Autodesk 3ds Max 9 – Работа с картами Displacement в Mental Ray (Часть 2)

Здравствуйте, дорогие читатели!

По прошествии 1,5 месяцев, я написал вторую часть урока по работе с displacement в mental ray для Autodesk 3ds Max.

Вторая часть, основана на всех дополнениях к первой части урока, которые, я описывал на форуме render.ru в посвященной этому уроку теме.

Для начала, хочется заметить, что я писал данный урок, основываясь на полученных мною знаниях и опыте в ходе работы над изучением настроек и применения displacement в mental ray. Так же дополнительно здесь даны сведения о том, как создать карты смещений в ZBrush и применить их в последствии в 3ds Max. ZBrush я только изучаю, и поэтому прошу меня сильно не «бить» за возможные ошибки, и даже прошу помочь в исправлении появившихся ошибок.

И на последок, в самом низу данного урока находится ссылка на файл в формате pdf. В Данном файле находятся обе части урока, как первая, так и вторая, которую вы сейчас видите. Это сделано для удобства, что бы можно было просто иметь обе части под рукой.

На этой ноте мы переходим ко второй части урока по displacement в mental ray для Autodesk 3ds Max 9.

Управление смещением при использовании разных шейдеров.

При работе с displacement вы можете применить настройки из Render Scene только ко всем объектам сцены сразу.

Но если у вас используются разные шейдеры, например на одном объекте вы используете 3D Displacement (3ds Max), а на другом объекте применен шейдер смещения Height Map Displacement (3ds Max). То обойти проблемы визуализации, которые могут возникнуть, вам позволят настройки в свойствах объекта.

Открываете свойства объекта - Object Properties.

Рис. 1. Квадратичное меню 3ds Max с выбранным пунктом Object Properties. Модель монстра создана Антоном Чеченевым (aka Cafe hypAnimatico).

Переходите на закладку mental ray.

Рис. 2. Закладка mental ray в свойствах объекта.

В группе Displacement убираете флажок Use Global Settings.

Становятся активными параметры View - Depended; Smoothing (turn OFF with Height Maps); Edge Length; Max. Displace; Max. Level.

Рис. 3. Активные параметры View - Depended; Smoothing (turn OFF with Height Maps); Edge Lenght; Max. Displace; Max. Level в свойствах объекта.

Данные параметры полностью дублируют параметры displacement'a из окна Render Scene, НО они применяются к объекту, в свойствах которого они изменены.

И еще, в отличие от Max. Subdiv, параметра в Render Scene, в свойствах объекта указывается параметр Levels, данный параметр влияет на число разбиений модели, а не на количество полигонов как в Render Scene.

Displacement в материале Arch&Design (mental ray).

И так, как же применить displacement к материалу Arch & Design? А вот не просто так.

Давайте сначала разберемся, как выглядит материал Arch & Design.

Рис. 4. Скриншот редактора материалов и материала Arch & Design.

Так выглядит материал Arch & Design, в нем как видите, масса настроек, даже на скриншот вошли не все свитки.

Так же уже тут были применены заготовки материала, в данном случае обычный бетон.

Как же работать с displacement? В материале Arch & Design есть свиток Special Purpouse Maps, он служит для добавления таких эффектов как Bump, Dispalcement (!), Coutout, Environment, Additional Color/Self Illumination.

Рис. 5. Скриншот свитков Special Purpose Maps и mental ray Connection.

Но в этом свитке в пункт Displacement НЕЛЬЗЯ добавить шейдеры 3D Dispalcement (3ds Max), Height Map Dispalcement (3ds Max) - Разработчики, почему-то не включили данные шейдеры на совместимость с данным материалом. Но вопрос решается за счет свитка mental ray Connection, который доступен при активации расширений mentla ray (это описано в основном уроке).

Теперь давайте посмотрим на тестовые примеры. Для этой части я создал сцену с плоскостью, на ней обычный куб, и двумя источниками света.

Сначала я отвизуализировал стандартный материал, без какого либо смещения.

Рис. 6. Тестовая визуализация сцены с кубом.

Т.к. нельзя добавлять нам шейдеры 3D Dispalcement (3ds Max), Height Map Dispalcement (3ds Max) в канал displacement свитка Special Purpouse Maps, то я убрал замочек с пункта Displacmeent в свитке mental ray connection.

Затем я добавил шейдер Height map Dispalcement (3ds Max) и в канал Height Map добавил обычную карту Tiles.

Произвел настройки в параметрах шейдера, указав Minimum Height и Maximum Height, затем в окне Render Scene настроил параметры смещения, и у меня вышло следующее.

Рис. 7. Тестовая визуализация сцены с кубом, здесь я уже добавил шейдер Height Map Dispalcement.

Как видите резкие края, не обеспечивают реалистичности модели, для исправления этого в материале Arch & Design есть свиток Special Effects, в нем есть группа Round Corners, она обеспечивает сглаживание резких граней, как на геометрии созданной обычной сеткой, так и на геометрии с применением displacement.

Рис. 8. Параметры свитка Special Effects.

Для задания сглаженности углов используйте параметр Fillet radius, если же ваш объект пресекается с другим и при пресечении создается кромка, то прибегните к использованию флажка Blend with other materials.

После установки параметров в Round Corners я провел тестовую визуализацию, у меня получилось вот что:

Рис. 9. Финальная картинка, со сглаженными углами кладки, при использовании Round Corners.

При использовании материала Arch & Design можно создавать кирпичные кладки с плавными углами кирпичей и не только, что поможет создать очень реалистичную картинку.

Создание displacement maps в ZBrush 3 и использование их в 3ds Max и mental ray.

Данный микро урок я посвящаю теме ZBrush и созданию в нем displacement карт для последующего использования их в 3ds Max.

Как же использовать ZBrush я вам расскажу на примере модели монстра из первого микро урока, созданной моим другом Антоном Чеченевым (aka Cafe HypAnimatico), за что ему огромное спасибо и уважение.

Модель выглядит так.

Рис. 10. Модель монстра, скриншот окна проекции и тестовая визуализация без применения карт смещения.

Данный урок ориентирован на пользователей, которые уже знакомы с общими принципами и интерфейсом ZBrush 3, но хотят узнать, как создавать карты смещения и добавлять их в основное приложение визуализации.

Первое что я сделал – это импортировал модель монстра в ZBrush посредствам файла формата obj. И сгладил её до 6 уровней. Модель приняла вот такой вид.

Рис. 11. Модель монстра импортированная из 3ds Max в ZBrush 3.

Рекомендую вам при создании моделей персонажей для последующей их обработки в ZBrush (или MudBox) уделять особое внимание топологии, все модели должны обладать 4-х угольными полигонами! Не треугольными, пятиугольными и более, а именно 4-х угольными! В свойствах экспорта obj файла, установите параметр Polygons в группе Geometry пункт Faces (в экспортере для 3ds Max).

Далее я детализировал модель до вот такого вида.

Рис. 12. Детализированная модель монстра.

Теперь пришло время создать карту смещений.

Я воспользовался модулем Multi Displacement 3, находящимся меню ZPlugin > Multi Displacement 3.

Рис. 13. Меню ZPlugin с выбранным пунктом Multi Displacement 3.

Указав размер текстуры в 2048х2048 pix, я перешел к настройкам параметров экспорта.

Щелкнув на кнопке Export Options, откроется окно с настройками экспорта карт смещения, и нормалей.

Рис. 14. Окно параметров экспортера Multi Displacement 3.

Для экспорта своих карт, я выбрал пункты: D32 и D16 это означает что данный экспортер будет экспортировать карты смещений двух видов – изображения с 32 битами на канал, и карты с 16 битами на канал. Когда вы выбираете новый тип или меняете его на другой тип, то нужно отключить или включить его посредствам нажатия кнопки Status.

При помощи ползунка, находящегося в правом нижнем углу с сэмплом изображения, вы можете настроить яркость и контрастность будущей карты.

После того как вы указали все настройки, и закрыли окно настроек экспортера, начинайте экспорт текстур. Для этого нажмите кнопку Create All. Но хочется сразу вас предупредить, что создаваемая карта, зависит от разрешения вашей модели, например я не смог экспортировать модель при 7-ми уровнях сглаживания, но смог спокойно экспортировать её при 6-ти, будьте внимательны.

Рис. 15. Процесс экспорта карт смещения.

После экспорта я открыл полученные карты текстур в Adobe Photoshop.

И сравнил их карта в 32 бита на канал, предает больше деталей, чем карта на 16 бит, НО есть небольшое НО. 3ds Max не поддерживает 32 битный формат tiff!!! Как же этого избежать? А просто, в Photoshop выберите меню Image > Mode > 16 bits/channel. Затем, если у вас карта текстур оказалась развернутой на 180 градусов, то разверните её в соответствии с разверткой вашей модели, используя команду Image > Rotate Canvas > 180 град.

Рис. 16. Редактирование карты текстуры в Adobe Photoshop.

Для сравнения вида 32 битной карты и 16 битной вы можете посмотреть на этот скриншот.

Рис. 17. Вид карты созданной в 32 bit формате (слева) и в 16 bit формате (справа).

Затем, в 3ds Max я воспользовался стандартным материалом и свитком mental ray Connection, для того, что бы создать простой материал с применением шейдера смещения. В свитке mental ray Connection я снял «замочек» с пункта displacement в группе Extended Shaders, и добавил шейдер 3D Displacement (3ds Max).

Рис. 18. Создание материала с шейдером смещения 3D Displacement (3ds Max).

В шейдере 3D Displacement (3ds Max) я добавил в качестве карты Extrusion Map карту с 16-битным изображением. А в параметрах текстуры указал: Blur = 0,01, RGB Offset = -0,5. Это позволило обеспечить четкость карты текстуры и её деталей (Blur параметр) и немного увеличить контрастность изображения (RGB Offset параметр).

Рис. 19. Установка параметров карты текстуры для параметра Extrusion Map в шейдере 3D Displacement.

В самом шейдере 3D Displacement (3ds Max), я указал следующие значения в параметрах Displacement Length и Extrusion Strength – 10,0 mm и 65,0 соответственно.

Рис. 20. Настройка шейдера 3D Displacement (3ds Max)

В окне Render Scene я выполнил следующие настройки: указав Edge Lentght = 1,0 pix., Max. Displace = 1500,0 mm, Max. Subdiv. = 64K. Флажки View & Smooth я оставил нетронутыми, т.е. включенными.

Рис. 21.  Параметры в окне Render Scene.

Произведя визуализацию, я получил вот такой вот результат.

Рис. 22. Результат визуализации карты смещения примененной к модели в 3ds Max.

И не забывайте про совет, старайтесь создавать не только карту смещения (displacement), но и карту рельефности (bump) т.к. карта смещения может не передать всех мелких деталей на модели и при этом, если вы накрутите очень серьезные настройки. Вы можете не дождаться пока компьютер, обработает вашу модель, или чего хуже просто не хватит ОЗУ и 3ds Max сообщит вам об ошибке.

PDF версия урока.

В данном pdf файле на 39 страниц, Вы найдете все две части урока по displacement в mental ray и сможете его распечатать на листах формата А4. Так же в данном документе дано содержание на все пункты урока, с ссылками на них, это позволит вам быстро переместиться на интересующий вас раздел.

Скачать файл, вы можете, щелкнув ЗДЕСЬ. (Объем 10 Мб.)

Внимание! Убедитесь, что у вас есть Adobe Acrobat Reader (загрузить) версии не ниже 7.0, или аналогичная программа, поддерживающая формат pdf.

На этом, рассказ о возможностях displacement в mental ray для Autodesk 3ds Max 9, завершается. Все дополнительные вопросы вы сможете задать мне «постучавшись» в ICQ или написав мне письмо на адрес dimson3d@mail.ru.

Если у вас есть что добавить к данному уроку или вы хотите поделиться опытом по созданию displacement, то пишите в теме форума, посвященной дополнениям к данному уроку.

С уважением, Дмитрий Чехлов (aka dimson3d).