Визуализация реалистичной металлической поверхности в Maya и V-Ray

Привет! Все началось с идеи...Идеи смоделировать и визуализировать rtx 2080 ti founders edition. А почему бы, собственно, и нет? )))Взгляните на эту красотку. Посмотрите внимательно.

1.png

Посмотрели? А теперь задайте себе вопрос: "В чем может быть сложность рендера?"Не буду томить, посмотрите на центральную металлическую часть винтов. Блик... Такой необычный красивый блик, сходящийся к центру.Как же хорошо, что я юный физик, и знания помогли мне решить проблему этого блика в 3D, но об этом чуть позже. Я считаю долгом пролить свет на этот загадочный блик. Свет... Именно свет мы видим в отражении. И вот тут мы плавно перетекаем к проблеме. Итак, что мы имеем. Ну, стальная поверхность, ну, цилиндрическая, и что нам это дает? Да ровным счетом ничего) Подсказка, если бы эта поверхность была бы идеально гладкая и зеркальная, то мы бы видели просто отражение и цилиндрическая форма тут совершенно не при чем.Хорошо, расскажу все как оно есть в реальном мире, ибо только это поможет нам дальше повторить то же самое в 3d.Есть в физике много разных понятий. Здесь ключевыми являются: дифракция и соответственно дисперсия и такое явление как анизотропия - свойства и структура кристаллической решетки, в нашем случае, структура поверхности металла. А причем здесь дифракция? Ну, я не на лекции физики, чтобы растолковывать природу явления. Но есть такая штука как дифракционная решетка. Помогает разложить на спектры, например, белый свет. И вот есть зеркальная дифракционная решетка. Каждый из вас видел её хоть раз в жизни. Это обычный CD-диск Глядите

2.png
Видите, тот же по сути блик, сходящийся к центру болванки да еще и с радугой ) Я уже писал об анизотропии. Здесь в это загадочное слово вложен смысл рельефа диска. На самом деле на нем бороздки + поверхность диска зеркальная, вот и получается дифракционная решетка. Смотрите, ход отраженных луче будет каким-то таким:

3.png
Разная длина волны, разная фаза, дисперсия, иными словами. Отсюда и радуга, отсюда такой блик. С металлом то же самое, во

5.png
Приглядитесь, бороздки видны даже невооруженным глазом. Эти бороздки появляются при обработке металла на токарно-фрезерном станке. Вот как бы так и получается. Эти бороздки особо никого не парят, поэтому их так и оставляют. Даже шлифовка вряд ли полностью их уберет, если только полировать деталь или можно загрунтовать и нанести слой лакокрасочного покрытия. Но речь уже не об этом.Теперь, когда ма знаем природу явления можно перейти в 3D-пакет, в моем случае Autodesk Maya 2017 и V-Ray в качестве основного рендера.Итак, создам сцену с нуля, почему бы и нет) Прежде всего настрою v-ray. Production engine - bucket

6.png
Также во вкладке GI подрубаем, не поверите, GI. Engine - irradiance map, presets - low, для начала.

8.png
Теперь бахнем цилиндр и накрутим bevelНакатываем тестовый Mtl-материал с +- такими параметрами материала

10.png
Не забываем про освящениеТеперь можно с трепетом рендерить!

11.png
Мдаааааа-а, все ясно.. Героин, марихуана, крэк... Даже источник света вплотную присобаченный к цилиндру не спасает ситуацию. Похоже на метал? Да нет, не особо )))Что ж, исправим это. Применим к торцам цилиндра новый mtl-материал.В reflection BRDF TYPE - GGX, color v 0.850

Glossiness 0.750, и снимем следующие галки

12.png
А теперь главный фокус, есть такая вкладка как Anisotropy, вот она-то нас интересует!

Хоба

13.png
Также пока не снято выделение с торцов, можно попробовать намутить планарный маппинг.

15.png
И теперь основная магия, возвращаемся к Anisotropy, кликаем по квадратику справа от Anisotropy Rotation и из списка выбираем Ramp. В Ramp Attributes type меняем на Radial Ramp. Все! Блик готов, поверьте мне! )

Хоба

16.png
Теперь накинем не боковую цилиндрическую модель абсолютно такой же материал, только без Radial Ramp в Anisotropy Rotation

Имеем что-то типа этого

18.png

В следующей части поста я сделаю этот цилиндр максимально металлическим, насколько это возможно, но самое главное - мы получили блик!

Что же отличает эту картинку от фотореализма? Ну во-первых отражений окружения маловато все же и не хватает текстуры самого металла. Обратите внимание на текстуру металла:

20.png
Вот эти продольные полоски-царапки на листе стали делают ее сталью ))) Такая же ситуация с торцевой частью, взгляните на текстуру:

21.png
И тут как бы есть 2 варианта. Можно в Zbrush, упаси Боже, вручную расцарапать модель, либо же можно подгрузить дисплейс-карты. Чем мы сейчас и займемся. Но прежде всего эти карты нужно сделать. Убежден, есть куча способов, полагаю, это можно реализовать даже в самой Майе, но я предложу вам путь фотошопера, ибо фотошоп достаточно родной и, я бы сказал, народный софт. Открываем Ps и создаем сцену,к примеру, 1500x1500 точек. Создаем новый белый слой, заходим в фильтры и набрасываем на наш слой шум.

22.png
Также применяем к слою с шумом радиальное размытие.

23.png
И я бы еще с полученного слоя убрал бы порядком яркость и добавил бы контрастности:

25.png
Можем сохранять файл как, допустим, Radial Anisotropy. Также стоит повторить успех, а именно создать опять же белый слой, аналогично набросить шум и размыть, только линейным "размытием в движении". Вот то, что у меня получилось, можете использовать в своих проектах:

26.jpg

28.jpg
Собственно, это и есть наши дисплейс-карты. Возвращаемся в Maya, влетаем в атрибуты и ищем наши материалы. Для удобства, материал на торцах я назвал up_and_down, а материал на боковой поверхности side. Заходим во вкладку Bumb and Normal mapping и в map подрубаем нашу радиальную дисплейс-карту "Radial Anisotropy". Также рекомендую сразу изменить параметр Bump Mult, например, на 0.015

30.png
Такую же операцию стоит провести по подгрузке карты на боковую поверхность материала "side1".И у вас получится что-то типа того:

31.png
В принципе уже съедобно, но не очень вкусно. Ни по вкусу вкусно, ни по сути вкусно...Требуется калибровка Bump Mult и еще хотелось бы окружения. Ну это уже чисто эмпирический медитативный процесс. На словах скажу, что я подрубил dome light от v-ray, подрубил туда hdri-текстуру, повысил качество рендера и сделал физическую камеру, но это отдельная тема для разговора, поэтому я просто прикреплю, что получилось в итоге.Та-дааам!

untitled.png

Спасибо всем, кто прочитал статью, быть может, кто-то оценит)

788 0 850 5
15
2020-05-05
Андрей КривуляХороший урок для новичков. + за старание.

Спасибо, буду стараться еще больше )
2020-05-06
Maya+vray, как будто в 2010 попал.
2020-05-06
Роман, почему нет?
2020-05-06
Кто-то еще текстурит в фш в 2020?
2020-05-06
для ментальрея есть такой же урок?
2020-05-06
Как будто вернулся в 2000
2020-05-06
Денис Теркиндля ментальрея есть такой же урок?

Думаю, там все аналогично. Если покопаться на различных зарубежных форумах и погуглить "maya mentalray anisotropic metal", то можно много чего нарыть. Я, вроде бы, видел что-то на ютубе, посмотрите )))
2020-05-06
Роман ЮферевMaya+vray, как будто в 2010 попал.

Не вижу проблем, неужели v-ray так плох? Не уверен, что Maya+v-ray под запретом в 2020, он(v-ray) неплохо справляется со своей задачей, да и к тому же у гост груп есть еще неплохая тема в лице феникса. Я не уверен в том, что именитый арнольд будет адекватно воспринимать феникс, хотя фиг знает. В общем, v-ray не без недостатков, но почему бы и нет. Вполне удобная тема, рендерит тоже весьма недурно.
2020-05-06
Павел ЧеботаревКто-то еще текстурит в фш в 2020?

Да никто, но эта статья направлена, скорей, на тех, кто вообще не бум-бум в 3D, и чтобы было представление о том, как устроен текстуринг. И вообще опять же, почему нет? Нафига использовать тот же сабстейнс для такого примитивного проекта, да, скорее всего, это статья действительно морально устарела. Но во мне живет олдфаг и фотошопер, так что для этого цилиндра проще, на мой взгляд, было бы использовать Ps.
2020-05-06
EugenicsbmxКак будто вернулся в 2000

Неужели все так убого? )
2020-05-07
Во-первых дисперсия света и дифракция света принципиально разные явления. Дисперсия связана с зависимостью показателя преломления от частоты света то есть его цвета. Поэтому радуга такая цветная. Дифракция же это в самом первоначальном смысле огибание светом препятствий. Да, в компьютерной графике лучи света прямые но в реальности свет может частично отклоняться от прямой линии при падении на край препятствия. Когда мы имеем дело с решеткой то есть сетку регулярных препятствий возникает интерференция этих отклоненных от прямого направления лучей. В определенных направлениях волны гасят друг друга а в других направлениях усиливают. Возникает полосатая интерференционная картина. И поскольку эти направления зависят от частоты то на практике и получается что красные цвета дают свою интерференционную картину зелёные - свою а синие третью. И мы видим как компакт диск переливается всеми цветами. Радуга одна а способы ее получения разные.
Во вторых все это не имеет никакого отношения к радиальному блику о котором идёт речь в уроке вообще. Да там тоже круглые бороздки но вот глубина их в тысячи раз больше чем на компакт диске, и значительно больше чем длина волн оптического диапазона. Поэтому никакой интерференции там нету. И поэтому этот блик просто белый, не цветной. Это просто отраженный свет и все. Зачем тогда упоминание про CD и дисперсию не понятно.
И в-третьих. Данным давно много лет назад, когда я этот блик ровно таким способом и делал я никак не мог понять - да почему он изогнутый то? Ну, присмотритесь он же дугой загибается в некоторых случаях эта дуга ломает всю картину. Здесь этот вопрос не рассмотрен. Для себя я решил эту проблему подбором ракурса и расстановкой света. Но в жизни то этот блик всегда прямой. Эх.
2020-05-07
Юрий Анчевский (aaaantares)Во-первых дисперсия света и дифракция света принципиально разные явления. Дисперсия связана с зависимостью показателя преломления от частоты света то есть его цвета. Поэтому радуга такая цветная. Дифракция же это в самом первоначальном смысле огибание светом препятствий. Да, в компьютерной графике лучи света прямые но в реальности свет может частично отклоняться от прямой линии при падении на край препятствия. Когда мы имеем дело с решеткой то есть сетку регулярных препятствий возникает интерференция этих отклоненных от прямого направления лучей. В определенных направлениях волны гасят друг друга а в других направлениях усиливают. Возникает полосатая интерференционная картина. И поскольку эти направления зависят от частоты то на практике и получается что красные цвета дают свою интерференционную картину зелёные - свою а синие третью. И мы видим как компакт диск переливается всеми цветами. Радуга одна а способы ее получения разные.
Во вторых все это не имеет никакого отношения к радиальному блику о котором идёт речь в уроке вообще. Да там тоже круглые бороздки но вот глубина их в тысячи раз больше чем на компакт диске, и значительно больше чем длина волн оптического диапазона. Поэтому никакой интерференции там нету. И поэтому этот блик просто белый, не цветной. Это просто отраженный свет и все. Зачем тогда упоминание про CD и дисперсию не понятно.
И в-третьих. Данным давно много лет назад, когда я этот блик ровно таким способом и делал я никак не мог понять - да почему он изогнутый то? Ну, присмотритесь он же дугой загибается в некоторых случаях эта дуга ломает всю картину. Здесь этот вопрос не рассмотрен. Для себя я решил эту проблему подбором ракурса и расстановкой света. Но в жизни то этот блик всегда прямой. Эх.

Ну, мне не стоит пояснять, в чем разность световых явлений, просто я не считаю нужным писать много лишней, особенно в данном контексте, информации. Просто согласитесь, что эти явления связаны, и все вместе дают кака раз таки интерференционную картину в виде блика. А бороздки на диске действительно меньше многократно тех, что на металлической заготовке, так что вот поэтому мы и видим радугу из-за дифракции, потому что как раз-таки эти бороздки мизерные. Но вы же должны знать, что наш волос, к примеру, тоже годится для наблюдения дифракции, хотя он явно толще бороздки, причем, думаю, раз в 100. Пример диском он как бы не к месту, согласен, ну просто, чтобы показать, что именно эти бороздки дают такую интерференционную картину и да, как вы верно заметили, этот блик просто отражение света. Ну только потому, что размер бороздок не позволяет белый свет разбить на спектры. И вот если бы поверхность ц
2020-05-07
Юрий Анчевский (aaaantares)Во-первых дисперсия света и дифракция света принципиально разные явления. Дисперсия связана с зависимостью показателя преломления от частоты света то есть его цвета. Поэтому радуга такая цветная. Дифракция же это в самом первоначальном смысле огибание светом препятствий. Да, в компьютерной графике лучи света прямые но в реальности свет может частично отклоняться от прямой линии при падении на край препятствия. Когда мы имеем дело с решеткой то есть сетку регулярных препятствий возникает интерференция этих отклоненных от прямого направления лучей. В определенных направлениях волны гасят друг друга а в других направлениях усиливают. Возникает полосатая интерференционная картина. И поскольку эти направления зависят от частоты то на практике и получается что красные цвета дают свою интерференционную картину зелёные - свою а синие третью. И мы видим как компакт диск переливается всеми цветами. Радуга одна а способы ее получения разные.
Во вторых все это не имеет никакого отношения к радиальному блику о котором идёт речь в уроке вообще. Да там тоже круглые бороздки но вот глубина их в тысячи раз больше чем на компакт диске, и значительно больше чем длина волн оптического диапазона. Поэтому никакой интерференции там нету. И поэтому этот блик просто белый, не цветной. Это просто отраженный свет и все. Зачем тогда упоминание про CD и дисперсию не понятно.
И в-третьих. Данным давно много лет назад, когда я этот блик ровно таким способом и делал я никак не мог понять - да почему он изогнутый то? Ну, присмотритесь он же дугой загибается в некоторых случаях эта дуга ломает всю картину. Здесь этот вопрос не рассмотрен. Для себя я решил эту проблему подбором ракурса и расстановкой света. Но в жизни то этот блик всегда прямой. Эх.

Да и в действительности, этот блик имеет изгибается, что есть - то есть. Как с этим бороться, пока идей нет, да и желания разбираться тоже не особо имеется)
2020-05-07
АРГАЙЛ
Ну, мне не стоит пояснять, в чем разность световых явлений, просто я не считаю нужным писать много лишней, особенно в данном контексте, информации. Просто согласитесь, что эти явления связаны, и все вместе дают кака раз таки интерференционную картину в виде блика. А бороздки на диске действительно меньше многократно тех, что на металлической заготовке, так что вот поэтому мы и видим радугу из-за дифракции, потому что как раз-таки эти бороздки мизерные. Но вы же должны знать, что наш волос, к примеру, тоже годится для наблюдения дифракции, хотя он явно толще бороздки, причем, думаю, раз в 100. Пример диском он как бы не к месту, согласен, ну просто, чтобы показать, что именно эти бороздки дают такую интерференционную картину и да, как вы верно заметили, этот блик просто отражение света. Ну только потому, что размер бороздок не позволяет белый свет разбить на спектры. И вот если бы поверхность ц

Вернее не интерференционная картина, а просто отражения света, как вы и сказали, но ввиду бороздок, такой блик.
2020-05-08
Роман, ты просто таноса из мстителей в V-ray не рендерил
RENDER.RU