Текстурирование твёрдых поверхностей транспортных средств с использованием Quixel Mixer

Промежуточное/Продвинутое текстурирование в Mixer

Теперь, когда мы разобрались с картой высот, давайте углубимся в детали создания специфического стиля слоёв в Mixer. Здесь начинается самое интересное для меня, поскольку мне нравится сочетать процедурный рабочий процесс/рабочий процесс на основе сканирования, который Mixer предлагает для такого типа текстурирования. Я начну с описания создания стиля гранж и выветривания.

Самолёты существуют в мире и на самом деле не такие чистые, как можно подумать. Некоторые из них откровенно грязные. Это не то, чем обычно отличаются бизнес-джеты вроде LearJets, но умеренный износ покажет историю модели и продемонстрирует, что вы думаете о том, как использовался этот транспорт и где он был в своей вымышленной истории.

Прежде всего, я использую сочетание кривизны Mixer для некоторых слоёв и деталей моей карты высот. Это создаёт супер-резкую маскировку вокруг линий панелей, болтов и других деталей, которые я нарисовал. Эта карта высот будет определять большую часть выветривания в проекте, поэтому я создал её со специальным набором слоёв и команд Photoshop.

Красная область — это увеличенный фрагмент спинной части фюзеляжа. Карта гранж была создана как смарт-объект, содержащий дубликат всех слоёв высоты проекта. Каждый слой был сделан видимым, и к каждому было добавлено мягкое внешнее свечение. CTRL+ALT+SHIFT+E создал дубликат слоя со всеми слоями, объединёнными в него. Затем он был размыт на 6 пикселей с помощью «Фильтр» —> «Размытие по Гауссу» и наложен поверх экрана, а непрозрачность слоя была установлена на 50%. Это предоставило достаточно данных о маске, чтобы карту можно было использовать в качестве слоя гранж для создания других эффектов.

Мы начнём процесс создания гранж с покрытия грязи, которая накапливается вокруг обшивки и точек доступа. У всех самолётов это есть в той или иной степени, так что это очень важная часть создания внешнего вида.

Этот слой менее выражен, чем некоторые другие слои гранж над ним. Это сделано специально. Я хочу, чтобы гранж был там и был виден, но не был навязчивым и не отвлекал от дизайна самолёта. В конце концов, это бизнес-джет, а не коммерческий авиалайнер или военный самолёт. В проекте Mixer вы можете открыть группу «Выветривание» и выбрать «Грязь на панелях», чтобы продолжить.

Здесь у нас полный стек слоёв. Все слои названы, так что у вас должно быть хорошее представление о том, что здесь происходит, но я расскажу о специфике маски каждого слоя, чтобы у вас было хорошее представление о том, что эти слои делают в сочетании с видением, которое у меня было для этого слоя, и эффектами, которые он должен был произвести.

Начиная снизу: Texture Map — это карта гранж, о которой я упоминал в начале этого раздела. В окне просмотра Mixer это выглядит так:

Я не использую запечённую кривизну Mixer для этого, поскольку хочу, чтобы эффекты выветривания были только в тех местах, которые часто трогают или которые более подвержены задирам, царапинам и другим повреждениям. Переходя к Noise, непосредственно над Texture Map, вы увидите первый разрыв, который я добавляю, чтобы изменить способ применения текстуры. Он не бесшовный, но это не обязательно, поскольку швы учитываются при рисовании. Это добавляет к неоднородному внешнему виду, который я хочу. Этот слой установлен на умножение, разбивая вклад карты гранж в общий эффект.

Там, где разрыв действительно начинает формироваться, находится Noise Copy, Projection и Clamp — все три слоя обрезаны до слоя Noise. У каждого слоя есть свои настройки, которые вы можете проверить, поэтому я пропущу детализацию точных значений. Они создают следующий эффект:

Начинает формироваться! Но, как вы видите, это слишком точно. Слишком механически, слишком явно сделано в приложении для текстурирования компьютерной графики. Давайте внесём туда некоторую рандомизацию и действительно улучшим внешний вид.

Gradient Remap настроен так, чтобы выделить белые значения средних тонов маски.

На самом деле волшебство здесь происходит в папке под названием Distortion. В ней четыре разные карты шума. Каждая карта настроена на смешивание Distort. Distort создаёт феноменальный эффект при использовании с низким уровнем непрозрачности и очень низкими значениями Distort Intensity.

Теперь грязь на панелях начинает размазываться и становиться неоднородной. По сути, это выглядит более реалистично.

Ещё одна карта шума под названием Breakup с проекцией в виде прямоугольника и clamp случайным образом распределяет грязь на панелях.

Наложение самой карты гранжа поверх стека масок, установленной на «Инвертировать» и с ограниченными значениями диапазона, также разбивает места накопления грязи на панелях. Окончательная текстура маскирует окна, чтобы грязь на них не скапливалась. В конце концов, это бизнес-джет!

Эта техника маскировки с использованием смешения Distort на картах шума имитирует стиль гранжа в оригинальном DDO, но полностью процедурна и автономна, для создания эффекта Photoshop не требуется.

Давайте перейдём к другой маске гранжа: Leading Edge Grease. Это то, что имеет тенденцию накапливаться на задних кромках алюминиевого противообледенителя, когда самолёт движется со скоростью более 500 миль в час (804 км/ч) во время крейсерского полёта. Вот как выглядит маска:

И вот как мы достигнем эффекта. Это полностью процедурно. Хотите верьте, хотите нет, но базовая маска, которую я использую, — это Square Pattern.

Чтобы сделать её похожей на полосы смазки, размазываемой высокоскоростным воздухом, давайте разберём это подробнее.

Узор модифицируется с помощью маски Projection. Эта маска установлена на Box Projection (о чём я буду избегать упоминать в дальнейшем, поскольку это тип проекции по умолчанию, который я использую для этих проектов) с масштабом, установленным на 10, и типом смешивания Difference для обеспечения дополнительного разбиения в маске.

С помощью этого модификатора на передней кромке крыла есть участок с горизонтальными полосами. Его можно смело игнорировать, поскольку эта область будет замаскирована с помощью текстурных карт выше в стеке масок, как видно на конечном результате выше. Далее применяется Position Gradient, который установлен на Subtract. Это немного снижает интенсивность узора на основе того, как я установил Angle, Tilt и Range Position Gradient, и полностью удаляет его в белой части градиента.

Далее идут Clamp и Breakup. Breakup — это переименованная карта шума, установленная на Perlin noise для получения мягкого пузырчатого вида. Clamp гарантирует, что карта шума остаётся в пределах значений 0–1, поэтому смешивание HDR не происходит.

Здесь вступает в действие основной эффект, который превращает набор линий в эффектwispy grease. Режим наложения Distort похож на фильтры Photoshop, такие как Glass или Ocean Ripple, но его можно накладывать разными способами. В этой настройке я использую три разные карты шума под названием Distortion с установленным режимом наложения Distort. У каждого слоя Distortion одинаковая интенсивность Distort, но каждый из них накладывается с разными значениями Seed для шума и разными уровнями прозрачности, чтобы контролировать, как всё смешивается вместе. В результате прямые линии превращаются в это:

Эффект можно усилить, используя Gradient Remap для ограничения значений:

Это прекрасно подойдёт, например, для эффектов протекающей ржавчины на танке. Поскольку это реактивный самолёт и он не в плохом состоянии, а лишь показывает признаки регулярных полётов, я намеренно оставил эффект слегка приглушённым, но всё ещё заметным. Пока я пишу это, я обнаружил, что забыл продублировать этот эффект в нижней части крыльев, так что давайте сделаем это сейчас.

Нажав CTRL+D, я продублировал слой и переименовал его в Leading Edge Grease Below. Я также настроил узор так, чтобы он повторялся 190 раз по оси Y вместо оси X, и установил Spacing X равным 0 и Spacing Y равным 0,497. Box Projection также была повёрнута так, чтобы дополнительное разбиение было расположено вертикально по отношению к линиям смазки, а не горизонтально, что создало бы повторяющиеся формы +. 30 секунд настройки помогли конечному результату, пусть даже немного!

Ещё один едва заметный, но заметный эффект — это деформация поверхности самолёта. Алюминиевая обшивка натянута на каркас из лонжеронов и опорных конструкций. Это создаёт деформацию отражательной способности, когда свет проходит через неё из-за небольших неровностей, которые лонжероны и опоры вызывают, когда обшивка закреплена заподлицо.

Пример секции фюзеляжа 747:

Слева: без деформации фюзеляжа, справа: с деформацией фюзеляжа

Как я уже упоминал, это довольно тонкая деталь, но одна из тех, которая демонстрирует, что вы понимаете, с чем работаете, а не просто копируете то, что видите. Вы также копируете то, чего не видите. У объекта всегда больше, чем кажется на первый взгляд. Базовая структура формирования объекта должна быть частью ваших мыслительных процессов, так же как анатомия важна для художников-разработчиков персонажей.

Есть три слоя, которые процедурно генерируют этот эффект: Intra-Panel, Fuselage Warping и Wing Warping. Fuselage и Wing Warping являются основными драйверами этого эффекта. Они создают эффект, имитирующий анатомию самолёта, искажая отражательную способность с помощью высоты, преобразованной в данные нормалей в Mixer. Давайте рассмотрим, как это было разработано.

Эффект начинается с шаблона, который использует следующие настройки:

Это обеспечивает хорошую основу для работы. По мере продвижения стопки масок вверх я буду медленно, но неуклонно сужать белые части шаблона до неопределённо похожих на лучи линий.

Следующий шаг — добавление модификатора Projection. Вы уже прочитали так далеко, так что знаете, что я добавляю Box Projection.

Модификатор Projection настроен так, что шаблон плавно ложится на фюзеляж самолёта и оперение, иначе известное как хвост. Далее идёт первая из множества масок шума, настроенных на искажение, чтобы разбить то, как этот эффект применяется к фюзеляжу. Это невероятно тонкий эффект, который я мог бы пропустить, но мне нужен был дополнительный диапазон значений, который обеспечивает искажение при наложении нескольких разных масок.

Далее был добавлен модификатор Clamp.

Clamp был добавлен, чтобы я мог сгладить детали для дальнейшей маскировки и уменьшить общую интенсивность без разрушения любой предыдущей работы по маскировке, которую я создал.

Теперь становится ясно, каким будет мой конечный результат! Вы можете увидеть чётко выраженные структурные элементы с небольшими вариациями значений, которые помогут мягко разбить поверхность самолёта. Далее идут маски карты текстуры, чтобы устранить этот эффект со всего, кроме фюзеляжа и оперения.

Далее добавляется модификатор размытия Gaussian, чтобы смягчить значения.

Затем добавляется модификатор Gradient Remap для дальнейшей доработки эффекта и определения того, где будут располагаться окончательные эффекты искажения на модели.

Далее добавляются две карты шума, чтобы разбить однородность эффекта. Обе настроены на симплексный шум, причём один слой имеет более крупные значения шума, а другой — более мелкие. Оба модифицированы проекциями, настроенными на Box Projection. Они настроены на Overlay и Multiply соответственно, что полностью разбивает однородность.

И это всё! Слой Wing Warping был идентичным дубликатом с поворотом проекции (над базовым шаблоном), сдвинутым так, чтобы искажение происходило спереди назад, а не сбоку. Intra-Panel Warping — это слегка модифицированная версия эффекта Fuselage Warping для создания немного большей волнистости между структурными балками при более низкой интенсивности нормалей.

Это охватывает практически все аспекты самолёта. То, что я не охватил, довольно просто — и это можно проверить в проекте Mixer, который сопровождает это руководство.

Улучшения производительности Mixer

Производительность — это баланс! В любом программном обеспечении, чем больше слоёв вы добавите, тем медленнее оно станет. Это особенно верно для пакетов для 3D-рисования, таких как Mixer.

Самые дешёвые слои для работы — это сплошные слои, за которыми следуют слои с использованием простых масок. Самые дорогие слои используют встроенный генератор карт кривизны Mixer. Он обновляется каждый раз при изменении слоёв, чтобы Mixer мог подобрать нормали, которые вы добавили в проект. Как только вы добавите более чем небольшое количество этих слоёв (например, два-четыре), проект со многими слоями серьёзно замедлит Mixer — даже при использовании топового оборудования. Такова природа вещей в цифровом искусстве, но вы, к счастью, можете с этим справиться. Я рекомендую держать выветривание и другие эффекты, основанные на кривизне, в отдельных группах слоёв. Если вы начнёте замечать замедление, отключите видимость групп слоёв, которые дорого рендерить, во время работы и снова включите их, когда закончите работу.

Это также должно улучшить отклик при работе с 3D-рисованием в Mixer для любых ретуши или крупных работ по покраске, которые вы планируете выполнить. Если замедления продолжаются, в Mixer есть несколько различных настроек, с которыми вы можете поэкспериментировать, чтобы сократить время рендеринга при корректировке слоёв.

Если ваши замедления связаны с более слабым графическим процессором (GPU), вы можете настроить разрешение рендеринга текстур модели, используя опцию «Производительность» → «Разрешение в окне просмотра». При выборе «Full» будут отображаться текстуры 4096x4096 в полном разрешении, а при выборе «4096x4096 в Half res» — в разрешении 2048x2048. Это ускорит рендеринг GPU для тех из вас, чьи компьютеры близки к минимальным требованиям Mixer. Вы также можете отключить тесселяцию, сглаживание, тени и задние грани, чтобы ускорить общий рендеринг для более медленных GPU.

Чтобы ускорить общую скорость настройки текстур, вы можете изменить параметр «Downsample Textures» с «Off» на «1 → 5». Каждое число постепенно уменьшает разрешение текстур, делая их более размытыми и облегчая их обработку GPU на этапе выборки при корректировке слоя. Снижение разрешения Normal Matching с «Full Resolution» до более низкого разрешения также ускорит настройку, поскольку карты нормалей в полном разрешении не будут рассчитываться одновременно с обновлением окна просмотра.

Заключение

Mixer — это невероятно мощный инструмент, который всё ещё находится в зачаточном состоянии с точки зрения набора инструментов и общего потенциала. У меня нет сомнений, что по мере взросления этот инструмент станет ещё проще и полезнее, чем он есть сейчас. Я надеюсь, что этот урок помог вам изучить новый рабочий процесс или другой подход к теме, с которой вы уже знакомы. Удачи в вашей работе — и если вам понадобится помощь, не стесняйтесь обращаться ко мне на официальном форуме Quixel, в сообществе Quixel Art Community или на нашем сервере Discord.

Джонатан Холмс, менеджер сообщества в Quixel

К оригинальному туториалу по текстурированию самолётов от Джонатана Холмса можно получить доступ здесь.