Ранее мы рассмотрели второй этап производства конвейера 3D-анимации : 3D-моделирование. Следующим шагом будет 3D текстурирование. Перед доставкой художникам по текстурам 3D-модели обычно имеют серый цвет по умолчанию. Чтобы добавить цвета, рисунки и текстуры в 3D-модели, на них необходимо разместить 2D-изображения. Весь цвет и атрибуты поверхности 3D-модели часто являются результатом этого процесса.
Для этого можно использовать различные пакеты программного обеспечения и/или методы. Ручная роспись текстур или даже использование реальных фотографий для создания детализированного или реалистичного внешнего вида — это один из вариантов, с помощью которых художник по текстурам может добавить текстуру к модели.
В этой статье мы рассмотрим процесс текстурирования как часть этапа производства.
Прежде чем перейти в наш блог, посмотрите следующее видео из одного из наших недавних проектов 3D-анимации. Это начало и завершение процесса того, как мы оживили нашего главного героя (Пабло), используя различные методы текстурирования.
Что такое текстурирование в 3D-анимации?
Объекты, созданные в компоненте 3D-моделирования 3D-конвейера, обычно имеют стандартный серый цвет программы. 3D-текстурирование — это, по сути, искусство облачения 3D-моделей в 2D-изображения. Художники по текстурам отвечают за применение атрибутов цвета и поверхности к 3D-объектам. Основная цель состоит в том, чтобы поверхность модели соответствовала ее концептуальному дизайну или реальному аналогу.
Например, если модель должна представлять собой кирпичную стену, задача художника по текстурам будет заключаться в том, чтобы при рендеринге трехмерная кирпичная стена имела тот же цвет и свойства поверхности, что и реальная кирпичная стена. Тот же пример можно сделать с деревянным столом или блестящим стеклянным окном.
Каковы некоторые распространенные методы 3D-текстурирования?
Обычно 3D-текстурирование должно отображать три основных свойства каждой поверхности в 3D-среде:
- Материал
Текстура в значительной степени может дать зрителю ощущение материальности объекта в трехмерном мире. Основная цель 3D-текстурирования — показать зрителям, из чего на самом деле состоит объект, глядя на него.
- Световые эффекты
В реальном мире каждый объект под воздействием света приобретает уникальные свойства; такие как отражение, преломление, анизотропия и так далее. Те же свойства должны быть применены к 3D-объектам из того же материала в 3D-анимационном мире.
- Третичные детали
Если бы каждая деталь на поверхности 3D-объекта создавалась на этапе 3D-моделирования, обработка объектов стала бы настоящим бременем как для 3D-программного обеспечения, так и, конечно же, для 3D-художника. 3D-текстурирование решает эту проблему: оно позволяет нам создавать мелкие детали, такие как морщины, шрамы, трещины, неровности и т. д., на поверхности моделей, не оказывая большого давления на аппаратное или программное обеспечение. Чтобы 3D-модель выглядела более реалистично в 3D-среде, можно использовать различные типы текстур и наложение текстур.
Разбивка рабочего процесса 3D-текстурирования; 3D-шаговый процесс
Каждая анимационная студия или 3D-художник может использовать немного другой рабочий процесс для достижения одинаковых результатов. Здесь, в Startfire 2D/3D Animation Studio, рабочий процесс 3D-текстурирования обычно выглядит следующим образом:
1. Разворачивание
Чтобы начать процесс 3D-текстурирования, вам необходимо сначала развернуть модель; что по сути означает развертывание 3D-сетки. Художники по текстурам создадут UV-карту для каждого 3D-объекта, как только получат окончательные модели из отдела 3D-моделирования. Внедорожники на самом деле являются 2D-представлениями 3D-моделей. UV-картирование поможет обернуть 2D-изображение (текстуру) вокруг 3D-объекта, напрямую связывая его с вершинами многоугольника. Полученная карта будет непосредственно использоваться в процессе текстурирования и затенения.
Помимо эксклюзивных приложений, большинство пакетов 3D-программ, таких как Autodesk Maya, предоставляют несколько инструментов или методов для развертывания 3D-моделей. Выбор подходящего инструмента для создания UV-карт — это вопрос предпочтений или совместимости.
Развертывание 3D-модели в компоненте текстурирования чаще всего является обязательным; если только вы не хотите использовать другие параметры, такие как процедурные текстуры. Это 2D или 3D текстуры, созданные с использованием математического алгоритма (процедуры), а не непосредственно сохраненных данных.
Большая часть разворачивания выполняется вручную в Startfire Studio; особенно для персонажей. Ручные методы развертывания могут занять немного больше времени, но значительно упрощают процесс рисования. Автоматические методы также доступны и могут быть полезны для менее важных объектов, таких как фоновые реквизиты.
2. Раскрашивание текстур и растушевка.
Правильное отображение общего вида объекта и его взаимодействия со светом — ключевой шаг к его правдоподобности и привлекательности. Неправильный материал или свойства поверхности могут в конечном итоге быть отвергнуты разумом зрителя. Это подводит итог общей цели процесса текстурирования и затенения, идущего рука об руку. Текстура обычно представляет собой 2D-изображение, а затенение — это группа функций, определяющих влияние света на 2D-изображение.
Процесс определения цветовой информации, деталей поверхности и визуальных свойств 3D-модели называется «наложением текстур». Карты текстур, наиболее часто используемые художниками по текстурам Startfire, включают карту базового цвета, карту нормалей, усиление высоты, карту диффузии, карту зеркального отражения, карту шероховатости и карту самосвечения. Существует также множество других карт текстур, в том числе карта Ambient occlusion, карта смещения, карта зеркальности/отражения, карта шероховатости/глянца, карта металличности, карта преломления и т. д.
3. Освещение и рендеринг
Короче говоря, процесс расчета различных карт, назначенных шейдеру объекта, а также источников света, называется рендерингом. Вообще говоря, процессы текстурирования, 3D-освещения и рендеринга относительно зависят друг от друга. Поэтому важно выбирать карты текстур на основе предпочтений механизма рендеринга, который вы будете использовать в конце этапа производства.
4. Наложение текстур
Как сказано в Википедии: «Отображение текстур — это метод определения высокочастотных деталей, текстуры поверхности или цветовой информации в компьютерной графике или 3D-модели. Оригинальную технику впервые применил Эдвин Кэтмалл в 1974 году».
Все, что вы должны знать о программном обеспечении для 3D-текстурирования
Первый вопрос, который приходит на ум, — какое программное обеспечение лучше всего подходит для текстурирования в анимации. Хотя существует программное обеспечение, которое делает некоторые вещи лучше, чем другие, не существует ни одного программного обеспечения, которое делало бы все безупречно. Если вы хотите выбрать подходящее программное обеспечение, то вам следует ответить на несколько вопросов:
- Какова сфера моего проекта? Я делаю это только для того, чтобы освоить текстурирование или нет? Если да, то вам следует начать с программного обеспечения, удобного для начинающих, которое делает обучение увлекательным и простым, например Blender.
2. Какие функции мне нужны для 3D-текстурирования моего проекта? Вы должны увидеть, какое из программ имеет все необходимое, например Zbrush.
Хотите стать художником по текстурированию? Немного дельного совета
Вы можете выбрать один из разных путей, чтобы стать профессиональным художником по текстурам; Вы можете начать стажировку в известной анимационной студии (у них обычно есть летняя работа) или пойти на стажировку в стартап. В любом случае имейте в виду, что работодатели обычно отдают предпочтение художникам по текстурам, имеющим как минимум 2 года профессионального опыта в производстве. Кроме того, это может сделать вас более выдающимся, если у вас есть ученая степень или степень бакалавра изящных искусств.
Возможно, вам не удастся найти вакансию специально для художника по текстурам, однако можно начать как 2D-художник и двигаться дальше. Как и в случае с большинством вакансий, лучше всего накопить солидный опыт и создать портфолио, чтобы продемонстрировать свою работу.
Заключение
Окончательные 3D-модели обычно имеют серый цвет по умолчанию. Добавление цветов или свойств поверхности и материала в 3D-модель требует еще одного шага вперед в конвейере 3D-анимации: 3D-текстурирования. Обычно есть три основных свойства, которые мы хотим отобразить в 3D-модели с помощью текстурирования: материал, световые эффекты и некоторые детали поверхности.
3D-текстурирование — это, по сути, оборачивание 2D-изображения вокруг 3D-объекта и определение того, как на него будет влиять свет. Различные пакеты программного обеспечения содержат разные инструменты и методы добавления текстуры в 3D-модель. Этап текстурирования конвейера 3D-анимации включает в себя развертывание, рисование и затенение текстур, а также рендеринг. Текстурированные модели будут использоваться на этапе рендеринга 3D-анимации.
