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DISPLACE, BUMP E NORMAL MAP

Displace, Bump e Normal Map são métodos de mapeamento que alteram a superfície de uma malha. Eles são muito usados para simular detalhes que seriam muito difíceis e até impossíveis de serem feitos a partir de técnicas tradicionais de modelagem. Todos esse métodos usam texturas como referência e se diferem no modo  como calculam as deformações.

Nesse tutorial você vai conhecer cada um desses métodos de mapeamento e vai estar apto a escolher o que mais se adapta ao seu projeto. Aprenderá ainda a gerar um normal map dentro do próprio Blender ou usando o editor de imagens de código aberto Gimp.

Displace Map

O Displace é um modo de mapeamento que desloca os vértices de uma malha a partir das informações de cores de uma textura. Esta textura deve conter uma escala monocromática de cores que varia do branco puro ao preto total, onde o branco significa deslocamento máximo e o preto nenhum deslocamento. Cores intermediárias (em escalas de cinza) determinam deslocamentos que dependem da intensidade do cinza. Esse método necessita que a malha tenha um número considerável de vértices.

Podemos aplicar displacement map de duas maneiras: a partir dos parâmetros de influência da textura ou através de modificador. Usando essa técnica pelos parâmetros de influência da textura, o resultado só poderá ser visto através da renderização e o resultado do Material Preview é completamente diferente de seu resultado final. Já o modificador, permite que tenhamos maiores possibilidades de configurações e a possibilidade de animações que seriam bastante complexas se realizadas manualmente. O parâmetro de influência também permite animação, mas estamos limitados a apenas um parâmetro e além do mais, ficaremos à mercê da tentativa e erro, pois, como dito antes, só podemos ver o resultado após a renderização. Vamos ver como usar os dois modos de displace:

Usando displace  a partir dos parâmetros de textura.

  1. Abra o Blender e apague o cubo padrão. Tecle Shift+A, selecione a opção Mesh e no menu que se abre tecle em Plane para adicionar um plano a cena.
  2. Como visto acima, este método se vale de uma boa quantidade de vértice para que ele os desloque usando a textura como referência. Vamos subdividir o plano, para isso, com ele selecionado, tecle Tab para entrar no modo de edição e em seguida tecle W. No menu flutuante Specials, clique em Subdivide para subdividir o plano. Em seguida tecle F6 e em Number of Cuts aumente o número para 10 e saia do modo de edição.
  3. Para poder aplicar uma textura ao objeto precisamos, inicialmente, de um material. Para tanto, clique no botão do painel de materiais na janela Properties e clique em New.
  4. Agora clique no botão do painel Textures e clique em New para adicionar uma nova textura. A textura adicionada é uma textura procedural do tipo Clouds em tons de cinza. Não precisamos alterar nenhum parâmetro da textura para esse tutorial, exceto os parâmetros de influência.
  5. Dirija-se à aba Influence e desmarque a opção Color na seção Diffuse. Logo abaixo, na mesma aba, temos a seção Geometry onde podemos afetar a geometria usando a textura. Para usar o deslocamento de vértices marque a opção Displace.
  6. Observe que não há nenhuma alteração visível na viewport, para ver o resultado tecle F12 para renderizar a cena.
  7. A extensão de valores desse parâmetro varia de -1 até 1. Você pode animar essa opção da seguinte maneira: posicione o marcador de tempo no frame 1 e com o cursor do mouse em cima do parâmetro Displace, tecle I para inserir um quadro-chave. Note que sua cor muda para amarelo indicando que ele possui um quadro-chave naquele quadro. Mude novamente o indicador de tempo da Timeline no frame 30 e novamente posicione o cursor acima do parâmetro teclando I. Tecle Ctrl+F12 para renderizar a animação e ver o resultado. Assim que renderizar o quadro 30 tecle Esc para parar a renderização ou altere o valor de End na Timeline para 30 antes de iniciar a renderização.
Displace a partir do modificador Displace
  1. Tecle Ctrl+N e tecle Enter para iniciar uma nova cena. Tecle Shift+A, selecione a opção Mesh e no menu que se abre clique em Plane para adicionar um plano a cena. Entre no modo de edição e subdivida o plano como no exemplo anterior.
  2. Com o plano selecionado, clique no botão Object Modifiers, na janela Properties, e em seguida, na aba Modifiers clique em Add Modifiers. No menu drop-down, na seção Deform, selecione a opção Displace.
  3. Na seção texture do modificador clique no botão New para adicionar uma nova textura. Note que o resultado pode ser visto imediatamente na 3D view.
  4. Mude a opção Direction para Z. Na opção Strength você pode quantificar o resultado da deformação.
  5. Você pode animar o parâmetro Strength da mesma maneira como visto para o parâmetro de influência da textura.
Você pode ver nesse exemplo que o uso do modificador é muito vantajoso se comparado ao método anterior, exceto em situações em que o objeto esteja mais distante da câmera e sua cena tenha atingido um alto nível de complexidade, o primeiro será o mais recomendado.
Bump Map

O Bump Map é um método de mapeamento que simula rugosidade e imperfeições em uma superfície, e assim como o Displace, também utiliza um mapa monocromático. Esse método não precisa que o objeto contenha um elevado número vértices. Ele pode ser percebido em uma face facilmente. Uma desvantagem deste método é que, quanto mais acentua-se o grau de visão de uma câmera sobre uma superfície, mais fica perceptível que é apenas uma simulação. Em objetos sem volume, abertos ou com ângulos entre faces que formam quinas acentuadas fica perceptível as desvantagens quando se olha para as bordas ou cantos. É um excelente método para se usar em objetos que não estão próximos da câmera.

Para usar o método de Bump Map faça o seguinte:

  1. Se a cena anterior estiver aberta, tecle Ctrl+N e tecle Enter para criar uma nova cena. Apague o cubo padrão e adicione um plano. A seguir adicione um material.
  2. Vá até o painel Textures e adicione uma nova textura.
  3. Dirija-se à aba Influence e desmarque a opção Color na seção Diffuse. Logo abaixo, na mesma aba, na seção Geometry marque a opção Normal e renderize a cena para ver o resultado.
  4. A extensão do valor Normal varia de -5 até 5. Valores abaixo de zero fazem com que a parte branca do mapa tenha um deslocamento no sentido negativo, o oposto inverte o sentido para a direção positiva.

Normal Map

O Normal Map é uma variação de Bump Map que também necessita de um mapa para simular saliências em uma superfície através dos cálculos das normais de uma geometria. Esse mapeamento, diferentemente dos anteriores, utiliza um mapa em RGB onde o R, G e o B correspondem, respectivamente, ao X,Y e Z da normal a ser utilizada no cálculo da iluminação do modelo. Esse mapa pode ser gerado no próprio programa usando uma geometria em Hi-poly, para usar essas coordenadas em uma geometria com poucos polígonos ou pode ser gerada através de programas de edição de imagem como o Gimp.

Se você quiser usar o Gimp para gerar as texturas com base nas normais, você pode baixar o programa e o plugin nos links que se seguem abaixo:

Gimp

Plugin 

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