3ds Max. Школа мастерства. Полноцветное издание (+ видеокурс)

Содержание

Введение
От издательства
Глава 1. Моделирование внешнего вида автомобиля
Создание виртуальной студии
Создание базовой формы автомобиля с использованием техники Boxmodelling
Построение арок
Моделирование переднего бампера
Моделирование капота
Предварительное редактирование боковой поверхности
Моделирование переднего крыла
Моделирование фар
Изготовление решетки радиатора
Моделирование заднего бампера
Моделирование заднего фонаря
Редактирование боковой поверхности кузова автомобиля
Моделирование крышки багажника
Моделирование крыши и лобового стекла
Окончательное моделирование арок колес
Моделирование зеркала заднего вида
Моделирование колеса
Моделирование тормозного диска
Моделирование автомобильной шины
Моделирование дверных ручек
Построение решетки переднего бампера
Моделирование противотуманных фар
Моделирование решетки воздухозаборника
Моделирование стеклоочистителей
Моделирование корпуса блок-фары
Моделирование крышки бензобака проецированием сплайна на поверхность
Глава 2. Моделирование салона автомобиля
Создание общей формы салона
Моделирование деталей центральной консоли
Формирование элементов передней декоративной панели
Построение рулевого колеса
Моделирование сидений
Моделирование дверных панелей
Окончательное редактирование внутреннего пространства автомобиля
Глава 3. Создание материалов и текстур для автомобиля
Подготовка к текстурированию и создание простых материалов
Создание материала для стекол
Добавление рисунка на поверхность модели
Создание материалов для кузова автомобиля
Создание материала задних фонарей
Глава 4. Визуализация и основы композиции
Использование для визуализации изображений с большим динамическим диапазоном
Визуализация с использованием объектов сцены
Визуализация с использованием сферической поверхности
Визуализация с использованием фотографии заднего плана
Настройки визуализатора VRay
Несколько полезных советов по визуализации
Заключение
Приложение 1. 60 советов пользователям 3ds Max
Приложение 2. Содержимое компакт-диска

3ds Max. Школа мастерства. Полноцветное издание (+видеокурс)
В. Верстак

Как обычно, сначала следует определиться с задачами и целями. Для чего нужна модель с текстурами? Если нам необходимо показать форму выполненного объекта, то надо задать нейтральный цвет и небольшое количество отражений, которые лишь подчеркнут форму, но не будут мешать ее восприятию. Для «выставочного экземпляра» эта задача будет выглядеть иначе. Большое количество источников света выставочного павильона и окружающих предметов создаст множество бликов и отражений на поверхности автомобиля. Если же необходимо визуализировать модель автомобиля, едущего по дороге, то его блики окажутся менее интенсивными, а окраска — менее яркой.

Кроме того, работая с текстурами, нужно быть осторожными в выборе материалов. Дело в том, что использование трассируемых (Raytraсe) отражений и глобального освещения (Global Illumination) может значительно увеличить время визуализации, поэтому следует внимательно относиться к настройкам материалов, освещения и визуализации. Обратите внимание: очень часто попытки сделать реалистичные материалы ведут к тому, что процессор сильно нагружается и даже тестовая визуализация длится часами. Не забывайте, что всегда можно найти способы оптимизации сцены. Например, исключить из расчетов колеса, которые не видны за кузовом авто, но у которых протектор сделан геометрией, а материал диска использует трассируемые отражения и т. д.

Итак, мы немного рассмотрели общие вопросы текстурирования. Теперь приступим к непосредственному созданию карт и материалов для автомобиля.

Подготовка к текстурированию и создание простых материалов

Текстурирование можно начинать с любого элемента автомобиля. Однако чтобы вы ни выбрали, логично приступать к работе с предварительного анализа модели и присвоения большим объектам, имеющим различные цветовые области, соответствующих идентификаторов для применения материала Multi/Sub-Object (Много­компонентный).  

СОВЕТ
Можно поступить иначе: разделить большие элементы на самостоятельные объекты. В этом случае каждому новому объекту будет присвоен собственный материал.

Рассмотрим процесс присвоения различных идентификаторов для стекла и краски на примере кузова автомобиля. Позже мы сможем применить к стеклу проекционные координаты для наложения текстуры обводки по периметру. Откройте файл с созданной вами моделью автомобиля или файл ford_texturing_01.max из папки MAX Scenes прилагаемого к книге компакт-диска. Если вы решили воспользоваться собственной моделью, то скройте все объекты кроме тех, которые относятся к кузову. От­мените для них сглаживание и, если кузов представляет группу самостоятельных объектов, объедините их в один при помощи кнопки Attach (Присоединить). Сейчас можно переходить к назначению идентификаторов материала (ID). Для этого выполните следующие действия.

1. Откройте окно Material Editor (Редактор материалов) («горячая» клавиша M), выберите свободную ячейку образца материала и щелкните на кнопке Standard (Стандартный), расположенной рядом с именем материала.

2. В открывшемся окне Material/Map Browser (Просмотр материалов и карт текстур) выберите из списка материал Multi/Sub-Object (Многокомпонентный). В открывшемся окне щелкните на кнопке OK.

3. В свитке Multi/Sub-Object Basic Parameters (Базовые параметры многокомпонентного материала) щелкните на кнопке Set Number (Установить количество) и задайте количество подматериалов, равное 7 — именно столько материалов нам понадобится для текстурирования кузова автомобиля.

4. В поле Name (Имя) каждого подматериала введите значимое имя, соответствующее его назначению (рис. 3.1). В результате будет удобнее создавать идентификаторы материала.



Рис. 3.1. Редактор материалов с созданным многокомпонентным материалом для кузова

5. В одном из окон проекций выделите кузов автомобиля и присвойте ему созданный материал, перетащив его из редактора материалов на объект.

6. Перейдите на уровень редактирования полигонов и выделите весь объект, воспользовавшись, например, сочетанием клавиш Ctrl+A.

7. В области Material (Материал) свитка Polygon Pro­perties (Свойства полигона) задайте параметру Set ID (Установить идентификатор материала) значение 1 и нажмите клавишу Enter для подтверждения сделанных изменений. После установки этот идентификатор будет соответствовать цвету кузова автомо­биля.

8. Выделите полигоны, соответствующие всем стеклам, и присвойте им идентификатор материала, равный 2 (рис. 3.2). Обратите внимание на то, что в раскрывающемся списке области Material (Материал) отображается имя присвоенного подматериала.



Рис. 3.2. Назначение идентификатора материала для стекла  

СОВЕТ Ранее, при редактировании модели, мы выделили группы полигонов, соответствующие деталям автомобиля в самостоятельные элементы (не путайте элементы с самостоятельными объектами!). Сейчас для выделения стекла проще всего пользоваться не уровнем полигонов, а уровнем Element (Элемент), что даст возможность выделить сразу весь элемент.

9. Третий идентификатор материала назначьте нижней части корпуса зеркал заднего вида и их крепежу к кузову (на фотографиях автомобиля это пластик черного цвета).

10. Сразу же можно присвоить четвертый идентификатор материала поверхности зеркал. При моделировании они, как и их корпус, были выделены в самостоятельные элементы, что позволит без особого труда выбрать их.

11. Выделите указатели поворотов, которые находятся на боковой поверхности передних крыльев, и присвойте им идентификатор материала с номером 5.

12. Шестой идентификатор назначьте пластиковой отделке, идущей по периметру боковых стекол и вдоль лобового стекла.

13. И наконец, седьмой идентификатор материала присвойте аркам колес.

Итак, назначив объекту идентификаторы, мы разделили его на соответствующее количество материалов. Однако некоторые из них, в составе которых будут присутствовать растровые изображения, для корректного отображения последних требуют наличия проекционных координат. К таким материалам относятся материалы стекла и сигнала поворота. В первом случае нам необходимо воспроизвести окантовку, проходящую по периметру этих стекол, а во втором — готовая текстура сократит время подготовки модели к визуализации. Это можно сделать следующим образом.

1. Снимите выделение с подобъектов, если они оста­лись выделенными после назначения идентификаторов. Это необходимо сделать для того, чтобы присваиваемый на следующем этапе модификатор относился ко всему объекту, а не только к выделению.  

СОВЕТ
При желании на данном этапе можно применить к объекту сглаживание. Это позже должно помочь при создании растрового изображения, так как мы будем создавать отступ относительно линии контура. Однако нужно иметь в виду, что сглаживание, примененное ко всему объекту, может существенно снизить прорисовку в окнах проекций, особенно если видеоадаптер вашего компьютера не предназначен для быстрого отображения большого количества полигонов.

2. Присвойте кузову автомобиля модификатор Unwrap UVW (Расправить UVW-проекцию), выполнив команду главного меню ModifiersUV CoordinatesUnwrap UVW (МодификаторыUV-координатыРас­править UVW-проекцию).

3. В свитке Parameters (Параметры) настроек модификатора щелкните на кнопке Edit (Правка), в результате чего откроется окно Edit UVWs (Редактирование UVW). В нижней части этого окна выберите из раскрывающегося списка идентификаторов второй материал (материал стекла). В результате в окне останутся только три группы граней, соответствующих стеклам автомобиля.

4. В области Selection Modes (Способы выделения), расположенной в нижней части окна Edit UVWs (Ре­дактирование UVW), щелкните на кнопке Face Sub-object Mode (Режим подобъектов Грани) и установите флажок Select Element (Выделить элемент). Эти подготовительные действия значительно облегчат выделение необходимых областей и манипуляцию ими.

5. Выделите одну из групп граней (после создания симметричной копии переднее и заднее стекла представлены группой из двух элементов, наложенных друг на друга) и выполните команду MappingFlatten Mapping (ПроецированиеПлоское проецирование) меню окна Edit UVWs (Редактирование UVW). Откроется окно Flatten Mapping (Плоское проецирование). Оставьте в нем настройки, заданные по умолчанию, и щелкните на кнопке OK. В результате выделенный элемент развернется во все окно. При помощи инструмента Move (Переместить) переместите выделенный элемент в сторону, чтобы он не мешал выделению расположенных ниже граней.

6. Выделите следующую группу граней, относящихся ко второму стеклу (имеется в виду переднее или заднее стекло). Повторите для нее действия, описанные в предыдущем пункте. Выполните те же действия для оставшихся граней, относящихся к боковым стеклам. В результате должны быть приведены к плоским координатам все стекла с назначенным идентификатором материала 2.

7. Для расположения всех элементов в пределах окна Edit UVWs (Редактирование UVW) (рис. 3.3) можно воспользоваться стандартными операциями перемещения и масштабирования, а также использовать команду Flatten Mapping (Плоское проецирование) из меню Mapping (Проекционные координаты).



Рис. 3.3. Расположение элементов в пределах окна Edit UVWs (Редактирование UVW)  

СОВЕТ
Иногда элементы, которым назначаются текстурные координаты, имеют сплошные заливки или не требуют текстуры. Такие элементы в целях экономии места можно масштабировать до получения минимального размера или располагать внутри других элементов. В нашем случае остекление дверей не имеет окантовки и эти элементы можно разместить внутри одного из окон.

8. Сохраните шаблон расположения элементов в растровое изображение. Для этого выполните команду ToolsRender UVW Template (ИнструментыВизуализация образца UVW) меню окна Edit UVWs (Редактирование UVW). В результате откроется окно Render UVs (Визуализация UV).

9. Настройки окна Render UVs (Визуализация UV) зависят от задач и личных предпочтений при работе с растровой графикой. В данном случае, имея значительное количество элементов в пределах одной текстуры, необходимо выполнить ее с размером не менее 1024 ´ 1024. Кроме того, я убрал отображение ребер (снял флажок Visible Edges (Видимые ребра)) — в данном случае нам необходимо получить лишь контур элементов (рис. 3.4).



Рис. 3.4. Настройки окна Render UVs (Визуализация UV)

10. Щелкните на кнопке Render UV Template (Визуали­зация образца UV) и выберите для сохранения формат с использованием альфа-канала (например, TIFF) — это может помочь в процессе дальнейшего редактировании изображения в программе растровой графики.

11. В программе растровой графики откройте сохраненный файл и, используя его как шаблон, создайте контур по периметру стекол с таким расчетом, чтобы внутреннее пространство, очерченное контуром, оказалось залито черным цветом. Сохраните изображение в формате JPEG или PNG.

12. Для тестирования полученной текстуры откройте окно Edit UVWs (Редактирование UVW) и из раскрывающегося списка, расположенного в верхней правой части окна, выберите строку Pick Texture (Указать текстуру). Затем в окне Material/Map Browser (Просмотр материалов и карт текстур) дважды щелкните на строке Bitmap (растровое изображение) и в появившемся окне выберите сохраненную ранее текстурную карту. Элементы, расположенные в окне Edit UVWs (Редактирование UVW), должны точно совпасть с загруженным изображением (рис. 3.5).



Рис. 3.5. Расположение элементов относительно построенной текстурной карты

Придерживаясь последовательности, описанной выше, назначьте проекционные координаты для указателей поворота, расположенных на боковой поверхности передних крыльев автомобиля. В данном случае необходимо в качестве шаблона в окне Edit UVWs (Редак­тирование UVW) использовать растровое изображение SideLight.jpg, находящееся на прилагаемом компакт-диске в папке MAX Scenes\Maps. Это же изображение будет применяться в качестве карты диффузного рассеивания для материала указателя поворота.

Чтобы загрузить изображение в качестве фона, выберите из раскрывающегося списка, расположенного в правой верхней части окна Edit UVWs (Редактирование UVW), строку Pick Texture (Указать текстуру). В появившемся окне Material/Map Browser (Просмотр материалов и карт текстур) дважды щелкните на строке Bitmap (Растро­вое изображение) и в открывшемся окне укажите путь к месту расположения текстуры. Затем в окне Edit UVWs (Редактирование UVW) настройте положение элементов относительно изображения.  

ПРИМЕЧАНИЕ
Если у вас возникли сложности с созданием проекционных координат, обратитесь к файлу ford_texturing_02.max, расположенному на прилагаемом к книге компакт-диске в папке MAX Scenes. Кроме того, в директории MAX Scenes\Maps находятся готовые текстурные карты для окантовки окон (WindowsGlass.png) и указателя поворота (SideLight.jpg), а также файл с сохраненными проекционными координатами (CarBody.uvw).

Закончив подготовительный этап, связанный с присвоением проекционных координат, можно переходить к непосредственной настройке материалов. Сразу же встает вопрос о том, какой визуализатор будет использоваться для получения изображения. В последнее время приобрел широкую популярность VRay, кроме того, существуют и другие визуализаторы, с которыми работает 3ds Max. В большинстве случаев необходимо отдавать предпочтение собственным материалам визуализаторов, так как они не только могут быстрее работать, но зачастую имеют дополнительные настройки, которых лишены стандартные материалы. Мы рассмотрим создание материалов для стандартного визуализатора, а также в общих чертах опишем работу с визуализатором VRay.

До начала работы с материалами остается еще одна важная задача — создание, расстановка и настройка источников освещения. В данном случае вполне подойдет трехточечное освещение с ключевым тенеобразующим источником света. На данном этапе необходимо настроить свет так, чтобы он не требовал значительной коррекции в процессе работы. Изменения настроек освещения должны быть незначительными, так как свет влияет на восприятие материалов и текстур. И если будут нужны существенные настройки источников света, то, соответственно, придется повторно настраивать материалы и текстуры.  

СОВЕТ
В нашем случае для освещения всей сцены можно также воспользоваться лишь одним источником света — Skylight (Свет неба). С его помощью можно получить неплохие результаты затенения, но время визуализации, скорее всего, станет значительно большим.

Кроме всего прочего, нам потребуется поверхность, на которой должен стоять автомобиль. Для решения описанных в книге задач (показать основы текстурирования и визуализации) вполне подойдет плоскость с тек­стурой земли, асфальта, дорожной плитки или просто с присвоенным материалом Matte/Shadow (Матовый/затеняемый), как в моем случае.  

ПРИМЕЧАНИЕ
Создание плоскости, на которой стоит автомобиль, имеет важное значение для текстурирования. Это связано с тем, что полированная поверхность автомобиля должна отражать окружающие предметы. Часть окружения можно создать при помощи текстурных карт, но поверхность, на которой стоит автомобиль, лучше делать при помощи объектов, так как, кроме участия в отражениях, она принимает тени от автомобиля, создавая глубину пространства.

Прежде чем переходить к текстурированию кузова автомобиля, рассмотрим создание материала, который достаточно часто применяется при моделировании различной техники и объектов неорганического происхождения. В данном случае речь идет о составном материале Blend (Смешивание). Он позволяет смешивать на одной поверхности два различных материала, используя текстурную (или процедурную) карту, которая играет роль маски, или регулируя долю каждого материала в результирующем значении смеси. Составной материал Blend (Смешивание), наряду с картой Mix (Смешивание) и Mask (Маска), часто применяется для создания на поверхности объектов различных эффектов: неровностей, царапин, трещин, грязи, надписей, логотипов и т. п. Мы рассмотрим два варианта использования составных материалов и текстур для тонирования стекол автомобиля и создания логотипа на колпаке диска колеса.