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Cult3D 高级教程之建模2

来源:网络时间:2011-05-12

  Cult3D出色建模的四个技巧

  这个教程示范怎样使Cult3D所建模型的效果更好。这些技巧能用于多数Cult3D建模应用,并且不会增加很大的总体文件大小。
  
  为什么一些实时模型效果很差?

  答案是简单的,CG(Computer Graphics计算机图形)照明效果不是很好。所有的CG照明只是近似的表现了实际灯光效果。例如跟踪光源和中心光源等方法能产生壮观效果,但是这仍然只是近似效果。更为不幸的是这些方法需要很长的渲染时间,这就远不能适应于实时演示的需要。这样我们的很多工作只有通过Phong阴影来实现了。
  
  但是仍然有很多的建模和贴图技巧可以不通过Phong着色而实现。

常见错误
  
  这个教程的例子是用3dsMax做的五斗橱模型(图01)。这文件展示了新手建模时的常见错误:他们总把物体想象为简单的立方体。同时还太多的依靠场景灯光来实现一些效果,但实际上是建模技巧而不是灯光来使模型的光照效果更有真实感。


Cult3D 高级教程之建模2

  
  这例子让我们认识到一些CG表现中常见的问题。其中的一些是:
  
  1.在这样的简单光照环境,平面被渲染成同样的颜色。这个使分辨出抽屉和物件的前面很困难。
  2.边缘是难以分辨的。由于物体整体的颜色而使内边难以分辨,同时外边缘也会由于和背景强烈的反差而出现严重的锯齿。
  3.在物件上没有阴影效果。
  这里是避免出现这些问题的方法。

  不要拒绝使用倒角

  在现实生活中几乎不存在尖锐的边缘,如果观察一下书桌,书柜或者甚至于电脑键盘的边缘,都将发现这些边缘都没有成90度角的。实际上每一物体在每一边缘都有一些弧面。

  在现实世界中,是这些表面使我们能够辨认出东西的边缘。他们接收的高光部位是对我们有效的分辨物体是极为重要的。

  传统地(尤其对于实时渲染中),模型师尽量不给物件的边缘添加这些斜面来避免由此而导致的文件大小的增加。Cult3D的优势之一就是它有相当出色的几何的数据压缩能力,这使Cult3D模型师能够自由制作边缘的倒角。

Cult3D 高级教程之建模2

  
  如图2。可见已回到3dsMax.几乎给每一边缘都添加的斜面的效果。

  可以发现由于物体边缘接收高光而使其很容易分辨。而此时文件的大小仅仅是从6Kb增加到8Kb而已。

  在应用了倒角之后文件含有630面片,这在Cult3D应用中不算是突出的。在大型建模时模型师不愿意给每一个边缘都添加斜面,但可以给一些重要的边缘添加斜面而无需担心文件大小变得很难处理。

添加阴影效果

  阴影是很神奇的,它让我们眼睛可以判断在场景中物体的深度和形状。对于也有助于再视觉上展示物体并突其边角和联结。
  
  

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  Cult3D不支持阴影渲染。阴影的渲染是极其耗费计算机资源的,尤其是不会在实时引擎中应用阴影渲染。即使当实时阴影渲染成为选择时,如果物体不是运动的,用户也要避免使用实时阴影。除非物体是在运动状态下,否则让处理器循环处理实时渲染是不会有什么明显差别的。
  恰当的使用一些阴影只会有效的模拟真实,而不会不必要的限制渲染引擎。
  
  如图3,在这例子中,在物体的下方添加了一个有阴影贴图的简单平面。这里是阴影是建立的方法:
  
  1.在3dsMax中将一平面在抽屉下面,这用于是添加阴影贴图的。
  2.将材质设置为100%自发光(self-illumination),这保证在场景渲染时,平面会保持纯白。
  3.在环境参数中将背景色设置为黑色。
  4.在渲染场景时使用顶视图,并确保整个物体和和阴影平面可见。(图4)
  

Cult3D 高级教程之建模2

  5.在photoshop中,由于背景为黑色所以沿白色平面的边缘选中平面很容易。
  6.然后降低图象的饱和度并应用高斯模糊,直到看起与阴影相似,同时为了柔化效果可将层的可见度设为50%。
  7.重新将图象设置为合适的大小,示例使用256X256
  8.在3dsMax中将处理的图片设为平面的漫射贴图(diffuse map)
  9.如果必要可以调整贴图
  10.在环境参数中将背景色重新设置为白色
  11.当输出.c3d文件时确保阴影材质的属性设置为"连续(constant)"这能保证贴图的白色能和背景白色匹配。
显然真实的阴影没有替代,但这在视觉上已经很接近真实。当然阴影基本上是一个复杂的渐进色,在配合微波压缩(wavelet compression)技术,就会有极佳的压缩表现。

  这一过程只给物体的总体文件大小增加了1kb,与使用的倒角技巧不同,这里增加的文件大小与原文件的大小无关。如果原文件为120kb,增加将的仍然只是1-2kb。

  更好的利用反射贴图

  我们多认为利用反射贴图只是增加物体的反射性。的确是这样的,但这却不是他全部用处。

  反射贴图主要增加了投射面的颜色和和光照的值。如果使用了一个有很多细节的易碎贴图,看起来就会更象金属或玻璃。如果我们使用简略的反射贴图则可以增加物体的亮度。

  

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  这对于补充CG光源的不足非常有效。通过使用有轻微光照强度变化的反射贴图,我们可以变化物体的在渲染时的色值。

  这个方法同时也会给人场景中应用了光源的感觉。
  如图5,为了增进物体的模型的外观,在表面添加了反射贴图。贴图是完全漫射的,但在上半球却有强烈的高光。当应用于物体之后,似乎屋里来有许多灯光照射似的。

  如图6,可特别注意感觉光照的质量的显著不同。

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  几何图形和材质应用的比较

  建立细节效果时使用几何图形还是贴图的效果更为出色?这是让很多模型师烦恼的事。

  过多的使用几何图形会增加文件的实际大小并场景锯齿化严重。完全依靠贴图则会使物体看起来想一个贴满图片的纸盒。

  经验丰富的模型师和新手之间的区别就在于懂得正确使用这些方法。虽然没有简单的标准,但这里的技巧可以使你获得更好的贴图效果。

  

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  如图7。在这例子中已给物件的侧面添加表示在金属表面中小洞的贴图。

  通过使用一系列的立方体并配合"布尔运算(boolen)"来镂空抽屉。只有这样这些面才能应用贴图,这个技巧可以使邻近表面的颜色相配。

  这是这样实现的:

  1. 在Max中打开材质编辑器并将选中褐色的金属材质的色值。
  2. 在Photoshop中建立128X128的图象,并将背景色设为从Max获取的色值。
  3. 在背景层之上做一系列的在适合模式的小圆的选框。
  4. 将选框填充为背景色相同的颜色,这时可以看见第二层的内容。
  5. Photoshop 5.5有很多可应用于层的内建效果,这样我们为上层添加了浮雕来为其增加轻微的高光和阴影效果。这样材质看起来就象表面突起的一系列小点。
  6. 在Max中制作一个褐色材质的复件并且重新命名,把这个新材质添加为一个新样本的漫射图,这保证所有的高光和特殊设置对于所有的面是一致的。
  7. 将材质应用于模型并调整贴图。
  8. 当输出时贴图的边缘会由于使用微波压缩(wavelet compression)而可见。相反通过使用8位色压缩,虽然占用一定的文件空间,但可提供更可靠的颜色搭配。

  充分利用Photoshop的内建效果可以增加材质的真实性。利用阴影效果可以使物体外突,而利用内阴影则可产生内陷效果。

  正是这些各种各样的细节才使模型更有真实感。模型增加了更高的细节处理后文件大小只增加了1-2kb。

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