Sabanco's Blog

Zurück zu unseren Texturen und Co.

Hypershade Editor

Wenn ihr bereits einige Texturen erstellt habt, gehen diese nicht verloren. Sämtliche Texturen könnt ihr im Hypershade Editor einsehen. Hierzu geht ihr auf eure Menüleiste oben auf Windows>Animation Editors>Hypershade. Dies öffnet euch ein Fenster in dem in der rechten Spalte eine Auswahl an neuen Materials und rechts eure selbst angelegten Materials mit den Defaults von Maya zu sehen sind. Der Hypershade Editor ist relativ einfach zu bedienen. Klickt ihr rechts auf ein von euch erstelltes Material öffnen sich die Material Attributes im eigentlichen Maya Fenster rechts. So könnt ihr Material für Material durchgehen und bearbeiten. Wenn ihr euren Materials Namen gegeben habt, so könnt ihr diese auch besser im Hypershade Editor finden.

Wie schon vorher erwähnt: Bitte niemals die Default Materials löschen(Lambert1, Particle Cloud1, ShaderGlow1).

Des Weiteren könnt ihr überflüssige Materials aus dem Hypershade mit einem Klick löschen. Hier geht ihr im Hypershade Editor auf Edit>Delete Unused Nodes.

Wie bei fast Alles könnt ihr auch im Hypershade Editor mit der Maus rechts auf ein Material klicken, was euch ein dazugehöriges Schnellmenü öffnet. Das ist ganz praktisch, wenn ein Modell aus mehreren Meshes besteht, auf denen sich auch mehrere Texturen befinden. Um euch das dazu gehörige Modell anzeigen zu lassen klickt ihr dann einfach rechts auf das von euch erstellte Material und wählt Select Objects With Material. Falls nun eine Textur nur ein paar Faces eures Modells zugewiesen wurde, so könnt ihr ebenfalls rechts auf das Material klicken und das Gleiche auswählen. Für den umgekehrten Fall, dass ihr Faces eures Modells ausgewählt habt und diesen nun ein erstelltes Material zuweisen möchtet, empfehle ich euch den Hypershade Editorn offen zu haben und rechts auf das entsprechende Material zu machen, ohne es vorher links ausgewählt zu haben und im Schnellmenü Assign Material To Selection auszuwählen.

Nun fragt ihr euch, warum es oben heisst “Delete Unused Nodes”, wenn es doch Materials sind. Das kann ich relativ einfach erklären. Der Hypershade Editor zeigt euch nicht nur eine Liste mit euren Materials, sonder erlaubt euch das Material wie ein Node zu benutzen, mit anderen zu verknüpfen oder sogar bestimmt Vorgänge zu fest zu legen.

Geht als Beispiel einfahc mal über ein von euch erstelltes Material, klickt rechts und wählt aus dem Schnellmenü Graph Network aus. Unten in der Work Area des Editors erscheinen jetzt mehrere Bildchen die mit Seilen verknüpft wurden. Zum Navigieren in dem Teil des Editors könnt ihr Alt+Maustasten benutzen.

Der feine Unterschied zwischen Mental Ray und Maya Materials

In meinem kleinen 3D Glossar erwähnte ich solche Begriffe wie Bump Map oder Displacement Map, was nur eine Eigenschaft eines Materials ist. Hierbei geht pur nicht nur um eine Eigenschaft. Die Bump Map basiert auf die Berechnung der Lichteinstrahlung auf einer Textur. Die Bump Map bricht so zu sagen das Licht auf unserer Textur so, als wenn das Modell so wie auf der Textur gebaut wurde. Es ist quasi nur die Verzerrung des Erscheinungsbildes des Modells. Hier spielt das Licht eine wichtige Rolle. Auch wenn ihr euch etwas mit Blinn und Lambert auseinander gesetzt habt, merkt ihr schnell, dass das Licht auf beiden Texturen jeweils unterschiedliche Auswirkungen hat. Dies sind allerdings nur einfache Spielereien. Der große Spass fängt dann mit den Mental Ray Shadern an.

Shader sind nicht nur einfache Materials auf denen man eine Textur schieben kann, die man später beim Rendern sieht. Sie benutzen aufwendige mathematische Berechnungen zur Lichteinwirkung auf das Modell. Sie kommen erst beim Rendern zum tragen. Auch die Eigenschaften eines Shaders sind vielfältiger als die eines Maya Materials. Während ihr diese zwar auch beim Maya Material zur Auswahl habt, sind diese natürlich erst dann aktiv, wenn ihr tatsächlich Mental Ray benutzt.

Zum Bleistift: Wenn ihr ein Material möglichst echt aussehen lassen wollt, müsst ihr euch mit der Eigenschaft Raytrace aus einander setzen.

Raytracing sind (fast) echte Lichtstrahlen die gebündelt auf die Textur geschossen werden.(Nunja, dies ist die einfachste Erklärung, die mir in den Sinn gekommen ist.) In den Raytrace Options des Material Attribute Fensters könnt ihr die Anzahl bestimmen und sogar bestimmen, wie viel davon von der Textur absorbiert wird.

Schwieriger zu erklären und noch schwieriger einzustellen sind die so genannten Photonen. Sie sind ähnlich den ausgesendeten Lichtstrahlen beim Raytracing. Dennoch nicht zu vergleichen. Photonen kommen ebenfalls erst einmal beim Rendern zum tragen und sind nicht für jedes Material verfügbar. Sie ersetzen auch das Raytracing wenn ausgewählt. Beim Rendern werden zu erst die Photonen von den Lichtquellen der Szene auf die Objekte der Szene gejagt und berechnet, hinterher wird dann die Szene mit den daraus resultierenden Werten berechnet. Stellt euch einfach vor, dass diese Photonen zusammen mit dem Licht euer Modell abtasten und eure Szene hinterher fast echt aussieht. Mit einfachem Licht in der Szene ist ein natürlicher und wirklicher Look leider nicht zu erzielen, denn in Wirklichkeit ist Licht einer der am schwierigsten nachzuahmendes Phänomen.

V-Ray

Viele 3Dler kennen V-Ray bereits und haben gelernt es zu schätzen. V-Ray ist ein Plugin das euch Shader erzeugen kann und eine riesengroße Bibliothek an schon vorgefertigten Shadern mit sich bringt. Ebenfalls kann man online noch viel mehr Shader für V-Ray finden, herunterladen und benutzen. Für viele ist dies eine willkommene Abwechslung zum aufwendigen Modellieren eines 3D Objekts. Einmal fand ich sogar einen Shader, der mit Efeu-Ranken simulierte. Wahoo!

Hier die offizielle Seite http://www.chaosgroup.com

Erste Vorschau zu Pinguini:

Soweit zu den Möglichkeiten die man hat, ein Modell hübsch aussehen zu lassen.

Hier der Download fürs 3D Modell.

Bitte beachtet beim Öffnen der MB, diese als Import mit einem Haken in ignore versioning zu setzen!

In der Lesson #2 befassen wir uns mit Texturen.

Ein Modell ist erst interessant, wenn es texturiert wurde. Deshalb habe ich unser Grundmodell eines Pinguin-Junges angefangen zu texturieren und mit Fell versehen. Dies ist bei Tieren eine einfache Methode es fluffig und flauschig aussehen zu lassen.

Erste Schritte im Texturieren

Zunächst wählen wir unser Modell aus und machen einen Rechtsklick, was uns wieder unser Schnellmenü einblendet. Hier im Schnellmenü wählen wir aus: Assign New Material.

Ein Fenster öffnet sich kurz darauf und wir können in der rechten Spalte wählen, welche Art wir wählen wollen. Ich werde der Einfachheit halber nur die wichtigsten Texturen hier nennen. Im Auswahlfenster finden sich die beiden Grundarten Lambert und Blinn. Diese sind die einfachsten, aber wichtigsten Texturarten. Lambert ist eine von Grund auf matte Textursorte, wo hingegen Blinn von Natur aus glänzend ist.

Weiter haben wir zur Auswahl einen Layered Shader, der super für alte rostige Roboter ist. Wenn man einen Layered Shader benutzt, kann man bis in die Unendlichkeit Texturen übereinander legen. Doch wichtig für die Sichtbarkeit dieser ist eine Transparenz; entweder eine Datei in der mit schwarz/weiß die Stellen markiert werden, welche Transparent sind, oder man benutzt gleich eine TGA Datei(32bit) im Color Channel mit einem Alphakanal, in dem die Transparenz festgelegt wurde. Mit dieser Methode kann man einen Roboter mit einer Metall + Grundierung + Lack + Dreck Textur versehen.

Wie man in der linken Spalte des Auswahlfensters sehen kann, befinden sich mehrere Dropdowns: Favorites, Maya, Mental Ray. Dies hat den Grund, dass man die Shader von den normalen Texturen trennen, oder eben seine eigenen Materialien auswählen kann. Man braucht sich gar nicht die Frage stellen, ob man in Maya eigene Texturen erstellen kann – man kann es einfach, wie alles Andere auch An diesem Punkt muss noch etwas zu unserer Auswahlmöglichkeit in der linken Spalte gesagt werden, denn so einfach etwas auswählen, ohne zu wissen, was das mit sich trägt, sollte man nicht. Kurz gesagt: genau dort wo Mental Ray drauf steht(rechts z.B.  als mi_car_pain_phen gekennzeichnet), steckt auch Mental Ray drin. Wählt man ein Material dieser Klasse aus, so wird man es beim Rendern später nicht sehen können. Hierzu sollte man erst die Rendereinstellungen auf Mental Ray setzen. (Näheres zu Rendering folgt in Lesson #4)

Nun wählen wir in der linken spalte Maya und rechts dann Lambert aus. Unser Fenster schließt sich; rechts neben unser Viewport öffnen sich die Material Attributes. Weit oben befindet sich ein Feld, in dem wir unser Material einen Namen geben werden: Pingu1. Bitte niemals Bindestriche verwenden! Unten kann man dem Pinguin nun eine Textur zuweisen oder eine Farbe wählen.

Um eine Farbe auszuwählen, klickt man in das Farbfeld bei Color kurz, dann öffnet sich ein Farbfenster ähnlich wie in Photoshop. Darunter befindet sich unser Transparency Feld. Die Regler sind jeweils für die Helligkeit bzw. für die prozentuale Angabe. hinter den Reglern befindet sich, wie wir es bereits kennen gelernt haben, eine Options-Box. Dies ist bei Materialien jedoch etwas anders. Klickt man darauf, so erscheint ein Fenster, in dem man entweder eine vorgefertigte Textur angeben, oder eine eigene Textur, also im Fenster File, verwenden kann.

Wir wählen nun eine File aus und unser Material Attributes rechts neben dem Viewport ändert sich erneut. Es hat dem Material neue Optionen und Einstellungsmöglichkeiten hinzugefügt; wir befinden uns nun in den File Attributes unseres Color Channels unseres Materials Pingu1. Oben ist nun wieder ein Feld, in dem man einen Namen eintragen kann, darunter die Voransicht unserer Textur. In den File Attributes kann ein Image Name angegeben werden. Dies ist unsere Möglichkeit ein Dateipfad zu einer von uns erstellten Textur anzugeben, oder einfach auf das von Windows gewohnte Ordner-Symbol zu klicken, um selbst zu suchen.

Nun war ich zu schnell und ihr denkt jetzt, das wars schon. Ehrlich gesagt, nein. Denn so können wir unser Modell erst einmal nicht texturieren.

UV’s

(Die einfachste Erklärung für UV’s findet ihr im 3D Glossar bei mir.) Hier eine längere Version, die auch für einen Anfänger verständlich ist.

UV’s sind die Vertices eines Modells, die für die Texturposition zuständig sind. Sie befinden sich jedoch in einem 2D Raum. Es gibt immer genausoviele UV’s wie euer Modell Vertices besitzt. Die UV’s sind ebenfalls mit Edges verbunden.

Nachdem wir unser Modell aus einem einfachen Würfel erstellten, Flächen extrudierten und Schnitte hinzufügten, sieht unser UV-System etwas, naja, unter aller Kanone aus. So kann man es nicht belassen, denn später liegt eure Textur auf diesem kleinen Quadrat verteilt und jede Fläche eures Modells benötigt eine korrekte Texturfläche. Es darf bei sichtbaren Modellbereichen keine Überlappung von UV’s auf der Textur geben. Ebenfalls sollten die UV’s strukturiert werden, damit später keine Texturverzerrungen auf unser Modell zu sehen sind.

Doch wie sieht man die UV’s. Ganz einfach. Geht auf eure Menüleste oben und klickt auf Window>UV Texture Editor. Dies öffnet euch ein Fenster, in dem ihr euer Modell als UV’s sehen könnt.

Im UV Editor gibt es einige nützliche Tools, um dieses UV Abbild eures Modells etwas aufzuräumen. Auch wenn dies langweilig und nervig erscheinen mag, ist dies die gängigste Methode im 3D, Texturen zu erstellen. Eure UV’s des Modells seht ihr immer nur dann im UV Editor, wenn euer Modell ausgewählt ist. Um die UV’s bewegen zu können, reicht ein Rechtsklick auf die UV’s im Editorfenster, was euch das bekannte Schnellmenü öffnet. Hier wählt ihr UV aus und könnt nun die UV’s entlang beider Achsen hin und her bewegen.

Mapping

Neben der Möglichkeit, die UV’s direkt herumzuschubsen, befindet sich in eurer normalen Menüleiste ein Menüpunkt namens Create UVs. Darunter befinden sich ein paar wichtige Mappingmöglichkeiten. Mapping bedeutet soviel, wie die Textur auf das Modell zu projizieren. Planar Mapping ist ein frontales Mapping… geht einfach dem Namen nach, oder probiert es aus. Die Meiste Arbeit beim UV Mapping nimmt euch immer noch das Planar Mapping und Create UVs based on Camera ab. Neben dieser Punkte sind wieder unsere Options-Boxen, die uns bei Planar Mapping die Möglichkeit geben, auch von einer anderen Achse zu projizieren. Camera Mapping, wie der Name schon sagt, projiziert durch die aktuell ausgewählte Kamera, in unserem Fall: Perspective Camera. D.h. wir sind nicht mehr von den Achsen abhängig, sondern können wie ein Fotograf um unser Modell navigieren und sagen “Das ist die beste Einstellung-*knips*”. Das ist jedoch nicht alles, was man mit der Projektion machen kann.

Wenn ihr eine Projektion gewählt habt, ändert sich etwas an eurem Modell und es erscheint ein Objekt. An einer kleinen unscheinbaren Ecke, an der 2 rote Stifte hinausragen, ist dieses Projektions-Objekt anklickbar. Dies wiederum lässt euch in mitten des Projektions-Objektes euer Achsensymbol erscheinen. Somit könnt ihr nun das Objekt drehen, skalieren und verschieben, wie ihr es wollt. Am Besten blickt ihr zwischendurch immer auf euer UV Editor, damit ihr versteht was passiert.

Wenn ihr nun nur eine gewisse Fläche oder Stelle mappen wollt, könnt ihr die Faces eures Modells auswählen und erst dann mappen.

Arbeiten mit UVs

Das Arbeiten mit den UV’s um eine Textur erfolgreich und gut auf ein Modell zu mappen, ist relativ aufwendig. Es gibt für Maya bislang ein bekanntes Tool zum richtigen Unwrappen von Modellen, aber nach einem kurzen Test, beschloss ich das Plugin wieder zu entfernen, da es mich mehr Zeit gekostet hatte, als auf die altbewährte Methode zurückzugreifen. Wenn ich jemals ein besseres Plugin finden sollte, werde ich es hier in meinem Blog präsentieren. In einem späteren Blog werde ich das Plugin Unwrella vorstellen… aber bis dahin, hier die gängige Methode:

Zunächst muss man wissen, welche Flächen des Modells wichtig sind und welche eher unwichtig. Z.b.: macht unser Modell den Mund nicht besonders weit auf und sieht nicht viel von der Mundhöhle, so brauchen wir die Mundhöhle erst einmal nicht aufwendig zu mappen. Wichtiger sind immer die Gesichter. Wenn diese verzerrt sind, können wir noch einmal von Vorne anfangen. Im Grunde gilt eine Regel: Wichtig sind alle auf den ersten Blick sichtbaren Bereiche des Modells.

Für den Pinguini habe ich eine Sandwich projektions Methode benutzt. Zunächst habe ich die Flächen der Vorderseite ausgewählt und planar gemappt, anschließend die Rückseite. Ausgelassen habe ich die Flügel, da diese durch das Planare Mapping stark verzerrt werden würden; ebenso die Füße. Beide habe ich dann separat ausgewählt und ebenfalls planar gemappt, jedoch jeweils von oben und von unten. Was mir wichtig erschien (die Augenpartien), habe ich dann nochmal separat ausgewählt und mit ein Camera Mapping ausgeführt. Der Grund hierzu war, dass das Modell später mit Fell bedeckt werden würde und die Augenpartie nicht nur am prägnantesten, sondern auch am Meisten durchscheinen würde (…, da dort das Fell relativ kurz und von weniger Dichte ist).

Nach jeder Projektion bin ich zurück in den UV Editor gegangen und sah, dass dort nur meine projizierten Flächen sichtbar waren. Dann wählte ich über mein Schnellmenü der rechten Maustaste UV aus und wählte mit der Maus dann alles aus(wie in Wondows, wenn man die Maus mit der linken Maustaste über mehrere Symbole zieht und diese so markiert) und zog dann meine Auswahl aus dem Bereich der noch unsortierten UV’s. Das trägt zur Sichtbarkeit und Ordnung im UV Editor bei. Alle anderen Projektionen machte ich genauso. Als ich mit der Projektion fertig war, sortierte ich mir meine einzelnen Stücke.

Dazu ein kleiner Handgriff: wählt man eine UV aus, so geht man zum Strg-Schnellmenü, das sich ebenfalls mit der rechten Maustaste öffnen lässt. Dort wählte ich to Shell aus, was mir das gesamte dazugehörige UV-Mesh auswählte. Also nicht das gesamte Modell, sondern nur die dazugehörige Projektion.

Wenn man einzelne UV’s an einander ausrichten möchte, hat man im Editor 4 Buttons sie nach oben, unten, rechts und links zu orientieren. Ebenfalls können die UV’s einer Projektion mit Polygons>Flip gespiegelt werden.

Als Beispiel: wenn man 2 gleiche Projektionen hat und Platz auf der Textur sparen möchte, kann man eine Projektion spiegeln und über die UV’s der anderen legen. Dabei kommt es vor, dass die UV’s der ersten Projektion nicht genau über den UV’s der 2. Projektion liegen.

Anderes Beispiel: Für ein 3D Spiel werden niedrig aufgelöste Texturen gebraucht, um sie auf Low-Poly Modelle zu legen. Hier werden teilweise 2 Quadratpixel auf der Textur für Bordüren und oder Tischbeine benutzt. In diesem Beispiel werden die UV’s so übereinander gelegt, dass sie diese Fläche von 2 Quadratpixel auf der Textur auffüllen.

Noch ein Beispiel: Im gleichen Spiel wie oben, müssen Zäune texturiert werden. Da die Textur um ein Vielfaches kleiner, als das dazu gehörige Modell ist, müssen die UV’s für ein Stück Zaun übereinander gelegt werden. Das bedeutet, dass sich die Textur auf dem Modell wiederholt.

Weiter im Workshop:

Modelle vereinen

Eure Modelle könnt ihr im Outliner oder Viewport auswählen und gruppieren mit Strg+g. Dies hat den Vorteil, dass wenn ihr mehrere Modelle gleichzeitig bewegen, skalieren oder rotieren wollt, sie nicht in alle Richtungen herumfliegen da jedes einzelne Objekt sich an seiner eigenen Mitte orientiert. Wenn einmal eine Gruppe aus mehreren Modellen erstellt wurde, so wählt nochmal die gesamte Gruppe im Outliner aus und wählt im Menü oben Modify>Center Pivot aus. Dies setzt den Mittelpunkt(Pivot) der gesamten Gruppe direkt in die Mitte und gilt nur für diese Gruppe.

Des Weiteren gibt es noch die Möglichkeit 2 Modelle in 1 Modell zu verwandeln. Dies kann man in Maya jederzeit wieder Rückgängig machen. Dies kann man verwenden, wenn das zu erstellende Modell aus verschiedenen Einzelstücken besteht und oder man ein Modell ergänzen möchte. Der Menübefehl hierzu ist Mesh>Combine. Möchte man einmal den Befehl Combine anwenden, so müssen noch 2 weitere Arbeitsschritte unternommen werden, bis man weiter an seinem Modell arbeiten kann. Zunächst wählt man im Outliner das neue Objekt aus und wählt im Menü Edit>Delete by Type>History. Dies sorgt dafür, dass ihr Klarheit ohne Reste von alten Modellen im Outliner habt. Der nächste Schritt wäre es den Pivot im Center zu platzieren, wie oben beschrieben. Danach kann man mit seinem Modell weiter arbeiten.

Habt ihr euch verklickt und wolltet den Befehl Combine gar nicht erst ausführen, könnt ihr Strg+z drücken. Falls ihr in einem späteren Zeitpunkt feststellt, dass ihr das Modell wieder auseinander nehmen müsst, so könnt ihr im Menü auf Mesh>Separate gehen. Es verwandelt euer Modell wieder zurück in seine Einzelteile.

Euer Projekt

Wenn es gleich losgehen soll, kann ich noch einen Tipp geben, wie man seine Dateien immer am richtigen Ort hält. Geht im Menü oben auf File>Project>New. Es erscheint ein kleines Fenster, indem ihr angeben könnt, wo zukünftige Dateien, Bilder etc. gespeichert werden sollen.