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Oberflächen 101: Grundlagen der Texturabbildung

Kugelschreiber Drechseln (April 2025)

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Anonim

Eine Textur-Map ist eine zweidimensionale Bilddatei, die auf die Oberfläche eines 3D-Modells angewendet werden kann, um Farbe, Textur oder andere Oberflächendetails wie Glanz, Reflektivität oder Transparenz hinzuzufügen. Texturkarten werden so entwickelt, dass sie direkt den UV-Koordinaten eines unverpackten 3D-Modells entsprechen. Sie werden entweder aus realen Fotos erstellt oder in einer Grafikanwendung wie Photoshop oder Corel Painter von Hand gemalt.

Texturkarten werden normalerweise direkt auf das UV-Layout des Modells gezeichnet, das als quadratisches Bitmap-Bild aus einem beliebigen 3D-Softwarepaket exportiert werden kann. Texturkünstler arbeiten in der Regel in geschichteten Dateien. Die UV-Koordinaten befinden sich auf einer halbtransparenten Ebene, die der Künstler als Orientierungshilfe für bestimmte Details verwendet.

Farb- (oder Diffus-) Karten

Wie der Name schon sagt, ist die offensichtlichste Verwendung einer Textur-Map das Hinzufügen von Farbe oder Textur zur Oberfläche eines Modells. Dies kann so einfach sein wie das Auftragen einer Holzmaserung auf eine Tischoberfläche oder so komplex wie eine Farbkarte für eine gesamte Spielfigur (einschließlich Rüstung und Zubehör).

Jedoch der Begriff Textur-Karte Da diese Karte häufig verwendet wird, ist sie etwas falsch. Oberflächengrafiken spielen in Computergrafiken eine große Rolle, abgesehen von Farbe und Textur. In einer Produktionseinstellung ist die Farbkarte eines Charakters oder einer Umgebung normalerweise nur eine von drei Karten, die für fast jedes 3D-Modell verwendet werden.

Die beiden anderen "wesentlichen" Kartentypen sind Spiegelkarten und Bump / Displacement oder normale Karten.

Specular Maps

Spekulare Karten (auch als Glanzkarten bezeichnet). Eine spiegelnde Karte zeigt der Software, welche Teile eines Modells glänzend oder glänzend sein sollten, und auch die Stärke des Glanzes. Spiegelkarten werden nach der Tatsache benannt, dass glänzende Oberflächen wie Metalle, Keramik und einige Kunststoffe ein starkes Glanzlicht (eine direkte Reflexion von einer starken Lichtquelle) aufweisen. Wenn Sie sich bezüglich der Glanzlichter nicht sicher sind, achten Sie auf die weißen Reflexe am Rand Ihrer Kaffeetasse. Ein weiteres Beispiel für Spiegelreflexionen ist der winzige weiße Schimmer in einem Auge direkt über der Pupille.

Eine Spiegelkarte ist in der Regel ein Graustufenbild und für Oberflächen, die nicht gleichmäßig glänzend sind, unbedingt erforderlich. Für ein gepanzertes Fahrzeug ist zum Beispiel eine Spiegelkarte erforderlich, damit Kratzer, Beulen und Unvollkommenheiten in der Rüstung überzeugend wirken. In ähnlicher Weise würde eine Spielfigur, die aus mehreren Materialien besteht, eine spiegelnde Karte benötigen, um die unterschiedlichen Glanzgrade zwischen der Haut der Figur, dem Metallgurtschloss und dem Kleidungsmaterial zu vermitteln.

Bump, Displacement oder Normal Map

Bump Maps sind etwas komplexer als die beiden vorherigen Beispiele. Sie sind eine Art Textur-Map, mit der sich realistischere Hinweise auf Buckel oder Vertiefungen auf der Oberfläche eines Modells finden lassen.

Stellen Sie sich eine Ziegelmauer vor: Ein Bild einer Ziegelmauer könnte auf eine flache Polygonebene abgebildet werden und als Fertig bezeichnet werden, aber in einem endgültigen Rendering sieht es wahrscheinlich nicht sehr überzeugend aus. Dies liegt daran, dass eine ebene Fläche nicht so auf Licht reagiert wie eine Ziegelmauer mit ihren Rissen und Grobheiten.

Um den Eindruck des Realismus zu erhöhen, wird eine Beule oder normale Karte hinzugefügt, um die grobkörnige Oberfläche der Ziegel genauer wiederzugeben und die Illusion zu verstärken, dass die Risse zwischen den Ziegeln tatsächlich im Raum zurückgehen. Natürlich ist es möglich, den gleichen Effekt durch Modellieren jedes Ziegels von Hand zu erzielen, aber eine normal gemappte Ebene ist sehr viel effizienter. Es ist unmöglich, die Wichtigkeit normaler Karten in der modernen Spieleindustrie zu überschätzen - Spiele könnten einfach nicht so aussehen, wie sie es heute ohne normale Karten tun.

Bump-, Displacement- und Normal-Maps sind eine eigenständige Diskussion und absolut notwendig, um Fotorealismus in einem Render zu erreichen. Seien Sie auf der Suche nach einem Artikel, der sie ausführlich behandelt.

Andere Kartentypen, die Sie kennen sollten

Abgesehen von diesen drei Kartentypen werden ein oder zwei andere häufig angezeigt:

  • Reflexionskarte: Gibt der Software an, welche Teile des 3D-Modells reflektierend sein sollen. Wenn die gesamte Oberfläche eines Modells reflektierend ist oder der Reflexionsgrad gleichförmig ist, wird eine Reflexionskarte normalerweise weggelassen. Reflexionskarten sind Graustufenbilder, wobei Schwarz eine Reflektivität von 0% und reines Weiß eine 100% -ige reflektierende Oberfläche anzeigen.
  • Transparenzkarte: Genau wie eine Reflection-Map, außer dass sie der Software mitteilt, welche Teile des Modells transparent sein sollen. Eine übliche Verwendung für eine Transparenzkarte wäre eine Oberfläche, die ansonsten sehr schwer oder zu rechenintensiv wäre, wie ein Kettengliedzaun. Die Verwendung einer Transparenz anstelle einer individuellen Modellierung der Verknüpfungen kann ziemlich überzeugend sein, solange das Modell nicht zu nahe am Vordergrund steht und viel weniger Polygone verwendet.