Co je mapování posunutí?
V tomto průvodci se dozvíte, co jsou mapy posunutí, v čem spočívá jejich přínos a jak je můžete používat ve svých návrzích.
Hranice mezi realitou a virtuálním světem se stále více stírá a důležitost realistické 3D grafiky neustále roste. Ať už jde o hry, filmy nebo architekturu, texturované 3D objekty pomáhají návrhářům vytvářet působivější a přesvědčivější obsah.
Mapování posunutí je technika používaná při tvorbě 3D návrhů, pomocí níž lze vytvářet realistické textury ve 3D prostředí. K vytvoření realistických mapování posunutí můžete využít platformy jako Adobe Substance 3D, ale i tak je dobré pochopit, proč je tato technika důležitá a jak ji správně používat. V tomto průvodci se dozvíte, co jsou mapy posunutí, v čem spočívá jejich přínos a jak je můžete používat ve svých návrzích.
Principy mapování posunutí
Definice mapování posunutí:
Mapování posunutí je technika 3D modelování, která přidává do modelu detaily změnou jeho geometrie s využitím mapy textur. Mapu posunutí si můžete představit jako topografickou mapu, kde vrcholy a údolí odpovídají detailům na povrchu modelu.
Výhody použití mapování posunutí v 3D návrhu
Realističtější vzhled
Posunutím skutečné geometrie modelu lze dosáhnout realističtějšího vzhledu a dojmu. Objekty v přírodě jsou málokdy hladké nebo dokonalé, takže přidáním proměnlivé textury získají 3D objekty realističtější vzhled.
Detailnější textury
Mapy posunutí přidávají složité detaily, kterých by jinak nebylo možné dosáhnout ručně, nebo by to bylo časově náročné.
Větší hloubka a prostorovost
Mapy posunutí obsahují vrcholy a údolí, které textuře povrchu dodávají hloubku, světlo a stíny.
Mapa posunutí vs. normálová mapa
Používání normálových map ve 3D designu
Normálové mapy se zaměřují na odraz světla od povrchů. Umožňují tak vytvářet iluzi hloubky bez změny geometrie modelu. Vykreslováním stínů a světel „klamou“ oči diváka, který vidí texturu tam, kde fyzicky není.
Porovnání map posunutí a normálových map
Obě techniky vytvářejí dojem hloubky textury, ale provádějí se odlišně. Mapy posunutí mění skutečnou mřížku povrchu objektu, zatímco normálové mapy ovlivňují pouze osvětlení.
Řekněme, že vytváříte 3D model cihlové zdi. Normálová mapa zobrazí na cihlách světlo a stíny, čímž jim dodá 3D vzhled, ale mapa posunutí fyzicky vytlačí každou cihlu z povrchu a vytvoří tak dynamičtější, realističtější efekt.
Výhody kombinace map posunutí a normálových map
Mapy posunutí a normálové mapy se liší, což ale neznamená, že nemůžete použít oboje zároveň. Ve skutečnosti můžete jejich kombinací získat velmi působivou a realistickou grafiku. Povrchy budou vypadat jak fyzikálně, tak opticky texturované a vytvoří realistické 3D modely.
Jak mapování posunutí funguje
Mapování posunutí zdůrazňuje jemné detaily modelu změnou jeho geometrie. Namísto simulace vzhledu textury přidává na povrch modelu skutečnou texturu.
Vstup: mapa posunutí s vysokým rozlišením
Mapa posunutí je obrázek ve stupních šedi, ve kterém různé odstíny šedé představují úroveň posunutí neboli pohybu, jakou by měla daná část objektu mít.
- Bílé plochy jsou nejvyšší body neboli vrcholy.
- Černé plochy jsou nejnižší body neboli údolí.
- Šedé oblasti tvoří spektrum mezi nimi. Čím je šedá tmavší, tím níže se bod nachází, a naopak.
Výstup: podrobný 3D model s detaily povrchu
Když máte mapu posunutí připravenou, je čas ji aplikovat na model.
- Načtěte mapu. Váš software pro 3D modelování načte hodnoty stupňů šedi z mapy posunutí.
- Změňte geometrii. Na základě těchto hodnot software vysouvá nebo zasouvá vrcholy v mřížce modelu, který tím získá nový, texturovaný povrch.
- Vykreslete model. Po úpravě geometrie vykreslete model. Sledujte interakci světla s novými detaily povrchu a vychutnejte si realistické osvětlení a stíny.
Podrobný průvodce implementací mapování posunutí
Vyžadovaný software
- Software pro 3D modelování. K vytvoření nebo importu základního 3D modelu budete potřebovat software, jako je Blender, Maya nebo 3ds Max.
- Software pro malování textur. Poté pro model vytvořte vysoce kvalitní mapy posunutí pomocí kolekce Adobe Substance 3D.
- Software pro vykreslování. Všechny nástroje pro 3D modelování obsahují vestavěné vykreslovací moduly, ale pokud vám z nějakého důvodu nevyhovují, můžete použít specializovaný software, jako je V-Ray nebo Render Man.
Příprava 3D modelu
Vyberte vhodný model, na který chcete přidat texturu. Model musí mít vysoký počet mnohoúhelníků, aby mapa posunutí fungovala správně. Pomocí UV rozbalení nastavte, jak mapa posunutí obalí 3D model.
Import a použití mapy posunutí
Načtěte mapu posunutí do 3D softwaru. Přiřaďte k mapě posunutí materiál a proveďte rychlé vykreslení, abyste viděli, jak bude mapa posunutí vypadat. Nejedná se o konečný vzhled, ale poskytne vám to hrubou představu, než budete pokračovat.
Úprava nastavení
- Míra neboli výška posunutí. Toto nastavení určuje, jak výrazný je efekt posunutí.
- Úrovně dělení. Pokud váš software umožňuje dělení, upravte pomocí této funkce mřížku v oblastech, které potřebují více detailů.
- Vyhlazení. Pomocí vyhlazení plynule prolněte posun s modelem. Zabráníte tím příliš ostrým přechodům.
Příklady použití
Mapování posunutí je efektivní všestranná technika používaná v mnoha odvětvích.
Architektonické vizualizace
Architekti používají mapování posunutí k přidávání textur na cihlové zdi, kamenné chodníky nebo třeba střešní tašky ve svých modelech.
Modelování postav
Filmoví tvůrci a animátoři pomocí mapování posunutí přidávají jemné linky, vrásky, jizvy a póry na obličeje postav. Tato technika se také výborně hodí k tvorbě realistického oblečení, brnění nebo kůže nejrůznějších tvorů.
Herní design
Herní designéři pomocí mapování posunutí vytvářejí úchvatná 3D prostředí posetá horami, údolími a krátery. Realistická kůra stromů, dlážděné cesty, zbraně a další prvky přispívají k působivým digitálním zážitkům.
Tipy a osvědčené postupy
- Zajistěte konzistentní osvětlení. Dbejte na to, aby světlo dopadalo na mapu posunutí rovnoměrně. Stíny a světla mohou posunutí zkreslovat, proto před dokončením návrhu věnujte osvětlení zvýšenou pozornost.
- Dávejte přednost vysokému rozlišení. Čím podrobnější je mapa posunutí, tím lepší získáte výsledky. Vždy však zvažte konkrétní případ použití – modely s vysokým rozlišením mohou být v některých případech příliš náročné nebo se mohou načítat příliš dlouho.
- Pamatujte na hustotu mnohoúhelníků. Posunutí fyzicky mění geometrii. Jestliže model nemá dostatek mnohoúhelníků, bude výsledek vypadat kostrbatě nebo zkresleně.
Zvyšte realističnost: využijte mapování posunutí v Adobe Substance
Mapování posunutí je nepostradatelná technika, která dodává 3D modelům složité detaily a hloubku. Adobe Substance 3D zjednodušuje její použití, takže jediným omezením je vaše představivost. V intuitivním rozhraní softwaru Substance 3D zvládnou precizně aplikovat vysoce kvalitní mapy posunutí profesionálové i začátečníci.
Oživte své návrhy. Využijte možnosti mapování posunutí v Adobe Substance 3D.