Mitä poikkeutuskartoitus on?
Tässä oppaassa selitetään, mitä poikkeutuskartat ovat, miksi niistä on hyötyä ja miten niitä käytetään suunnitelmissa.
Todellisuuden ja virtuaalimaailmojen välinen raja on hämärtymässä yhä enemmän, eikä realistinen 3D-suunnittelu ole koskaan ollut tärkeämpää kuin nyt. Olipa kyse sitten peleistä, elokuvista tai arkkitehtuurista, pintakuvioidut 3D-objektit auttavat suunnittelijoita kertomaan syvällisempiä ja kiehtovampia tarinoita.
Poikkeutuskartoitus on 3D-suunnittelutekniikka, jolla luodaan todentuntuisia pintakuvioita 3D-ympäristöissä. Adobe Substance 3D:n kaltaisten alustojen avulla voidaan luoda realistisia poikkeutuskarttoja, mutta on silti hyvä ymmärtää, miksi tällä tekniikalla on merkitystä ja miten sitä käytetään oikein. Tässä oppaassa selitetään, mitä poikkeutuskartat ovat, miksi niistä on hyötyä ja miten niitä käytetään suunnitelmissa.
Poikkeutuskartoituksen ymmärtäminen
Poikkeutuskartoituksen määritelmä
Poikkeutuskartoitus on 3D-mallinnustekniikka, jossa lisätään malliin yksityiskohtia käsittelemällä sen geometriaa pintakuviokartan pohjalta. Ajattele poikkeutuskarttaa topografisena karttana, jossa huiput ja laaksot vastaavat mallin pinnan yksityiskohtia.
Poikkeutuskartoituksen edut 3D-suunnittelussa
Parannettu realismi
Kun mallin varsinainen geometria siirretään, tuloksena voi olla todentuntuisempi ulkoasu ja käyttötuntuma. Luonnossa asiat ovat harvoin sileitä tai täydellisiä, joten vaihtelevien pintakuvioiden lisäys tekee 3D-objekteista realistisempia.
Yksityiskohtaiset pintakuviot
Poikkeutuskartat lisäävät tarkkoja yksityiskohtia, jotka olisi muuten mahdotonta tai hidasta saada aikaan manuaalisesti..
Parannettu syvyys ja moniulotteisuus
Poikkeutuskartoissa on huippuja ja laaksoja, jotka lisäävät pintakuviointiin syvyyttä, valoa ja varjoja.
Poikkeutuskartta vs. normaalikartta
Normaalikarttojen käyttö 3D-suunnittelussa
Normaalikartat keskittyvät siihen, miten valo ponnahtaa pois pinnoilta. Tämä luo illuusion syvyydestä muuttamatta mallin geometriaa. Kartan maalaamat varjot ja korostukset huijaavat silmän näkemään pintakuvion, jota ei fyysisesti ole.
Poikkeutuskarttojen ja normaalikarttojen vertailu
Molemmat tekniikat tuottavat syvyyttä ja pintakuvioita, mutta ne suoritetaan eri tavoin. Poikkeutuskartat muuttavat objektin pinnan varsinaista verkkoa, kun taas normaalikartat vaikuttavat vain valaistukseen.
Ajatellaan esimerkiksi, että olet rakentamassa 3D-mallia tiiliseinästä. Normaalikartassa näkyy tiilien päällä valoja ja varjoja 3D-ulkoasua varten, mutta poikkeutuskartta työntää kunkin tiilen fyysisesti ulos pinnasta sekä luo dynaamisemman, realistisemman vaikutelman.
Poikkeutus- ja normaalikarttojen yhdistämisen edut
Poikkeutuskartat ja normaalikartat ovat erilaisia, mutta se ei tarkoita, etteikö niitä molempia voisi käyttää. Itse asiassa niiden yhdistäminen voi tuottaa näyttäviä tuloksia ja ultrarealistisia luomuksia. Pinnat näyttävät sekä fyysisesti että optisesti pintakuvioiduilta todentuntuisten 3D-mallien luontia varten.
Miten poikkeutuskartoitus toimii?
Poikkeutuskartoitus tuo esiin mallin hienommat yksityiskohdat muuttamalla sen geometriaa. Sen sijaan, että se simuloisi pintakuvion ulkoasua, se lisää todellisia pintakuvioita mallin pintaan.
Syöte: korkearesoluutioinen poikkeutuskartta.
Poikkeutuskartta on harmaasävykuva, jossa harmaan eri sävyt esittävät poikkeutuksen eli liikkeen tasoa, joka objektin osalla tulisi olla.
- Valkoiset alueet ovat korkeimpia kohtia eli huippuja.
- Mustat alueet ovat matalimpia kohtia eli laaksoja.
- Harmailla alueilla korkeus vaihtelee. Mitä tummempi harmaa, sitä matalampi alue ja päinvastoin.
Tulos: yksityiskohtainen 3D-malli pinnan vaihteluilla.
Kun olet luonut poikkeutuskartan, on aika käyttää sitä mallissa.
- Lue kartta. 3D-mallinnusohjelmisto lukee poikkeutuskartan harmaasävyarvot.
- Muuta geometriaa. Ohjelmisto työntää tai vetää kärkipisteitä näiden arvojen perusteella mallin verkossa. Tämä antaa mallille uuden, teksturoidun pinnan.
- Näköistä. Kun olet säätänyt geometriaa, näköistä malli. Katso, miten valo vaikuttaa pinnan uusiin yksityiskohtiin luoden realistisia korostuksia ja varjostuksia.
Vaiheittainen opas poikkeutuskartoituksen käyttöönottoon.
Tarvittavat ohjelmistotyökalut
- 3D-mallinnusohjelmisto Kun haluat luoda tai tuoda 3D-perusmallin, tarvitset ohjelmiston, joka voi olla esimerkiksi Blender, Maya tai 3ds Max.
- Pintakuvioiden maalausohjelmisto Sitten voit luoda Adobe Substance 3D:n avulla laadukkaita poikkeutuskarttoja malliasi varten.
- Näköistysohjelmisto Kaikissa 3D-mallinnustyökaluissa on sisäänrakennetut näköistysohjelmat, mutta voit aina valita erikoistuneen ohjelmiston, kuten V-Ray tai Render Man.
3D-mallin valmistelu
Valitse malli, jossa olisi hyötyä lisätekstuurista. Mallissa on myös oltava suuri polygonimäärä, jotta poikkeutuskartta toimii oikein. Määritä UV-kartoituksen avulla, miten poikkeutuskartta kiertyy 3D-mallin ympärille.
Poikkeutuskartan tuonti ja käyttö
Lataa poikkeutuskartta 3D-ohjelmistoosi. Määritä materiaali poikkeutuskarttaan ja suorita nopea näköistys nähdäksesi, miltä poikkeutuskartta näyttää. Tämä ei ole lopullinen ulkoasu, mutta se antaa yleisen käsityksen ennen etenemistä.
Asetusten säätö haluttuja tuloksia varten
- Poikkeutuksen voimakkuus tai korkeus Tämä ohjaa poikkeutusvaikutuksen voimakkuutta.
- Alijaon tasot Jos ohjelmistosi sallii alijaon, hienosäädä verkkoa tämän toiminnon avulla alueilla, joille tarvitaan lisää yksityiskohtia.
- Pehmennys Estä liian terävät siirtymät käyttämällä pehmennysasetuksia, jotka sekoittavat poikkeutuksen saumattomasti malliin.
Esimerkkejä ja käyttötapauksia
Poikkeutuskartoitus on tehokas ja monipuolinen tekniikka, jota käytetään monilla aloilla.
Arkkitehtoninen visualisointi
Arkkitehdit voivat lisätä poikkeutuskartoituksen avulla pintakuvioita malliensa tiiliseiniin, kivettyihin käytäviin ja kattotiiliin.
Hahmojen mallinnus
Elokuvien animoijat ja taiteilijat lisäävät poikkeutuskarttojen avulla hienoja ryppyjä, uurteita, arpia ja ihohuokosia hahmon kasvoihin. Tämä tekniikka sopii hienosti myös realististen vaatteiden, haarniskojen tai olioiden nahkojen luontiin.
Pelisuunnittelu
Videopelien suunnittelijat rakentavat poikkeutuskarttojen avulla immersiivisiä 3D-ympäristöjä, joissa on vuoria, laaksoja ja kraatereita. He herättävät puiden kaarnan, mukulakivitiet, aseet ja muut kohteet eloon luodakseen immersiivisiä digitaalisia kokemuksia.
Vinkkejä ja parhaita käytäntöjä
- Säilytä yhdenmukainen valaistus. Varmista, että valo osuu poikkeutuskarttaan tasaisesti. Varjot ja korostukset voivat vääristää poikkeutusta, joten tarkista valaistus vielä kertaalleen ennen suunnitelman viimeistelyä.
- Tavoittele korkeaa resoluutiota. Mitä yksityiskohtaisempi poikkeutuskartta on, sitä parempia tuloksia saat. Ota kuitenkin käyttötapaus huomioon – korkearesoluutioiset mallit saattavat olla liikaa tai latautua liian hitaasti joissakin tapauksissa.
- Muista polygonien tiheys. Poikkeutus muuttaa geometriaa fyysisesti. Jos mallissa ei ole tarpeeksi polygoneja, tulos näyttää möhkälemäiseltä tai vääristyneeltä.
Lisää realismia: Adobe Substancen poikkeutuskartoitus käyttöön.
Poikkeutuskartoitus on suositeltava tekniikka, joka tuo elävyyttä 3D-malleihin lisäämällä niihin tarkkoja yksityiskohtia ja syvyyttä. Adobe Substance 3D:n kaltaiset työkalut yksinkertaistavat poikkeutuskarttoja, joten rajana on vain mielikuvituksesi. Substance 3D:n intuitiivisen käyttöliittymän avulla sekä aloittelijat että ammattilaiset voivat käyttää laadukkaita poikkeutuskarttoja tarkasti.
Elävöitä suunnitelmiasi. Hyödynnä poikkeutuskartoituksen teho Adobe Substance 3D:ssä.