню File выберите Load и загрузите "Vase"
(Ваза).
Примечание: Мы сохраним файл Vase.3ds с включенным Fastview
в трех прямоугольных проекциях для ускорения перерисовки
экрана. Вы можете также захотеть включить его в окне Camera.
(Нажмите V при активном окне Camera.)
ю Выберите Renderer/Render и визуализируйте окно
Camera с использованием режима Phong.
Результат: Появляется белая ваза в материале по
умолчанию.
Теперь давайте применим шаблоны отражения к вазе. Так как
вам не нужно назначать координаты наложения шаблонам
отражения, вы должны назначить материал вазе:
1. Выберите Surface/Material/Choose и выберите Valley
Refmap.
2. Выберите Surface/Material/Assign/Object и
назначьте материал Valley Refmap вазе.
3. Выберите Renderer/Render и визуализируйте окно
Camera.
Результат: Ваза теперь выглядит, как будто она из
хрома.
Иллюзия отражения увеличивается, если вы используете тот же
самый растр для фона, который вы применили для шаблона
отражения:
1. Выберите Renderer/Setup/Background, щелкните на
кнопку справа от кнопки Bitmap и загрузите
Valley_1.tga.
2. Визуализируйте окно Camera.
3. По подсказке Renderer выберите Resize.
Результат: Ваза выглядит так, как будто она
отражает свое окружение.
Примечание: Параметр Reflect-flip в вашем файле конфигурации
3ds.set определяет, будет или нет зеркально отображаться
шаблон отражения. При применении того же самого растра как
для шаблона отражения так и для фона обычно не нужно, чтобы
шаблон зеркально отображался. Однако, если ваш фон является
прямо противоположным видом шаблона отражения, вы захотите,
чтобы он отразился как в зеркале.
Вот несколько вещей, которые нужно помнить про шаблоны
отражения:
ю Для лучшего результата визуализируйте в режиме
Phong.
ю Для лучшей визуализации поверхности с высоким
отражением применяйте установки anti-aliasing от
низких до средних.
ю Убедитесь, чтобы не было границы у края растра на
экране. Другими словами, стыки (швы) будут видны
там, где встречаются обернутые края.
ю Применяйте растр с высоким разрешением в случаях,
когда визуализируете изображения с высоким
разрешением или, когда объект визуализируется
близко к камере. Шаблоны отражения с низким
разрешением выглядят, как будто они разбиты на
квадратики, которые на самом деле являются
пикселями увеличенного растра. На практике хорошим
правилом будет применение шаблонов отражения,
которые в два раза больше по размеру разрешения
вашего окончательного изображения.
ю Плоские поверхности не взаимодействуют с шаблоном
отражения, как этого можно было бы ожидать. (Они не
отражают изображений, как могут это сделать
настоящие зеркала.) Если вам нужен такой эффект, вы
должны использовать растры с крайне высоким
разрешением. Вы можете также получить хорошие
результаты, используя некоторые формы шаблонов
текстуры (возможно подсвеченные) для создания
иллюзий зеркала.
Также как со всеми материалами, задаваемыми шаблоном, вы
можете комбинировать шаблоны отражения с другими шаблонами.
Например, давайте добавим растр Jupiter в качестве шаблона
рельефа к шаблону отражения Lake (озеро):
1. Выберите Surface/Material/Choose и выберите
Valleyjup Refbmp.
2. Примените Surface/Material/Assign, чтобы назначить
материал вазе.
Примечание: Теперь, когда мы добавили шаблон к рельефу, мы
должны применить наложение координат. Наложение координат
будет влиять на шаблон рельефа, но не будет иметь никакого
действия на шаблон отражения. Также, когда ваза выглядит
цилиндрической, цилиндрическое наложение не будет
накладывать изображение на верх и низ вазы. Наилучшим типом
наложения для данной геометрии является сферическое:
ю Выберите Surface/Material/Type/Spherical.
Это хороший пример того, почему вам может понадобиться
масштабировать сферический символ, чтобы помочь найти место
центра объекта. Легко найти центр вазы из окна Top, но не
так легко из окна Front или Left.
1. Используя Surface/Mapping/Adjust/Move и Scale,
подвиньте и увеличьте этот знак, так , чтобы он в
точности покрывал вазу.
2. Выберите Surface/Mapping/Apply/Object и примените
координаты к вазе.
Примечание: Данный шаблон рельефа подготовлен с очень низкой
установкой, но будет тем не менее смешивать пиксели в
визуализированном шаблоне изображения. Для получения лучших
результатов вам следует увеличить установку Anti-Alias для
данной визуализации:
1. Выберите Renderer/Render и щелкните в окне Camera.
2. Включите кнопку Anti-Alias Low (низкие) или Med
(средние) для улучшения результатов, затем щелкните
на Render.
3. На подсказке Renderer выберите Resize, если она
будет предложена.
Результат: Ваза все еще тщательно отполирована, но
теперь выглядит так, как будто она отбита со всех
сторон.
Случаи, с которыми стоит повозиться
Теперь, когда у вас есть некоторые идеи о гибкости
применения материалов к объектам и о наложении координат,
поэкспериментируйте с вашими собственными координатами.
Попробуйте различные координаты на выбранных гранях.
Помните, хотя вы умеете применять наложение координат к
элементам или объектам, вы можете разделить наборы граней и
превратить их в объекты, на которые потом можно вести
наложение. Кроме того, вы можете применить прямо на уровне
граней различные типы материалов, не определяемых шаблоном.
Например, вы можете хотеть, чтобы ваза была прозрачна в
некоторой части, отражала в других, и на нее была наложена
текстура в остальных.
Примените множество выбора (selections sets) граней, чтобы
назначить материалы различным частям вазы.
Испытайте также комбинации прозрачности и наложения
отражения или комбинации различных режимов закраски. Вы
могли бы, например, иметь объект, который частично сплошной,
а частично проволочный.
|