Mitä 3D-pintakuviot ovat ja miten niitä luodaan?

Oletusarvoisesti useimmat 3D-mallit näkyvät ohjelman oletuksen mukaisena harmaana, joten 2D-valokuvat täytyy kohdistaa mallin pintaan käyttämällä jotakin monista menetelmistä. 3D-pintakuviointi antaa 3D-mallille syvyyttä. Se sisältää juuri kuvatun prosessin, jossa kuvia liitetään mallin pintaan, sekä materiaalin ominaisuuksien määrityksen sen selvittämiseksi, miten valo vaikuttaisi siihen. Tätä lähestymistapaa kutsutaan fysiikkaperusteiseksi renderöinniksi eli PBR:ksi. PBR-materiaalit ovat suosittu menetelmä mallin nopeaan pintakuviointiin. Vaikka ohjelmistot eroavat toisistaan lähestymistavoissaan tähän prosessiin, Adobe Substance 3D Painter on alan johtava ratkaisu.

3D-mallin tarpeiden mukaan voit käyttää 2D-kuvia pinnalla tai työskennellä materiaalien avulla. Tässä on erittely yleisistä termeistä, jotka auttavat ymmärtämään saatavana olevia työkaluja 3D-pintakuviointiprosessin aikana.

Materiaaleilla on monia muotoja. Seuraavassa on tarvittavat tiedot.

Materiaali on yleensä nelikulmainen kuva, joka sisältää useita tietoluokkia. Ne vaikuttavat siihen, miltä materiaali näyttää näköistetyssä 3D-tilassa, esimerkiksi syvyyden, varjojen ja valon heijastavuuden simuloinnilla.

PBR-materiaalit tulivat käyttöön RAM-muistin parannuttua tietokonelaitteissa, mikä mahdollisti monimutkaisempien algoritmien laskennan. PBR-materiaaleissa on joukko parametreja, joita taiteilijat voivat muuttaa matkimaan tarkasti todellisen maailman pintoja. PBR-materiaali voidaan siirtää mihin tahansa näkymään valaistuskokoonpanoista riippumatta, ja se näkyy tämän mukaisesti.

PBR:ssä käytetään kymmentä erilaista karttatyyppiä:

1. Albedo

2. Normaali

3. Roughness

4. Metalness

5. Specular

6. Height

7. Opacity

8. Ambient occlusion

9. Refraction

10. Emissive color

Ei ole kuitenkaan epätavallista törmätä muihin kuin PBR-materiaaleihin. Niitä ei ole standardoitu, joten niitä käyttävien ohjelmien lähestymistavat voivat vaihdella suuresti.

Nyt kun tiedät hieman enemmän alan standardeista materiaalien luonnissa, siirrytään siihen, miten 3D-malleja tarkalleen ottaen pintakuvioidaan.

3D-mallinnusohjelmistolle tulee määrittää, miten pintakuvioita ja materiaaleja käytetään mallin pinnassa. Perinteisesti tämä on tehty ensin mallin UV-kartoituksella. 3D-verkko on yksinkertaisesti monien 2D-polygonien kudelma, joten voisit asettaa koko verkon litteäksi, jos haluaisit ”leikata” saumoja strategisesti oikeisiin paikkoihin. Tällä tavoin voit purkaa mallin ja näyttää kaikki sen polygonit 2D-tilassa, johon voidaan helposti lisätä pintakuvioita.

Lisää pintakuvioita ja materiaaleja sekä määritä parametreja sen mukaan, mikä jäljittelee parhaiten objektin pinnan ominaisuuksia todellisessa maailmassa. Olitpa sitten esittämässä ihmisen ihoa, turkkia, kangasta tai metallia, kaikki nämä pinnat vaativat hienovaraisia eroja näyttääkseen oikeilta ja toimiakseen todentuntuisesti valon mukaan. Pala nahkaa voi esimerkiksi olla niin uusi ja kiiltävä, että se heijastaa valoa, tai se voi olla niin karhea ja kulunut, ettei se heijasta valoa lainkaan.

Adobe Substance 3D sisältää viisi tehokasta sovellusta, jotka auttavat 3D-taiteilijoita onnistumaan työssään. Automatisoimalla ja käsittelemällä monia 3D-luonnin teknisiä näkökohtia sovelluksiamme käyttävät taiteilijat voivat keskittyä luovaan prosessiin paremmin. Katso lisätietoja pintakuvioiden luonnista 3D-malleihin asiantuntijoidemme kolmesta vinkistä.

Huonolla topologialla varustettua mallia on hyvin vaikeaa UV-kartoittaa ja pintakuvioida. Materiaalien ja pintakuvioinnin ruutumaisen luonteen vuoksi saumat ovat usein väistämättömiä. Kun niitä hallitaan huonosti, pintakuvion ulkoasuun voi aiheutua ongelmia. Karkea sauma voi esimerkiksi näkyä kohdassa, jossa sellaista ei fyysisesti pitäisi olla. Tämä aiheuttaa näkyvän viivan pintakuvioon kohdassa, jossa kaksi pintakuviota eivät osu yhteen saumattomasti.

Kun mallinnat Substance 3D Modelerin avulla, et joudu huolehtimaan polygoneista tai UV-kartoituksesta lainkaan. Modeler käyttää voxel-pohjaista lähestymistapaa, jolloin voit veistää mallia samalla tavalla kuin savea. Kun olet valmis, Modeler muuntaa veistoksesi verkoksi ja UV-kartoittaa verkon puolestasi.

Adobe Substance 3D Painter on tehokas 3D-pintakuviointityökalu. Painterin avulla et joudu huolehtimaan yhtä paljon yksittäisistä pintakuviokartoista ja UV-osoitusten hallinnasta. Voit maalata objektiin suoraan, käyttää materiaaleja ja luoda mukautettuja materiaaleja tosiajassa. Kun olet valmis, Painter vie materiaalisi ja pintakuviokarttasi niin, että ne ovat valmiina käytettäviksi peliohjelmassa tai haluamassasi paikassa.

Toinen hyvä tapa luoda valokuvarealistisia materiaaleja nopeasti on tallentaa omia materiaaleja 3D-tallennusohjelmistolla, kuten Adobe Substance 3D Samplerillä. Sampler luo tekoälyn ja automaation avulla saumattomia materiaaleja todellisen maailman valokuvista ja muista kuvista. Käytitpä sitten älypuhelinta tai korkealaatuista kameraa, saat uskomattomia tuloksia täysin mukautettavia PBR-materiaaleja varten muutamassa minuutissa.

Pintakuviointi on korvaamaton vaihe jokaisessa 3D-tuotantoketjussa. Se on myös hyödyllinen kanava luovuudelle ja ilmaisulle. Olitpa sitten maalaamassa pintakuvioita käsin tai luomassa valokuvarealistisia materiaaleja, tämän vaiheen onnistuminen voi ratkaista projektin kohtalon.

Katso myös tästä hyödyllisestä oppaasta lisätietoja siitä, miten voit luoda upeita pintakuvioita Substance 3D:llä.