Понравилась статья? Поделитесь:

 Урок по практическому использованию PBS, часть 2

Это продолжение серии статей о физически корректном текстурировании (PBS - physically based shading). Первую часть читайте тут.

Необработанный металл (raw metal).

Карта металличности заполняется 0 и 1 - металл или нет, - и используется, чтобы определить необработанный полированный металл. Как правило, интервал по шкале серого цвета для необработанного металла составляет 235-255 sRGB для карты металличности. Металлические участки, попадающие в этот диапазон, должны обладать величиной отражательной способности от 70 до 100%, как показано на рисунке 12. Напоминаем, что эти значения основаны на измерениях реальных данных.

Базовый цвет металлов для PBR материалов

Рисунок 12: необработанной металл будет определяться как >=235 sRGB по шкале серого цвета.

Слой ржавчины или диэлектрик.

Когда поверхность подвергается воздействию окружающей среды, может появиться необходимость показать металл как окислившийся или учесть влияние других факторов, таких как слой грязи или сажи . К металлу, подвергшемуся окислению, т.е. ржавому, надо относиться как к диэлектрику. То же самое верно и для окрашенных металлических поверхностей. Например, если вы присмотритесь к участкам окрашенной металлической поверхности, где краска была поцарапана или счищена, то увидите “необработанной” металл (белый цвет на карте металличности) , как показано на рисунке 13.

PBS: окрашенный металл - это уже диэлектрик

Рисунок 13: Окрашенный металл рассматривается как диэлектрик. A - необработанный металл просматривается сквозь краску. B - краска (диэлектрик).

Карта металличности может представлять смешанное состояние между металлом и неметаллом, которое обозначается переходными значениями серого цвета. Главное, что если значения серого цвета на карте металличности ниже 235 sRGB, то вам придется понизить значение величины отражения для базового цвета. Например, посмотрите на слой грязи, который частично покрыл участки чистого металла, как показано на рисунке 14.

PBS: как правильно добавить грязь на карту металличности

Рисунок 14: Диапазон шкалы серого цвета для необработанного металла определяется как >=235 sRGB на карте металличности. A - в базовом цвете есть грязь. B - области грязи отсутствуют на карте металличности. C - это приводит к тому, что отражательная способность металла будет очень маленькой (как показано КРАСНЫМ) в местах грязи (ведь она берётся из карты базового цвета) . D - правильная карта металличности должна содержать области, которые являются чем-то средним между металлом и неметаллом. 

Грязь - это диэлектрик. И если вы оставите карту металличности просто белой, то участки, покрытые грязью, будут обладать тем же коэффициентом отражения, что и металл. Цвет грязи на карте Base Color гораздо темнее, чем цвет металла (цвет которого должен быть светлым, чтобы получить 70-100% отражения для полированных металлов). Затемняя значения карты металличности на грязных участках, вы создадите соответствующий переход между коэффициентами отражения диэлектрика и металла.

Видимость слоя грязи на карте металличности показывает на сколько сильно будет приглушено отражение. Здесь нет четко установленных правил. Вы просто смещаетесь от сильноотражающей поверхности (проводник) до слабоотражающей поверхности (диэлектрик).

Пакеты Substance позволяют легко имитировать влияние погоды и контролировать, как эти эффекты будут влиять на разные каналы (карты) благодаря поддержке многоканальности (multi-channel). В Substance Designer и Substance Painter вы просто меняете настройки эффекта, а это автоматически ведет к изменению карт. Например, в Substance Designer вы можете использовать ноду Мaterial Color Blend, чтобы применить эффект грязи сразу в нескольких каналах. Чтобы контролировать степень загрязнённости металла, достаточно подвигать слайдер значения металличности в ноде Мaterial Color Blend, как показано на рисунке 15.

PBS: смешение грязи по разным каналам substance designer

Рисунок 15: Material Color Blend - низкое значение металличности соответствует тонкому слою грязи (промежуточное состояние между грязью и металлом).

Важно: металл, подвергшийся окислению, т.е. ржавый, необходимо рассматривать как диэлектрик. То же самое верно и для окрашенных металлических поверхностей.

  1. Черный (0.0) = неметалл, а белый (1.0) = металл. Могут использоваться промежуточные значения серого цвета для учета ржавчины или грязи.
  2. Если цвет на карте металличности ниже значения 235 sRGB, то цвет на Base Color нужно затемнить (уменьшить коэффициент отражения).

Шероховатость (Roughness, читается рафнес).

Карта шероховатости описывает неровности поверхности. Из-за этих микронеровностей происходит рассеивание света, как показано на рисунке 16.

PBS: как управлять гладкостью/шероховатостью поверхности

Рисунок 16: Карта шероховатости описывает неровности поверхности, которые приводят к диффузии света. Белый цвет на карте Roughness соответствует чрезвычайно шероховатой поверхности. Чёрный - идеально гладкая поверхность.

Как говорилось в теоретической части статьи, направление отражения света будет случайным образом меняться в зависимости от шероховатости поверхности. Шероховатость меняет направление отражённого света, но интенсивность света остается постоянной. Чем шершавее поверхность, тем шире будут блики и менее яркие. У гладких поверхностей блики будут более собранные (в одну чёткую точку), из-за чего они могут казаться более яркими или более интенсивными, хотя отражается такое же количество света.

На карте шероховатости черный (0.0) представляет гладкую поверхность, а белый (1.0) - шероховатую. Эта карта является самой творческой, поскольку она позволяет художнику визуально показать характер поверхности. Вдобавок, она позволяет творчески рассказать историю поверхности/объекта:

  • какова окружающая среда?
  • к ней относились с заботой или пренебрежительно?

Состояние поверхности может многое рассказать о том, в какой среде находилась/жила модель, а значит позволит модели быть лучше интегрированной в тот мир, который вы создаёте.

Карта шероховатости не может быть правильной или неправильной. У художника полный творческий контроль.

Хорошей базой для карты шероховатости может послужить карта нормалей. Карта нормалей зачастую содержит ключевые детали поверхности, которые также должны быть представлены и на карте шероховатости.

Руководство по созданию карты Roughness.

  • Используйте творческий подход и расскажите историю поверхности.

Продолжение будет.

Источник.

P.S. Всё идёт к тому, любая презентация продукта для конечного клиента будет проходить в реальном времени и с красивой картинкой (а то и вовсе с помощью виртуальной или дополненной реальности). Даже после прохождения курсов дизайна интерьера вам пригодятся эти знания. Ведь разработать дизайн - это половина работы. Нужно же ещё продать его клиенту. А для этого лучше всего подойдёт какой-то игровой движок (Unreal Engine или Unity), где вы сможете в реальном времени показать вашу задумку в реалистичном стиле, а значит - с PBR шейдерами.

P.P.S. Спасибо Тане Еременко за помощь с переводом.




Подпишитесь на обновление блога (вот 3 причины для этого).
Введите ваш e-mail:





Вам понравилась статья? Хотите отблагодарить автора? Расскажите о ней друзьям:
Или подпишитесь на обновление блога по E-Mail.
(via FeedBurner)

Введите ваш e-mail (используется только для отправления обновлений блога):

Оставить комментарий

(обязательно)

не публикуется (обязательно)

Все комментарии проходят ручную проверку. При малейшем намёке на спам или негатив - удаляю.

Подписаться по e-mail на новые комментарии

© 2008 - 2018 3dyuriki.com
Для связи со мной 3dyuriki@gmail.com