Текстурирование

Текстурирование

Текстурирование — наложение растровых изображений (текстур) на 3D-модель для придания рельефности, фактуры и цвета. Оно широко применяется в видеоигровой индустрии, дизайне и кинопроизводстве при имитации реалистичных поверхностей различных объектов, эффектов состаривания, влияния погодных условий, механического воздействия и т.д.

Текстурирование требует меньше ресурсов, чем создание высокополигональных объектов. Оно не подразумевает изменения геометрии трехмерного объекта (увеличения числа полигонов) и соответствующих сложных расчетов.

previous arrowprevious arrow
Текстурирование автомобиля. Источник
Текстурирование автомобиля. Источник
Текстурирование автомобиля. Источник
Текстурирование автомобиля. Источник
next arrownext arrow
 

Основные виды текстурирования

Наиболее простой способ придать трехмерной модели фактуру — наложить на нее карту цвета. Это плоское растровое изображение, в котором иллюзорная геометрия текстуры создается благодаря комбинации темных и светлых участков, отображающих углубления и выпуклости. Такое текстурирование упрощает и ускоряет моделирование объекта и его отрисовку. Если внимательно рассмотреть готовый объект (особенно под углом), будет заметно, что он абсолютно плоский.

Чтобы придать 3D-модели или виртуальной поверхности иллюзию рельефности, используются следующие виды текстурирования:

  • bump mapping — к цветовой текстуре применяется одноканальная (черно-белая) карта высот и источник света, которые формируют эффект впадин и выпуклостей за счет различного освещения отдельных участков; 
  • normal mapping — в технологии рельефность текстуры достигается за счет цветной карты нормалей, RGB-каналы которой преобразуются в три координаты вектора, по которому рассчитывается освещенность поверхности;
  • parallax mapping — этот способ заключается в изменении координат отдельных пикселей текстуры, а также освещении с учетом рельефа по карте нормалей, что позволяет достичь максимально полной рельефности поверхности;
  • MIP-текстурирование — это наложение нескольких копий одной и той же текстуры с разным разрешением в зависимости от мощности видеокарты, близости виртуального объекта к наблюдателю и других факторов.

Больше ресурсов потребляет технология displacement map (карта смещений). К полигональной модели добавляются дополнительные вершины, которые смещаются выше или ниже плоскости полигона в соответствии с картой высот. В отличие от предыдущих методов, создающих лишь иллюзию рельефности, карта смещений формирует реальный рельеф текстуры. Хотя общая геометрия объекта не меняется (количество полигонов остается тем же), она становится более сложной. Из-за высоких затрат ресурсов на прорисовку данный метод по возможности заменяется более простыми способами.

Так как в природе не существует идеально ровных и гладких поверхностей, для текстурирования 3D-моделей можно использовать процедурно генерируемый визуальный шум. С его помощью достигаются эффекты потертости, шероховатости, фактуры различных материалов и поверхностей: грубой или мелкой штукатурки, бетона, асфальта, шлифованного металла, апельсиновой кожуры и т.д.

Как сделать текстуры?

Для создания текстур используются два основных метода:

  • отрисовка растровых изображений в графическом 2D-редакторе — например, Adobe Photoshop;
  • создание рельефных 3D-текстур в трехмерных графических редакторах — в частности, Adobe Substance 3D Designer, Autodesk Mudbox, The Foundry Mari, 3D-Coat.
Примеры текстур. Источник

Часто на практике 2D- и 3D-технологии комбинируются для создания максимально реалистичных текстур. Процесс текстурирования имеет различную сложность в зависимости от того, насколько проработанной и детализированной должна быть поверхность виртуального объекта. Например, для «мультяшной» анимации в стиле Pixar глубокой визуальной проработки предметов окружения, персонажей и поверхностей не требуется. Однако, чтобы создать фотореалистичные фактуры с различными эффектами состаривания, влияния погодных условий и т.д., понадобятся карты высот, отражений, бликов, затемнений, которые значительно усложняют процесс 3D-моделирования.

Другие термины на букву «Т»

← Все термины

Медиа Contented