3D-текстурирование с помощью Adobe Substance 3D

Кого бы ни создавал художник — красавицу или монстра — 3D-персонаж прежде всего должен обладать особенным характером и запоминающейся внешностью, то есть его индивидуальность должна быть очевидна с первого взгляда. Текстура персонажа — это насыщенный деталями поверхностный слой, своего рода оболочка модели, которая играет ключевую роль в передаче характера.

3D-сцена леса из плоских серых деревьев тоже совсем не похожа на лес. Чтобы создать реалистичный лес с особой атмосферой, нужно передать ощущения, которые вызывает настоящий лес, — например, с помощью цвета и узора коры деревьев или сосновых игл в лесной подстилке. Лес может быть редким и ярко освещенным или густым и мрачным. В этом случае очень важны текстуры сцены: они передают не только цвета и рисунок поверхностей, но и другую информацию, например об отражательной способности поверхностей.

Создание 3D-материалов и текстурирование, то есть процесс применения этих материалов к моделям или сценам, — важнейший этап работы с 3D-объектами. Расскажем подробнее об этом процессе.

Каждый 3D-объект покрыт слоями различных текстур. Текстуры могут варьироваться от простых повторяющихся узоров до уникальных изображений, созданных для определенной 3D-модели. Они позволяют создавать фотореалистичных выразительных персонажей и их окружение на основе простых форм и сцен.

3D-материалы могут придавать объекту сплошной цвет или представлять собой более сложные модели материалов, таких как трава, гравий или камень. Свойства 3D-материала обычно включают информацию о таких элементах, как цвет или сочетание цветов, отражательная способность, полная непрозрачность или полупрозрачность.

3D-текстурирование — это процесс наложения текстур на 3D-объект. Он включает несколько этапов: создание текстур (на основе фотографий или с нуля), применение текстур к 3D-объектам, освещение сцены и окончательная проработка деталей.

Существует три основных метода создания текстур. Можно рисовать и создавать текстуры вручную, сканировать реальные материалы и превращать их в текстуры или использовать процедурную генерацию — автоматическое создание текстур с помощью компьютерных алгоритмов. Художники часто комбинируют все три метода.

Создавая текстуры вручную, вы получаете широкие возможности и свободу творчества. Можно добавить собственные проекты с текстурой, а также такие элементы, как царапины или следы износа. Этот метод позволяет задать стиль; например, вручную можно создавать текстуры для мультипликационных видеоигр с оригинальным узнаваемым дизайном. Такие приложения, как Adobe Substance 3D Painter, прекрасно подходят для управления всеми текстурами уникального 3D-объекта.

Рисование и создание текстур вручную — трудоемкий процесс, особенно если нужно создать поверхности с высокой детализацией или быстро получить реалистичные текстуры. Именно в таких случаях используется процедурная генерация. Методы процедурной генерации текстур основаны на интеллектуальных алгоритмах, автоматически выполняющих трудоемкие и сложные задачи. Например, приложение для текстурирования позволяет создать расщелину, наполненную мелкими камнями, добавить небольшие царапины или приглушенные цвета на открытых кромках в зависимости от формы и геометрии объекта. Все приложения Substance 3D поддерживают эти интеллектуальные технологии, но Substance 3D Designer предоставляет полный набор инструментов для создания текстур с нуля.

Даже у методов процедурной генерации текстур есть ограничения, когда нужно воспроизвести объекты из реального мира. Проще всего «отсканировать» поверхность, то есть сохранить ее изображение. Можно просто сфотографировать объект на смартфон или воспользоваться высокотехнологичным прибором для измерения поверхностей. Отсканированное изображение может служить основой для полноценного виртуального материала при создании текстур. Для этих целей рекомендуется использовать Substance 3D Sampler — приложение, которое позволяет легко и быстро преобразовать фотографию в цифровой материал.

Есть два основных типа текстур: мозаичные и уникальные. Уникальная текстура создается для одной конкретной модели или поверхности. Она фактически подстраивается под объект, и ее невозможно применить к другим объектам. Мозаичная текстура, наоборот, подходит для любой плоской поверхности. При желании и наличии навыков кромки такого материала можно скрыть, и 3D-дизайнер может наложить относительно небольшую текстуру так, чтобы она покрывала очень большие поверхности.

Один из лучших способов создания фотореалистичных 3D-текстур — импорт фотографий реальных объектов в приложение Substance 3D Sampler. Sampler преобразовывает фотографии в готовые к использованию 3D-материалы с помощью технологии искусственного интеллекта Adobe Sensei. Эти материалы можно легко применить к текстурам.

Используя функцию преобразования изображения в материал, Sampler сканирует текстуру поверхности на изображении, обнаруживая неровности, складки, гладкие участки и отражение на материале. Технология искусственного интеллекта создает изображение внешнего вида поверхности и анализирует возможность его применения к поверхностям с большей площадью.

Также можно импортировать собственные фотографии из Adobe Photoshop или Photoshop Lightroom и преобразовать их в 3D-текстуры. Фотографии, отредактированные и скорректированные в Lightroom или полученные из Adobe Stock, можно легко импортировать в Sampler для преобразования в готовый к использованию 3D-материал. Таким образом, фотография настоящей травы может стать газоном в 3D-сцене, а изображение реальной кожи ящерицы может стать поверхностью для полигональной 3D-модели ящерицы.

Материалы, созданные таким образом, необязательно использовать в неизменном виде. Их можно изменить в соответствии с вашими потребностями. Например, можно изменить цвет ткани или добавить такие детали мощеного тротуара, как трещины или мелкие камни.

Приложение Substance 3D Painter позволяет применять материалы к 3D-объектам, персонажам, другим моделям и ко всей среде. С помощью системы слоев, которая знакома всем пользователям Photoshop, можно рисовать, объединять и настраивать текстуры. В Painter есть такие функции, как смарт-материалы и смарт-маски. Например, если вы хотите создать предмет, который выбросило на берег моря, можно быстро «нарисовать» такие характеристики, как истирание кромок или повреждения от ветра, дующего в определенном направлении.

Приложение Painter разработано с учетом эффективных интеллектуальных рабочих процессов. Это лишь одна из причин его популярности в ряде творческих индустрий, где применяется текстурирование.

Обратите внимание, что при работе с 3D-объектами необязательно создавать собственные текстуры. Существуют онлайн-ресурсы, предоставляющие готовые материалы для использования в 3D-проектах. К ним относится библиотека 3D-ресурсов Adobe с тысячами 3D-материалов, которые можно использовать без изменений или персонализировать для достижения необходимого результата.

В Substance 3D также есть все необходимые инструменты для тех, кто хочет создавать собственные текстуры, поэтому можно выбрать любой удобный метод работы с текстурами.

Независимо от источника 3D-материалов, которые вы применяете к 3D-объектам или используете в графических средах, эти материалы должны быть реалистичными и выразительными. Материалы, созданные с помощью инструментов Substance, учитывают принципы физически корректного рендеринга (PBR), поэтому они правильно отражают свет и выглядят реалистично в любых обстоятельствах.

Приложение Painter, разработанное специально для художников, позволяет сделать рабочий процесс простым и эффективным, чтобы оставляя больше времени для творчества. Кроме того, Painter поддерживает экспорт в Substance 3D Stager и Photoshop в один клик, а также позволяет создавать настраиваемые шаблоны экспорта, что значительно повышает эффективность работы.