Процедурные карты в 3Ds Max.

Чтобы подгрузить процедурную карту на какой-либо параметр в редакторе материалов нужно сделать следующее:

 

1. В свитке настроек материала Maps (Карты) нажать кнопку, расположенную рядом с параметром, которому требуется назначить карту.

2. Выбрать карту в появившемся окне Material/Map Browser (Окно выбора материалов и карт). Оно содержит набор процедурных карт, которые можно использовать для описания характеристик материала.

3. После назначения процедурной карты параметру в окне Material Editor (Редактор материалов) появятся настройки выбранной карты. Установите требуемые значения. Например, значение параметра Amount (Величина), определяющего степень влияния карты, можно задать в специальном окне возле названия параметра.

 

Процедурные карты могут иметь различные назначения и использоваться только в сочетании с определенными параметрами, характеризующими материал. Перечислим те карты, которые применяются чаще всего.

l Bitmap (Растровое изображение) — позволяет использовать для описания характеристик материала любое графическое изображение в формате, который поддерживает 3ds Max (TIFF, JPEG, GIF и др.).

l Camera map per pixel (Карта камеры на пик-сел) — использу-ется, когда поло-жение текстуры не-обходимо связать с видом из камеры. При визуализации такого материала положение тексту-ры изменяется вместе с измене-нием положения камеры, то есть текстура привязы-вается не к объек-ту, а к положению камеры.

 

l Cellular (Ячейки) – генерирует структуру материала, состоящую из ячеек. Чаще всего такая структура используется при создании органических образований, в частности при моделировании кожи. Ставится эта процедурная карта чаще всего в каналы Bump и Displace, имитирующие рельеф.

Параметры: Ÿ Cell Color (Цвет ячейки) – здесь задается цвет ячейки, или ставиться те-кстурная карта на кнопку None. Ÿ Аналогичные элементы управления из раздела Division Colors (Разде-лительные цвета) поз-воляют настроить пару цветов и текстур прожи-лок между ячейками. Ÿ Установите в счетчике Variation (Вариации)значение, большее нуля,

чтобы цвет ячеек случайным образом варьировался.

Ÿ Установите переключатель выбора формы ячеек в разделе Cell Characteristic (Характеристики ячеек) в одно из двух положений:

- Circular (Округлые) – ячейки будут иметь округлую форму,

- Chips (Угловатые) – ячейки будут иметь форму осколоков.

Ÿ Size (Размер) – задает средний размер ячеек.

Ÿ Spread (Разброс) – изменяет размер отдельных ячеек относительно средней величины.

 

Ÿ Bump Smoothing (Сглаживание рельефа) – сглаживание неоднородностей на границах рельефа.

Ÿ Fractal – установка флажка задает генерацию ячеек по фрактальному алгоритму.

Настройте параметры группы Threshold (Пороги), определяющие относительные размеры ячеек и разделяющих их прожилок.

- Low (Нижний) – задает относительный размер ячеек,

- Mid (Средний) – задает размер областей прожилок одного цвета по отношению к областям второго цвета.

- High (Высокий) – задает общий относительный размер прожилок

 

l Checker (Шахматная текстура) - создает рисунок в виде шахматных клеток. Каждой клетке можно назначить свою текстуру. Также можно задать процент соотношения клеток первого и второго типов.

Кроме свитка Checker Params (Параметры шахматного поля), этот тип карты имеет два дополнительных свитка: Coordinates (Координаты) и Noise (Неоднородность).

Чтобы применить в качестве одного или обоих цветов клеток шахматной карты текстурную карту, щелкните на любой из двух кнопок с надписью None.

Используйте счетчик Soften (Сглаживание), чтобы размыть границы между клетками разных цветов.

Изначальный вариант Вариант с текстурными Вариант с использованием

с черно-белыми клетками клетками параметра Soften

 

l Combustion (Горение) — работает с другим продуктом компании Autodesk (Combustion) и позволяет использовать эффекты горения в качестве карты материала.

 

l Composite (Составная) — позволяет объединить несколько карт в одну при помощи использования альфа-канала.

 

l Dent (Вмятины) — чаще всего используется в качестве карты Bump (Рельеф). Она предназначена для имитации вмятин на поверхности объекта, похожих.на следы коррозии.

Параметры:

- Size (Размер) – задает относительный размер пятен, позволяя подогнать их под размер объекта.

- Strength (Степень проявления) – управляет числом пятен: чем выше значение, тем их больше.

- Iteration (Итераций) – задает число итераций фрактального алгоритма, генерирующего пятна.

- Параметры Color#1 (Цвет№1) и Color#2 (Цвет№2) с кнопками группы Maps (Карты текстур), флажками и кнопкой Swap (Поменять) позволяют задать цвета и текстуры областей случайных пятен.

 

l Falloff (Спад) — служит для генерации черно-белой полутоновой карты, интенсивность отсчетов которой пропорциональна углу между нормалью к каждой точке поверхности объекта и заданным направлением, например, направлением проекции, направлением взгляда наблюдателя, камеры, источника света. Характер изменения рисунка, задается в списке Falloff Type (Тип спада), который может принимать значения Towards/Away (Прямой/обратный), Perpendicular/Parallel (Перпендикулярный/параллелльный), Fresnel (По Френелю), Shadow/Light (Тень/свет) и Distance Blend (Смешивание цветов на расстоянии). Карта Falloff (Спад) часто используется в качестве карты Reflection (Отражение) и Refraction (Преломление).

 

Свиток Falloff Parameters. 1. Выберите в раскрывающемся списке Faloff Direction (Направление спада) одно из опорных направлений, относи-тельно которого будут оцениваться изменения углов ориентации нормалей граней объекта. 2. Выберите в раскрывающемся списке Falloff Type (Тип спада) один из вариантов, от которых зависит, каким образом изменение углов ориентации

 

нормалей относительно опорного направления, задаваемого в списке Faloff Direction, будет влиять на интенсивность полутонов карты.

− Towards/Away (Навстречу/Попутно) – учитывается изменение ориентации нормалей в диапазоне 180° от противоположной опорному направлению до совпадающей с ним;

− Perpendicular/Parallel (Перпендикулярно/Параллельно) – учитывается изменение ориентации нормалей в диапазоне 90° от перпендикулярной до параллельной направлению, заданному в списке Faloff Direction. Этот вариант принимается по умолчанию.

− Fresnel (По Френелю) – тот же что и перпендикулярно/параллельно, но с учетом преломления световых лучей. При выборе этого варианта можно задать значение коэффициента преломления. Для этого следует поставить флажок Override Material IOR (Заместить коэффициент преломления материала) в разделе Mode Specific Parameters (Параметры выбранного режима) и задать нужное значение в счетчике Index of Refraction (Коэффициент преломления).

− Shadow/Light (Тень/Свет) – спад прозрачности определяется изменением углов между нормалями и направлениями на каждый источник света в составе сцены, то есть зависит от степени освещенности поверхности объекта. При выборе этого варианта опорное направление не задается.

− Distance Blend (Спад по дальности) – непрозрачность будет меняться по мере изменения дальности вдоль заданного опорного направления. При выборе этого варианта можно дополнительно установить значения в счетчиках Near Distance (Ближний край) и Far Distance (Дальний край), ограничивающих диапазон дальностей, в которых будет действовать карта спада. Установка флажка Extrapolate (Экстраполировать) обеспечит продолжение действия эффекта за пределами обозначенных границ.

3. Задайте цвета светлых и темных полутонов карты с помощью образцов, помещенных в верхней части свитка. Верхний образец цвета используется для раскрашивания граней, нормали которых отвечают первому условию в названии варианта, выбранного в списке Falloff Type, нижний – второму. Например, при выборе варианта Perpendicular/Parallel (Перпендикулярно/Параллельно) черный цвет будет использован для раскраски участков карты спаданепрозрачности, соответствующих граням с нормалями, перпендикулярными опорному направлению, белый – для участков, соответствующих граням с нормалями, параллельными опорному направлению.

Счетчики справа от образцов позволяют регулировать долю вклада цвета и итоговую полутоновую карту. Вместо цветов можно использовать текстуры, которые выбираются щелчком на кнопке с надписью None справа от образцов цвета.

Щелчок на кнопке с двунаправленной стрелкой позволяет поменять местами значения образцов цвета и текстур.

4. Свиток Mix Curve (Кривая смешивания) содержит средства для настройки кривой изменения непрозрачности. Настройка производится путем редактирования формы кривой за счет добавления и перемещения новых вершин, а также регулирования их касательных векторов.

 

l Flat Mirror (Плоское зеркало) — используется для создания эффекта отражения.

Для получения отражений на плоской поверхности часто используют текстурную карту Flat Mirror, так как в этом случае текстурная карта Reytrace не всегда дает точную модель отражений. В отличие от процедурной карты Raytrace, Flat Mirror идеально подходит для такого рода отражений, а также обладает рядом параметров, которые влияют на разные характеристики отражений, при помощи которых можно сделать реалистичную полированную поверхность.

К недостаткам этой текстурной карты можно отнести то, что Flat Mirror работает только с абсолютно ровной поверхностью.

Настройки текстурной карты Flat Mirror.

При помощи опции Apply Blur можно добавить размытость отражений на зеркальной поверхности, сила этого эффекта будет зависеть от параметра Blur.

Опцию First Frame Only, которая находится в разделе Renderer, ни в коем случае нельзя использовать во время анимации сцены, так как построение отражений в этом случае происходит только в первом кадре и не изменяется с учетом изменения ракурса камеры и/или движения объектов перед зеркальной поверхностью.
Если Вы планируете создание и запись анимации то убедитесь в том, что активна опция Every Nth Frame: только в этом случае просчет анимации сцены перед зеркальной поверхностью даст правильный результат.

Раздел Distortion отвечает за искажение отражений на зеркальной поверхности объекта. Искажение отражений текстурной карты Flat Mirror строится, основываясь либо на рельефности материала (Bump), либо на собственном алгоритме вычисления искажений. - None – Искажение отражений отсутст-вует полностью.

 

- Use Bump Map – Искажение отражений строится, учитывая параметр рельефности материала (Bump), что дает более реалистичный результат в случае с рельефной поверхностью.
- Use Build - in Noise – Текстурная карта Flat Mirror будет использовать собственный алгоритм построении искажений (можно вручную настроить тип и силу искажений).

- Distortion Amount – Сила искажений.

Раздел Noise отвечает за эффект искажения отражений, и имеет три доступных метода построения: Regular, Fractal и Turbulence, которые визуально отличаются друг от друга.

- Параметр Phase служит для создания анимации искажения отражений.

- Size – Размер шума. Малень-кое значение приведет к зер-нистости отражений. - Levels (Не доступен при Regular) – Влияет на дета-лизацию шума.

 

 

l Gradient (Градиент) — имитирует градиентный переход между тремя цветами или текстурами.

Типы градиента: Liner (Линейный) и Radial (Радиальный)

Смешивание может происходить с эффектом Noise (Шум) разного типа: Regular (Повторяющийся), Fractal (Фрактальный) или Turbulence (Вихревой). Рисунок градиентного перехода может быть Linear (Линейный) или Radial (Радиальный).

С использованием параметров Noise Использование текстурных карт в составе

материала Gradient

 

l Gradient Ramp (Усовершенствованный градиент) — представляет собой модифицированную карту Gradient (Градиент). В настройках карты содержится специальная градиентная палитра, на которой при помощи маркеров можно установить цвета и определить их положение относительно друг друга.

 

Двойным щелчком ЛКМ под цветовой растяжкой добавляем маркеры, а двойным щелчком по маркеру назначаем цвет из открывшейся палитры.

Типы градиента выбираем из списка Gradient Type (Тип градиента).

Смешивание цветов градиента также может происходить с эффектом Noise (Шум). Настройки совпадают с настройками процедурной карты Noise (см. ниже).

 

Типы Градиента:

 

l Marble (Мрамор) — генерирует рисунок мрамора. Ее удобно использовать в качестве карты Diffuse (Рассеивание) в сценах, в которых требуется смоделировать материал типа мрамора.

В качестве составных частей можно использовать как материалы на основе цвета, так и материалы на основе текстуры. Параметрами Size (Размер) и Vein Width (Ширина) настраиваем вид материала.

 

l Mask (Маска) —

Обычно ставиться в канал Diffuse. Позволяет использовать одну текстуру, играющую роль маски, чтобы пере-крыть чать цвета материала другой текстуры.

В редакторе материалов в Diffuse – ставим цвет или текстурную карту основы и, нажав на кнопку None, выбираем процедурную карту mask à в map ставим любую текстуру, в mask ставим черно-белое изображение. При этом черные участки изображения скроют текстуру Map и покажут фоновый цвет.

 

l Mix (Смешивание) — используется для смешивания двух различных карт или цветов. По своему действию напоминает карту Composite (Составная), но смешивает

карты не с помощью альфа-канала, а осно-вываясь на значении параметра Mix Amount (Коэффициент смешивания), который определяет степень смешивания материалов. В этот канал также можно ставить текстурную или процедурную карты, которые будут играть роль маски, скрывая часть текстуры Color#2 и открывая при этом текстуру Color#1

.

В редакторе материалов в Diffuse à mix à j первой вешаем текстурную карту фона в Color#1, k - вешаем вторую текстуру в Color#2, l - вешаем черно-белое изображение (при этом черные участки изображения скроют текстуру Color#2 и откроют текстуру Color#1) или используем параметр Mix Amount, которым регулируем смешивание текстур Color#1 и Color#2.

 

l Noise (Неоднородности) — позволяет создать материал с рисунком в виде областей случайной формы и яркости на основе двух исходных цветов или текстур.

- Size (Размер неоднородностей),

- Levels (Уровни) – задает число итераций алгоритма генерации случайных неровностей,

- Два базовых цвета шума Color 1 (Цвет 1) и Color 2 (Цвет 2).

Характер шума может быть Fractal (Фрактальный), Regular (Повторяющийся) или Turbulence (Вихревой). Основные настройки карты:

- High (Верхнее значение), Low (Нижнее значение). При увеличении порога High вся текстура постепенно приобретает цвет Color#2, при увеличении порога Low – цвет Color#1.

Часто используется процедур-ная карта Noise в канале Bump (рельеф), например для имитации воды можно вос-пользоваться архитектурным материалом с выбранным

 

образцом Water и в канал Bump поставить карту Noise. Настроив размеры и тип неровностей, можно неплохо смоделировать поверхность воды (конечно, нужно добавить блик, прозрачность и отражательную способность)

 

l Normal Bump (Рельеф нормали) — дает возможность использовать визуализированную текстуру нормали для получения рельефной поверхности. Эта карта обычно применяется в качестве процедурных карт Bump (Рельеф) или Displacement (Смещение).

l Output (Результат) — определяет характер влияния текстуры с помощью следующих параметров: Output Amount (Выходной коэффициент), RGB Offset (Смещение в RGB-каналах текстуры), Alpha from RGB Intensity (Альфа-канал по интенсивности RGB), RGB Level (Уровень RGB) и Clamp (Ограничение яркости). Параметры аналогичны параметрам раздела Output – с помощью которого можно настраивать яркость, контрастность текстурной карты, подгруженной на каналы Diffuse, Bump и т.д.

 

l Particle Age (Возраст частиц) — объекты, которым назначена данная карта, изменяют свой цвет во времени. Ее есть смысл использовать, например, для источников частиц. (Параметры будут рассмотрены в разделе, посвященном частицам).

l Particle MBlur (Смазывание при движении частиц) — придает смазанное изображение по мере увеличения скорости движения объектов. Эту карту также, как и Particle Age (Возраст частиц), следует использовать применительно к источникам частиц. (Параметры будут рассмотрены в разделе, посвященном частицам).

 

l Planet (Планета) — имитирует поверхность какой-нибудь планеты и напоминает карту Noise (Шум). Использует фрактальный алгоритм генерации пятен, напоминающих по цвету материки и океаны. Содержит следующие настройки:

- Water Colors (Цвета акваторий) – группа образцов цвета, позволяющих настроить цвета той части планеты, которую занимают океаны и моря. Цвет Color#1 располагается в центре акваторий, имитируя самую глубокую часть, вокруг него – Color#2, затем Color#3.

- - Land Colors (Цвета суши)– группа из пяти образцов цвета, позволяющих наст-роить цвета континентальной части воо-бражаемой планеты.Color #4– цвет континента, остальные цвета последова-тельно окрашивают участки суши, рас-полагающиеся к ближе к центру континента. - Continent Size (Размер континента) – размер случайных пятен, имитирующих континенты, - Island Factor (Наличие островов)– размер случайных областей имитирую-щих острова, - Ocean (Площадь, занимаемая океа-ном) – процентная площадь планеты, занимаемой океаном. - - Random Seed (Случайная выборка)– изменение номера обеспечивает генера-цию новой карты планеты.

- Blend Water/Land – включение этого флажка обеспечивает формирование плавных переходов цвета суши и воды.

 

l Raytrace (Трассировка) — карта этого типа чаще всего используется в качестве карт Reflection (Отражение) и Refraction (Преломление) и позволяет генерировать эффекты зеркального отражения и преломления световых лучей с большим визуальным правдоподобием (в отличие от карты Reflect/Refract) Используемый алгоритм трассировки лучей аналогичен тому, что используется в материале Raytrace (Трассировка). Отличия:

- карту текстуры типа Raytrace можно применять как любую другую в составе материала,

- карту текстуры Raytrace можно применять для имитации оптических эффектов,

- визуализация происходит быстрее, чем визуализация материала Raytrace.

Свиток Raytrace Parameters позволяет указать режим работы трассировки. Для этого необходимо установить переключатель в одно из трех положений:

Ÿ Auto Detect (Автоопределение) – про-грамма будет определять режим автома-тически, Ÿ Reflection (Отражэение) – трассировка будет производиться из расчета зеркаль-ных отражений, Ÿ Refraction (Преломление) – трассиров-ка будет производиться для расчета эффектов преломления лучей в прозрач-ных средах.

С помощью параметров раздела Background (Фон) можно указать программе, фон, который будет отражаться и преломляться в материале с процедурной картой Raytrace.

Ÿ Use Environment Settings (Использовать настройки фона) – будет использо-ваться карта фона, установленная в диалоговом окне Environment and Effects.

Ÿ Щелкнув на кнопке None, можно подгрузить свою картинку фона для преломлений и отражений.

Свиток Attenuation (Затухание) позволя-ет активизировать и настроить параметры затухания воображаемых лучей света, которые отслеживаются механизмом трассировки, при их отражении от поверхности предметов и преломлении через прозрачные материалы. Выберите в открывающемся списке Falloff Type (Тип спада) один из следую-щих вариантов затухания: Ÿ Off (нет) – затухание отсутствует, Ÿ Linear (линейный)– затухание лучей

 

света считается обратно пропорциональным расстоянию, пройденному каждым лучем в пределах, задаваемых в счетчиках Start (Начало) и End (Конец) группы Ranges (Диапазоны).

Ÿ Inverse Square (Обратный квадрат) – затухание лучей света считается обратно пропорционально квадрату расстояния, пройденного каждым лучем, начиная с удаления, заданного в счетчике Start (Начало) группы Ranges (Диапазоны). Значение в счетчике End не учитывается. Хотя именно по такому принципу ослабевает свет, использование этого механизма приводит к синтезу слишком темных сцен.

Ÿ Exponential (Экспоненциальный) – используется экспоненциальный закон ослабления света в зависимости от расстояния К вида exp (-aR)? Где а – коэффициент, заданный в счетчике Exponent (Показатель).

Ÿ Custom Falloff (Специальное ослабление) – позволяет задать собственное затухание, путем настройки графика, расположенного ниже.

 

Переключатель Color (Цвет) позволяет выбрать цвет, который должен приобретать пиксель изображения, если соответствующий ему луч ослаблен до нуля:

Ÿ Background (фон) – пикселу назначается цвет фона сцены,

Ÿ Specify (Специальный) –пикселу будет назначен цвет, заданный в образце.

 

Ÿ в счетчике Reflectivity/Opacity (Отра-жение/Непрозрачность) задается сте-пень выраженности результатов трасси-ровки эффектов преломления и отраже-ния во внешнем виде материала. Ÿ Если установить флажок в разделе Tint

Свиток Basic Material Extensions (Базовые расширения материала) содержит дополнительные настройки:

(Оттенок), то можно, используя цветовой образец, выбрать цветовой фон, который будет добавляться к трассированным участкам изображения. В счетчике задается доля вклада этого оттенка в результирующее изображение.

Ÿ Кнопка справа от Tint позволяет использовать вместо цвета текстуру.

Ÿ Счетчик Bump Map Effects (Действие карты рельефа) регулирует степень влияния карты рельефа на трассируемые эффекты отражения и преломления света.

Свиток Refractive Material Extensions (Расширения материала по рефракции) служит для настройки дополнительных параметров, управляющих имитацией эффекта рефракции.

 

l Reflect/Refract (Отражение/Преломление) — позволяет имитировать свойства материала зеркально отражать окружающие предметы или преломлять световые лучи, проходящие сквозь материал. Этот тип карты используется в каналах Reflection (Зеркальное отражение) и Refraction (Преломление). Карта Reflect/Refract действует за счет визуализации шести разных проекций (вид спереди, сзади, снизу, сверху, справа, слева). Материал нефотореалистичный и не имеет преимуществ по сравнению с процедурной картой Raytrace.