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.
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
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:
Разная длина волны, разная фаза, дисперсия, иными словами. Отсюда и радуга, отсюда такой блик. С металлом то же самое, во
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
Также во вкладке GI подрубаем, не поверите, GI. Engine - irradiance map, presets - low, для начала.
Теперь бахнем цилиндр и накрутим bevelНакатываем тестовый Mtl-материал с +- такими параметрами материала
Не забываем про освящениеТеперь можно с трепетом рендерить!
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
А теперь главный фокус, есть такая вкладка как Anisotropy, вот она-то нас интересует!
Хоба
Также пока не снято выделение с торцов, можно попробовать намутить планарный маппинг.
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
Теперь накинем не боковую цилиндрическую модель абсолютно такой же материал, только без Radial Ramp в Anisotropy Rotation
Имеем что-то типа этого
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:
Вот эти продольные полоски-царапки на листе стали делают ее сталью ))) Такая же ситуация с торцевой частью, взгляните на текстуру:
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.
Также применяем к слою с шумом радиальное размытие.
И я бы еще с полученного слоя убрал бы порядком яркость и добавил бы контрастности:
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:
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
Такую же операцию стоит провести по подгрузке карты на боковую поверхность материала "side1".И у вас получится что-то типа того:
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!
Спасибо всем, кто прочитал статью, быть может, кто-то оценит)