Для создания компьютерной графики используют множество различных приложений. Условно их можно разделить на следующие группы:

• Программы для цифрового скульптинга (Pixologic ZBrush, Autodesk Mudbox).
• Игровые движки (Unreal Engine 4, Unity 5, CryEngine 3).
• Узкоспециализированные приложения, «заточенные» под конкретные задачи (анимация жидкостей - RealFlow, создание текстур - Mari и пр.).
• Универсальные 3D редакторы (Cinema 4D, 3Ds Max, Maya, Houidini и т.д.).

Первые три группы разберем в следующих статьях. А сегодня предлагаем обзор универсальных 3D редакторов (Full 3D Suites).

Универсальные 3 D редакторы, как правило, содержат все необходимое для CG: инструменты моделирования, анимации и визуализации.

На вопросы: «Какой из пакетов лучший? Что выбрать?» нет правильных ответов. Выбор инструмента зависит от многих факторов: личных предпочтений CG-художника, поставленных целей, финансовых возможностей и т.д.

• функционал программы;
• удобство пользования (интуитивный интерфейс и т.д.);
• доступность, цена.

Большинство специалистов в своей работе используют сразу несколько программ: некоторые вещи проще и быстрее делать в сторонних приложениях (детализация, постобработка, симуляция и пр.). Поэтому не ограничивайте себя рамками только одного пакета. Тем более, что выбор инструментов сегодня просто огромный.

Самые популярные 3D пакеты:

3 Ds Max

3Ds Max - «пионер» среди 3D редакторов, очень популярный инструмент, №1 в выборе многих начинающих и продвинутых специалистов. Занимает ведущие позиции в сфере дизайна и архитектурной визуализации. Часто используется в игровой индустрии.

Возможности:

• моделирование на основе полигонов, сплайнов и NURBS,
• мощная система частиц,
• модуль волосы/шерсть,
• расширенные шейдеры Shader FX,
• поддержка новых и усовершенствованных механизмов Iray и mental ray.
• анимация толпы,
• импорт из Revit и SketchUp,
• интеграция композитинга.

И многое другое.

Плюсы: огромный функционал, множество плагинов и обучающей информации.

Минусы: не так прост в освоении, «старожилу» требуются серьезные обновления.

Autodesk Maya

Maya - промышленный стандарт 3D графики в кино и телевидении. Maya популярна среди крупных студий и масштабных проектов в рекламе, кино, игровой индустрии. Пакет идеален для создания анимации.

Возможности:

• полный набор инструментов для NURBS- и полигонального моделирования;
• мощные средства общей и персонажной анимации;
• развитая система частиц;
• технология Maya Fur (создание меха, волос, травы);
• технология Maya Fluid Effects (моделирование жидкостей, атмосферы);
• широкий набор средств создания динамических спецэффектов;
• UV-текстуры, нормали и цветовое кодирование;
• многопроцессорный гибкий рендеринг.

Плюсы: огромный функционал и возможности.

Минусы: длительное и сложное обучение, высокие требования к системе, высокая цена.

Cinema 4 D

Cinema 4 D - один из самых лучших и удобных 3D пакетов на сегодняшний день. Огромный функционал: от моделирования, анимации, эффектов до «лепки» и модуля BodyPaint 3D. У более понятный и удобный интерфейс нежели у 3Ds Max и Maya. Широко используется в моушен-дизайне, киноиндустрии и рекламе.

Возможности:

• полигональное и NURBS-моделирование;
• BodyPaint 3D (модуль для создания разверток UV и текстурных карт);
• генерация и анимация объектов;
• персонажная анимация;
• динамика мягких и твердых тел;
• модуль для создания реалистичных волос;
• система частиц Thinking Particles;
• неплохой встроенный визуализатор.

Плюсы: легкость в освоении, интуитивный интерфейс, отличный функционал, множество обучающих материалов, тесная связь с Adobe After Effects, Houdini и т.д.

Минусы: неотлаженная система перехода между версиями.

Modo

Modo - полноценный продукт для моделирования, рисования, анимации и визуализации. Включает также инструменты скульптинга и текстурного окрашивания. Благодаря удобству пользования и высокой производительности, у Modo репутация одного из самых быстрых инструментов моделирования. Modo популярен в сфере рекламы, разработки игр, спецэффектов и архитектурной визуализации.

Возможности:

• полигональное и моделирование SDS;
• современные инструменты анимации;
• динамика твердых и мягких тел;
• система рисования;
• материал Fur (мех) для создания волос, травы и меха;
• инструменты лепки;
• быстрая и качественная визуализация.

Плюсы: мощный и понятный инструментарий, высокая производительность.

Минусы: мало информации.

Side Effects Houdini

Houdini - мощный профессиональный пакет для работы с 3D графикой, в его основе процедурная, нодовая система. Houdini идеально подходит для создания сложной динамики, симуляции: частиц, жидкости, дыма, огня, имитации природных явлений и т.д. А также это отличный инструмент для создания впечатляющих визуальных эффектов. Основная область применения Houdini - киноиндустрия.

Возможности:

• полигональное и NURBS-моделирование,
• анимация (ключевая, процедурная),
• персонажная анимация,
• система частиц,
• динамика твердых и мягких тел, тканей, шерсти/волос, газов и жидкостей,
• работа с объемным звуком,
• мощный рендер движок Mantra,
• встроенный инструмент композитинга.

Плюсы: высококлассные спецэффекты и анимация.

Минусы: мало информации, высокая цена.

Softimage

Softimage (Autodesk Softimage, ранее Softimage/XSI) - программа для 3D анимации и создания визуальных эффектов в game-индустрии, кино и телевидении.

У Softimage была одна из самых лучших систем анимации. Благодаря уникальной системе ICE (Interactive Creative Environment — платформе визуального программирования, основанной на нодах) пакет предлагал широкую функциональность, гибкость, высокую производительность и качество.

Возможности:

• мощное полигональное, а также процедурное моделирование в среде ICE;
• физика и динамика частиц и геометрии;
• нелинейная анимация;
• инструменты лицевой анимации Autodesk Face Robot;
• встроенный MentalRay.

В 2008 году компания Autodesk выкупила Softimage у Avid за 35 млн. долларов. В 2015 Autodesk объявила о прекращении продаж лицензий на Softimage и фактически избавилась от одного из самых сильных игроков на рынке. На официальном сайте предлагается перейти на 3Ds Max или Maya.

LightWave

Lightwave 3D - инструмент для 3D анимации и визуальных эффектов от компании NewNek. С давних пор является промышленным стандартом в кино и телевидении.

Новый усовершенствованный пакет LightWave 2015 предлагает огромные возможности: от динамического моделирования, персонажной анимации, визуальных эффектов до разработки игр и архитектурной визуализации.

Возможности:

• интуитивный двойной интерфейс (modeler и layout);
• мощное полигональное моделирование;
• развитая система анимации;
• система частиц;
• система снаряжения персонажа Genoma 2;
• усовершенствованный рендеринг;
• интерактивное динамическое наследование (Interactive Dynamic Parenting);
• гибкая система Bullet Dynamics;

Плюсы: огромный функционал, удобный двойной интерфейс.

Минусы: не так популярен в нашей стране и странах СНГ, мало информации.

Blender

Единственный в списке бесплатный 3D пакет, который практически не уступает по функционалу платным приложениям. Blender включает в себя средства для 3D моделирования, анимации, а также набор опций для создания игр, визуальных эффектов и скульптинга. Отличная альтернатива «монстрам» 3D анимации. Благодаря поддержке Blender Foundation, программа очень быстро и стабильно развивается.

Возможности:

• полигональное моделирование, сплайны, NURBS-кривые и поверхности;
• режим лепки;
• система частиц;
• динамика твердых и мягких тел: жидкость, шерсть/волосы и т.д.;
• скелетная анимация;
• встроенные механизмы рендеринга и интеграция со сторонними визуализаторами;
• редактор видео;
• функции создания игр и приложений (Game Blender).

Плюсы: доступность, открытый код, кроссплатформенность, небольшой размер (около 50 мегабайт), широкий функционал, возможность создания игр.

Минусы: отсутствие документации в базовой поставке.

Итак, если коротко:

• 3Ds Max - компьютерные игры, интерьеры, визуализация.
• Maya - анимация, киноиндустрия, телевидение, клипы.
• Cinema 4D - спецэффекты в кино и телевидении, моушен-дизайн, реклама.
• Modo - реклама, игры, спецэффекты в кино.
• Houdini - визуальное программирование, спецэффекты в кино.
• Softimage - анимация и спецэффекты в кино, телевидении, играх.
• LightWave - спецэффекты в кино, телевидении.
• Blender - персонажная анимация, создание игр.

В заключение хочется отметить: 3D редактор - всего лишь инструмент, раскрыть потенциал которого может только сам дизайнер, CG художник. Освоив в полной мере один пакет, изучить другие не составит труда.

Удачи Вам в обучении и работе!

В данной статье рассматривается способ быстрого текстурирования ребер модели по швам островов uv развертки в стиле текстур, раскрашенных вручную (hand painted textures , hand painting texturing ), а также для стилизации текстур в стиле Borderlands . Окрашивание рёбер белыми линиями, символизирующими, например, отражение света в hand-painted текстурировании, либо по которым пройдут темные линии, использующиеся в мультипликации для выделения контуров частей тела персонажа, строений и т.д., могут придать 3D модели индивидуальности и законченности.

Хочу сразу оговориться, что данный способ не всегда является оптимальным, поскольку может добавить общее количество дополнительных вершин модели в игровых движках, ведь uv развертка будет содержать заведомо большее количество швов 3D модели и островов развертки, о чем более подробно рассмотрено в статье . Однако данный способ рисования контрастных линий на ребрах 3D моделей – их высвечивание или затенение – все равно остается одним из самых быстрых и отлично подходит, как для неорганических 3D моделей (мехов, роботов, зданий, различных конструкций), так и для органических, включая андроидов, гуманоидов, животных и прочую живность. Конечно, нет красивей 3D моделей, затекстуренных вручную, например, в графических редакторах, таких как GIMP , Adobe Photoshop и т.д. или в приложениях, специально разработанных для текстурирования 3D моделей, например, Substance Painter от Allegorithmic, DDO Painter из набора Quixel SUITE 2 и других.

В данной статье я буду использовать 3D модель колонны, которую вместе с текстурами вы можете найти в конце статьи. В качестве 3D редактора был выбран Blender за его бесплатность и удобство работы через «горячие клавиши», однако данная техника текстурирования работает в любом другом редакторе трехмерных моделей, например, 3dsMax , Cinema4D или любой другой редактор, к которому вы привыкли. 3D редактор в данном конкретном случае нужен для того, чтобы создать uv развертку модели определенным способом, так что вместо 3D редактора вы можете использовать специализированные инструменты для создания развертки, такие как UVLayout , Unfold 3d и т.д., а можете использовать плагины для популярных 3D редакторов, к которым (плагинам) можно отнести UV Master для ZBrush от Pixologic, Ptex от Walt Disney Animation Studios и другие.

Обращаю ваше внимание, что конечный результат «ленивого» текстурирования ребер зависит от того, в каких частях модели проходят швы развертки.
Также обратите внимание, что если у вашей модели уже имеется развертка, то создание новой развертки или ее редактирование, практически всегда приводит к необходимости создания для 3D модели новой текстуры или редактированию старой.

Итак, приступим к созданию uv развертки. В качестве примера я буду использовать 3D модель колонны, которая уже появлялась в . Описанный в упомянутой статье метод автоматического создания uv развёртки отлично подходит для быстрого раскрашивания рёбер 3D модели.
Скачать 3D модель колонны и файлы текстур вы можете по ссылке в конце статьи. Я же, в свою очередь, расскажу об обеих методах создания uv развертки применимо к теме настоящей статьи.

Редактор uv развёртки и изображения. Создание изображения для uv пространства/uv плоскости

UV развертка в Blender’ отображается в отдельном окне редактора развёртки и изображения. Чтобы открыть редактор uv/изображения вместо одного из окон 3D вида, выберите под одним из окон 3D вида самую левую иконку с кубиком в изометрии, и в открывшемся меню типа редактора Editor Type выберите вкладку UV/Image Editor .

Создайте новое изображение для текстуры и uv развертки, задав ей размер вашей будущей или имеющейся текстуры, например, 512×512 пикселей.

Размер текстуры (разрешение изображения) определяется сложностью и количеством деталей вашей 3D модели, количеством элементов развертки, размером самого маленького значимого острова uv развертки и, самое главное, желаемым качеством рендера. Без создания изображения размер uv пространства будет определен в 1024×1024 пикселей. Также без такого изображения вы не сможете запекать текстуры материалов, карты нормалей, ambient occlusion и другие карты для 3D модели, включая диффузную карту, созданную путем запекания текстур, созданных в Cycles. О запекании текстуры Cycles в диффузную карту будет рассказано в отдельной ///статье.

Для того чтобы создать авторазвертку 3D модели, перейдите в режим редактирования меша, для чего выберите 3D модель Правой Кнопкой Мыши и нажмите клавишу ‘TAB ‘. Горячие клавиши в Blender работают для того окна, в котором находится курсор мыши. Теперь выберите все вершины меша вашей 3D модели (или всех составных мешей), нажав клавишу ‘A ‘. Чтобы создать uv развертку в зависимости от выбранных параметров (авторазвертку), нажмите клавишу ‘U ‘ и в открывшемся меню uv преобразования «UV Mapping » выберите вкладку «Smart UV Project «. Выставьте параметры, которые позволят вам создать uv развертку так, чтобы швы развёртки проходили по максимальному количеству ребер, которые вы хотите окрасить. В случае с используемой колонной такими параметрами являются:

— лимит угла Angle Limit в этот раз не трогаем и оставляем по умолчанию 66.00;

— Area Weight – тоже не трогаем;

— а вот параметру Island Margin , отвечающему за отступы между создаваемыми островами uv развертки выставим значения в 0.05, чего для изображения в 512х512 пикселей вполне достаточно. Для изображений с другими размерами значение для данного параметра может отличаться.

Если вы создали развертку, и вас не устроили какие-либо из ее параметров, вы можете нажать клавишу ‘F 6’ , чтобы открыть меню настроек последней выполненной операции. В это меню, в данном случае “Smart UV project ”, вы можете изменять параметры создания авторазвертки, изменения в которой будут немедленно отражаться на уже созданной uv развертке.

В отличие от процесса ручного создания uv развертки, после автоматического создания развертки ребра на 3D модели не маркируются в качестве швов (красным цветом). Чтобы посмотреть, по каким ребрам прошли швы развертки (а заодно и промаркировать ребра развертки в качестве швов), вы можете выбрать создание швов на 3D модели на основании островов uv развертки, если откроете меню развертки, выбрав “UVs ” под окном редактора развертки, в котором выберете вкладку “Seams from Islands ”.

Создание uv развёртки вручную

Если вы, как и я, предпочитаете создание uv развёртки вручную, а не автоматически, то этот раздел — для вас. Те же, кто создал uv развертку автоматически, данный раздел могут пропустить. В некоторых случаях, особенно в случаях с органическими моделями, авторазвертка может и не обеспечить желаемого результата в создании островов развертки.
Итак, выделите ребра 3D модели, которые в дальнейшем будут окрашены в задуманный вами цвет. Чтобы в Blender’е выделить необходимые ребра, для начала, выберите модель Правой Кнопкой Мыши и перейдите в режим редактирования меша (клавиша ‘TAB ‘). Для удобства выделения ребра меша, перейдите в режим выделения рёбер меша, для чего нажмите сочетание клавиш Alt+TAB и выберите в открывшемся меню режима выбора меша “Mesh Select Mode ” вкладку «Edge «. Чтобы выделить ребро меша, щелкните на нем Правой Кнопкой Мыши. Чтобы добавить другое ребро к уже выбранному ребру, нажмите и удерживайте клавишу ‘Shift ‘ и щелкните Правой Кнопкой Мыши на ребре, которое хотите добавить. Клавиша ‘Shift ‘ работает как для элементов меша (вершин, ребер, полигонов) так и для объектов (в режиме объекта, соответственно). Если вы хотите добавить сразу несколько рёбер/вершин/полигонов, принадлежащих одной петле/контуру, зажмите клавишу ‘Alt ’ и щелкните на одном из ребер Правой Кнопкой Мыши. Клавиша ‘Shift ‘ работает и здесь, т.е. комбинация клавиш для добавления «петельных» рёбер будет выглядеть как Shift+Alt+ПКМ (Правая Кнопка Мыши).

Как было сказано выше, клавиша ‘Alt ’ в сочетании с Правой Кнопкой Мыши позволяет выделять не одно ребро, а сразу несколько рёбер, являющихся продолжением друг друга, т.е. выделяются ребра, принадлежащие одной петле (loop), не важно, замкнута эта петля или нет. Данный способ выделения подходит и для четырехугольных полигонов, но не для треугольных, пятиугольных и т.д. полигонов, поскольку алгоритм выделения ориентируется на противолежащие ребра полигонов.

Более подробно про выделение полигонов, вершин и ребер (и не только про это) вы можете прочитать в руководстве пользователя Blender .
Хочу обратить ваше внимание, что не обязательно выбирать сразу все ребра, которые хотите отметить в качестве швов. Можно отмечать и маркировать их в качестве швов по частям.
Ребра модели также можно выделить, если выбрать все принадлежащие им вершины Правой Кнопкой Мыши в режиме выделения вершин меша.

Чтобы отметить выделенные ребра в качестве швов, нажмите сочетание клавиш Ctrl+E и в открывшемся меню рёбер «Edges » выберите вкладку «Mark Seam «. Отмеченные в качестве швов ребра будут выделены красным.

Теперь выберите весь меш своей модели (или все меши, если модель состоит из нескольких мешей), находясь в режиме редактирования, нажав клавишу ‘A ‘ один или несколько раз, пока все ребра и вершины модели не будут выделены желтым. Более подробно про монолитные и составные модели вы можете почитать в статье . После того, как вы выделите все составные элементы меша/мешей своей модели, нажмите клавишу ‘U ‘ и в открывшемся меню uv преобразования UV mapping выберите пункт “Unwrap ” или нажмите клавишу ‘U ‘ еще раз, чтобы создать для выбранных плоскостей uv развертку, которая отобразится в окне редактирования развёртки/изображения.

После того, как вы промаркируете все необходимые ребра в качестве швов, не забудьте также отметить в качестве швов ребра, отвечающие за получения правильной uv развертки (так для цилиндра, такими ребрами являются: одно из ребер на его боковой поверхности и ребра окружности, описывающей его основания), т.е. не забывайте про правила создания uv развертки без напряжений и наложения частей развертки друг на друга.

Обратите внимание, что переключение между отображением углового напряжения и напряжения по областям осуществляется в информационной панели инструментов (горячая клавиша — ‘N ’) во вкладке “Display ” кнопками “Angle ” и “Area ”, соответственно.

Кроме напряжений, вы можете заметить, что получившаяся форма uv развертки явно не располагает к беспроблемному текстурированию боковой поверхности цилиндра.

Наличие разряжений, как и напряжений, грозит артефактами отображения текстуры на 3D модели: где есть разряжения – текстура будет растянута, где есть напряжения — сжата.

Итак, как только вы создадите развертку своей 3D модели, необходимо будет экспортировать ее (развертку).

Выберите расположенный под окном редактирования развертки пункт меню UVs и в открывшемся меню выберите “Export UV Layout“, после чего в диалоге сохранения файла введите название файла для uv развертки, например, “pillaruv.png”, и выберите папку, в которую хотите ее сохранить.

В зависимости от режима редактирования развёртки (включен ли синхронный режим редактирования uv или нет) для экспорта uv развёртки вам может потребоваться выбрать все ее вершины в редакторе развертки перед тем, как выполнить экспорт.

Не забудьте экспортировать и саму 3D модель.

Раскрасили ребра модели черным и белым, научили ругаться …

Теперь давайте приступим непосредственно к разукрашиваанию рёбер. Откройте в графическом редакторе (GIMP , Photoshop или любом другом) файл с вашей uv-разверткой. Я буду описывать процесс в русифицированном GIMP ’е. Скопируйте 6-7 раз слой с разверткой и объедините слои-копии и оригинальный слой с Uv разверткой в один, чтобы развертка приняла более насыщенный вид, и вы могли выделить острова развертки, а не только черные линии. Измените имя объединенного слоя на “UVLayer ”.
Импортируйте новым слоем текстуру 3D модели, например, текстуру камня из магазина ассетов, назовите слой с текстурой “MainTexture ” и поместите ее под слоем «UVLayer «.

Как самому создать такую текстуру и карту нормалей к ней, будет рассказано в отдельной ///статье.

Теперь создайте еще один новый слой (Ctrl +Shift +N ), на котором мы будем рисовать линии, назовите его, например “L ines ”, и разместите поверх всех слоев. Сделайте слой «Lines » активным, щелкнув на его названии Левой Кнопкой Мыши . Теперь выделите элементы развертки по контуру, в нажмите и удерживайте клавишу ‘Alt ‘ и щелкните Левой Кнопкой Мыши на миниатюре слоя «UVLayer «.

Выберите кисть и шаблон кисти: щелкните Левой Кнопкой Мыши на иконке кисти и установите размер кисти при помощи клавиш ‘{ ‘ и ‘} ’. Выберите желаемый цвет кисти, в который хотите покрасить ребра модели, например черный. Теперь на активном слое «L ines «необходимо обвести линией с заданной толщиной, цветом и рисунком кисти выбранный ранее контур. Чтобы нарисовать линию поверх выделенного контура (по сути, обвести выделенный контур) выберите в главном меню вкладку «Правка «, которое открывает выпадающее меню, в котором выберите пункт “Обвести выделенное ”, чтобы открыть окно “Стиль обведения области ”. В открывшемся меню выберите “Обвести рисующим инструментом ”, затем выберите рисунок/шаблон кисти (на самом деле, это можно сделать в любой момент) и подтвердите обводку, нажав кнопку “Обвести ”.

Можно оставить обводку как есть, а можно добавить размытие и смещение/рябь к получившейся обводке. Можно также поработать ластиком с рваным шаблоном/рисунком кисти и различной прозрачностью. Данные операции отнимут меньше времени и сил, если для редактирования и создания текстур использовать графический планшет, например, Wacom . Графический планшет станет вам незаменимым помощником не только в графических приложениях, но и в 3D редакторах (например для ), а потом и вовсе заменит мышь.Показанная на рисунке текстура, получается при использовании двух текстур обводки (белая обводка – в одном слое, черная – в другом), где на одном слое обводки удаляем ненужные линии, например, удаляем черные линии в тех областях развертки, где мы не хотим их видеть. Другими словами, оставляем белые линии только для ребер, которые должны отражать свет, черные линии оставим для затемненных и загрязненных участков модели.

Теперь текстура готова и осталось лишь отключить видимость всех слоев кроме слоя “UVLayer” и “MainTexture ” и экспортировать ее в файл в формате, скажем, png или tiff.

Используем 3D модель и текстуру в Unity3D

Импортируйте текстуру в Unity3 D , перетащив ее из папки Windows в одну из подпапок папки Assets , и добавьте в слот Albedo меню настроек материала. Карту нормалей из архива добавьте в слот Normal Map .

Для раскрашенных описанным способом 3D моделей, ребра которых выделены черными и/или белыми линиями, отлично подойдет toon-шейдером (cartoon shader,мультяшные шейдеры). Один из таких бесплатных шейдеров, который позволяет выделять контуры игрового объекта целиком и его составных частей, представлен в магазине ассетов Unity3D под названием “Toon Shader Free ”.

На рисунке показана затекстуренная описанным в статье методом 3D модель с примененным toon-шейдером. Dreadnought Warhammer 40k

Post Views: 9 976

Текстурирование - неотъемлемый этап 3d моделирования и визуализации трехмерного объекта. Создание текструры и ее наложение на 3д модель определяют ее качество, реалистичность и точность.

Применение профессиональных компьютерных программ, для работы с графикой дают неограниченные возможности работы с 3д-объектами, независимо от сложности конфигурации объекта, вида материалов и прочего.

Текстурирование

Текстура - это изображение (растровый формат), применяемое к полигональной модели путем наложения, с целью придания модели фактурности, рельефности и нужной цветовой окраски.

Текстурирование - важный этап в процессе создания и визуализации 3д модели изделия, позволяющий придать поверхности объемного объекта определенных параметров и свойств, для придания ее максимальной реалистичности и сходства с реальным объектом.

Качество текстурирования объекта определяется такими единицами как тексиль. Тексиль - это совокупность пикселей, приходящихся на 1 единицу текстуры. Формат и разрешение картинки используемой текстуры напрямую определяют качество итоговых результатов.

Создание текстуры - основные методы

Выделяют следующие основные методы создания текстур :

• отрисовка в графическом 2d редакторе, например, Photoshop;
• создание текстуры в 3D пакете для рисования, например, Mudbox, ZBrush, Mari или 3D-Coat;
• построение на основе процедурных карт;
• комплексным применением процедурных техник различного рода, 2d и 3d-формата.

К примеру, если необходимо создать текстуру кирпичной стены, то необходимо выполнить следующую последовательность действий:

• cоздание плоскости, поиск и доработка текстуры кирпичной стены. Создание бесшовной текстуры стены из кирпича в 2D программах;
• для придания текстуре кирпичной стены легкого реалистичного блеска создается карта блеска;
• шероховатость поверхности получается за счет создания карты неровностей;
• отражающая способность кирпичной стены создается при помощи карты отражений.

Пройдя последовательность данных этапов, смоделированная плоскость превратиться в реалистичную натуральную кирпичную стену.

Выделяют следующие основные виды текстурирования

• рельефное текстурирование;
• MIP-текстурирование.

Технология работы с 3д графикой, позволяющая создать поверхность моделируемого объекта в насыщенном и реалистичном исполнении.

Виды рельефного текстурирования

1. Bump mapping — технология, позволяющая придать поверхности моделируемого объекта эффект рельефа и тщательно ее детализировать. Создается данный эффект путем виртуального смещения пикселей, с помощью одноканальной карты высот и источника света. В результате можно получить участники с различной степенью освещенности. Bump mapping применяется при создании непростых бугристых поверхностей, выступов и впадин.
2. Normal mapping — метод изменения нормали пикселя на базе цветной карты нормалей. При этом изменения сохраняются в текселях. Данный метод самый точный, благодаря применению 3 каналов текстур в карте нормалей.
3. Parallax occlusion mapping - метод локальной трассировки лучей, используемый с целью определения высот и видимости текселя. Благодаря этому методу создаются более сильные глубины рельефа. Однако он не дает возмжности тщательной детализации объектов.

MIP-текстурирование - метод, при котором при наложении текстур применяются копии одной и той же иллюстрации текстуры, с разной степенью прорисовки деталей.

Применение текстурирования

Текстурирование применяется в следующих целях :

• демонстрация материала объекта;
• наглядное представление физических свойств 3д-объекта;
• моделирование световых эффектов и эффекта отражения, для придания реалистичности трехмерным объектам;
• моздание мелких деталей на поверхности моделируемого объекта;
• объемов.

Наиболее распространенными ошибками текстурирования являются :

• неверное масштабирование текстуры становиться причиной искажения изображения на поверхности моделируемого объекта;
• выбор некачественных текстур низкого разрешения;
• текстурирование сложных объектов с помощью инструмента UVW map, вместо UNWRAP UVW, что становиться причиной неверной настройки параметров;
• неверная настройка прозрачности текстур, параметров отражения и преломления;
• многократное дублирование изображения текстуры на одной поверхности снижает ее реалистичность.

Знаменитые 3D-художники дают советы по текстурированию начинающим специалистам и делятся секретами с профессионалами.

Если концепт-художники могут позволить себе мечтать и летать в облаках, то текстуровщики должны быть собраны и внимательны к деталям. И этим ребятам нужно не только расставить все точки над i, но и «вылизать» каждую травинку, а также оставить пару ржавых пятен на самом новом и чистом в мире танке. Если в этих строках вы видите себя, то вам прямая дорога в гильдию текстуровщиков. Если нет, то возможно вы почерпнете для себя что-то новое и вдохновляющее.

«Необязательно детализировать объект в той же программе, в которой вы его скалптите. Очень часто, особенно для детализации одежды и всевозможных мелких деталей, я использую Photoshop» José Alves da Silva

Совет №1: Сегодня волосы, завтра деньги

«Я прорабатываю меши волос персонажей как можно тщательней, в топологии стараюсь придерживаться естественной формы волос. Таким образом, я могу легко развернуть свою модель, а затем, сузив волосы у кончиков, для которых я затем воспользуюсь текстурой шума (или фильтром Motion blur в Photoshop), создать видимость стильной прически», — говорит Andrew Hickinbottom .

Каждый волосок стоит проработки

Совет №2: Дела органические

«В Mudbox есть очень полезная кисть, Dry brush (и подобные ей кисти в других программах), которая позволяет быстро придать органической или не органической поверхности эффект пошарпанности. И, поскольку, эта кисть работает только с выступающими или впадающими участками геометрии, вы можете рисовать только по тем областям, которые наиболее подвержены воздействию окружающей среды. Вместе с картой Cavity вы можете нарисовать грязь, ржавчину или пыль на органике», — говорит Carlos Ortega Elizalde .

Игра называется «Добавить объекту грязи, ржавчины и несовершенства»

Для создания текстур Carlos Ortega Elizalde любит использовать Dry brush в Mudbox

Совет №3: PolyPaint в ZBrush

«Я раскрашиваю свои модели по простой схеме: 1 - основной цвет; 2 - второй основной цвет; 3 - светлые или темные оттенки основных цветов; 4 - теплые оттенки основного цвета, смешанные с цветом крови; 5 цвета со скрученной насыщенностью; 6 растеризованные цвета”, — говорит Luca Nemolato .

Создайте свою собственную схему работы, но всегда сохраняйте цвета и текстуры «чистыми»

Совет №4: Детализируйте с помощью Normal-карт

«Необязательно детализировать объект в той же программе, в которой вы его скалптите. Очень часто, особенно для детализации одежды и всевозможных мелких деталей, я использую Photoshop. С таким бесплатный софтом, как, например, xNormal (который устанавливает в Photoshop ряд удобных фильтров), можно легко сконвертировать Bump в Normal-карту (Height2Normals). Затем добавить эту карту новым слоем поверх существующего слоя с картой Normal, режим смешивания установить Overlay. Детализацию можно отрегулировать с помощью значения Fill», — говорит José Alves da Silva .

Детали должны быть видны на модели или на финальном ренедере?

Металлический материал очень сложно настроить, но, судя по работе José Alves da Silva, оно того стоит

Совет №5: Экспорт волос из ZBrush в 3Ds Max

«Волосы, созданные в ZBrush с помощью FiberMesh, можно воссоздать в 3Ds Max. Для этого нужно экспортировать кривые из ZBrush в 3Ds Max, чтобы использовать их как направляющие кривые. Выберите Export Curves из меню FiberMesh в ZBrush и сохраните волосы в формате OBJ. Выберите Import из меню File в 3ds Max и выберите OBJ-файл. В настройках импорта OBJ включите опцию Shapes/Lines, чтобы импортировать сплайны, также включите опцию Import as a single mesh, чтобы кривые импортировались одним файлом. Нажмите Import.

"Измените режим выделения объекта и выберите все сплайны. Общее количество сплайнов будет показано в меню модификатора (внизу Selection menu). Запомните это число. Примените модификатор Hair and Fur (WSM) к сплайнам. Значением Hair count будет число сплайнов. Выключите опцию Interpolate. Включите Rand. Отмасштабируйте до 0, а в настройках Frizz установите Frizz Root и Frizz Tip 0, чтобы исключить любую рандомность. Готово!”, — говорит José Alves da Silva.

Работать с волосами сложно, но возможно

Совет №6: Идеальные текстуры

«Текстуры я создаю в BodyPaint 3D, импортируя в программу геометрию из 3Ds Max с помощью специального плагина. В BodyPaint 3D я могу разрисовывать модель в режиме реального времени, а также легко получать такие карты как Diffuse, Reflection, Bump и Normal. Таким образом, я могу быстро детализировать 3D-модели и добавить им различных эффектов», — говорит Sérgio Merêces .

С помощью плагинов удобно получать различные текстуры

Совет №7: Все внимание на камеру

«Сложные сцены иногда состоят из сотен объектов, на то, чтобы создать для них UV-развертку и затекстурить, может уйти вечность. Поэтому я хорошо прорабатываю только те объекты, которые видны из камеры. Если объект попадает в фокус, его прекрасно видно, я создаю идеальную UV-развертку, детально раскрашиваю текстуры и создаю детальные материалы. В противном случае я использую сочетание из тайловых текстур, процедурных шумов и пары разных текстур для различных объектов. BerconMaps помогают отлично разнообразить текстуры объектов. Рисование по вертексам в 3Ds Max также дает неплохой результат для создания грязи или ржавчины. При этом наличие хороших UV-разверток необязательно», — Toni Bratincevic .

Неплохой подход - различная степень детализации объектов в сцене, в зависимости от их близости к камере

По-настоящему хорошие текстуры могут перевернуть мир. Toni Bratincevic

Toni Bratincevic - настоящий про во всем, что касается Dirt-карт. Toni Bratincevic

VertexPaint - еще один способ детализировать картинку и добавить ей реалистичности. Toni Bratincevic

Совет №8: Не мешайте свету «работать»

«Без корректно настроенных материалов очень тяжело «вытянуть» картинку. В таком случае даже хорошо поставленный свет не спасет ситуацию. Корректно настроенный материал и тщательно подобранные текстуры добавят шоту визуального разнообразия, а правильно поставленный свет завершит начатое», — говорит Francesco Giroldini .

Хорошие текстуры - самое важное в любой работе

Совет №9: Добавьте блеска

«Отражения - одна из важнейших и незаменимых составляющих реалистичной картинки. Их отсутствие может испортить весь шот», — говорит Francesco Giroldini.

Отражения - одна из самых сложнейших штуковин

Совет №10: Балансирование на грани

«При настройке шейдеров очень важно всегда найти золотую середину между тем, должен ли материал быть скорее диффузным или отражающим. Материалы с накрученной диффузностью дают более темные и размытые отражения, в то время, как сильно отражающие материалы, скорее всего, не будут отражать рассеянный свет или отразят его многократно», — говорит Francesco Giroldini.

При работе с текстурами берите за образец реальный мир

Не торопитесь

В моделировании, как и в текстурировании, очень важно помнить, что все детали могут использоваться по нескольку раз. Не жалейте времени и тщательно прорабатывайте текстуры, поскольку внушительный банк текстур всегда пригодится. Кроме того, практика ведет к совершенству, чем больше вы работаете над текстурами, тем лучше они будут.

«Без корректно настроенных материалов очень тяжело «вытянуть» картинку. В таком случае даже хорошо поставленный свет не спасет ситуацию», — говорит Francesco Giroldini.

3D моделирование – важная, передовая и популярная сфера в индустрии информационных технологий. Без трехмерного конструктирования сейчас не обходится ни одно серьезное производство или создание фантастического фильма. Благодаря актуальности этого направления, был создан целый ряд узко и широко специализированного ПО.

Поговорим том, какие простые системы для трёхмерного проектирования, а также создания, черчения и рисования 3д (3D) объектов существуют на русском языке, и как выбрать лучшую из многообразия вариантов.

Сказать, какие приложения подойдут именно вам, можно лишь тогда, когда вы определились с основными целями своей работы с объёмными планами.

В статье мы рассмотрим самые распространённые сложности в использовании ПО. Когда вы поймёте, как действует каждый инструмент и под какие задачи заточено приложение – работать станет просто и удобно, а творческий процесс будет приносить удовольствие. Поэтому выбирайте приложение под свой уровень знаний и умений и начинайте творить.

Основные программы для компьютерного 3d моделирования деталей

Autodesk 3ds Max

Одно из передовых приложений для работы с объёмным пространством. Под 3ds Max выпущено масса дополнительных компонентов к прошивке, готовых 3D-моделей и обучающих курсов. Поэтому это хороший вариант для старта карьеры в сфере компьютерной графики.

Данная система подходит для широкого спектра направлений: от анимационных роликов, игр и мультипликационных фильмов, до интерьерного дизайна. Она также хороша и для прорисовки реалистичных планов предметов, комнат и художественного вида зданий, животных и автомобилей. Эта программа пользуется спросом у дизайнеров, но имеет ряд негативных аспектов:

• Высокая цена. Не все начинающие пользователи могут позволить себе систему, чья цена за лицензионную версию стартует от 52 000 рублей и доходит до 237 000.
• Сложности в освоении. 3ds Max непросто даётся «старожилам» и к нему требуются многочисленные обновления для эффективной работы.
• Требования к мощности компьютера. Если вы привыкли работать на старом компьютере или ноутбуке, то он может «не потянуть» 3ds Max и не отобразить всего функционала инструментов и элементарно «заглохнуть».

Это ПО ещё недавно занимало лидирующие позиции среди архитекторов и дизайнеров, но теперь его популярность стала падать. Всё дело в ценовой и лицензионной политике компании, а также в попытках разработчиков со всего мира, создать достойный аналог ПО от Autodesk.

Рынок пополнился сходными по функционалу и похожему интерфейсу, приложениями, которые по многим параметрам не уступают известному продукту западных разработчиков. Мы предлагаем сравнить несколько вариантов программ для моделирования и создания объёмных моделей в 3d графике.

Cinema 4D

Система позиционируют себя как соперник Autodesk 3ds Max. Она использует схожие механизмы и инструменты, но имеет различия в логике работы. Это мешает тем, кто привык работать в «Аутодеск», но по какой-то причине перешел на Cinema 4D.

Приложение приспособлено для разработки видеоанимации и реалистичной графики. К минусам можно отнести малое число готовых объектов и плохо налаженный переход между версиями.

Sculptris

Для начинающих скульпторов есть относительно простое в освоении и позитивное приложение Sculptris. В нём пользователь почти мгновенно погружается в занимательный процесс лепки скульптуры. А благодаря интуитивному интерфейсу, управление довольно простое и понятно даже новичку. Когда вы обретёте некоторый опыт в 3D-моделировании, можно переходить к более сложным приложениям. Учитывая, что объекты Sculptris поддерживаются и в других программах, опыт взаимодействия с системой можно рассчитывать как хорошую тренировку.

Но если вы хотите создать целый фильм или анимацию – скудный инструментарий «Скульптриса» вам не подойдёт. В нём недостаточно средств для текстурирования и визуализации, и, тем более, для разработки полноценного мультфильма.

IClone

Приложение, благодаря большой библиотеке примитивов, отлично подходит для быстрого создания анимаций и помогает приобрести свои первые навыки в этом направлении.

Её хорошо применять для грубого эскизирования будущего фильма или для примитивных анимаций, но для чего-то более серьезного лучше подойдут другие, более профессиональные ПО, такие как ZW3D.

Для инженерного, строительного и промышленного проектирования самым популярной программой является Автокад от создателей 3ds max. У нее есть масса инструментов для двухмерного черчения, но существуют инструменты и для отрисовки определенных трехмерных деталей.

AutoCAD помогает лучше ориентироваться в пространстве, просчитывать сложные поверхности и конструкции. С помощью него можно выполнить качественный чертеж. Он полностью русифицирован.

Но хотя программа и позволяет визуализировать смоделированные объекты – делает она это хуже, чем 3ds Max и Cinema 4D. А вот для чертежей подходит отлично.

Sketch Up

Эта компьютерная разработка спроектирована для выполнения трёхмерной графики, архитектуры интерьеров, объектов и чертежей в минимальные сроки. Благодаря доступному интерфейсу, ее можно считать одним из самых доступных вариантов для дизайнеров и инженеров.

В этой системе можно создавать и чертежи, и эскизы, и реалистичные визуализации. В этом она обходит 3ds Max и Cinema 4D, но примитивность инструментов и ограниченное количество готовых моделей – сужают сферу ее применения.

Также приложение не согласуется с Photoshop и другими ПО. К минусам можно отнести и то, что файлы нельзя сохранить в формате psd, а это приводит к сложностям в командной работе, когда документ нужно передать от одного дизайнера к другому. Если вы привыкли задействовать сразу несколько экранов, то вам грозит «зависание», потому что Sketch Up плохо справляется с многозадачностью и разнообразием визуальных инструментов.

ZW3D

Это универсальная CAD/CAM система, которая позволяет создавать трёхмерные модели на любом уровне: от проектирования наброска до изготовления на станках с числовым программным управлением. Из-за оптимального соотношения низкой цены и высокого качества, это приложение быстро завоевало поклонников среди архитекторов, дизайнеров и инженеров со всего мира. О популярности и востребованности 3d программы можно судить по количеству языков, которые поддерживает система: русский, немецкий, английский, польский, чешский, японский, китайский традиционный.

Здесь вы можете строить двумерные чертежи, рисовать трёхмерные объёмные элементы, проектировать движение, заниматься обратной (реверсивной) разработкой и даже создавать собственные базы данных элементов, которые помогают при создании многофункциональных и сложных сборок моделей и механизмов.

Современные технологии проектирования

Работает по принципу гибридного моделирования. Это значит, что вы можете создавать и редактировать объект как твёрдое тело, каркас и поверхностное изображение одновременно. Помимо этого, приложение позволяет собрать в один файл несколько деталей и узлов, закрепив их на разных уровнях.

Как и в любой программе с CAD/CAM системой, в основе этого продукта лежит геометрическое ядро моделирования.

В случае с – это уникальная разработка, которая называется Overdrive. Она отвечает последним требованиям к приложениям с трёхмерной графикой и предлагает способ передачи данных вместе с запатентованными инструментами для контроля памяти приложения. Поэтому в системе можно удобно работать сразу с несколькими сложными файлами в режиме реального времени. Данная разработка даёт возможность максимально быстро и качественно выполнять даже сложные многопрофильные задачи и переносить огромные объёмы данных.

Программа не только обладает многосторонними способностями, мощной продуктивностью, высокой скоростью обработки информации, но и совместимостью с другими приложениями для 3D моделирования.

Также вы можете использовать один из нескольких популярных форматов. Особенно отметим, что в приложении поддерживает DWG файлы, которыми пользуется большинство дизайнеров и инженеров. При этом, можно и экспортировать документы этого типа, но и использовать любые макеты.

Лёгкость в обучении

Даже если вам никогда не приходилось работать с трёхмерными пространствами, вам поможет встроенная обучающая система Show-n-Tell. С помощью простых уроков, которые шаг за шагом будут показаны и объяснены на экране, вы поймёте принцип работы в этой системе от А до Я.

Мгновенное создание пресс-форм

Благодаря способности системы обрабатывать несвязанную геометрию и применять внутреннюю базу данных, вы можете подобрать электроды и разработать свою коллекцию пресс-форм в кратчайшие сроки без потери качества.

Для работы со станками с числовым программным управлением, встроенная система САМ помогает создавать 2-5 координатную обработку детали. А интегрированная функция сама выбирает наилучший способ обработки, в том числе, высокоскоростную, а также самостоятельно удаляет ненужные материалы. Система способствуетотличной износостойкостьи инструментов. При разработке вы потратите минимум времени и сэкономите средства.

Прогрессивные технологии редактирования

Приложение сочетает быструю скорость реагирования и гибкость прямого моделирования с контролем мельчайших параметров и размеров конструкции. Это ставит на одну из лидирующих строк среди софта САПР по всему миру.

В системе вы найдёте внутреннюю библиотеку, которая включает в себя более миллиона элементов и деталей. Они соответствуют всем стандартам международного качества (ANSI, ISO, ГОСТ), а это сильно упрощает проектирование полноценных изделий.

В ZW3D удобно выстраивать расчёты параметров для электродов и полостей в один клик. И это, в комплекте с новейшими инструментами мультивыбора электродов, делает процесс разработки проще и понятнее.

Встроенная система в режиме онлайн рассматривает топологию конструкции и использует самые эргономичные траектории обработки данных. Поэтому все отверстия и неровности поверхности сглаживаются автоматически, а вам не приходится тратить драгоценное время на рутинную работу. Таким образом, скорость подготовки увеличивается в половину, а скорость обработки – на 30%.

Подведём итог

Мы рассмотрели топ программ для 3d моделирования и рассказали, какая из систем наиболее полно отвечает всем современным требованиям и соотношению цена-качество. Поэтому, если вы ищете аналог «Автокад» и хотите получить лёгкое и компактное приложение с удобным интерфейсом, многообразием возможностей, прогрессивными технологиями и полезными встроенными функциями, выбирайте ZW3D. Этот инструмент поможет вам создавать сложные объекты при минимальной затрате сил и времени.