Rozdział 14. Mapy i mapowanie

Mapy nadają scenom rzeczywisty wygląd. Poprzez wprowadzanie tekstur oraz różnorodnych wzorów, mapy pozwalają imitować słoje drewna, rdzę, smugi farby, a także szron na szybach. Dzięki mapom możesz malować rumieńce na twarzach lub pęknięcia na betonowych chodnikach. Mapy tworzą także klimat i kompozycję sceny jak gwieździste niebo, odbicia księżyca w lustrze wody lub też sytuują scenę w konkretnym otoczeniu jak na przykład Hiszpania czy też Indie (rysunek 14.1).

Graficy 3D często celowo zabrudzają powierzchnie swoich obiektów, aby nadać im jak najbardziej realistyczny wygląd. Aby wiekowa szalupa sprawiała wrażenie naruszonej czasem, wykorzystuje się mapy i materiały symulujące spłowiałą i złuszczoną farbę czy też spękane i wyszczerbione krawędzie. Z kolei statek kosmiczny, który przetrzymuje naprężenia hiperprędkości, powinien się cechować przebarwieniami charakterystycznymi dla wyżarzonej stali, oznakami fali uderzeniowej, niewielką ilością wgnieceń od meteorytów oraz wyblakłymi napisami na swej powierzchni.

Skanery, aparaty cyfrowe oraz dyski foto CD są nieodzownymi źródłami pozyskiwania map dla każdego profesjonalnego grafika 3D. Chcąc natomiast tworzyć własne mapy, powinieneś znać przynajmniej jeden program do tworzenia i edycji grafiki rastrowej, jak na przykład Adobe Photoshop lub Corel Painter.

Rysunek 14.1. Fotografia świątyni Taj Mahal, na której odwzorowano (zamapowano) zeskanowane fotografie

O mapach

Mapą w grafice 3D określa się kolorowy wzór, zamknięty w obszarze prostokąta lub kwadratu, opisany za pomocą bitów (jak w przypadku mapy bitowej) lub za pomocą specjalnej procedury matematycznej (jak w przypadku mapy proceduralnej).

Mapy mogą być dodawane nie tylko do materiałów, ale także do źródeł światła, mgły, tła oraz innych map. Nie ma jednak możliwości przypisywania map bezpośrednio do obiektów.

Jeżeli dodasz mapę do innej mapy, przyczynisz się w ten sposób do powstania drzewa struktury mapy. Drzewa struktury mapy mogą być tworami niezależnymi, ale mogą też stanowić część drzewa struktury materiału. Kiedy zapisujesz scenę, drzewa struktury mapy przechowywane są w pliku .max, aczkolwiek mapy, które są przyłączone do sceny pozostają na zewnątrz pliku. Na zewnątrz sceny pozostają także mapy, których drzewa struktury przechowywane są w bibliotece materiałów.

O mapowaniu Mapowanie to proces matematyczny, w którym następuje rzutowanie mapy na obiekty, efekty lub tła. W zależności od uzyskiwanych rezultatów, mapowanie podzielić można na różne typy (rysunek 14.2): Mapowanie tekstur, które przenosi wzór mapy bitowej lub mapy proceduralnej na powierzchnię trójwymiarowego obiektu. Mapowanie proceduralne, które generuje wzory i wariacje wzorów w dwóch lub trzech wymiarach, w oparciu o współrzędne powierzchni. Mapowanie nierówności, które tworzy złudzenie nierówności na powierzchni, poprzez zaburzenie porządku wyrównywania normalnych, w oparciu o wartości intensywności wykorzystanej mapy. Mapowanie przemieszczeń, które tworzy faktyczne nierówności na powierzchni, poprzez przemieszczenie płaszczyzn elementarnych, w oparciu o wartości intensywności wykorzystanej mapy. Mapowanie środowiska, które otacza mapę wokół obiektów w celu szybkiego wygenerowania odbić na powierzchni. W przypadku map tła środowiska należy mówić o mapowaniu plakatowym, pozwalającym na utworzenie tła, które jest na stałe przytwierdzone do okna widokowego. Raytracing, który tworzy bardzo dokładne obicia i załamania światła, poprzez śledzenie drogi promieni światła odbijających się od różnych powierzchni, na podstawie symulacji zachowania się fotonów.

Rysunek 14.2. Różne typy mapowania tworzą inne efekty powierzchniowe

Przeglądanie map

Okno Material/Map Browser umożliwia przeglądanie i ładowanie map znajdujących się w bibliotekach materiałów, w edytorze materiałów i w bieżącej scenie. Pozwala także wybrać nowy typ mapy.

Aby wyszukać mapę:

1. Otwórz scenę, w której znajdują się jakieś mapy i materiały, na przykład Earth.max.

2. Otwórz okno Material Editor.

3. Kliknij ikonę Get Material
   .

Na ekranie wyświetli się okno Material/Map Browser.

4. Wyłącz funkcję Materials, znajdującą się w sekcji Show, aby wyświetlić wszystkie mapy.

5. Wybierz tryb wyświetlania poprzez wciśnięcie jednej z ikon znajdujących się w górnej części okna.

6. W sekcji Browse From wybierz źródło do przeglądania (rysunek 14.3).

7. Przewiń listę i zaznacz interesującą cię mapę (rysunek 14.4).

Rysunek 14.3. Podczas wybierania kolejnych opcji mapy znajdujące się w poszczególnych lokalizacjach będą wyświetlane w oknie przeglądarki

Rysunek 14.4. W lewym górnym rogu okna Material/Map Browser wyświetli się podgląd wybranej mapy

Aby móc tworzyć i dostosować właściwości mapy, musisz najpierw załadować ją do edytora materiałów.

Aby załadować mapę:

1. Otwórz okno Material Editor.

2. Kliknij ikonę Get Material
   .

Na ekranie wyświetli się okno Material/Map Browser.

3. Wybierz mapę z dowolnego źródła.

4. Przemieść interesującą cię mapę z okna Material/Map Browser do okienka próbki w oknie Material Editor (rysunek 14.5).

Mapa zostanie załadowana do edytora materiałów (rysunek 14.6).

5. Zamknij okno Material/Map Browser.

Wskazówki

• Innym sposobem załadowania materiału do okienka próbki jest dwukrotne kliknięcie jego nazwy lub ikony.

• Mapy mogą być także ładowane bezpośrednio do materiałów. Zobacz podrozdział Mapowanie materiałów w dalszej części tego rozdziału.

• Bardzo wygodnym narzędziem do przeszukiwania oraz ładowania map bitowych z systemu, sieci oraz Internetu jest okno Asset Browser. Przeglądarkę tę znajdziesz w panelu bocznym Utilities pod przyciskiem Asset Browser. Aby wyświetlić podgląd wszystkich map bitowych znajdujących się w przeglądanym folderze, wybierz Filter > All files (*.*) (rysunek 14.7). Chcąc załadować mapę bitową, przemieść miniaturowy podgląd do okienka próbki, które znajduje się w edytorze materiałów.

Miniaturowe podglądy wszystkich obrazów, które zostały otwarte w oknie Asset Browser, przechowywane są w katalogu 3dsmax4\abcache. Aby wyczyścić cache lub zmniejszyć jego rozmiar, wybierz z menu File okna Asset Browser pozycję Preferences.

Rysunek 14.5. Przemieść mapę z listy lub z okienka podglądu

Rysunek 14.6. Mapa wypełni okienko próbki

Rysunek 14.7. Okno Asset Browser umożliwia przeglądanie i ładowanie map bitowych

Okno Material/Map Navigator umożliwia wyświetlenie drzewa struktury mapy, ukazując jej budowę oraz ułatwiając dostęp do ustawień, na wszystkich poziomach struktury mapy.

Aby przemieścić się w drzewie struktury mapy:

1. Załaduj mapę lub materiał zawierający drzewo struktury mapy do okienka próbki.

2. Kliknij ikonę Material/Map Navigator
   .

Na ekranie wyświetli się okno Material/Map Navigator. W oknie tym widoczna będzie struktura materiału, przedstawiona w formie drzewa hierarchii (rysunek 14.8).

3. Aby wyświetlić strukturę materiału w postaci graficznej, wybierz odpowiedni tryb wyświetlania, klikając jedną z ikon znajdujących się w górnej części okna.

4. Zaznacz gałąź drzewa struktury mapy.

Edytor materiałów automatycznie przełączy się do poziomu mapy odpowiadającego wybranej gałęzi drzewa struktury (rysunek 14.9).

5. Poruszanie się w drzewie struktury materiału może odbywać się także w ramach okna Material Editor.

--> Aby przejść od bieżącego poziomu w górę struktury, pomiędzy najważniejszymi rozgałęzieniami[Author:PO] drzewa, wybierz odpowiednią pozycję ze znajdującego się pod paletą próbek menu rozwijanego.

Aby przemieścić się o jedną gałąź w górę struktury drzewa, kliknij ikonę Go to Parent
.

Aby przemieścić się pomiędzy sąsiednimi gałęziami „wyrastającymi z tego samego pnia”, kliknij ikonę Go Forward to Sibling
.

Wskazówki

• Czerwony trapez umieszczony obok nazwy mapy informuje, że mapa znajdująca się na danym poziomie struktury materiału ma włączone wyświetlanie w oknach widokowych.

• Rozbudowując drzewo struktury mapy, nie zapomnij o nadawaniu poszczególnym gałęziom opisowych nazw (rysunek 14.10).

• Aby zapisać mapę w aktualnie otwartej bibliotece materiałów, kliknij ikonę Put to Library
  .

Rysunek 14.8. Okno Material/Map Navigator wyświetla komponenty mapy w formie drzewa hierarchii

Rysunek 14.9. Wyselekcjonuj gałąź drzewa struktury, aby wyświetlić roletę parametrów dla tej gałęzi

Rysunek 14.10. Nadawanie poszczególnym gałęziom opisowych nazw pomaga w łatwiejszym poruszaniu się w drzewie struktury mapy

Tworzenie map

Program 3ds max 4 standardowo jest wyposażony w trzydzieści pięć typów map, z których można korzystać z poziomu okna Material/Map Browser. Okno to dokonuje podziału map na następujące kategorie (rysunek 14.11):

• 2D maps (mapy 2D) — to dwuwymiarowe mapy bitowe, mapy proceduralne lub filtry służące do mapowania tekstur i efektów specjalnych. Do tej kategorii należą między innymi mapy typu Bitmap, Bricks oraz Checker.

• 3D maps (mapy 3D) — to podkategoria map proceduralnych rzutowanych w trzech wymiarach, które mogą być przypisywane do powierzchni i efektów specjalnych. Do tej kategorii należą między innymi mapy typu Cellular, Dent, Noise, Perlin Marble, Planet oraz Smoke.

• Compositors (mapy złożone) — to mapy umożliwiające połączenie w jedną mapę złożoną kilka pojedynczych map składowych. Do tej kategorii należą mapy typu Composite, Mask, Mix oraz RGB Multiply.

• Color Mods (mapy modyfikujące kolor) — to mapy zmieniające kolor materiału lub mapy. Do tej kategorii należą mapy typu Output, RGB Tint oraz Vertex Color.

• Other (inne mapy) — to mapy wspomagające generowanie odbić oraz załamań światła na powierzchni. Do tej kategorii należą mapy typu Flat Mirror, Raytrace, Reflect/Refract oraz Thin Wall Refraction.

Rysunek 14.11. Mapy tworzą przeróżne rodzaje wzorów

Większość typów map wyposażona jest w przyciski umożliwiające dodawanie do nich innych typów map. Można także kliknąć przycisk typu mapy (jest to ten sam przycisk, który w przypadku opracowywania materiałów umożliwiał wybór typu materiału), aby automatycznie zamienić bieżącą mapę na mapę składową, odgałęziającą się od nowej mapy.

Mapa każdego typu posiada właściwą sobie roletę, zawierającą zestaw parametrów kontrolujących właściwości mapy oraz kilka rolet standardowych, takich jak Noise lub Output. Dodatkowo mapy 2D oraz 3D wyposażone są w roletę Coordinates, umożliwiającą pozycjonowanie, obracanie, skalowanie i umieszczanie map na powierzchni obiektu.

Mapy 2D oraz 3D przypisywane są do powierzchni w odmienny sposób. W przypadku mapy 3D proces ten jest stosunkowo prosty. Wystarczy, że program pobierze współrzędne X, Y, Z z powierzchni obiektu i podda je odpowiedniemu przetworzeniu. Procedura przetwarzająca zwraca następnie pobrane dane jako zestaw wartości RGB i przypisuje je do współrzędnych X, Y, Z, na podstawie których doszło do ich wygenerowania, tworząc w rezultacie określony wzór. Kiedy na przykład odetniesz fragment obiektu w operacji Boole'a, zauważysz, że wzór mapy 3D rozciąga się w trzech wymiarach (rysunek 14.12). Z tego też powodu trójwymiarowe mapy proceduralne określa się także mianem litych tekstur.

Przypisanie do powierzchni obiektu, mapy 2D nie jest już tak bezpośrednie. Spowodowane jest to tym, że mapa, podobnie jak papier owinięty wokół jakiegoś przedmiotu, nie zawsze pasuje do trójwymiarowej powierzchni. Aby ułatwić proces nakładania takich map, współrzędne powierzchni oraz współrzędne mapy konwertowane są na współrzędne UV, gdzie U oraz V odpowiadają szerokości i wysokości zarówno powierzchni, jak i mapy. Prócz tego, aby umożliwić obracanie mapy na powierzchni, wykorzystuje się trzecią oś zwaną W, która przebiega prostopadle do płaszczyzny UV (rysunek 14.13).

Rysunek 14.12. Odjęcie fragmentu prostopadłościanu uwidacznia, dlaczego mapy 3D określa się mianem litych tekstur

Rysunek 14.13. W układzie współrzędnych UVW, oś U odpowiada długości, oś V odpowiada wysokości, natomiast oś W przebiega prostopadle do płaszczyzny UV

Dostosowywanie map 2D w układzie współrzędnych UVW oraz 3D w układzie współrzędnych XYZ odbywa się poprzez zmianę następujących właściwości (rysunek 14.14):

• Texture lub Environ (dla map 2D) — określa typ mapowania, jaki zostanie wykorzystany.

• Mapping (dla map 2D) lub Source (dla map 3D) — określa układ współrzędnych mapowania. Explicite Map Chanel odwołuje się do współrzędnych bieżącego kanału map.

• Show Map on Back (dla map 2D) — umożliwia wyświetlenie mapy na tylnej stronie obiektu, podczas rzutowania --> planarnego[Author:PO] .

• Map Channel — określa, który zestaw współrzędnych mapowania zostanie wykorzystany przez obiekt.

• Osie UVW (dla map 2D) lub XYZ (dla map 3D) — określają kierunek, w którym nastąpi odsunięcie, powtórzenie, odbicie lub obrócenie mapy.

• Offset — określa odległość odsunięcia mapy od jej pierwotnego położenia.

• Tiling — skaluje mapę. Wartości większe niż 1 lub mniejsze niż -1 pomniejszają mapę sprawiając, że zaczyna się ona powtarzać. Wartości z przedziału 1 i -1 powiększają mapę.

• Tile (dla map 2D) — włącza powtarzanie mapy.

• Mirror (dla map 2D) — tworzy odbicie lustrzane mapy. Jeżeli włączona jest funkcja powtarzania, mapa utworzy symetryczny wzór.

• Angle — obraca mapę wokół wybranej osi.

• Blur — rozmywa mapę w układzie globalnym, na podstawie odległości mapy od płaszczyzny widokowej. Wygładza postrzępione krawędzie.

• Blur Offset — rozmywa mapę w układzie lokalnym obiektu, bez względu na jej odległość od płaszczyzny widokowej.

Rysunek 14.14. Dostosowanie współrzędnych mapy zmienia jej położenie

Mapa typu Bitmap to dwuwymiarowa mapa, która służy do importowania informacji o kolorze oraz kanale alfa z zewnętrznych map bitowych lub plików filmowych. Dodatkowo umożliwia ona dołączanie filtrów kompatybilnych z programami Adobe Photoshop oraz Adobe Premiere.

Aby utworzyć mapę typu Bitmap:

1. Otwórz okno Material/Map Browser i w sekcji Show wybierz opcję 2D Maps.

2. Przeciągnij mapę typu Bitmap do wolnego okienka próbki.

3. W oknie dialogowym Select Bitmap Image File odszukaj i otwórz mapę, którą chcesz wykorzystać (rysunek 14.15).

Mapa pojawi się w okienku próbki. Poniżej palety próbek wyświetlą się rolety mapy typu Bitmap (rysunek 14.16).

4. W rolecie Bitmap Parameters kliknij przycisk View Image. Pociągnij za uchwyty znajdujące się na bokach i w narożnikach okna podglądu, aby przyciąć obraz. Następnie zamknij okno i włącz funkcję Apply.

5. W rolecie Coordinates dostosuj położenie mapy bitowej (rysunek 14.17). Zobacz rysunek 14.14, aby porównać wyniki.

• Aby odsunąć mapę w poziomie lub w pionie, dostosuj wartości parametrów U lub V Offset.

• Aby obrócić mapę, dostosuj wartość parametru W Angle.

• Aby powtórzyć mapę w poziomie lub w pionie, zwiększ wartości parametrów U lub V Tiling.

• Aby odbić mapę w poziomie lub w pionie, włącz funkcje U lub V Mirror.

• Aby tworzyć etykietę, wyłącz funkcje Tile oraz Mirror i dostosuj wartości parametrów U oraz V Tiling.

• Aby zmiękczyć mapę bitową, zwiększ wartości parametrów Blur oraz Blur Offset.

Wskazówki

• Aby przeładować mapę po jej uaktualnieniu, kliknij przycisk Reload. Przycisk ten okazuje się bardzo przydatny, kiedy wykorzystywana mapa bitowa jest jednocześnie poddawana edycji w innym programie lub na bieżąco renderowana.

• Aby wyeliminować morę powstającą na powtarzanych mapach, wybierz filtrowanie Summoned Area.

Rysunek 14.15. Wybierz dowolną mapę z katalogu 3dsmax4\Maps, z biblioteki materiałów lub z innego miejsca, gdzie przechowujesz pliki graficzne

Rysunek 14.16. Roleta Bitmap Parameters kontroluje właściwości mapy bitowej

Rysunek 14.17. Położenie mapy bitowej dostosowuje się z poziomu rolety Coordinates dla map 2D

Mapa typu Checker to dwuwymiarowa mapa proceduralna, która służy do tworzenia wzajemnie przeplatających się wzorów przypominających szachownicę.

Aby utworzyć mapę typu Checker:

1. Otwórz okno Material/Map Browser i w sekcji Show wybierz opcję 2D Maps.

2. Przeciągnij mapę typu Checker do wolnego okienka próbki.

3. W rolecie Checker Parameters określ kolor poszczególnych łat szachownicy (rysunek 14.18).

lub

Kliknij przyciski mapowania, znajdujące się obok próbek koloru, i zastąp jednolity kolor dowolnie wybraną mapą.

4. Dostosuj wartość parametru Soften, jeżeli chcesz zmiękczyć brzegi szachownicy.

5. W rolecie Coordinates dostosuj położenie mapy:

• Aby zwiększyć liczbę łat szachownicy, zwiększ wartości parametrów U lub V Tiling.

• Aby odsunąć lub obrócić szachownicę, dostosuj wartości parametrów Offset oraz Angle.

6. Aby zniekształcić łaty szachownicy, rozwiń roletę Noise i włącz funkcję On. Następnie dopasuj wartości parametrów Amount, Levels oraz Size (rysunek 14.19).

Brzegi łat szachownicy ulegną zniekształceniu (rysunek 14.20).

Rysunek 14.18. Roleta Checker Parameters umożliwia wybór koloru lub wzoru szachownicy

Rysunek 14.19. Aby zniekształcić łaty szachownicy, użyj rolety Noise

Rysunek 14.20. Po lewej stronie widoczne są powtórzone i obrócone łaty szachownicy. Po prawej — zniekształcone łaty szachownicy

Wskazówki

• Wszystkie mapy należące do kategorii map 2D wyposażone są roletę Noise. Większość innych map również posiada wbudowane parametry szumu.

• Mapa typu Bricks umożliwia tworzenie wzorów przypominających cegły spojone zaprawą. Schematy nakładania cegieł opierają się na tradycyjnych metodach murarskich.

• Mapa typu Swirl umożliwia tworzenie wzorów przypominających zawirowania. Wzory te mogą być dowolnie skręcane, rozmywane, mapowane i mogą posiadać ostre lub miękkie krawędzie.

• Mapa typu Gradient umożliwia tworzenie trójkolorowych gradientów. Ponadto każdy kolor może zostać odrębnie mapowany.

• Mapa typu Gradient Ramp umożliwia utworzenie przejścia tonalnego przez dowolne spektrum kolorów, przy użyciu szerokiego zestawu wzorów i licznych ustawień kontrolnych.

Mapa typu Noise to trójwymiarowa mapa proceduralna, która służy do tworzenia przypadkowych wzorów. Używaj tej mapy do przytłumiania kolorów materiałów i zniekształcania wzorów innych map.

Aby utworzyć mapę typu Noise:

1. Otwórz okno Material/Map Browser i w sekcji Show wybierz opcję 3D Maps.

2. Przeciągnij mapę typu Noise do wolnego okienka próbki.

3. W rolecie Noise Parameters określ wielkość szumu oraz wybierz jego typ (rysunek 14.21).

Szum typu Fractal tworzy bardziej obfitą ziarnistość. Natomiast szum typu Turbulence to odmiana szumu fraktalnego o bardziej ostrym wyglądzie (rysunek 14.22).

4. Dobierz kolor szumu lub poddaj mapowaniu parametry koloru, klikając przyciski znajdujące się obok próbek koloru.

5. Dostosuj niski i wysoki próg szumu, dobierając odpowiednie wartości parametrów High oraz Low. Poprzez zbliżenie do siebie wartości tych parametrów możesz zasymulować gwieździste niebo (rysunek 14.23).

6. Aby zwiększyć rozdzielczość szumu fraktalnego lub turbulentnego, zwiększ wartość parametru Level. Parametr ten zwiększa liczbę powtórzeń szumu (rysunek 14.23).

7. Aby zmienić wzór szumu, zmień wartość parametru Phase. Poddanie tego parametru animacji umożliwia zmianę wzoru szumu w czasie.

8. Aby zmiękczyć szum, zwiększ wartość parametru Blur.

Wskazówki

• Mapa typu Falloff posiada zaawansowane parametry kontrolne umożliwiające utworzenie trójwymiarowego gradientu.

• Mapy trójwymiarowe, w zależności od procedury, na której są zbudowane, umożliwiają tworzenie albo wzorów, albo losowo rozmieszczonych plam.

Mapy typu Dent, Smoke, Speckle, Splat oraz Stucco należą do tych, co generują plamy.

Mapy typu Cellular, Marble, Perlin Marble, Planet, Water oraz Wood należą do tych, co generują wzory.

Rysunek 14.21. Roleta Noise Parameters pozwala określić rozmiar, typ, kolor oraz wartości progowe szumu

Rysunek 14.22. Opcje Fractal oraz Turbulence wpływają na cieniowanie szumu

Rysunek 14.23. Za pomocą mapy typu Niose możesz utworzyć gwieździste niebo oraz kłęby dymu

Mapa typu Mix to mapa złożona, która umożliwia wymieszanie ze sobą dwóch niezależnych map w różnych proporcjach.

Aby utworzyć mapę typu Mix:

1. Otwórz okno Material/Map Browser i w sekcji Show wybierz opcję Compositors.

2. Umieść mapę typu Mix w wolnym okienku próbki, przeciągając myszą.

3. W rolecie Mix Parameters określ kolor każdej próbki lub utwórz mapę złożoną, umieszczając dowolnie wybrane mapy na klawiszach znajdujących się obok próbek koloru (rysunek 14.24).

4. Dostosuj wielkość parametru Mix Amount, zmieniając wartości w zakresie od 0 do 100%, celem wymieszania kolorów lub map (rysunek 14.24).

Kolory lub mapy ulegną wzajemnemu wymieszaniu w proporcjach, jakie określisz (rysunek 14.25).

5. Aby ograniczyć górny i dolny próg miksowania, włącz funkcję Use Curve. Następnie dostosuj kształt krzywej miksowania.

Wskazówki

• Poprzez mapowanie parametru Mix Amount za pomocą czarno-białej mapy możesz odfiltrować od siebie wybrane obszary obydwu map (rysunek 12.26).

• Mapa typu RGB Multiply umożliwia połączenie dwóch map poprzez wzajemne wymnożenie kanałów koloru. Korzystaj z tego rozwiązania, aby połączyć ze sobą dwie mapy nierówności i jednocześnie zachować siłę ich oddziaływania, bądź by zabarwić mapę określonym kolorem.

• Mapa typu Composite umożliwia połączenie ze sobą do tysiąca różnych map, wykorzystując do maskowania kanały alfa dołączone do tychże map.

• Mapa typu RGB Tint to mapa należąca do kategorii Color Mods, która umożliwia zabarwienie mapy poprzez zmianę wartości składowych RGB.

• Mapa typu Vertex Color to także mapa należąca do kategorii Color Mods, która umożliwia wyświetlenie kolorów przypisanych do wierzchołków. Więcej informacji na ten temat znajdziesz w opisach modyfikatora VertexPaint oraz narzędzia pomocniczego Assign Vertex Colors.

Rysunek 14.24. Roleta mapy typu Mix umożliwia wymieszanie ze sobą kolorów lub map

Rysunek 14.25. Mapa typu Bitmap, która wymieszana została z mapą typu Checker (po lewej) oraz z inną mapą typu Bitmap (po prawej)

Rysunek 12.26. Zamaskowanie parametru Mix Amount umożliwia skomponowanie obrazu przedstawiającego wyspę, z obrazem ukazującym chmury, bez konieczności miksowania

Mapa typu Output to mapa modyfikująca kolor, która umożliwia dostosowanie wartości parametrów barwy, nasycenia, wartości oraz kanału alfa wykorzystywanej mapy.

Aby utworzyć mapę typu Output:

1. Wyselekcjonuj mapę, którą chcesz dostosować.

Mapy typu Bitmap, Cellular, Falloff, Gradient, Gradient Ramp, Mix, oraz Noise mają standardowo wbudowaną roletę Output. Aby dostosować parametry wyjściowe tych map, przejdź do punktu 5.

2. Kliknij przycisk typu mapy.

3. Otwórz okno Material/Map Browser i w sekcji Show wybierz opcję Color Mods. Następnie wybierz pozycję Output.

4. W oknie Replace Map wybierz opcję Keep old map as a sub-map? (rysunek 14.27).

5. --> Aby zmienić typ mapy, kliknij przycisk mapowania znajdujący się w rolecie Output Parameters lub przemieść mapę bezpośrednio na przycisk[Author:PO] .

6. Włącz funkcje, które chcesz zastosować do mapy (rysunek 14.28):

Invert — odwraca kolory mapy podobnie jak kolorowy negatyw zdjęcia (rysunek 14.29).

Clamp — ogranicza wartości koloru, kiedy parametr GRB Level przybiera wielkości większe od 1.

Alpha form RGB Intensity — generuje kanał alfa na podstawie natężenia kolorów w kanałach RGB wybranej mapy.

Enable Color Map — uaktywnia wykres kolorów znajdujący się w dolnej części rolety, który pozwala dostosować natężenie koloru za pomocą krzywych.

7. Dostosuj wartości parametrów.

Output Amount — kontroluje siłę oddziaływania mapy Output na mapę składową.

RGB Offset — rozjaśnia lub przyciemnia mapę.

RGB Level — zmienia nasycenie mapy.

Bump Amount — kontroluje nierówności mapy. Parametr ten znajduje zastosowanie tylko wówczas, kiedy mapa wykorzystywana jest jako mapa nierówności. Okazuje się on przydatny podczas miksowania map w kanale nierówności.

Rysunek 14.27. Wybranie opcji Keep old mapa as a sub-map? dodaje nowy poziom do drzewa struktury materiału

Rysunek 14.28. W rolecie Output znajdują się funkcje umożliwiające zmianę właściwości koloru wykorzystywanej mapy

Rysunek 14.29. Włączenie funkcji Invert odwraca informacje o kolorze mapy

Mapowanie materiałów

Mapy nie mogą być przypisywane bezpośrednio do obiektów. Istnieje natomiast możliwość wprowadzania map do materiałów i przypisywania do obiektów materiałów mapowanych.

Materiały mapowane mogą wykorzystywać wszystkie informacje dotyczące koloru mapy lub tylko informację o natężeniu mapy (w skali szarości). Kiedy do materiału wprowadzisz mapę, jej nazwa pojawia się na przycisku kanału mapowania w rolecie Maps. Siła oddziaływania mapy na materiał uzależniona jest od wartości parametru Amount, znajdującego się przy każdym kanale mapowania.

Ponieważ mapy w skali szarości zajmują około trzy razy mniej pamięci RAM niż mapy kolorowe, staraj się wszędzie tam gdzie nie jest wymagana informacja o kolorze, wykorzystywać repliki map w skali szarości. Patrząc na mapę w skali szarości, łatwiej jest także przewidzieć efekt jej oddziaływania na materiał.

Istnieją dwa sposoby wprowadzania map do materiałów: poprzez klikanie i poprzez przeciąganie myszą.

Aby mapować materiał przez klikanie:

1. Wyselekcjonuj materiał poprzez uaktywnienie okienka próbki.

2. Rozwiń roletę Maps.

3. Kliknij przycisk kanału mapowania (rysunek 14.30).

Na ekranie pojawi się okno Material/Map Browser.

4. W oknie Material/Map Browser kliknij dwukrotnie wybrany typ mapy.

Mapa zostanie dodana do drzewa struktury materiału (rysunek 14.31). Edytor materiałów przemieści się w dół drzewa struktury materiału, wyświetlając rolety właściwe dla wybranego typu mapy.

5. Nazwij mapę i dostosuj jej parametry, jeżeli jest to konieczne.

6. Aby przemieścić się w górę struktury materiału, kliknij ikonę Go to Parent
   lub wybierz nazwę gałęzi z menu rozwijanego, znajdującego się pod paletą próbek (rysunek 14.32).

W edytorze materiałów wyświetlą się rolety materiału, a na klawiszu kanału mapowania, na którym wcześniej kliknąłeś, wyświetli się nazwa mapy (rysunek 14.33).

7. Aby wyłączyć oddziaływanie mapy na materiał, wyłącz funkcję znajdującą się obok nazwy kanału mapowania.

Rysunek 14.30. Kliknij przycisk kanału mapowania, aby załadować mapę

Rysunek 14. 31. Wprowadzenie mapy do kanału mapowania tworzy nową gałąź w drzewie struktury materiału

Rysunek 14.32. Aby przemieścić się w górę drzewa struktury materiału, posłuż się menu rozwijanym

Rysunek 14.33. Nazwa mapy pojawi się na przycisku kanału mapowania

Niewielkie szare przyciski, znajdujące się obok parametrów w rolecie Basic Parameters danego materiału, to skróty do kanałów mapowania, ułatwiające mapowanie wybranych parametrów.

Aby mapować materiał przez przeciąganie:

1. Wyselekcjonuj materiał poprzez uaktywnienie okienka próbki.

2. Rozwiń roletę Maps.

3. Przeciągnij mapę z okienka próbki lub okna Material/Map Browser i upuść ją na przycisk kanału mapowania w rolecie Maps lub w rolecie Basic Parameters (rysunek 14.34).

Na przycisku mapowania, znajdującym się obok rzutowanego parametru, pojawi się litera M , która informuje o tym, że do kanału mapowania tego parametru została wprowadzona mapa (rysunek 14.35).

4. Dostosuj parametry mapy. Aby szybko przejść do poziomu, na którym znajduje się wprowadzona mapa, kliknij przycisk mapowania, znajdujący się obok rzutowanego parametru.

Wskazówki

• Istnieje możliwość przeciągania map pomiędzy kanałami mapowania w celu kopiowania, klonowania lub zamieniania wprowadzonych do nich map (rysunek 14.36). Klonowanie map pozwala sprzęgnąć parametry map znajdujących się w różnych kanałach mapowania tak, że zamiana parametrów jednej mapy odzwierciedlana jest także w drugiej mapie.

• Kiedy wyłączysz oddziaływanie mapy znajdującej się w kanale mapowania, widniejąca na przycisku mapowania litera M zamieni się w literę m (rysunek 14.37).

• Aby wyczyścić kanał mapowania, przeciągnij na niego przycisk nie wykorzystywanego kanału lub kliknij przycisk typu mapy i w oknie Material/Map Browser wybierz pozycję NONE.

• Jeżeli przeciągniesz mapę z okna Asset Browser i upuścisz ją bezpośrednio na próbce materiału zamiast na próbce mapy lub kanału mapowania, mapa taka automatycznie umieszczona zostanie w kanale mapowania koloru rozpraszającego.

Rysunek 14.34. Przeciąganie mapy typu Checker na przycisk mapowania koloru rozpraszającego

Rysunek 14.35. Litera M informuje, że w kanale mapowania koloru rozpraszającego znajduje się mapa

Rysunek 14.36. Powyższe okno dialogowe umożliwia kopiowanie, klonowanie i zamienianie map

Rysunek 14.37. Mała litera m informuje, że wykorzystywana mapa jest nieaktywna

Mapowanie koloru rozpraszającego zastępuje ogólny kolor materiału kolorem mapy. Mapy koloru rozpraszającego często określane są mianem map tekstury.

Aby mapować kolor rozpraszający:

1. Wyselekcjonuj próbkę materiału.

2. W rolecie Basic Parameters kliknij przycisk mapowania, znajdujący się obok próbki koloru Diffuse. Następnie w oknie Material/Map Browser wybierz typ mapy.

lub

Przenieś mapę na przycisk mapowania.

Mapa zastąpi kolor rozpraszający materiału (rysunek 14.38).

3. Dostosuj parametry mapy.

Mapa widniejąca na próbce materiału zostanie uaktualniona.

4. Kliknij ikonę Go to Parent
   . W rolecie Maps przeciągnij suwak parametru Amount dla kanału mapowania Diffuse Color, aby dostosować siłę oddziaływania mapy na kolor rozpraszający materiału.

5. Przewiń zawartość okna, przeciągając rączką w dół ekranu, aby wyświetlić roletę Basic Parameters.

Możesz wykorzystać do tego celu także cieniutki pasek przewijania.

6. Dostosuj podstawowe parametry materiału.

Aby zwiększyć jasność mapy, podnieś wartość parametru Self-illumination.

Aby przypisać mapę do każdej płaszczyzny elementarnej, włącz funkcję Face Map.

7. Przypisz materiał do podstawowego obiektu siatkowego lub jakiegokolwiek innego obiektu, który posiada zdefiniowane współrzędne mapowania (aby dowiedzieć się, jak przypisać do obiektu współrzędne mapowania, zobacz następny podrozdział).

8. Kliknij ikonę Show Map in Viewport
   . Jeżeli mapa wydaje się być zniekształcona, wciśnij Ctrl+T, aby skorygować mapę i odświeżyć wyświetlanie.

Mapa pojawi się na powierzchni obiektu (rysunek 14.39).

9. Wyrenderuj scenę (rysunek 14.40).

Rysunek 14.38. Wprowadzenie mapy do kanału mapowania Diffuse zastępuje kolor rozpraszający kolorem mapy

Rysunek 14.39. Kliknij ikonę Show Map in Viewport, aby wyświetlić mapę w oknie widokowym

Rysunek 14.40 Mapa koloru rozpraszającego pojawi się na powierzchni obiektu

Mapowanie przezroczystości bazuje na wartościach natężenia wykorzystywanej mapy. Jaśniejsze obszary mapy odpowiadają mniejszej przezroczystości, a ciemniejsze obszary odpowiadają większej przezroczystości. Korzystaj z mapowania przezroczystości, kiedy chcesz usunąć wybrane obszary powierzchni obiektu bez zwiększania złożoności siatki.

Aby mapować przezroczystość:

1. Wyselekcjonuj próbkę materiału.

2. W rolecie Basic Parameters kliknij przycisk mapowania, znajdujący się obok suwaka parametru Opacity. Następnie w oknie Material/Map Browser wybierz żądany typ mapy.

lub

Przesuń mapę bezpośrednio na przycisk kanału mapowania.

Zazwyczaj w celu mapowania przezroczystości wybiera się mapę bitową, która została wcześniej przygotowana w programie malarskim. My jednak na potrzeby ćwiczenia spróbujemy wykorzystać mapę typu Checker (rysunek 14.41).

3. Dostosuj podstawowe parametry materiału.

Spróbuj na przykład zdefiniować materiał dwustronny poprzez włączenie funkcji 2-Sided.

4. Przypisz mapę do obiektu. Następnie kliknij ikonę Show Map in Viewport
   .

Mapa przezroczystości pojawi się jako nieprzezroczysty wzór na powierzchni obiektu.

5. Kliknij ikonę Go to Parent
   , po czym ponownie kliknij ikonę Show Map in Viewport, lecz tym razem odnośnie poziomu korzenia struktury materiału.

Obiekt stanie się przezroczysty w miejscach, na które przypadły ciemne obszary wykorzystanej mapy (rysunek 14.42).

6. Wyrenderuj scenę.

Jeżeli włączysz funkcję 2-Sided, będziesz mógł dostrzec wnętrze obiektu przez przezroczyste obszary jego powierzchni (rysunek 14.43).

Wskazówki

• Jeżeli chcesz uzyskać cienie ukazujące przezroczyste obszary obiektu, wybierz generowanie cieni metodą raytracingu.

• Jeżeli przygotowana mapa bitowa posiada kanał alfa, możesz wykorzystać zawarte w nim informacje do mapowania przezroczystości. W tym celu z rolety Bitmap Parameters wybierz opcję Alpha, znajdującą się w sekcji Mono Channel Output.

Rysunek 14.41. Mapa przezroczystości definiuje przezroczyste obszary materiału

Rysunek 14.42. Jeżeli włączysz wyświetlanie mapy przezroczystości w oknie widokowym, uzyskasz stosunkowo wierny obraz wyglądu obiektu po wyrenderowaniu

Rysunek 14.43. Włączenie funkcji 2-Sided sprawia, że przez przezroczyste obszary powierzchni widoczne jest wnętrze obiektu. Aby wygląd wnętrza obiektu był bardziej czytelny, funkcja Receive Shadows została wyłączona

Mapowanie nierówności umożliwia symulowanie wgłębień oraz wypukłości na materiałach poprzez zmianę cieniowania powierzchni. Wprawni graficy w celu uzyskania jak najbardziej przekonującego wyglądu materiału często łączą mapowanie koloru rozpraszającego z uzupełniającym mapowaniem nierówności. Aby powierzchnia miała na przykład bardziej porowaty wygląd, możesz mapować nierówności, wykorzystując do tego mapę typu Noise, zaś aby wzory wgłębień oraz wypukłości zgadzały się ze wzorem mapy koloru rozpraszającego, możesz mapować nierówności, wykorzystując do tego replikę tej samej mapy w skali szarości.

Mapy nierówności możesz łatwo uzyskać poprzez skanowanie i obróbkę różnorodnych tekstur w programach malarskich, jak na przykład Photoshop lub Painter, albo poprzez renderowanie obrazów w 3ds max.

Aby zamapować nierówności:

1. Wyselekcjonuj próbkę materiału.

2. Rozwiń roletę Maps.

3. Wprowadź mapę do kanału Bump (rysunek 14.44).

4. Kliknij ikonę Go to Parent
   .

5. Zwiększ wartość parametru Amount dla kanału mapowania Bump tak, aby nierówności stały się widoczne na próbce materiału (rysunek 14.45).

6. Przypisz materiał do obiektu.

Nierówności nie są wyświetlane w oknach widokowych nawet wówczas, gdy włączona jest ikona Show Map in Viewport.

7. Wyrenderuj scenę (rysunek 14.46).

Na powierzchni obiektu pojawią się nierówności.

Wskazówki

• Ujemne wartości parametru Bump Amount odwracają kierunek wytłaczania. Oznacza to, że wypukłości tworzone są przez ciemniejsze obszary mapy, a wgłębienia przez jaśniejsze.

• Najszybszy sposób wprowadzenia mapy nierówności to przemieszczenie mapy koloru rozpraszającego do kanału mapowania nierówności.

• Mapy typu Noise oraz Dent wyśmienicie nadają się do tworzenia nierówności imitujących zabrudzoną lub chropowatą powierzchnię.

• Aby mapa mogła fizycznie zniekształcić geometrię, należy wprowadzić ją do kanału mapowania Displacement. Należy jednak mieć na uwadze, że mapowanie przemieszczeń przynosi dobre rezultaty jedynie w przypadku bardzo gęstych geometrii.

Rysunek 14.44. Mapę nierówności Brkwea_b.gif znajdziesz w katalogu 3dsmax4\Maps\Bricks

Rysunek 14.45. Zwiększenie parametru Bump Amount wzmacnia efekt oddziaływania mapy nierówności

Rysunek 14.46. Na powierzchni dzbanka widoczne są nierówności, ale struktura obiektu pozostaje nienaruszona

Przypisywanie współrzędnych mapowania

Współrzędne mapowania umożliwiają dopasowanie mapy do powierzchni obiektu. Aby przypisać odwzorowany materiał do powierzchni obiektu, zarówno obiekt jak i mapa muszą posiadać współrzędne mapowania. Współrzędne te są niezbędne do prawidłowego wyrenderowania mapy.

Wszystkie parametryczne obiekty podstawowe oraz obiekty złożone posiadają współrzędne mapowania, które są generowane automatycznie w procesie tworzenia. Pozostałe typy obiektów muszą mieć odrębnie przypisywane współrzędne mapowania.

Istnieją dwa sposoby przypisywania współrzędnych mapowania do obiektów: poprzez włączenie funkcji Generate Mapping Coords lub poprzez przypisanie modyfikatora UVW Map.

Podczas gdy pierwszy z wyżej wymienionych sposobów jest niezwykle wygodny w użyciu, drugi oferuje kilka zalet. Po pierwsze, umożliwia przypisanie współrzędnych mapowania do obiektów, które nie mogą samodzielnie generować takich informacji. Po drugie, umożliwia dostosowywanie współrzędnych mapowania, co pośrednio wpływa na pozycjonowanie map. Po trzecie, umożliwia wybór kanału mapowania, co pozwala dopasować do siebie różne zestawy współrzędnych mapowania. I po czwarte, umożliwia wybór typu rzutowania wykorzystując do tego gizmo modyfikatora, zwane też gizmem mapowania.

Kształt gizma mapowania uzależniony jest od typu rzutowania — na przykład planarnego, cylindrycznego, sferycznego, prostopadłościennego itd. (rysunek 14.47). Dodatkowo na usytuowanie mapy na powierzchni obiektu wpływa także położenie, orientacja oraz skala gizma mapowania.

Gizmo planarne rzutuje na przykład mapę z jednego kierunku, podobnie jak rzutnik slajdów (lub projektor filmowy, jeżeli mapa jest animowana). Jeżeli powierzchnia obiektu nie jest równoległa do płaszczyzny gizma, mapa ulga rozciągnięciu w miejscach odchyleń.

Rysunek 14.47. Kształt gizma mapowania decyduje o tym, w jaki sposób mapowany materiał przypisywany jest do obiektu. Domyślnym typem rzutowania jest rzutowanie planarne

Jeżeli chcesz uniknąć rozciągania map, wybierz gizmo, którego kształt jest najbardziej zbliżony do powierzchni twojego obiektu.

Modyfikator UVW Map posiada trzy grupy parametrów kontrolujących dopasowywanie map (rysunek 14.48):

• Mapping — kontroluje kształt oraz proporcje gizma mapowania. Umożliwia powtarzanie i odwracanie map.

• Channel — umożliwia utworzenie do dziewięćdziesięciu dziewięciu różnych współrzędnych mapowania. Aby dana mapa korzystała z określonego kanału współrzędnych mapowania, musi ona posiadać taki sam numer kanału jak współrzędne mapowania.

• Alignment — kontroluje wyrównywanie położenia, orientacji oraz skali gizma mapowania do mapy, obiektu lub globalnego układu współrzędnych.

Wśród poleceń wyrównywania znajdują się:

• X, Y, Z — opcje te umożliwiają wyrównanie gizma mapowania do osi globalnego układu współrzędnych.

• Fit — zmienia skalę gizma mapowania, dopasowując jego rozmiary do rozmiarów obejmy obiektu. W niektórych wypadkach przeskalowanie gizma może doprowadzić do zmiany proporcji mapy.

• Center — wyrównuje gizmo mapowania względem geometrycznego środka obiektu.

• Bitmap Fit — zmienia skalę gizma mapowana, dopasowując jego rozmiary do rozmiarów wykorzystanej mapy bitowej. W ten sposób można zapobiec zniekształceniom mapy bitowej powiązanej z przypisywanym materiałem.

• Normal Align — umożliwia wyrównanie gizma mapowania do wektora normalnej płaszczyzny elementarnej, wskazanej poprzez kliknięcie lub przeciągnięcie kursorem myszy po powierzchni obiektu.

Rysunek 14.48. Parametry znajdujące się w rolecie modyfikatora UVW Map umożliwiają dopasowanie mapy do powierzchni modyfikowanego obiektu. Modyfikator ten nie dostosowuje położenia map w materiale

• View Align — wyrównuje gizmo mapowania do widoku z aktywnego okna widokowego.

• Region Fit — umożliwia ręczne wyznaczenie rozmiarów gizma mapowania.

• Reset — przywraca domyślne wyrównywanie gizma mapowania.

• Acquire — umożliwia pobranie współrzędnych mapowania od innego znajdującego się w scenie obiektu.

Ponadto istnieje możliwość dopasowania położenia, orientacji oraz skali gizma mapowania, poprzez wyselekcjonowanie gizma i poddanie go odpowiedniej transformacji.

Generate Mapping Coords jest jedną z głównych funkcji, jaką znaleźć można wśród parametrów tworzenia podstawowych obiektów siatkowych, podstawowych kształtów, splajnów edytowalnych, obiektów obrotowych i obiektów wytłaczanych.

Aby wygenerować współrzędne mapowania:

1. Wyselekcjonuj obiekt parametryczny.

2. Otwórz panel Modify i odszukaj funkcję Generate Mapping Coords.

W przypadku obiektów siatkowych funkcja ta znajduje się na spodzie rolety Parameters (rysunek 14.49). --> Domyślnie funkcja ta jest wyłączona, ale włącza się samoczynnie wraz z przypisaniem materiału[Author:PO] .

W przypadku obiektów obrotowych lub wytłaczanych, funkcja ta znajduje się na spodzie rolety Parameters modyfikatora Lathe lub Extrude.

W przypadku kształtów funkcja ta znajduje się w rolecie Rendering.

3. Włącz funkcję.

Współrzędne mapowania zostaną wygenerowane. Jeżeli obiekt posiada przypisany materiał mapowany, wykorzystana mapa będzie teraz renderowana prawidłowo.

Rysunek 14.49. Usytuowanie funkcji Generate Mapping Coords dla siatkowego obiektu parametrycznego (na górze), dla obiektu obrotowego (w środku) oraz dla kształtu (na dole)

Aby przypisać współrzędne mapowania:

1. Wyselekcjonuj obiekt.

2. Przypisz modyfikator UVW Map.

Modyfikator przypisze do obiektu gizmo mapowania.

Modyfikator domyślnie przypisuje współrzędne mapowania planarnego (rysunek 14.50).

3. Wybierz typ rzutowania. Do wyboru masz następujące opcje: Cylindrical, Spherical, Shrink Warp, Box, Face, oraz XYZ to UVW (rysunek 14.51).

4. Dostosuj gizmo za pomocą parametrów mapowania lub poleceń wyrównywania albo wyselekcjonuj gizmo i poddaj je transformacji.

Wskazówka

• Współrzędne mapowania przypisane są domyślnie do kanału 1. Zmieniając numery kanałów z poziomu modyfikatora UVW Map, możesz przypisać do każdego kanału inne współrzędne mapowania.

Rysunek 14.50. Mapowanie planarne rzutuje mapę wzdłuż osi Z obiektu, przez co mapa ulega rozciągnięciu na bokach obiektu

Rysunek 14.51. Mapowanie sferyczne owija mapę wokół obiektu, ściągając ją w miejscach biegunów gizma sferycznego

Mapy środowiska

Mapy środowiska nadają kontekst scenom, sprawiając, że stają się one bardziej interesujące. Korzystaj z tej właściwości, jeżeli chcesz dodać tło do renderowanych obrazów lub wygenerować odbicia na powierzchni obiektów.

Mapy środowiska, pełniące rolę tła sceny, dostarczają widzowi dodatkowych informacji wizualnych i zwalniają cię od tworzenia od podstaw wszystkich obiektów widocznych w scenie.

Z kolei mapy środowiska, wykorzystywane do generowania odbić na powierzchniach obiektów, nadają scenom ostateczny wygląd. Odbicia zostaną szerzej pisane w następnym podrozdziale.

Aby utworzyć mapę środowiska:

1. Załaduj mapę do okienka próbki.

Możesz wybrać mapę 2D lub 3D, lub też utworzyć mapę złożoną poprzez miksowanie, maskowanie lub mapowanie kolorów (rysunek 14.52).

2. Dostosuj parametry mapy do swoich zamierzeń.

Aby rozjaśnić mapę, kliknij przycisk typu mapy i wybierz mapę typu Output. Pozostaw wykorzystywaną wcześniej mapę jako mapę składową. Następnie, zwiększ wartość parametru RGB Level (rysunek 14.53).

3. Dostosuj współrzędne mapy. Zwróć szczególną uwagę na rozmiar oraz położenie.

W przypadku map 2D nie zapomnij zmienić współrzędnych mapowania z Texture na Environ. Domyślnym ustawieniem jest mapowanie typu Screen, które dopasowuje mapę do płaszczyzny widokowej kamery (rysunek 14.54).

Podpowiedź: aby przemieścić się w tym samym poziomie struktury mapy, użyj ikony Go Forward to Sibling
.

Wskazówka

• Jeżeli planujesz wykorzystać mapę jako tło w scenie, użyj mapowania typu Screen. Jeżeli zamierzasz generować odbicia na powierzchni obiektów, użyj mapowania typu Spherical Environment, Cylindrical Environment lub Shrink-warp Environment.

Rysunek 14.52. Mapę środowiska może stanowić każdy rodzaj mapy

Rysunek 14.53. Często zachodzi konieczność rozjaśnienia mapy, zanim wykorzysta się ją jako mapę środowiska

Rysunek 14.54. Aby przekształcić mapę 2D w mapę środowiska, wybierz opcję Environ

Aby umieścić mapę środowiska w tle sceny:

1. Wybierz Rendering > Environment.

Na ekranie pojawi się okno Environment. Parametry kontrolujące właściwości tła sceny znajdują się w sekcji Background.

2. Przeciągnij mapę środowiska na przycisk znajdujący się pod nagłówkiem Environment Map.

lub

Kliknij przycisk Environment Map i z okna Material/Map Browser wybierz właściwy typ mapy (rysunek 14.55). Załadowanie mapy z tego poziomu automatycznie generuje współrzędne mapowania środowiska.

3. Wciśnij Alt+B. W oknie dialogowym Viewport Background włącz funkcje Use Environment Background oraz Display Background. Następnie kliknij przycisk OK.

4. Dopasuj położenie obiektów do obrazu tła, posługując się linią horyzontu kamery (rysunek 14.56).

5. Wyrenderuj scenę.

Mapa środowiska pojawi się w tle sceny za wszystkimi obiektami (rysunek 14.57).

6. Aby dostosować tło, dostosuj mapę w edytorze materiałów. Jeżeli mapa nie została załadowana do edytora materiałów, przeciągnij klon mapy do okienka próbki.

Rysunek 14.55. Okno Environment po wprowadzeniu mapy do kanału mapowania środowiska

Rysunek 14.56. Linia horyzontu pomaga dopasować położenie obiektów do obrazu tła

Rysunek 14.57. Mapa środowiska wyrenderowana została w tle sceny

Wskazówki

• Aby skrócić czas renderowania skomplikowanej sceny, wyrenderuj obiekty znajdujące się w głębi sceny jako obraz o wysokiej rozdzielczości, a następnie wykorzystaj tak uzyskany obraz jako mapę tła.

• Ponieważ mapa tła jest na stałe sprzężona z płaszczyzną widokową kamery, utrzymuje ona swoje rozmiary i perspektywę bez względu ruch kamery. Jeżeli zależy ci na tle, które będzie miało stałą pozycję w przestrzeni sceny, utwórz płaszczyznę i umieść ją w odległym planie, starając się, aby płaszczyzna i oś stożka widzenia kamery przebiegały pod kątem prostym. Następnie dopasuj proporcje płaszczyzny tła do płaszczyzny widokowej kamery. Na koniec przypisz do płaszczyzny matowy materiał i ustaw maksymalną wartość samoświecenia (rysunek 14.58).

Materiał typu Matte/Shadow umożliwia przypisanie do obiektu znajdującego się w scenie odpowiedniego fragmentu mapy tła. Dzięki temu możliwe jest rzucanie cieni, tworzenie odbić lub pozorowanie zachodzenia obiektów sceny poza wybrane elementy obrazu tła.

Materiał typu Matte/Shadow pełni więc rolę parawanu, który zakrywa obiekty znajdujące się w scenie wybranymi obszarami obrazu tła. Obiekt, któremu przypisano taki materiał, określa się mianem obiektu-maty.

Obiekt-mata może rzucać i przyjmować cienie, a także generować odbicia, mimo iż jest on pozornie niewidoczny, kiedy usytuuje się go przed mapą tła.

Rysunek 14.58. Utwórz płaszczyznę z obrazem tła i dopasuj ją do stożka widzenia kamery

Rysunek 14.59. Materiał typu Matte/Shadow umożliwia przypisanie obiektowi wybranego obszaru mapy tła

Sytuując za obiektem-matą dowolny obiekt sceny, możesz uzyskać złudzenie, że obiekt ten stanowi część przestrzeni obrazu tła.

Aby umieścić obiekt w przestrzeni obrazu tła:

1. Otwórz scenę zawierającą obraz tła.

2. Wyselekcjonuj próbkę materiału.

3. Kliknij przycisk typu materiału i z okna Material/Map Browser wybierz materiał typu Matte/Shadow.

W edytorze materiałów wyświetlą się rolety materiału typu Matte/Shadow (rysunek 14.59).

4. Przypisz materiał do obiektu.

Wybrany obiekt stanie się obiektem-matą. Jeżeli wyrenderujesz scenę, wtopi się on w obraz tła.

5. Usytuuj obiekt-matę tak, aby jego krawędź dopasowała się do jakiegoś obiektu z obrazu tła.

6. Umieść nowy obiekt za obiektem-matą tak, aby wyłaniał się zza dopasowanej krawędzi (rysunek 14.60).

7. Wyrenderuj scenę (rysunek 14.61).

8. Aby obiekt-mata mógł przyjmować cienie, włącz funkcję Receive Shadow, znajdującą się w rolecie Matte/Shadow Basic Parameters. Możesz także określić kolor oraz jasność cienia, aby lepiej dopasować go do mapy tła (rysunek 14.62).

Rysunek 14.60. Ukryj obiekt za obiektem-matą

Rysunek 14.61. Kiedy wyrenderujesz scenę, obiekt będzie wydawać się częścią tła

Rysunek 14.62. Po włączeniu funkcji Receive Shadow obiekt wydaje się rzucać cień na obraz tła

Odbicia i załamania

Wszystko, co postrzegasz, jest jedynie grą światła. Ziemia oraz słońce, niebo oraz chmury, księżyc oraz gwiazdy, każda osoba, każde miejsce, wszystko to jest widoczne dzięki wyemitowanemu lub odbitemu światłu.

Kiedy promień światła pada na powierzchnię obiektu, odbiciu ulega część spektrum światła, która nie jest pochłaniana przez pigment pokrywający powierzchnię. Im więcej światła oświetla dany obiekt, tym więcej promieni ulega odbiciu, rozprzestrzeniając się pomiędzy różnymi obiektami.

Z odbiciami mamy do czynienia wówczas, gdy odbita wiązka światła natrafia na połyskliwą powierzchnię i, odbita po raz kolejny, wpada do oka widza. Można więc powiedzieć, że odbicie jest historią wiązki światła, zapisaną w formie obrazu (rysunek 14.63).

Programy 3D generują odbicia poprzez symulowanie interakcji zachodzących pomiędzy światłem i obiektami w świecie rzeczywistym. Aby tworzyć odbicia w 3ds max, musisz spełnić trzy warunki:

• przypisać do obiektu połyskliwy materiał,

• otoczyć obiekt innymi obiektami lub mapą środowiska,

• oświetlić scenę tak, aby promienie światła odbijały się od powierzchni obiektu i trafiały na płaszczyznę widokową.

Materiały połyskliwe mogą być tworzone poprzez wprowadzenie do materiału typu Standard, mapy typu Rreflect/Refract lub Flat Mirror, lub poprzez zdefiniowanie materiału typu Raytrace.

Mapy odbić sprzęgnięte są z globalnym układem współrzędnych. Jeżeli więc dany obiekt będzie poruszać się w scenie, mapa odbić pozostanie w miejscu. Pozorne przemieszczanie się takiej mapy po powierzchni obiektu można uzyskać tylko poprzez zmianę płożenia kamery. Ponieważ odbicia nie są powiązane z obiektami, nie ma potrzeby przypisywania do powierzchni obiektów współrzędnych mapowania celem wygenerowania odbić.

Z załamaniami mamy do czynienie wówczas, gdy wiązka światła, przechodząc przez przezroczystą powierzchnię, rozszczepia się lub zbacza z pierwotnego toru. Refrakcje można tworzyć za pomocą mapy typu Reflect/Refract lub materiału typu Raytrace, przy czym generowanie odbić przy wykorzystaniu materiału typu Raytrace daje bardziej satysfakcjonujące wyniki i jest łatwiejsze do kontrolowania (rysunek 14.64).

Rysunek 14.63. Świątynia Taj Mahal odbita w mapie typu Flat Mirror

Rysunek 14.64. W powyższej wizualizacji chemicznej posłużono się mapowaniem załamań dla wody oraz szkła

Najlepszym sposobem utworzenia odbić na płaskiej powierzchni jest użycie mapy typu Flat Mirror.

Aby utworzyć odbicia na płaskiej powierzchni:

1. Wyselekcjonuj płaszczyznę, na której spoczywa kilka obiektów.

2. Otwórz okno Material Editor.

3. Uaktywnij okienko próbki.

4. Kliknij ikonę Reset, aby zmienić kolor materiału na odcień szarości.

5. Rozwiń roletę Maps.

6. Kliknij przycisk kanału mapowania Reflection.

Na ekranie pojawi się okno Material/Map Browser.

7. Wybierz mapę typu Flat Mirror.

W edytorze materiałów wyświetli się roleta parametrów mapy typu Flat Mirror (rysunek 14.65).

8. Przypisz materiał do obiektu.

9. Wyrenderuj scenę.

Na powierzchni płaszczyzny pojawią się odbicia otaczającej scenerii (rysunek 14.66).

10. Aby odbicia pojawiły się na innej stronie płaszczyzny, włącz funkcję Apply to Faces with ID i zmień numer identyfikacyjny w znajdującym się obok polu. Numer ten odpowiada numerowi identyfikacyjnemu Material ID, zestawu współpłaszczyznowych płaszczyzn elementarnych danego obiektu i może zostać zmieniony na poziomie struktury obiektu.

Wskazówki

• Mapa typu Flat Mirror generuje odbicia tylko z jednej strony obiektu, zbudowanego z kilku płaskich powierzchni. Zazwyczaj jest to górna powierzchnia obiektu. Aby utworzyć odbicia na kilku ścianach obiektu, posłuż się materiałem typu Multi/Sub-Object i przypisz każdej mapie typu Flat Mirror inny numer ID.

• Wytłoczony kształt także nadaje się do utworzenia powierzchni odbijającej.

• Dodanie niewielkiej ilości szumu do mapy typu Flat Mirror z powodzeniem imituje zniekształcenia na powierzchni wody (rysunek 14.67).

Rysunek 14.65. Roleta mapy typu Flat Mirror umożliwia uwzględnienie w odbiciach mapy środowiska oraz wprowadzenie nieregularności do odbić, za pomocą wbudowanego parametru szumu lub mapy nierówności

Rysunek 14.66. Mapa typu Flat Mirror sprawia, że płaszczyzna odbija scenerię

Rysunek 14.67. Dodanie szumu imituje zniekształcenia na powierzchni wody

Najszybszym sposobem utworzenia odbić na zakrzywionych lub nieregularnych powierzchnia jest wykorzystanie mapy typu Reflect/Refract.

Mapa typu Reflect/Refract dokonuje utrwalenia scenerii, otaczającej dany obiekt z sześciu różnych kierunków, po czym mapuje pozyskane obrazy na powierzchnię obiektu, wykorzystując sześcienną mapę środowiska.

Aby utworzyć odbicia na zakrzywionej powierzchni:

1. Wyselekcjonuj materiał, do którego chcesz wprowadzić odbicia. Aby uzyskać mocne odbicia, użyj połyskliwego materiału koloru czarnego, z białymi rozbłyskami.

2. Rozwiń roletę Maps.

3. Umieść w kanale mapowania Reflection mapę typu Reflect/Refract.

4. W rolecie Reflect/Refract Parameters, sprawdź, czy parametr Source ma wybraną opcję Automatic i czy włączona jest funkcja Use Environment Map (rysunek 14.68).

5. Jeżeli chcesz rozmyć odbicia, włącz funkcję Apply i dostosuj wartości parametrów Blur Offset oraz Blur.

6. Przypisz materiał do obiektu, który posiada zakrzywioną lub nieregularną powierzchnię.

7. Przypisz mapę tła do środowiska sceny.

Rysunek 14.68. Mapa typu Reflect/Refract umożliwia automatyczne wygenerowanie odbić

8. Uaktywnij okno widoku perspektywicznego lub z kamery. Następnie wyrenderuj scenę.

Odbicia otaczającej scenerii pojawią się na powierzchni obiektu. Odbicia miksowane są z podstawowym kolorem obiektu, ale nie wchodzą w interakcję z rozbłyskami.

9. Jeżeli chcesz uzyskać powierzchnię lustrzaną, nadaj odbiciom więcej kontrastu, to znaczy przypisz parametrom Ambient oraz Diffuse kolor czarny, a parametrowi Specular kolor biały (rysunek 14.69).

10. Aby zmiksować odbicia z kolorem rozpraszającym, zredukuj wartość parametru Amount dla kanału mapowania Reflection w rolecie Maps (rysunek 14.70).

Wskazówka

• Jeżeli na obiekt, który ma wygenerować odbicia, zachodzi inny obiekt, może on nie zostać uwzględniony w odbiciach. Aby zapobiec ewentualnym nieprawidłowościom, odsuń od siebie przecinające się obiekty.

Rysunek 14.69. Zwiększenie kontrastu koloru materiału wzmacnia odbicia

Rysunek 14.70. Zazwyczaj kolor rozpraszający jest nadrzędny względem odbić

Mapy typu Raytrace umożliwiają wyeliminowanie szwów, widocznych czasami po wygenerowaniu odbić wykorzystujących mapy środowiska, poprzez prześledzenie drogi promieni światła pomiędzy źródłem światła, obiektami w scenie i płaszczyzną widokową. W miarę jak promienie światła odbijają się pomiędzy obiektami, kumulują one informacje o kolorze i oświetleniu, które następnie przenoszone są na powierzchnie obiektów, tworząc zabarwienia i odbicia.

Ponieważ generowanie odbić metodą raytracingu wymaga przeprowadzenia większej ilości obliczeń aniżeli sześcienne mapowanie środowiska, proces renderowania sceny przebiega znacznie dłużej.

Aby utworzyć realistyczne odbicia na zakrzywionych powierzchniach:

1. Wyselekcjonuj materiał i rozwiń roletę Maps.

2. Do kanału mapowania Reflection wprowadź mapę typu Raytrace.

3. W rolecie Raytrace Parameters kliknij przycisk kanału mapowania, aby przypisać mapę tła do środowiska otaczającego obiekt (rysunek 14.71). Mapa środowiska automatycznie odwołuje się do współrzędnych mapowania sferycznego.

4. Przypisz materiał do obiektu.

5. Uaktywnij okno widoku perspektywicznego lub z kamery. Następnie wyrenderuj scenę.

Odbicia otaczającej scenerii pojawią się na powierzchni obiektu. Tym razem odbicia nie będą posiadać widocznych łączeń.

6. Dostosuj jasność, kontrast oraz zabarwienie odbić poprzez zmianę koloru materiału, zmianę parametru Amount dla kanału mapowania Reflection lub poprzez zmianę parametrów wyjścia wykorzystywanej mapy. Aby wygładzić odbicia, kliknij przycisk Options i włącz funkcję Global Antialiasing (rysunek 14.73).

Aby przytłumić odbicia, zmniejsz wartość parametru Amount dla kanału mapowania Reflection.

Wskazówka

• Wprowadzenie mapy typu Reflect/Refract lub mapy typu Raytrace do kanału mapowania Refraction, automatycznie generuje załamania zamiast odbić (rysunek 14.73).

Rysunek 14.71. Roleta mapy typu Raytrace umożliwia wprowadzenie mapy tła środowiska, która otacza powierzchnię obiektu tworzącego odbicia

Rysunek 14.72. Te bardzo wyraziste odbicia uzyskano poprzez dostosowanie kontrastu zarówno materiału, jak i mapy

Rysunek 14.73. Mapa załamań odwraca scenerię otaczającą obiekt załamujący promienie światła

Materiał typu Raytrace tworzy załamania na powierzchni obiektów, wykorzystując ten sam algorytm śledzenia biegu promieni co mapa typu Raytrace. Materiał ten posiada jednak kilka dodatkowych parametrów kontrolnych, umożliwiających tworzenie załamań, przezroczystości, przepuszczalności oraz mgły.

Aby utworzyć załamania:

1. Uaktywnij okienko próbki.

2. Kliknij przycisk typu materiału i z okna Material/Map Browser wybierz materiał typu Raytrace.

3. W rolecie Raytrace Basic Parameters ustaw parametr Transparency na biały kolor lub wartość 100% (rysunek 14.74).

4. Ustaw parametr Index of Refraction na wartość z przedziału od 1,5 - 2, w zależności od tego, czy twój obiekt wykonany jest ze szkła, kwarcu czy diamentu. Wyższe wartości wzmacniają krzywiznę załamywanych obrazów.

5. Ustaw wartość parametru Specular Level na 100 i Glossiness na 90.

6. Aby twój obiekt oprócz załamań tworzył także odbicia, wyłącz funkcję Reflect i dobierz wartość z zakresu od 5 - 15%. Wyższe wartości przysłaniają załamywany obraz.

Jeżeli wykorzystujesz mapę środowiska, może okazać się konieczne odsunięcie mapy wzdłuż osi U celem wyeliminowania widocznego szwu.

7. Kliknij przycisk kanału mapowania Environment i wybierz mapę, która ma zostać załamana.

Możesz także przeciągnąć na ten klawisz kopię mapy tła środowiska sceny (rysunek 14.75).

8. Przypisz materiał do sfery i wyrenderuj scenę (rysunek 14.76).

Wskazówka

• Więcej informacji na temat materiału typu Raytrace oraz sposobów dostosowywania jego właściwości znajdziesz w plikach pomocy.

Rysunek 14.74. Biały kolor parametru Transparency odpowiada 100% przezroczystości

Rysunek 14.75. Roleta Raytrace Basic Parameters ze zdefiniowanymi parametrami złamującego materiału

Rysunek 14.76. Kryształowa kula załamuje otaczającą scenerię

83

Podkreślenie tłumacza.

... na płaszczyznę ...

Podkreślenie tłumacza.

Podkreślenie tłumacza.

---