# Глава 6. Космический аппарат — Материалы, текстуры и визуализация

В этой главе мы добавим к нашему кораблю материалы, текстуры и настроим сцену. Это позволит завершить проект. Здесь рассматриваются следующие вопросы:

  Подготовка модели и сцены
  Создание материалов
  Добавление наложенных изображений с помощью UV-карт
  Другие возможности

Теперь, когда мы закончили нашу модель (наконец-то), пришло время добавить некоторые материалы и текстуры, чтобы воплотить её в жизнь. Есть много вариантов сделать это, и мы рассмотрим здесь несколько различных материалов.

Эти материалы довольно просты, но они закладывают основу для создания более сложных материалов по своему усмотрению. Давайте начнём!

## Подготовка модели и сцены

Прежде чем добавлять материалы, давайте подготовим нашу модель. Во-первых, убедитесь, что объекты «Путь» были преобразованы в меши с помощью Alt+C.

Затем мы объединим наши различные части вместе. В конце концов, я оставил всего два объекта: с зеркальными частями и незеркальными частями. Это упростит текстурирование.

| В общем, это хорошая практика — иметь минимальное количество отдельных объектов по необходимости. (Пожалуй, в этом я не соглашусь с автором… Тысячи объектов действительно нежелательны, но и так радикально всё сливать в один-два объекта тоже неудобный вариант — прим. пер.)

(M irrored P arts — Зеркальные части, Non-M irrored P arts — Нез еркальные части)

Теперь мы добавим базовую сцену для рендера нашего космического корабля. Здесь я добавил изогнутый фон, а также меш-светильник и камеру:

(Mesh Light – Меш-светильник, Curved Background Plane – Изогнутая фоновая плоскость, Model – Модель, Camera – Камера)

Очевидно, что это очень простая сцена. Вы могли бы сделать гораздо более сложную с этим кораблём, но для показа модели она будет работать.

Нажав 0 на цифровой клавиатуре, вы можете посмотреть через свою камеру.

(View Through Camera – Вид через камеру)

Убедитесь, что ваш фон достаточного размера, и что вы видите именно то, что нужно. Возможно, вам потребуется отрегулировать положение различных объектов.

Теперь мы добавим материал Излучение (Emission) для нашего светильника:

Когда мы перейдём к визуализированному виду, у нашей сцены теперь будет освещение:

## Создание материалов

Теперь пришло время настроить наши материалы. Первое, что я сделаю, это разделю экран на три части: окно 3D-вида, Р едактор узлов и вкладку «Материалы»:

Это только личные предпочтения, но здесь у вас есть доступ ко всему, что вам нужно для настройки ваших материалов.

Прежде чем идти дальше, давайте взглянем на некоторые базовые процедурные текстуры, которые поставляются с Блендером:

(Brick Texture – Текстура плитки, Checker Texture – Текстура шахм. доски, Magic Texture – Волшебная текстура, Noise Texture – Текстура шума)

Как вы можете видеть, я использовал эти текстуры для влияния на смещение (displacement) или нормали (normal) материала. Текстуры в основном действуют как карты нормалей.

| Карта нормалей — это способ добавления дополнительных деталей к модели без их физического построения. Например, если вам нужен образец ткани, было бы нецелесообразно моделировать ткань со всеми её крошечными складками и строчками. Карта нормалей позволяет нам моделировать свет и тени сложной поверхности без добавления всей геометрии к модели.

Вы можете использовать текстуру для управления картой нормалей, подключив ее вывод к входу Смещения (Displacement) нода материала:

(Вообще-то при таком подходе это будет именно картой смещения, карты нормалей подключаются ко входу «Нормаль» у шейдерных нодов — прим. пер.)

Для нашего основного материала корпуса я хотел бы создать полотно или тепловое защитное покрытие. Мы уже делали материал металла для нашего пистолета, так что давайте сделаем в этот раз нечто иное. Я собираюсь здесь настроить несколько базовых цветов, подобно тому, что мы уже сделали.

Я также собираюсь использовать Текстуру шахм. доски (Checker texture) для создания видимости небольших строчек в ткани. Нод Ярк ость/контраст (Bright/Contrast) позволяет нам контролировать видимую толщину ткани.

(Main Hull Material — Основной материал корпуса, Controls “Dept” — Управление «толщиной»)

Вы также можете комбинировать несколько различных текстур для более сложной карты нормалей. Здесь я объединил пару текстур Шума (Noise) с Текстур ой шахм. доски (Checker texture), чтобы получить полную нормаль или смещение, нужное мне.

| Технически, это скорее «карта рельефа» (bump map), чем карта нормалей. Они, как правило, имеют похожий эффект, но существует дополнительный нод, называемый «Карта нормалей», который включает дополнительные опции для текстурирования. Нам здесь это не нужно, но вы можете самостоятельно исследовать его!

(Larger Folds in Fabric – Большие складки в ткани, Smaller Folds in Fabric – Маленькие складки в ткани, Stitching Pattern – Шаблон строчки, Add «Fabric» Textures Together – Сложение «тканевых» текстур вместе, Combine Folds with Stitching – Комбинация складок со строчками)

Вы можете посмотреть, как это выглядит, отрендерив модель, или переключаясь на визуализированный вид в окне просмотра:

Когда вы будете удовлетворены материалом, нужно его скопировать. Другие части корпуса будут использовать похожие материалы, поэтому нет смысла восстанавливать все эти ноды с нуля.

Быстрый способ сделать это — объединить все ваши ноды в группу нодов. Эту группу можно подключить к нескольким материалам. Это также хороший способ «копирования и вставки» между материалами.

Чтобы добавить все ваши ноды в группу, просто выберите их все и нажмите Ctrl+G. Это создаст группу. Затем вы можете использовать клавишу Tab, чтобы свернуть группу, и все ваши ноды будут скрыты внутри отображаемой группы нодов.

(Combine into Group – Скомбинировать в группу)

Я назвал эту группу Fabric_Base, но на самом деле неважно, как мы её называем. Мы используем группу только временно.

Теперь я могу перейти к другому тканевому материалу и добавить эту группу нодов:

Используя Alt+G, мы можем разгруппировать ноды. Мы в скопировали всю основу из нашего первого материала. Теперь вы можете двигаться дальше и внести несколько незначительных изменений, чтобы материал отличался от первого.

Повторите этот процесс для наших различных тканевых материалов:

Следующая вещь, за которую мы возьмёмся — это оконное стекло. Для этого я использую комбинацию из двух шейдеров Стекла (Glass Shader). Один из них немного грубее, чем другой, и я их комбинирую с текстурой, чтобы придать внешний вид не совсем плотного стекла.

Для входа Цвет (Color) я собираюсь использовать ещё один нод Вес слоя (Layer Weight). Обычно мы использовали бы выход Поворот (facing) для управления цветом стекла, краски и другими подобными материалами; однако иногда лучше использовать выход Френель (Fresnel). Френель повторяет способ отражения света от чрезвычайно блестящих материалов или материалов, которые имеют несколько прозрачных (или полупрозрачных) слоёв.

(Use «Fresnel» For Glass/Paint – Использование выхода «Френель» для стекла/краски, Mix Smooth and Rough with Noise Texture – Смешивание гладк ости и шероховатости с помощью текстур ы Шума, Smooth Glass – Гладкое стекло, Rougher Glass – Шероховатое стекло)

Для моего материала алюминия я собираюсь использовать простую комбинацию из двух разных глянцевых шейдеров:

Легко увлечься этим. Я видел материалы металлов, которые имеют более 100 различных нодов. Были написаны целые книги по созданию материалов в Блендере, поскольку это огромная и многогранная тема. Вообще говоря, чем больше труда вы вложили в материал, тем лучше он будет выглядеть.

(Вставлю здесь упоминание о том, что я переводил книгу «Blender 2.6 Cycles: Сборник рецептов о материалах и текстурах», автор Enrico Valenza — прим. пер.)

Тем не менее, в этом месте отдача уменьшается. Сложность не всегда лучше. Простые настройки, которые мы здесь используем, будут работать в большинстве случаев. Как всегда, конечно, вы свободны продвинуться дальше.

Для нашего материала меди мы объединим несколько цветов в глянцевом шейдере:

Для нашего резинового материала, мы просто объединим пару тёмных цветов. Обратите внимание, что мы используем настройку GGX для глянцевого шейдера — она лучше подходит для пластиковых или аналогичных материалов, которые отражают свет не так, как металл.

Мы также добавим немного текстуры Шума, чтобы слегка исказить поверхность резины:

Для наших бегущих/навигационных огней мы добавим материал цветного стекла. Я хотел бы упомянуть, что название параметра Шероховатость (Roughness) вводит в заблуждение. Здесь я ставлю всего лишь 0.100, это не кажется большим значением. В действительности, это делает стекло довольно грубым, неровным. Установка параметра в 0 сделает стекло совершенно гладким, а установка в 1 сделает его совершенно непрозрачным. Отрегулируйте Шероховатость, пока она не станет выглядеть подходящим образом.

Это основные типы материалов, которые мы будем использовать на космическом корабле. Вы конечно, можете добавить больше, или изменить те, что у нас уже есть.

## Добавление наложенных изображений с помощью UV-карт

Далее, давайте добавим несколько изображений. На большинстве крупных транспортных средств, как правило, присутствуют слова, символы или логотипы. Мы можем их легко сделать, используя UV-карты.

| UV-карта указывает Блендеру, как наложить двумерное изображение на трехмерный объект.

Позже в книге мы будем использовать UV-карты для разворачивания и текстурирования всей модели, и там мы рассмотрим различные параметры и опции. Однако, в этом случае мы просто используем его выборочно, чтобы наложить несколько изображений на модель.

Мы можем выбрать область корабля, на которую мы хотели бы добавить надпись или рисунок. Самый простой способ развернуть области для изображения — выровнять грани так, чтобы они были примерно в плоскости окна 3D-вида (вы также можете использовать Shift+7, чтобы точно выровнять вид по граням). Затем вы можете нажать U, чтобы открыть меню Развернуть (Unwrap); выберите «Прое цировать из вида» (Project from View):

Теперь, в Редакторе UV/Изображений (UV/Image Editor) вы можете выровнять эти грани для соответствия изображению по вашему выбору:

Вы можете назначить несколько частей модели одной и той же области изображения. Если изображение повторяется, легко использовать одно и то же изображение, и копировать его.

После того, как вы выровняли свои UV-карты по изображению, нам нужно добавить это изображение нашему материалу. В нашем случае мы будем игнорировать цвет изображения. Вместо этого мы просто используем его значение альфы или прозрачности, чтобы определить, на какие части модели он будет влиять.

Для цвета нашего изображения, я просто использую матовый серый цвет.

(Decal Texture – Текстура изображения, Decal Material – Материал изображения)

Вы можете здесь увидеть, что я использую нод Текстурные координаты (Texture Coordinate) (его можно найти в подменю «Ввод»). Он говорит Блендеру использовать UV-координаты для выравнивания изображения.

Обратите внимание, что в модели может быть больше одной UV-карты. Вы можете использовать два или более изображений, которые сопоставляются с моделью по-разному. В этом случае вам нужно будет использовать нод Атрибут (Attribute, также в подменю «Ввод»), чтобы указать, какую UV-карту вы хотите использовать.

Одной из проблем, с которой вы столкнётесь при создании наложенных изображений, заключается в том, что UV-карты (точно так же, как и сам меш) получаются отраженными между двумя сторонами. Это означает, что если вы разворачиваете несколько слов или букв с одной стороны, они окажутся «перевернутыми» (зеркально) на другой стороне.

Может оказаться полезным отделить от модели те области, на которых будут наложенные изображения. Затем вы сможете применить модификатор зеркала к этим частям и присоединить к вашему объекту «незеркальных частей». Таким образом, вы сможете развернуть их отдельно.

(Mirror Centerline – Центральная линия отражения)

## Другие возможности

Вот как выглядит мой последний корабль с несколькими наложенными изображениями в конечном итоге:

Конечно, это может быть не единственным вариантом для материалов. Если вам так больше нравится, вы можете добавить блестящие крашеные материалы:

Обычная краска не особенно сложна. Это всего лишь комбинация диффузных и глянцевых шейдеров. Если вы хотите, чтобы покрытие выглядело прозрачным лаком, вы можете подать на вход нод Френель, чтобы добавить его. Здесь показаны базовые настройки краски, которые помогут вам начать работу.

(Flat Colors – плоские цвета, Fresnel Affects Roughness – Френель, влияющий на шероховатость, Glossy Colors – Глянцевые цвета, «Clear Coat» – Чистое покрытие)

Как вы можете видеть, существует множество вариантов добавления материалов и текстур к нашему космическому кораблю. Не спешите и поиграйте с различными вариантами!

## Итог

В этой главе мы добавили материалы и текстуры нашему космическому кораблю и создали простую сцену для его визуализации. На этом мы завершаем наш проект космического корабля, хотя, конечно, при желании, вы можете сделать с ним множество других вещей.

В следующем разделе мы рассмотрим другой тип моделирования и рендера — стилизованный тип, известный как Freestyle, который можно использовать для рисунков, чертежей и других нереалистичных визуализаций.