Конвертиране на текстури

Pbr: схващания и митове

PBR: Какво се е променило?

За да се разбере напълно как да създадете или да конвертирате съдържание, предназначено за Pbr системи, е важно да видим как променящите шейдъри. Един от най-големите разлики се - изчислява като напреднала осветление в модерни шейдъри. Днес ние имаме динамични светлинни източници, които хвърлят реалистични сенки и осветление на базата на изображение (IBL), който дава точна дифузия на околната среда и огледалните отражения. Това означава, че вече не е необходимо да се направи светлина, отражение или сянка на себе си в нашите текстури. Сега можем да отделят повече внимание на свойствата на репликация на материала, а не да се пекат осветление за определени условия.

В допълнение, оказване на линейното пространство означава, че няма повече нужда да се украсяват огледален карта в цвета върнем към нашия дифузия за получаване на неутрална, бяла отблясъци, докато спестяване на енергия в microsurface функция (грапава повърхност, ще има по-голям блясък, разпръсквайки светлина върху голяма повърхностна част) ни спасява от необходимостта ръчно върху картата блик, правят груби зони тъмни и лъскави бели зони. Това означава, че огледалните карти обикновено съдържат малко повече информация от "плосък" стойности (нюанси на сивото за диелектрици, цветни метали за някои) за всеки вид материал, а microsurfaces карта трябва да се определят по-голямата част вариации на повърхността.

За да се покаже разликите между традиционните и модерните шейдърите, ще използвам пушката, създаден за най-мрачните дни. Това Асет чудесен пример, защото това показва, техниките, че използват в процеса на създаване на PBR материал, а именно:

Дифузията е прекалено тъмно, то вероятно е направена за приятен вид в определен тип осветление на околната среда, но не и в голяма.
Атмосферния оклузия и карти кухина вече изпечени в дифузната и огледален. AO / кухина трябва да се добави към Shader в отделни входа, така че той може да ги използва в по-интелигентен начин. В допълнение, големи по размер на акционерното дружество, не трябва да се добави към огледален. защото засенчване не е това, което определя карта блик.
градиент на картата също се пече в дифузна и огледален. Картата на наклон може да е удобен инструмент за създаване на маски локални ефекти (напр мръсотия / прах в долната част на характера), обаче, те (маската) не е необходимо да се умножи директно с текстурата.
шейдър актив, който не вградена поддръжка на гланц карта. Това означава, че картата на огледален трябваше да направи двойно мито, като се опитва да изобрази на картата и отражението и microsurface, докато и двете използват една и съща стойност за всички от материал блясък.
Огледални стойности са установени "на око", а не на базата на реални данни. В резултат, боядисана в черно метал е твърде отразяващ и има леко жълт оттенък без очевидна причина, като пластмасови и каучукови материали, които не са достатъчно отразяващи.

Конвертиране на текстури: Традиционен -> PBR Specular

Сега, ние разбираме общите разлики между традиционните и Pbr шейдъри, ние можем да актуализира съдържанието да се работи с specular'om на физически правилния начин.

На първо място, аз се отстраняват всички изпечения осветление и градиентите албедо и огледален карти. AO и кухина са отстранени в две отделни текстура и са свързани към съответни входове на шейдър. След това, което направих дифузен карта запалка.

От този момент, аз споделям съдържанието на карти огледален блясък и огледален карти. Всички варианти на блясъка на повърхността, аз бях родена в картата къде актуализираните стойности за всеки материал. Ако вече имате карта гланц, да го проверите, за да се уверете, че промените имат смисъл. Например, пушки основен слой, метал - гладка / гланц от матов слой лак; докато драскотини по завършек лъскава слава могат да изложат на грунда да бъдат по-груб.

защото Повечето текстурни вариации са се преместили в блясъка на картата. ние можем да се съсредоточи върху стойностите на отразяваща способност. На този етап е много важно да се определи какво е метал и кое не (да, дори и да не се използва метод metalness). Причината за това е проста, изолатори (диелектрици), са склонни да имат отражение ценности небоядисани

4% в линейна пространство (или # 383838 в sRGB), минималната и максималната стойност, обикновено в интервала 2-16% (въпреки че някои диелектрици изключение камъни> 4%), докато чисти метали имат много по-високи нива на отражение обикновено в обхвата от 70-100%. Така, че е важно да се определи точно какъв тип материал, можете да си представите, когато става дума за намирането на правилния отражателната стойност.

На Съвета. Когато става въпрос за намиране на стойност, метален обект, който е боядисан или покрити с друго вещество се счита за изолатор, и единственото място, където има нулата става голи метал - метал.

Metalness метод срещу метод Specular

Преди да продължите, трябва да разберат основните разлики между metalness и огледален методи. Повечето игри двигатели в подкрепа на един или друг метод, Toolbag 2 (и UE4) поддържа и двете, която ви позволява да сравните техните предимства директно.

Най-голямата разлика между тях е как да картографира и дифузни отражения се определят текстурата проби. В огледален метод, тези стойности са определени с помощта на два текстурни карти.

metalness метод използва албедо карта. за определяне на дифузната и отразяващи съдържание, за да определи къде диелектричен материал, и където метала. Причината за това е, че металите провеждат електрически ток, което означава, че по-голямата част от фотони (които са електромагнитни вълни), отразена от повърхността, както и всички фотони, които преминават през повърхността се абсорбират и не се разпространяват, така че металите обикновено не са има дифузно компонент. Изолатори, отразяват много малко светлина (

4%) и по-голямата част от светлината, която засяга отскача на материал или разпръсва около повърхността, създаване на равномерно разпределение цвят.

На практика това означава, че много или дори всички (ако си текстура е само метали или изолирани части, но не и двете), дифузни или огледален карти няма да бъдат прехвърлени на информацията, така metalness метод обикновено е по-ефективна. Въпреки това, един недостатък на съдържанието и на дифузната и отразяващи съдържанието в една структура, е, че се появяват артефакти по протежение на границата на преход материали.

Блясък и грапавост карти определят една и съща информация, но обикновено в обратна смисъла. Gloss карта, с ярки неговите ценности, определя гладка / лъскава повърхност грапавостта и грубите / матирана повърхност. В някои ситуации, концепцията за бляскавост е синоним отразяваща способност. така че някои хора вземат грапавостта като по-разбираема дума. Тук не е важно това, което името на картата, а след това, което означава, че той носи; попитайте вашия технически изпълнител / инженер, ако имате въпроси.

метод Pros огледален

Отразяване и разсейване са монтирани директно в двата входа, методът може да е за предпочитане за художниците, които имат опит с традиционни шейдъри.
Повече контрол върху отразяващи диелектрици чрез пълноцветни вход.

Недостатъци огледален метод

Неправилни резултати, дължащи се на инсталирането на нелогични стойности на отразяваща способност.
Той използва повече памет на консистенцията, отколкото в metalness метод.

Предимствата metalness метод

Недостатъци metalness метод

Много преходни материали предизвикват артефакти под формата на бели линии.
По-малко контрол върху отразяващи диелектрици *
Ако артистите не разбират процеса на работа, използването на нелогични ценности metalness карта "паузи" шейдър.

* Някои методи metalness позволяват използването на metalness карта и огледалните отражения за контрол на диелектрици. В момента това не е възможно в Toolbag 2.

Някои хора твърдят, че метод metalness е по-лесно да се разбере, но аз лично мога да разбера двете. Всеки метод може да се "разбити", ако художникът използва нелогични ценности и лекота на използване на даден метод се основава единствено на личен опит. В действителност, нито едното, нито другият метод е не по-лошо и по-добър от другия, просто различни.

Конвертиране на текстури: Specular -> Metalness

Сега, когато имаме правилно конфигуриран за съдържанието и знае разликата между двата метода, за да конвертирате картата е съвсем проста.

Първо, създаване на маска metalness възлагане на черно (не метал) или бял стойност (метал), в зависимост от това какъв вид повърхност. Ако имате PSD файл с текстура, тя ще бъде по-лесно да се създаде маската, като се използва съдържанието на желаните слоеве. Вашата карта трябва да бъде metalness предимно черно-бели и сива скала трябва да бъде в областите на мръсотия, прах, ръжда и така нататък. Също така е възможно сиви стойности за работа с материали, които са частично метал; но това е доста рядко. Обикновено, когато метален предмет е покрита, той действа като изолатор.

След като сте направили вашия metalness карта, да създадете нов файл във Photoshop и да добавите дифузно карта като фон слой. След това добавете огледален слой на по-горно ниво и добавете маска слой. Поставете картата в metalness огледален маска слой. Трябва да видите съдържанието specular'a наличие на метални повърхности, както и при наличието на дифузна съдържание диелектрици; в крайна сметка ще получите албедо карта за метод metalness.

Конвертиране на текстури: Metalness -> Specular

Превръщането на метод metalness е доста проста, за да огледален. В просто трябва да се разделят на дифузната и огледален информацията от картата на албедо, в две отделни текстури.

Изтеглете албедо карта в Photoshop
Създаване на нов слой запълнен с черен (# 000000)
Поставете metalness карта в маска слой пълнеж слой

Създаване на копие на оригиналния албедо картата и да го преместите в слой пълнеж
Създайте друг пълнеж със стойност # 383838
Поставете metalness карта в маска слой пълнеж слой
Обръщане на маската на слоя

Сравнения и Условия за ползване

Сега можем да се сравни ефективността на два различни метода за преобразуване, описани по-горе.

Трябва да се отбележи, че оригиналното съдържание е първоначално конфигуриран с разумни ценности, поради което процесът на преобразуване се проведе без проблеми. Ако източника на съдържанието не е конфигуриран, ще забележите много повече различия при конвертиране. По същия начин, ако сте пристрастни някои материали, като изолатори, които са цветни отражения (които обикновено са доста рядко, и обикновено са най-добре представени с потребителски шейдъри, като коса или преливащи материали), ще загубите част от информацията в процеса на преобразуване. В идеалния случай, трябва да създадете съдържание за определен рендиране система и да разчита на преобразуването, само ако се промени системата на оказване и актуализиране на стари съдържание, или когато се налага да създавате съдържание за множество системи.

И така, какво имам предвид под "разумно" или "настроението" ценности? За съжаление, това е труден въпрос, отговорът зависи от това какъв вид на материала, който ще се създаде. Вместо да се създаде мамят лист, аз ще се опитам да обясня какво е "логиката на материала."

Придържайки се графики и данни за сканиране, до известна степен може да се нарече "патерица". На първо място, не можете да намерите данните за всеки материал, който ще пресъздаде, така че трябва да се използва определена логика в избора на желаните стойности. Второ, свойствата на същата повърхност може да варира в зависимост от условията, такива като възраст, покритие, за довършителни работи и така нататък.

Първата стъпка ще бъде да се определи какъв материал е направен на обекта. В продължение на много обекти, това е просто, като погледнете в снимката, която може да се каже, че обектът е изработен от метал, пластмаса, каучук, и така нататък. Все пак, има обекти, за които е трудно да се определи, използвана, или която се състои от няколко видове материали. В този случай, трябва да се търси referensnye изображения или подобни обекти, или дори да се научат / видите как се създава / произвежда обекта.

След като сте се научили как се създава обект, можете да дойде до различни заключения. Например, метали отразяват повече светлина, отколкото диелектрици и гуми, по-груби от пластмаса, в бетон албедо по-ярка от асфалт, и така нататък. Повечето от тези явления могат да бъдат направени въз основа на прости наблюдения.

На този етап, струва си да се има предвид какви качества / характеристики трябва да имат текстура. Например, боя може да бъде матова, така и лъскава и пластмаси, както и метали само малко по-различни, в зависимост от степента на полиране.

За да обобщим, бих казал, че работата със системата за оказване на базата на физически закони изисква същите умения, които други методи за създаване на графично съдържание, по-специално възможността да наблюдаваме света около нас, в търсене refersov при създаването на материали. Важно е да се разберат основните принципи на системата за PBR, но да не забравяме за творческите си интуиция.

Преведено на велик и силен RedComrade