Lokální změny povrchu (v 3D Max) - 3D grafika - 3Dscena.cz: 3D grafika jako na dlani

1. září 1999, 00.00 | Použití různých metod (noise/displacement/bump) při simulaci lokálních nerovností na povrchu může přinést velmi zajímavé výsledky.

Tipy do 3D Studia max v2.5+
dil 2.

Displacement a bump

Pri tvorbe nejakeho objektu se casto zamyslime nad tim, jak ho udelat trosku prirozenejsi, jak mu dodat nejake lokalni zmeny povrchu apod. V 3D Studiu Max mame mnoho zpusobu jak podobneho efektu docilit, ale v zasade se tyto metody daji rozdelit na dva typy:

• Zmeny docilovane primo v topologii objektu
• Zmeny az pri renderingu

(Ne)destruktivni zmeny topologie
Mame zde opet k dispozici nekolik moznosti jak pozadovaneho detailu docilit (jiste existuji dalsi metody, a pokud se o nejakych zajimavych dozvite,byl bych velice rad ,kdybyste se s ni podelili s ostatnimi(napr. mnou)):

• Destruktivni metoda na urovni Editable (edit) meshe
• Nedestruktivni metody modifikatoru Noise a displacement / pluginy
• Specialni pouziti Space warpu Noise a Displacement

Edit(able) mesh
Popis modifikatoru Edit mesh a typu objektu Editable mesh presahuje moznosti tohoto tematu a proto bych se mu radeji venoval jindy. Zde nas bude pouze zajimat moznost vytahovani FACEu (fce. Extrude). V novejsich verzich pluginu Editable mesh a tusim ze i modifikatoru Edit mesh se vyskytuje uzitecna funkce Sweep select, ktera umoznuje oznacit (pridat k oznaceni/ubrat) FACEy/EDGE/VERTEXy jakymsi kreslenim po objektu. Kdyz mame hotovou selekci, muzeme pristoupit k vytahovani FACEu. Zvolte funkci Extrude a Amount a nastavte ji na nejakou mensi hodnotu. Po internetu se pohybuje i uzitecny script , ktery vybere nahodne FACEy a nahodne je vytahne, pricemz si muzete zvolit procento pokryti MESHe a velikost vytazeni. Tuto funkci lze vyuzit i pro jakousi formu modelovani mest - mrakodrapu. (Vytvorte si box se segmentaci 30x30x1 (nebo podobne), oznacte FACEy, ktere by mely tvorit 'ulice', v menu selection zvlote SELECTION INVERT a na vysledek aplikujte zmineny script, zbyva jen otexturovat)

Ukazka kombinace ruznych metod na upravu povrchu
zpet nahoru

Noise a displacement modifikatory
Pouziti modifikatoru temer nema omezeni a lze je pouzit k MNOHA efektum. Zde vsak vyuzijeme pouze planarni typ mapovani u diplacement mapy. V jejich moznostech si lze zvolit jak proceduralni mapu tak externi obrazek / animaci. Pouziti ruznych sumu (NOISEu) se hodi pro ziskani dojmu hrubosti povrchu, nerovnosti, avsak pouze v urovni FACEu a VERTEXu. Displacement mapa se da mimo jine pouzit i pro efekty typu slapoty ve snehu, stopa po pneumatikach v blate, propad pudy pri zemetreseni, pukani zeme apod. Staci pouzit prislusne animace v odstinech sedi jako vyskove mapy. K vytvoreni podobne animace lze pouzit MNOHO softwarovych produktu (Photoshop/FD Painter apod.), ze sharewareovych bych se primlouval za Paint Shop Pro a jeho Animation Shop (toto nema byt skryta reklama - pouze doporuceni)

Nasledujici obrazky ukazuji vliv noise a displacement(Spherical mapping) modifikatoru na objekt, koule vlevo ma zobrazeny jednotlive VERTEXy, aby bylo videt s jakou topologii byly objekty modifikovany.

Zajimaveho efektu se da docilit napr pouzitim freewareoveho pluginu Decay od Blur studios

zpet nahoru

Spacewarp(y)
Spacewarpy jsou vlastne jakousi zvlastni odrudou modifikatoru, ktere pusobi pouze na objekty, ktere jsou ke Spacewarpum pripojeny funkci Bind to spacewarp(rikejme jim pracovne deti) a pusobi tedy nezavisle na poloze techto 'deti'. Muzete si to sami vyzkouset (treba vytvorte jiste duverne znamy box se segmentaci 30x30x1, vytvorte spacewarp displace s prirazenou mapou checker, umistnete toto 'gizmo' kam chcete a pak k nemu pripojte vyse zminenou fci. Bind to spacewarp a posouvejte box, ktery jste vytvorili pobliz gizma. Pokud jse SPACEWARPU priradili nejakou silu (polozka strength) (treba 3) mel by se zmineny box deformovat podle polohy vuci zminenemu gizmu). Stejne funguje i spacewarp noise.Pohrajte si s ruznymi nastavenimi k docileni pozadovaneho efektu.
S trochou prestavivosti byste na nasledujicich obrazcich meli videt vytlacenou kanadskou vlajku do pole koule.

Planar displace spacewarp, strength okolo 200, pouzita bitmapa: kanadska vlajka, pole 10x10 Geosphere radius:50 segments:5

zpet nahoru

Displacement a bump mapy v material editoru
Tyto mapy se pouzivaji podobne jako zminovane modifikatory s tim rozdilem, ze se aplikuji az pri renderingu. Bump mapa v podstate pouze simuluje nerovnosti povrchu pomoci modifikace povrchove normaly - pekny efekt pri pohledu zeshora, avsak podivate-li se na objekt z maleho uhlu, uvidite stale tu 'plochost'. Displacement mapa ma jedno PODSTATNE omezeni a to takove, ze ji lze aplikovat pouze na parametricke plochy (NURBS nebo Bezier Patch) a u Patchu dokonce pouze na samostatny plat. Navic meni topologii (pocet VERTEXu, takze se vypocet znacne! prodlouzi). Dluzno podotknout, ze zminovane bump mapy se dokonce uz objevily podporovane v hardwaru nekterych novych grafickych karet. Nasledujici obrazky ukazuji vliv bump a displacement mapy (Noise typ Fractal) na kouli

koule vpravo u posledniho obrazku mela pri renderingu pres pul milionu FACEu!(z puvodnich priblizne 5000)

Pred pouzitim diplacement mapy musela byt koule kolapsovana na NURBS objekt.

zpet nahoru

Pokrocili
V teto rubrice bych chtel opet trosku podrobneji rozebrat problematiku zminovanych bump a displacement map. Ve spojeni s pluginy na prime kresleni na objekty se da vytvorit nastroj na modelovani (pomoci diplacement modifieru) v realnem case v prostoru. Jina uzitecna moznost je spojeni bump mapy s mapou Vertex color, ktera pri vhodne kombinaci a bump mapou (a mapou Mask) vytvorit objekt, u ktereho nastavenim barvy vertexu (u editable MESHe)ovladame vliv BUMP efektu. Bump mapy se da take s vyhodou vyuzit k simulaci hladiny vody (lesknouci se hladina s vlnkami pri zapadajicim slunci...)
zpet nahoru

Autor se omlouva za jakekoliv nepresnosti a omyly kterych se mohl dopustit pri psani tohoto textu. S pripadnymi navrhy a pripominkami(popr. dotazy) se obracejte na adresu
Ondrej Marek 1999