Materiály, textury a stínovače

Modelování je jeden z aspektů pro vytvoření realistického objektu. Další, neméně důležitý krok zahrnuje pokrytí objektu materiály a texturami. Zatímco modelování popisuje vytvoření tvaru objektu, je to materiál, který určuje, jak bude povrch po vykreslení vypadat.

Pokud světlo narazí na objekt v reálném světě, reaguje na vlastnosti povrchu. Část světla povrch absorbuje a část odrazí. Lesklý objekt odráží světlo přímo, zatímco matný většinu světla absorbuje. V aplikaci odražené světlo neosvětluje okolní povrchy, ale lze nastavit materiály a textury tak, aby simulovaly reakci povrchů na světlo stejně jako v reálném světě. Pro vytvoření realistických textur používá Maya speciálně propojené Uzly, nazývané stínovací sítě (Shading Networks). Zdroj [47].

Přiřazení materiálu

Po vytvoření objektu je na něj automaticky aplikován výchozí materiál – Lambert1. Tento materiál je možné nahradit. Podržením pravého tlačítka myši nad objektem se zobrazí růžicové menu a lze zde vybrat nabídku Assign New Material. Po vybrání se otevře nové okno s nabídkou již existujících materiálů. Po aplikování u nich lze měnit vlastnosti pomocí Editoru atributů. Zdroj [47].

Hypershade Editor

Pokročilejší možnost mapování a texturování je pomocí Editoru hyperstínovače (Hypershade editor). Ten slouží k jednoduchému navržení, vytváření a používání materiálu a textur. Jeho okno lze otevřít pomocí nabídky Menu Windows > Rendering Editors > Hypershade nebo na Stavovém řádku pomocí ikony Display Hypershade Window.

V levé horní části obrazovky (1) se nachází Prohlížeč (Browser). Ten obsahuje všechny materiály, textury a světla, která uživatel vytvořil. Pro lepší přehlednost je rozdělen do karet podle kategorií. V horní pravé části obrazovky je Prohlížeč materiálu (Material Viewer) (2). Ten zobrazuje ukázku chování vytvořeného materiálu na komplexním objektu. Volný prostor uprostřed okna je Pracovní prostor (Work Area) (3) a slouží k vytváření a úpravě Uzlů (Nodes), jež získávají vlastnosti textury nebo materiálu. Jsou reprezentovány Uzly v podobě tabulek, kde jsou vypsány všechny jejich atributy. Tabulky a jednotlivé vlastnosti se na sebe navzájem napojují. Z levé strany tabulky jsou vstupní vlastnosti, z pravé strany výstupní. Pro vytvoření Uzlu stačí stisknout klávesu Tab a napsat název požadovaného Uzlu nebo ho lze vybrat z oddílu Vytvoř (Create) (5), umístěném v levém dolním rohu. Panel Vytvoř slouží pro přehlednější výběr při tvorbě Uzlů v Pracovním prostoru. V pravém dolním rohu se zobrazuje Okno vlastností (Property Window) (4). V něm lze editovat atributy vybraných Uzlů. Zdroj [47].

Typy materiálů a stínovačů

Chování světla potom, co narazí na povrch, je v reálném světě komplexní proces. Povrchová úprava může zdeformovat úhel odrazu, rozptýlit ho nebo jej úplně absorbovat. Velmi hladké povrchy mohou mít malou, až žádnou nedokonalost, a tím pádem nebude absorbováno žádné světlo a odraz bude přímý a ostrý. Tyto simulace z reálného světa jsou reprezentovány atributy Diffuse a Specular.

Nejpoužívanější typy materiálů

Materiál	Popis
Lambert	Nejobyčejnější materiál, matný, neodráží světlo. Hodí se pro papír a plasty.
Phong	Materiál nabízí ostrý odraz světla, vhodný pro skleněné povrchy.
PhongE	Podobný jako Phong, ale lze u něj nastavit více atributů a je optimalizovaný pro rychlejší vykreslení.
Blinn	Materiál odráží světlo do měkkých, kruhových odlesků. Hodí se pro kovové povrchy.
Antisotropic	Materiál vytváří eliptické odlesky. Hodí se pro vlasy, satén nebo CD.
Shading Map	Dovoluje vytvořit a řídit vlastní odlesky, hodí se pro animované postavy.

 

Nejpoužívanější typy stínovačů

Stínovač	Popis
Ramp	Poskytuje kontrolu nad přechody barvy při změně světla a úhlu kamery.
Ocean	Speciální stínovač pro vytvoření realistických vln a oceánu.
Hair Tube	Simuluje tenkou trubičku, která je moc malá na to, aby vytvářela stíny.
Layered	Umožňuje kombinovat více Uzlů materiálů.
Use Background	Původně určen pro kombinování objektů se záběry reálného světa.

Zdroj [47].

Úkol 1 – Přiřazení a úprava již existujícího materiálu

1. Otevřete scénu Houba.mb a uložte ji jako texturovana_houba.mb.
2. Stáhněte si předpřipravenou texturu.

3. Vyberte načtený objekt a podržením pravého tlačítka menu vyvolejte růžicové menu. Pod ním se nachází skupina nabídek. Vyberte Assign New Material….

4. Z nabídky vyberte Phong.

5. Otevřete si Attribute Editor a přejděte na kartu phong1.
6. V záložce Common Material Attributes u atributu Color stiskněte čtverec na pravé straně.
Otevře se nové okno.
7. Z tabulky vyberte File.

8. U atributu Image Name stiskněte ikonu na pravé straně a vyberte uloženou texturu.
Textura se nyní přiřadila k objektu.
9. Stiskněte numerickou klávesu 6 pro zobrazení textury objektů.



Pokud je textura pootočená a neodpovídá vaším představám:

10. Na Stavovém řádku vyberte ikonu Display Hypershade window.
11. Z oblasti prohlížeče vyberte myší povrch phong1 a pomocí růžicového menu vyberte Graph Network.
V Pracovním prostoru vidíte, jak je obrázek textury navázán na stínovač a dohromady vytváří povrch objektu.
12. Na levé straně grafu se nachází Uzel place2DTexture2, vyberte ho myší.
13. V okně vlastností nastavte u atributu Rotate UV hodnotu 90, případně takovou, jaká vyhovuje Vaším požadavkům.
14. Editor uzavřete, přesvědčte se o správnosti výsledku a scénu uložte.
15. Scénu uložte.