Resumen primer parcial Texturas PDF

Preview

Summary

Modulo 1 y 2 lecturas, resumen...

Description

Resumen Parcial 1

TEXTURAS Y DESARROLLOS DE ESTILOS MATERIALES Cada material tiene ciertas características que le son propias y lo diferencian de los otros. El color Es la principal característica que define a un material dentro de los softwares como Maya. Con una fuente de luz que proporciona la iluminación y un seteo de renderizado, podemos representar toda la gama de colores que existe. La textura Es una característica similar a la anterior, pero aquí se representa por lograr una imagen que puede poseer varios colores y algún tipo de entramado. Reflexión Se refiere a la capacidad de un material de reflejar la luz y, por lo tanto, todo aquello que lo rodea. Otras superficies, además, tienen terminaciones que hacen rebotar la luz. Refracción Es la capacidad de los materiales de permitir que la luz atraviese el objeto, cuyo efecto provoca un cambio de direccionalidad. Transparencia Es similar a la refracción, pero con el software Maya se diferencia de la anterior porque permite crear objetos transparentes. Bump Es una característica que aparece en algunos materiales que, en su superficie, tienen un relieve, por lo que dejan de ser totalmente lisos.

MATERIALES EN MAYA La interfaz de los materiales en Maya se llama Hypershade. Para acceder a ella se puede: o Acceder a la barra de herramientas superior, buscamos la opción Windows> Rendering Editors> Hypershade. o Ir a la barra Status Line, que es la barra que contiene todos los comandos de Save scene (Guardar escena), Open scene (Abrir), Undo the last action (Deshacer la última acción), etc. A la derecha, casi al final, encontramos el mismo ícono de la Hypershade.

La ventana del Hypershade contiene cinco viewports. Cada una de ellas cumple una función diferente para poder ver o editar cada material: 1. Browser o navegador: podemos visualizar todos los elementos que aparecen en la escena. Por defecto, comenzamos visualizando los materiales de la escena. En la parte superior de esta ventana, tenemos una barra que permite organizar y modificar la visualización de los slots de materiales, que son los que vemos como una esfera, uno al lado del otro, en las miniaturas de muestra. Además, por debajo de esta barra, aparecen organizados en pestañas todos los elementos de la escena: materials, textures, utilities, rendering, lights, cameras, etcétera. 2. Material Viewer: podemos visualizar el material que seleccionamos del Browser, si hacemos clic. Arriba, hay tres opciones para mostrar el material: a. Motor de render (hardware): puedes seleccionar Arnold o Mentalray, si los tienes instalados. b. Forma de visualizar el material: como Shader Ball, Cloth, Teatop, Ocean, etcétera. c. Entorno del material: permite manipular el enviroment. 3. Create: se encuentran todos los materiales base, a partir de los cuales crearemos los que necesitamos para nuestros modelos 3D. Aquí, encontramos los Favorites de Maya y los de Arnold. Cuando elegimos un nuevo material, en la ventana del lado aparecen los componentes que forman el material, unidos por nodos. 4. Work Area o área de trabajo: es el panel en la parte inferior de Hypershade, entre la pestaña Create y el Property Editor. Es similar al Nods Editor y le permite crear nodos para los diferentes materiales de la escena 3D. 5. Property Editor: es donde se edita el material, para modificar el color, la transparencia, la reflexión. Tiene todo lo que necesitemos para llegar al material que necesitamos. Cuando creamos un objeto en Maya, este trae, por defecto, el color gris neutro, sin reflejos o transparencia en su superficie. Es a partir de allí que podemos comenzar a modificar los atributos que posee y lograr las características que nosotros necesitamos. Estos atributos que se modificarán son los llamados parameters (parámetros) y, juntos y combinados, conforman cada material. Favorites Materials Materiales que trae Maya base para crear cualquiera material que vayamos a necesitar para nuestros trabajos en 3D. El software nos permitirá guardarlos y crear nuestra propia librería de materiales. Maya posee ocho materiales base:

Lambert: viene por defecto. Posee un color gris, opaco, sin brillos ni transparencias. Una cualidad a favor de este material es que es ideal para crear pinturas mate. Por ello, no tiene la sección de Specular Shading. Phong: el que mejor representa las superficies con reflexiones y brillos, que reciben muy buena iluminación desde una fuente de luz. Se utiliza para crear superficies de materiales plásticos, vidrios, porcelanas y cerámicas vitrificadas. Phong E: muy similar al Phong, es un formato un poco más simplificado. Tiene algunos atributos menos para editar. Por lo tanto, los brillos y reflejos que produce, tienden a ser más sutiles o ligeros. Blinn: tiene características muy similares al material Phong, al brindar una superficie con brillos y reflejos. Es muy utilizado para crear materiales metálicos. También puede ser utilizado para superficies vidriadas. Anisotropic: material que produce brillos, pero se diferencia del Blinn o Phong que lo hacen de forma uniforme en todas direcciones. El Anisotropic puede modificarse produciendo brillos y reflejos estirados en la dirección que necesitemos, modificando sus atributos. Utiliza el efecto Fresnel (Regula dirección de los reflejos). Layered Shader: combina materiales, para crear uno con mayor complejidad. Shading Map: da un efecto de bordes con líneas 3D, utilizado para efectos visuales y en animaciones que recrean dibujos animados. Surface Shader: material auxiliar para controlar el color, brillo o transparencia de un material. User Background: aplicado sobre un objeto, adopta el mismo color o textura que tiene el fondo del render, lo hace totalmente transparente. En la interfaz de Maya, los podemos ubicar de dos formas. a) En la barra de herramientas en la pestaña Rendering, vemos representados por esferas, los Favorites Maya Materials. b) Otra manera de buscar estos materiales es seleccionar el objeto al que queremos ponerle material y apretar el botón derecho del mouse, manteniéndolo apretado. Se despliega una ventana larga, con diferentes atributos. Casi al final, seleccionar Assign Favorite Material. Los materiales Maya cuentan con una serie de atributos que son comunes a todos. Y los podemos editar en el Attribute Editor.

Common Material Attributes En la pestaña de cada material, la primera solapa es el Common Material Attributes: ●

Type: tipo básico de material.

●

Color: color del material.

●

Transparency: función de pasar del negro totalmente opaco al blanco totalmente transparente.

●

Ambient color: en negro no afecta al material. Si lo llevamos al blanco, irá mezclándolo con el color del material.

●

Incandescencia: incrementa el color y el brillo del material. No se trata de un material autoiluminado.

●

Bump Mapping: sirve para darle relieve a la superficie.

●

Diffuse: le da al material la capacidad de reflejar la luz en todas las direcciones.

●

Translucence: tiene la capacidad de transmitir y difundir la luz. La luz que cae sobre una superficie translúcida se absorbe primero debajo de la superficie y luego se difunde en todas las direcciones.

●

Translucence Depth: simula la forma en que la luz penetra difusamente a través de objetos translúcidos.

●

Translucence Focus: controla la cantidad de luz translúcida que se dispersa según la dirección de la luz.

MATERIALES DE ARNOLD Arnold es un avanzado procesador de trazos de rayos Monte Carlo creado para las demandas de animación de largometraje y efectos visuales. Originalmente desarrollado conjuntamente con Sony Pictures Imageworks. Arnold se utiliza en más de 300 estudios en todo el mundo, incluidos Industrial Light and Magic, Framestore, Moving Picture Company, The Mill y Digic Pictures. Arnold fue el principal renderizador de docenas de películas como MonsterHouse, Lluvia de hamburguesas, Pacific Rim y Gravity. Está disponible como un renderizador independiente en Linux, Windows y Mac OS X, con complementos compatibles para Maya, 3ds Max, Houdini, Cinema 4D y Katana. Es el motor de render incorporado para Maya y 3ds Max. Las raíces de Solid Angle se remontan desde 1997 cuando su fundador Marcos Fajardo de España, tenía que realizar fuerza bruta para solucionar una ecuación de Render (representación gráfica por medio de lenguaje de cómputo) a través de un path tracing (rebotes de luz y trazos de luz) sólo para optimizar una imagen previamente inalcanzable por la computadora. Su más reciente código de trazos de luz fue implementado al WYSIWYG, una herramienta de iluminación de escenarios virtuales en Toronto, con esto ganaron un Premio EMMY por implementar este software de iluminación. En 1998 fueron visitados por Blue Sky Studios en Nueva York, donde se conocieron Marcos y Carl Ludwig (co-fundador) quien le mostró un software pionero con el que se obtenían imágenes increíbles a través de un sistema de Ray tracing llamado Monte Carlo poco después nacería Arnold Render.

El nombre de Arnold viene de la inspiración de la fuerza bruta de Arnold Schwarzenegger quien en los 90 fue un actor reconocido por sus películas y como físico-constructivista y en el momento que decidieron poner el nombre él era el gobernador de California y eso inspiró el nombre de este grandioso motor de Render. Arnold Render ha desarrollado un material multipropósito, que permite, a partir de este, crear una gran cantidad de materiales de diferentes características. Se llama aiStandarSurfaceShader. Para crearlo: ➔ Posar sobre la geometría el cursor, clic derecho y en la ventana que se despliega seleccionar Assign New Material. En la primera columna, encontramos la palabra Arnold, que indica que debajo están los materiales o shaders.Una vez que clicamos sobre el nuevo material, nos aparece en la ventana Attribute Editor a la izquierda de la Interfaz, la solapa aiStandarSurface. ➔ Entrar a el Hypershade y seleccionar el Slot que aparece con el nombre aiSandarSurface1. A la izquierda veremos la ventana de edición de propiedades (Property Editor). El material está compuesto por varias capas y todas ellas combinadas pueden crear, a su vez, todo tipo de material. ●

Metalness: para todo aquel material que sea metálico o tenga reflejos. También pueden ser otras superficies, como plástico.

●

Transmission: crear materiales translúcidos o transparentes.

●

Subsurface: para materiales con poca translucidez, como la piel, el mármol, las velas...

●

Thin Walled: es similar a la anterior, pero para hacer materiales como el papel o las hojas de los vegetales.

Este material es mucho más avanzado en comparación a los que trae Maya por defecto. Lo que hace especial a los aiStandarSurfaceShader es que usan la lógica de la realidad, ya que cuando observamos la superficie de un material, lo primero que vemos es el color, luego si tiene reflexiones y, finalmente, si es transparente o translúcido, como puede ser un vidrio o la piel humana. Pestañas del aiStandarSurfaceShader: ➔ Base Weight: Se refiere a cuantificar la cantidad que necesitamos ver del material. 0 = vemos menos y se oscurece; 1= el material se satura.Por defecto, viene en 0,8. Color: Cambiar el color que necesites. Diffuse Roughness: “Rugosidad” de la superficie del material. 1= muy áspero. Metalness: A medida que incrementamos hacia el valor 1, la superficie se comporta como un metal, sin perder el color del material.

➔ Specular Weight: Por defecto, en 1. Si lo reducimos a 0, deja de producir brillo y reflejo. Color: Modificando el color, las partes iluminadas o con más brillo adoptan el color asignado. A diferencia del metalness que el color no incide en el reflejo. Roughness: Por defecto en 0,1. Maneja el ruido o rugosidad de la superficie, bajando la nitidez con que refleja el material. IOR: Index Of Reflection, también llamado fresnel effect [físico fracés Augustin-Jean Fresnel; estudió el comportamiento de la luz y la forma en que se transmite y se propaga por diferentes objetos]. Controla el

nivel de reflexión del material. Anisotropy: Maneja la dirección del reflejo especular. Rotation: Se utiliza para rotar el reflejo del anisotropy. Transmission Para vidrio o materiales transparentes Weight: En 0 no se altera el material, 1 comienza a hacer transparente. Incrementa notablemente el tiempo de renderizado. Color: Afecta a la sombra que arroja. Depth: Es el factor que controla la profundidad de la luz que atraviesa el objeto y la sombra que arroja. Scatter: Maneja la dispersión de la profundidad y la nitidez del depth. Scatter Anisotropy: Proporciona un reflejo más disperso o más nítido, variando a partir del cero en negativo o en positivo. Dispersion Abbe: Produce la dispersión del índice de refracción. Extra Roughness: Agrega básicamente más ruido, o rugosidad, a la vez que le saca nitidez a la transparencia. Subsurface La luz se dispersa, no atraviesa el material Weight: En 0, es un material Lambert, mientras que en 1 es SSS (el material absorbe parte de la luz y rebota en el interior para luego salir). Se denomina rebote bajo la superficie. SubSurface Color: Con el color podemos representar los materiales que necesitamos. Radius: Es la distancia que determina el límite hasta donde se dispersa la luz dentro del objeto. Scale: Controla la distancia que probablemente recorra la luz dentro del cuerpo del objeto. Type: Contiene tres tipos de dispersiones de la luz: diffuse, random walk y random walk v2. Anisotropy: Controla el valor de reflejar uniformemente cuando está en 0, a la vez que lo desvía hacia adelante con valores positivos, o bien hacia atrás con valores en negativo.

*Dato*: Para crear el material oro, usamos la capa Base, con el color en amarillo. Subimos el Metalness. En la capa Specular, usamos también el color amarillo.

CREACIÓN DE LA BIBLIOTECA DE MATERIALES Los materiales PBR (Physically Based Rendering), son materiales físicamente correctos. Nueva técnica para hacer materiales basados en características físicas reales (basados en el comportamiento físico de los materiales). Estos se pueden crear utilizando texturas (mapas de bits) sacadas de materiales reales como fotografías o escaneos. Comenzó a utilizarse principalmente en las empresas dedicadas a videojuegos, pero ha evolucionado tanto que ahora lo están utilizando también en las áreas de Arquitectura, Diseño y Publicidad. Estos materiales se dividen en dos grandes grupos a partir de características que encontramos en la realidad: ●

Materiales dieléctricos: son aquellos con baja conductividad eléctrica.

●

Materiales metálicos: son conductores eléctricos.

Al crear nuestro material, tendremos que tener en cuenta a cuál grupo pertenece, ya que eso nos establecerá las diferencias que tienen los atributos que lo componen. Los metálicos contarán con el atributo metallic, mientras que los dieléctricos no cuentan con él. ¿Cómo colocar texturas en Arnold? a) En cada capa de nuestro nuevo material Arnold, del lado izquierdo de cada atributo o componente que utilizamos para darle las propiedades que necesitamos, aparece un cuadradito con forma de damero. Haciendo clic sobre este ícono “damero” se despliega una nueva ventana que se llama Create Render Node. b) Buscamos, en el Viewport de la derecha de la ventana, la casilla File. c) Nuevamente, se despliega una nueva pestaña file1, en el Attribute Editor que tiene varios atributos, donde buscamos “Image Name” que del lado derecho tiene un renglón con un ícono de una carpeta al final. Allí hacemos clic y vamos a buscar las texturas en la carpeta donde tenemos nuestro catálogo de librerías. d) El Alpha Luminance, que está marcado en la imagen, se usa en los atributos que manejan valores entre el blanco y el negro; por lo tanto, dependiendo del tipo de textura que usemos allí deberá tenerlo tildado. Las texturas puras van en la capa base, dentro de color. Las capas Specular, Transmission, etc, manejan texturas en blanco y negro (debe estar tildado Alpha Luminance debajo de todo). Todos los PBR cuenta con seis sub texturas que lo componen (el workflow): 1. Base color - Diffuse (color base - difuso): es el color o la textura del material. 2. Roughness (rugosidad): crea una rugosidad a la superficie. 3. Metallic (metálico): capacidad de reflejar la luz. 4. Normales: capacidad de profundidad de los surcos de una superficie. 5. Height: amplifica la profundidad de esos surcos. Es poco utilizado.

6. Ambient Occlusion: incrementa las zonas de sombra de la superficie. Es muy importante para terminar de darle a esta el aspecto 3D. Material auxiliar Ambient Occlusion El Ambient Occlusion es muy importante porque aporta el detalle de sombreado de las esquinas, además de realzar la percepción de los objetos como 3D. Es muy utilizado como material, y como una máscara para la posproducción final de un render hiperrealista. Lo encontramos entre los shaders de Arnold, primero en la fila. La capa de Ambient Occlusion Attributes está compuesta por varios atributos: ●

Samples: controlan la definición de la superficie del AO (Ambient Occlusion). Si aumenta el número de Samples (muestras), bajará el ruido.

●

Spread: es la extensión angular de los rayos de la oclusión. Siempre se maneja en 1.

●

Falloff: es la distancia de caída de intensidad del rayo de oclusión. Es la que más utilizamos para darle más detalle a la sombra de contacto. Dependiendo de la escala de la escena, puede usarse cerca del 0,05.

●

Near clip: se trata de la distancia mínima de oclusión.

●

Far clip: es la distancia máxima de oclusión.

●

White: impacto de los rayos y los rayos totales.

●

Black: el impacto de los rayos y los rayos totales es uno.

El Ambient Occlusion es un material que se coloca en toda la escena y se renderiza como un Pass (Pase), y al combinarse con la imagen de render de color, le va a proporcionar una acentuación de los espacios de sombra.

SUBSTANCE DESIGNER Este software de diseño de texturas es una herramienta de Scan Processing (Proceso explorativo) y Material Creation, muy utilizada en la industria. Muchos de los proyectos de videojuegos AAA (Expresión de Calidad de de un producto de Video Juego en la industria del gaming) que, actualmente, se están desarrollando utilizan el Substance, además de estudios de animación y efectos visuales más importantes. Historia Substance Designer fue creado por la empresa Allegorithmic, fundada por el doctor SébastienDeguy, en el año 2003, en Clermont-Ferrand (situada al centro de Francia, capital histórica de Auvernia). Actualmente, tiene subsidiarias y oficinas en todo el mundo, particularmente en Los Ángeles, Shangái, Seúl, París y Lyon. El doctor Sebastien Deguy, en su tesis de grado, había desarrollado el Modelo tdMAP, un generador medio complejo parcialmente identificable, dirigido por el profesor Albert Benassi, cuyo

trabajo se completó a finales de 2001. Durante esta incubación, el proyecto fue galardonado en el Concurso Nacional de Creación de Empresas Emergentes, Tecnológicas e Innovadoras, realizado por ANVAR. Allegorithmic nace en 2003. Su logo de empresa es la conjunción del símbolo pi y un pájaro. Representa el mismo puente entre ciencia y sentimiento que está en el origen de Allegorithmic, cuyo nombre es la intersección de Algorithm y Allegory. El mismo año 2003, la empresa se traslada a ISIMA, una universidad en Clermount Ferrand, Francia, y contrató al primer empleado, Christophe Soum, un estudiante muy talentoso que aún sigue a cargo de liderar la arquitectura de Allegorithmic al día de hoy. A partir del año 2004, Sebastien se va a vivir a Estados Unidos (EE. UU.). En el año 2009, abre su primera sucursal en Los Ángeles. Con usuarios de VFX (Visual Effect) obtuvieron su primera patente: “Method and tool for modifying a procedural map”. Posteriormente, trabajaron junto con Pixar, Mac Guff y otros. En el año 2006, se lanzó el primer juego de Unreal ...