מהם מרקמים תלת-ממדיים ואיך אפשר ליצור אותם?

כברירת מחדל, רוב הדגמים התלת-ממדיים יוצגו בצבע האפור השטוח של התוכנה, כך שתמונות דו-ממדיות חייבות להיות ממופות על המשטח של הדגם באמצעות אחד מהשיטות הרבות הקיימות. יצירת מרקמים תלת-ממדיים מוסיפה תוכן לדגם תלת-ממדי. היא כולל את התהליך שתיארנו הרגע, של הוספת תמונות על משטח האובייקט, וכן גם את הגדרת ההעדפות שיקבעו איך התאורה תשפיע על האובייקט. הגישה הזאת נקראת עיבוד מבוסס פיזיקה (Physical Based Rendering או PBR) השימוש בחומרי PBR הוא שיטה פופולרית לצורך יצירת מרקמים לדגמים במהירות. תוכנות שונות יתייחסו לתהליך הזה בצורה שונה, אך היישום Adobe Substance 3D Painter הוא הפתרון המוביל בתעשייה.

בהתאם לצרכים של הדגם התלת-ממדי, תוכלו להחיל תמונות דו-ממדיות למשטח. לחלופין, תוכלו לבחור לעבוד עם חומרים. כאן נפרט כמה מונחים נפוצים כדי לעזור לכם להבין אילו כלים זמינים עבורכם במהלך תהליך יצירת המרקמים בתלת-ממד.

יש מגוון רחב של חומרים. אלו הפרטים שכדאי לדעת.

"חומר" הוא בדרך כלל תמונה מרובעת שמכילה קטגוריות מרובות של נתונים שמשפיעים על אופן התצוגה של החומר בחלל תלת-ממדי מעובד, כולל, בין השאר, סימולציה של עומק, הצללות והשתקפויות של האור.

היצירה של חומרי PBR התאפשרה הודות לשיפורים בזיכרון RAM של קושחות מחשב, אשר אפשרו חישוב של אלגוריתם מורכב יותר. לחומרי PBR יש אוסף פרמטרים שאומנים יכולים לשנות כדי לחקות משטחים מהעולם האמיתי באופן מדויק. ניתן להזיז חומרי PBR אל כל סצנה, ללא תלות בהגדרות התאורה, והם יוצגו בצורה המתאימה.

יש עשרה סוגים שונים של מפות שמשתמשים בהן ב-PBR:

1. Albedo (אלבדו)

2. Normal (רגילה)

3. Roughness (מחוספסת)

4. Metalness (מתכתית)

5. Specular (אספקלרית)

6. Height (גובה)

7. Opacity (אטימות)

8. Ambient occlusion (אטימות אופפת)

9. Refraction (שבירה)

10. Emissive color (צבע פלט)

עם זאת, לא נדיר להיתקל גם בחומרים שאינם PBR. אלו חומרים שלא נבנו לפי תקנים מסוימים, כך שכל תוכנה עשויה להשתמש בהם לפי גישות רבות ושונות.

כעת, אחרי שלמדנו קצת על הסטנדרט בתעשייה ליצירת חומרים, זה זמן מצוין להתמקד ביצירת מרקמים לדגמים תלת-ממדיים.

תוכנה למידול תלת-ממדי חייבת לדעת איך להחיל מרקמים וחומרים במשטחים של הדגם. באופן מסורתי, השלב הזה מבוצע ראשית על ידי פריסת UV של הדגם. הרשת התלת-ממדית היא רשת פשוטה של המון מצולעים דו-ממדיים, ולכן אפשר לפרוס את הרשת המלאה למצב שטוח אם רוצים "לחתוך" את התפרים במקומות הנכונים. באמצעות הפעולה הזאת, ניתן לפרוס את הדגם ולהציג את כל המצולעים במרקמים על חלל דו-ממדי כדי להחיל שינויים בקלות.

הוסיפו מרקמים וחומרים לאסוף פרמטרים בצורה שמחקה מאפייני משטחים של אובייקט מהעולם האמיתי באופן המדויק ביותר. אם רוצים לבנות עור של בני אדם, פרווה, בד או מתכת, לכל אחד מהמשטחים האלה יש דרישות שונות ומיוחדות כדי להציג אותם בצורה מתאימה ולגרום לאינטראקציה ריאליסטית עם אור. למשל, פיסה של בד עור יכולה להיות חדשה ומצוחצחת ולשקף את האור, אך היא יכולה להיות מחוספסת וישנה ולא לשקף אור כלל.

ל-Adobe Substance 3D יש חמישה יישומים עוצמתיים שעוזרים לאומני תלת-ממד לעשות עבודה מדהימה. האוטומציה והניהול של היבטים טכניים רבים ביצירת תלת-ממד מאפשרים לאומנים שמשתמשים ביישומים שלנו להתמקד יותר בתהליך היצירתי. קבלו מידע נוסף על אופן היצירה של מרקמים בדגמים תלת-ממדיים בעזרת שלוש העצות האלה מהמומחים.

דגם עם טופולוגיה לא טובה עלול להוות אתגר לפריסת UV וליצירת המרקמים. מטבעם, החומרים והמרקמים נוצרים מאריחים, ולכן בדרך כלל אי אפשר להימנע מהתפרים ביניהם. כאשר התפרים האלו לא מנוהלים בצורה טובה, עלולות לצוץ בעיות באופן התצוגה של המרקם. למשל, תפר צורם עלול להופיע כאשר אין היגיון פיזי לקיום שלו במיקום מסוים. תפר כזה עלול ליצור קו שנראה בבירור במרקם אם שני מרקמים לא משתלבים זה לצד זה בצורה חלקה.

כאשר הדגם משתמש ב-Substance 3D Modeler, אין צורך לדאוג לגבי המצולעים בפריסת UV. היישום Modeler משתמש בגישה מבוססת ווקסל, אשר מאפשרת לכם לפסל את הדגם בצורה דומה לפיסול בחמר. כשסיימתם, Modeler ינהל את ההמרה של הפסל לרשת ואז יבצע פריסת UV של הדגם לרשת.

Adobe Substance 3D Painter הוא כלי עוצמתי להוספת מרקמים בתלת-ממד. עם Painter לא תצטרכו לדאוג כל כך לגבי מיפוי של מרקמים יחידים ולגבי ניהול של מפות UV. אפשר לצייר ישירות על פרויקט, להחיל עליו חומרים וליצור עבורו חומרים בהתאמה אישית – והכול בזמן אמת. לאחר שסיימתם, היישום Painter ייצא מפות של החומרים והמרקמים כדי שיהיו מוכנים לשימוש במנוע משחקים או לכל צורך אחר שיהיה לכם.

דרך נהדרת נוספת ליצור חומרים עם מראה ריאליסטי במהירות היא לצלם את החומרים בעצמכם עם תוכנת צילום בתלת-ממד, למשל Adobe Substance 3D Sampler. היישום Sampler משתמש בבינה מלאכותית ובאוטומציות כדי ליצור חומרים חלקים מתמונות ומצילומים של העולם האמיתי. לא משנה אם משתמשים בסמארטפון או במצלמה מקצועית, אפשר להשיג תוך דקות תוצאות מדהימות לחומרי PBR שניתנים להתאמה מלאה.

יצירת מרקמים היא צעד חיוני בכל תהליך עבודה על תלת-ממד. היא מהווה גם פתרון שימושי ליצירתיות ולהבעה. אם מציירים את המרקמים באופן ידני או אם יוצרים חומרים מצילומים מציאותיים, ביצוע השלב הזה בצורה אופטימלית יכול לעשות את כל ההבדל בפרויקט.

למידע נוסף על אופן היצירה של מרקמים מקסימים ב-Substance 3D, תוכלו לעיין גם במדריך השימושי הזה.