1.3. Материалы и текстуры
Материал – это набор параметров, определяющих характер поверхности объекта (а в некоторых случаях – и его объема). Они включают цвет (если быть точным, несколько компонентов цвета для разных составляющих освещенности), текстуру, параметры прозрачности, отражения и преломления и многие другие. В общем случае, эти параметры определяют закон, по которому свет должен отражаться от поверхности объекта.
Чтобы создавать на компьютере действительно качественные и реалистичные изображения, необходимо понять, как моделируется освещенность виртуальных объектов. В реальном мире свет состоит из мельчайших частиц, называемых фотонами. Фотон имеет свойства, присущие как волнам, так и элементарным частицам. Фотонов настолько много, что обычно можно пренебречь тем, что световое излучение состоит из отдельных частиц (это важно только в квантовой механике), и рассматривать его как непрерывный поток энергии. В этом случае к свету можно применить статистические законы и смоделировать его на компьютере.
Поток энергии отрывается от источника света и распространяется в пространстве, пока не столкнется с каким-либо объектом. При этом одна часть энергии поглощается веществом объекта, а другая – отражается (поэтому мы видим объекты как темные или светлые). Отраженный поток фотонов меняет свою длину волны в зависимости от свойств вещества, в результате чего мы воспринимаем у разных объектов различные цвета. Также некоторая часть фотонов проходит сквозь материал, и объект выглядит прозрачным. Проходя через вещество, световой поток может преломляться (менять направление) и рассеиваться.
Но если объекты отражают свет, почему же далеко не любая поверхность может служить зеркалом? Все дело в том, что идеальным зеркалом является только идеально гладкая поверхность, в то время как обычные поверхности в той или иной степени шероховаты – то есть, состоят из множества микроскопических граней-отражателей. Свет, попадая на поверхность объекта, многократно отражается от этих микрограней и рассеивается в пространстве, в результате чего мы не видим точных отражений, а только сплошной цвет.
В компьютерных моделях, описывающих материал объекта, этот феномен сведен к простым математическим формулам, по которым можно вычислить степень рассеянной (или, как обычно говорят, диффузной) освещенности в любой точке заданной поверхности.
Самая простая такая формула – закон Ламберта (Lambert), который определяет интенсивность диффузной освещенности в точке как косинус угла между направлением света и нормалью к поверхности в этой точке.
Модель Ламберта хорошо подходит только для сравнительно гладких поверхностей. Для моделирования шероховатой, бархатистой или запыленной поверхности часто используют диффузную модель Орена-Найара (Oren-Nayar), которая основана на предположении, что поверхность состоит из множества бесконечно малых микрограней, освещение каждой из которых описывается моделью Ламберта. Модель Орена-Найара имеет параметр для контроля шероховатости поверхности (Roughness). Этот параметр определяет, сколько света отразится назад в направлении источника света.
В Blender чаще всего используются именно эти две диффузные модели. Помимо диффузной, используется также бликовая составляющая освещенности. Бликовая составляющая (specular term) – это количество света, зеркально отраженного поверхностью. Блик – это прямое отражение источника света на поверхности объекта. Если учесть, что в компьютерной графике используются идеализированные объекты, возникает закономерный вопрос: почему точечный источник света, не имеющий объема и невидимый сам по себе, отражается как относительно крупный размытый световой блик? Этот феномен также объясняется наличием микрограней: они имеют собственные вектора нормалей, отклонение которых от основной нормали поверхности меняют интенсивность зеркально отраженного света.
Цвет блика может не совпадать с цветом материала. Это справедливо для некоторых многослойных материалов – например, пластик представляет собой «слоеный пирог» из пигмента и прозрачного полимера: блик дают прозрачные слои, а диффузное рассеивание – цветные. Однородные материалы такого эффекта не производят, и блики на них имеют тот же цвет, что и сами материалы. Яркий пример – металл.
Для сравнительно гладких материалов (таких, как пластик или металл) обычно пользуются эмпирической моделью Фонга (Phong). Она не соответствует точному физическому описанию отражения света, но в большинстве случаев позволяет достичь приемлемых реалистичных результатов. Формула Фонга основана на простом наблюдении: блестящие поверхности дают маленькие и резкие блики, в то время как матовые – большие и размытые. Более согласованная с физикой модель, которая поддерживается в Blender – модель Кука-Торренса (Cook-Torrance). Она основана на допущении, что поверхность состоит из микрограней, каждая из которых является идеальным зеркалом.
Зная, где и как правильно применять эти модели, можно моделировать объекты, по внешнему виду максимально приближенные к реальным.
Так, для матовых поверхностей вроде камня, бетона или бумаги лучше всего подходит модель Ламберта. Блики на пластике, фарфоре, металле, матовом стекле имитируются моделью Фонга. Бархат, вельвет, ковры и некоторые другие виды тканей лучше всего воссоздаются моделями Орена-Найара и Кука-Торренса. В Blender материал объекту можно добавить в редакторе свойств, который по умолчанию находится в правой части окна программы. Переключите панель со значками на Material, добавьте объекту новый материал (если его нет) при помощи кнопки New.
Рассмотрим основные параметры материала.
Diffuse. Цвет и модель диффузной (рассеянной) компоненты освещенности. Вы можете указать цвет, нажав по нему левой кнопкой мыши – появится RGB-палитра с возможностью точного подбора каналов цвета.
Specular. Цвет и модель бликовой (зеркальной) компоненты освещенности. Форма блика зависит от выбранной модели и специфичных для нее параметров – это может быть как маленькая резкая точка, так и большое размытое пятно.
Transparency. Если поставить галочку напротив этого параметра, можно сделать объект прозрачным. Степень прозрачности контролируется параметром Alpha. Существует несколько типов прозрачности, в том числе с поддержкой преломления световых лучей, как и в реальных материалах – мы еще рассмотрим их подробнее в следующей главе.
Mirror. Если поставить галочку напротив этого параметра, поверхность объекта будет зеркально отражать окружающие предметы. Степень отражаемости контролируется параметром Reflectivity.
Текстура
Текстура – это изображение, которое определяет цвет (или какую-либо другую характеристику) материала в каждой точке поверхности. Говорят, что текстура накладывается на поверхность: иными словами, создается особая «карта», сопоставляющая поверхность с плоским изображением. Эту карту называют UV-разверткой или просто разверткой. В Blender вы можете создавать развертки вручную, но в случае использования базовых примитивов за вас это автоматически сделает сама программа.
Текстуру можно добавить в материал, переключившись на Texture на панели со значками свойств. У материала может быть более чем одна текстура – это часто бывает необходимо для создания сложных эффектов. Добавьте первую текстуру, нажав кнопку New. По умолчанию создается процедурная (то есть, автоматически сгенерированная программой) текстура типа «облака» (Clouds). Есть также несколько других типов процедурных текстур: «дерево», «мрамор», диаграмма Вороного, шум и т.д. Естественно, Blender позволяет в качестве текстуры выбрать произвольное растровое изображение: для этого переключите тип текстуры (Type) на Image or Movie («Изображение или фильм») и на вкладке Image нажмите Open. Если ваш объект – куб (или параллелепипед), то можно указать тип автоматической развертки на вкладке «Mapping»: Projection → Cube.
На вкладке Influence («Влияние») можно управлять характеристиками материала, на которые влияет данная текстура. По умолчанию стоит цвет (Color) – текстура влияет на диффузный цвет материала. Она также может влиять на бликовую составляющую, прозрачность, отражаемость и геометрию поверхности.
Текстуры в Blender: как загрузить
После применения текстур вы можете просмотреть результат в 3D-видовом окне Blender. Если все выглядит правильно, вы можете перейти к рендерингу сцены, чтобы создать финальное изображение или анимацию с примененными текстурами.
В заключение, загрузка текстур в Blender является важным аспектом создания визуально привлекательных сцен и объектов. С помощью редактора «Node Editor» вы можете добавить и настроить текстуры для объектов, придавая им реалистичность и детализацию. Используйте этот гайд, чтобы лучше овладеть этой функцией в Blender и создавать великолепные текстурированные модели и сцены.
Как добавить текстуры в Blender: Пошаговое руководство
Мир вокруг нас богат текстурами; поверхности большинства видимых объектов имеют текстуру. Поэтому в компьютерной графике ‘текстура’ означает просто то, как выглядит поверхность объекта, и не зависит от его формы
В этой статье мы покажем вам, как добавлять текстуры в Blender. Давайте сразу же приступим!
Начало работы
Прежде чем мы начнем добавлять текстуры в Blender, вам сначала понадобится файл текстуры, сохраненный на вашем компьютере. Это может быть файл текстуры в формате PBR, или физически обоснованного рендеринга, который представляет собой процесс создания цифровых двумерных изображений, хранящих информацию о поверхности и цвете, которые будут проецироваться на 3D-объект
Однако можно использовать и любой другой формат, который поддерживает Blender. Различные сайты предоставляют бесплатные файлы текстур, например, PolyHaven
Вам также понадобится объект, к которому будет применена текстура. Мы начали с простого куба и добавили несколько более сложных объектов с большим разнообразием поверхностей
Похожие материалы: Начало работы с Blender: Руководство для начинающих
Шаг 1: Создайте новый материал
Прежде чем добавить текстуру, необходимо назначить материал объекту. Выполните следующие действия:
- Щелкните левой кнопкой мыши на кубе и выберите Материалы (значок сферы, расположенный в правом нижнем углу).
- Нажмите на значок плюс ( + ), чтобы добавить новый материал.
- Переименуйте материал. Для этого примера мы назовем наш материал ‘Пример’.
Теперь, когда материал назначен и назван, пришло время применить текстуру
Шаг 2: Импортируйте и примените текстуру
Выполните следующие шаги, чтобы применить текстуру изображения к объекту:
- На вкладке Материалы найдите Базовый цвет и нажмите на маленькую желтую точку рядом с ним.
- Выберите Текстура изображения.
- Нажмите Открыть и найдите файл текстуры, который вы загрузили ранее, чтобы импортировать его.
После импорта вы можете заметить, что объект выглядит по-прежнему. Чтобы увидеть изменения, необходимо включить режим Material Preview во вьюпорте; нажмите на сферу расположенную в правом верхнем углу вьюпорта. Выбор режима Display Render Preview также позволит вам увидеть текстуру
Шаг 3: Разверните объект
Хотите больше контроля над внешним видом? Вы можете сделать это, указав Blender’у, как наложить текстуру на грани объекта. Для этого требуется наложение ультрафиолетовых лучей, но сначала необходимо развернуть объект, что представляет собой процесс превращения поверхности 3D-объекта в плоскую 2D-плоскость. В некотором смысле это похоже на разворачивание куба обратно в его плоское состояние
Чтобы развернуть УФ-объект, щелкните на нем и выполните следующие действия:
- Нажмите UV Editing в верхней части. Вы увидите 3D видовое окно справа и UV-редактор слева.
- Выберите объект, нажав A на клавиатуре.
- Чтобы развернуть объект, нажмите U на клавиатуре.
Шаг 4: Очистка
Иногда текстура может отображаться не так, как вы задумали, сразу после разворачивания УФ-объекта. Это может произойти, если текстура не была создана специально для объекта. Чтобы решить эту проблему, выполните следующие действия:
- Выберите объект и перейдите в режим редактирования, нажав клавишу Tab.
- Измените тип редактора на UV Editing.
- Выберите части развернутого объекта, которые нужно отредактировать. Чтобы изменить масштаб, нажмите S и перемещайте мышь соответствующим образом.
Похожие: Основные сочетания клавиш Blender 3. 0
Добавление крутых текстур к объектам в Blender
Несмотря на бесплатность, Blender – это очень мощное программное обеспечение, позволяющее создавать модели промышленного уровня качества. В этой статье вы узнали, как добавлять текстуры к своим моделям в Blender. Сделайте следующие шаги и узнайте о других интересных вещах, которые вы можете делать с помощью этой программы; существует множество руководств, которые помогут вам начать работу
Blender как наложить текстуру на объект
2
1
| 4,136 | уникальных посетителей |
| 202 | добавили в избранное |
Текстуры в Blender позволяют делать материалы более реалистичными, более похожими на вещества, из которых состоят объекты реального мира. Кроме того, с их помощью можно накладывать готовые изображения на поверхности, создавать рельефные карты и др.
В случае mesh-объектов текстура применяется как бы поверх материала. Здесь нельзя использовать текстуру, не привязав к объекту материал. С другой стороны, с материалом может быть связано несколько текстур. Каждая из них окажет свой эффект на совокупный результат.
Настройки текстур в Blender еще многообразнее, чем материалов. Для более полного освещения этой темы требуется отдельный курс. В данном уроке рассматриваются некоторые моменты работы с текстурами.
В Blender 2.80 работа с текстурами, также как с материалами, претерпела изменения. Текстуры теперь нельзя просто создать и применить к объекту через вкладку Texture редактора Properties. Придется освоить работу еще как минимум в одном редакторе Blender. Это будет Shader Editor – редактор шейдеров.
Разобьем область 3D Viewport по вертикали на две части и в одну загрузим Shader Editor.
Редактор шейдеров
В этом редакторе масштабирование, перемещение (при зажатых шифте и колесе мыши) работают также как в 3D Viewport.
Если объекту добавлен материал, то у него уже будут две ноды. Настройки основной, в данном случае Principled BSDF, дублируются на вкладке материалов, если не выключать там кнопку Use Nodes.
У нод есть сокеты – маленькие точки по бокам. Через них происходит соединение нод. Так одна нода оказывает влияние на какое-то свойство другой. Если мы хотим добавить текстуру, нам нужна нода с текстурой. Добавить ее можно через меню заголовка Add → Texture → … . Также работает Shift + A.
Добавим Brick Texture и соединим ноду со свойством Base Color основной ноды. Мы как бы заменяем цвет на текстуру. Чтобы увидеть эффект в 3D Viewport, не забываем в нем переключиться на затенение Rendered (Z → 8).
Кирпичная текстура — Brick Texture
У ноды Brick Texture много настроек, которые позволяют гибко менять текстуру. Однако здесь нельзя сделать так, чтобы кирпичи были со всех сторон куба.
Настройка Brick Texture
Для этого нужно добавить еще одну ноду – Add → Input → Texture Coordinate. В данном случае соединим ее сокет UV с сокетом Vector в Brick Texture.
Texture Coordinate и Brick Texture
Рассмотрим ноду Image Texture – наложение на поверхность собственной картинки.
Настройка Image Texture в Blender 2.80
Исходно в ноде Image Texture есть кнопки New и Open. С помощью последней загружается готовое изображение. После этого заголовок Image Texture меняется на имя файла.
Если мы просто соединим ноды Image Texture и Texture Coordinate, то скорее всего получим различные эффекты оборачивания объекта картинкой. В этом случае можно вообще обойтись без Texture Coordinate.
Если же мы хотим как-то позиционировать изображение на гранях, повторить его, то между Texture Coordinate и Image Texture добавляется нода Mapping (картирование, отображение), с помощью настроек которой изображение подгоняется под грани объекта. Например, чем больше значение полей Scale, тем мельче будет картинка, и тем чаще она будет повторена. Location перемещает картинку по грани, что позволяет совместить ее края с краями грани или выравнять по центру.