متریال و تکسچر
فهرست مطالب
آخرین به روزرسانی در 01/12/2023
در این مقاله قصد داریم در رابطه با متریال و تکسچر، مفاهیم، کاربردها و انواع آن در انیمیشن سازی صحبت کنیم.
همچنین مقایسه ای تخصصی را ما بین متریال و تکسچر خواهیم داشت و تا جای ممکن به آموزش هایی نیز می پردازیم.
متریال چیست ؟
متریال واژه ای است که در هر جایی صحبت از طراحی می شود خود را نشان می دهد.
متریال به معنای جنس ، بافت و در برخی موارد حالت نیز می شود و شما برای اینکه بتوانید به یک مدل یا شیئی جان ببخشید و ماهیت آن را مشخص کنید باید به آن متریال بدهید.
در واقع همانطور که گفته شد متریال ماهیت یک مدل است و بدون استفاده از متریال ما نمی توانیم جنس و ماهیت اجسام را در یک مدل سه بعدی یا دو بعدی درک کنیم.
به تصاویر زیر به خوبی دقت کنید در تصاویر زیر شاهد نسخه ی خام یک مدل و نسخه ی همراه با متریال آن می باشیم.
شما می بینید که چگونه اشیاء متنوع ماهیت خود را با استفاده از متریال بدست اورده اند.
اما شاید مهم ترین سوالی که برایتان پیش بیاید بحث حالت در متریال است که مفهوم آن شاید به درستی برایتان جا نیوفتاده باشد.
متریال تنها به رنگ ، نقش و درخشندگی خلاصه نمی شود بلکه در برخی موارد برای بهتر نشان دادن آن باید از حالت و برجستگی نیز استفاده شود.
اجازه دهید منظور خودمان را با مثالی بهتر نشان دهیم.
به عنوان مثال شما متریال یک چوب را فرض بکنید ؛ شما در چوب شاهد شیارها و برجستگی هایی هستید که این شیارها و برجستگی ها باید در متریال نیز به خوبی نمایش داده شود که این درواقع همان مفهوم حالت است یا به عنوان مثال در متریال سنگ نیز ما شاهد برجستگی ها و تو رفتگی هایی هستیم.
که خب درست این برآمدگی و تورفتگی ها داخل مدل آن نمایش داده می شود اما این کافی نبوده و باید برای طبیعی جلوه دادن در متریال سنگ نیز این سختی به چشم بخورد.
تکسچر و تقاوت آن با متریال
بسیاری از افراد تازه وارد در حوزه ی مدل سازی و انیمیشن سازی مفهوم تکسچر با متریال را اشتباه می گیرند و تفاوت آن را به سختی متوجه می شوند.
همانطور که در توضیحات گفته شد ما در متریال به خصوصیات فیزیکی یک شی ء توجه می کنیم ؛
و این خصوصیات فیزیک شامل : سایه ، درخشندگی ، بازتاب ، نورپردازی و سایر جلوه های یک متریال می باشد و همچنین بحث حالت که در بالا به توضیحات آن پرداختیم.
اما در تکسچر اینگونه نیست و در واقع تکسچر یک تصویری است که بر روی یک شی ء خام می افتد.
و شما در یک تصویر نمی توانید خصوصیات فیزیکی را پیاده سازی کنید.
به عنوان مثال برای بافت چوب هم متریال آن موجود است و هم تکسچر آن اما از لحاظ طبیعی بودن و قدرت پردازشی و بصری ، کیفیت متریال و واقع گرایانه بودن آن قابل قیاس با تکسچر چوب نیست.
در واقع می توان نتیجه گرفت تکسچر بخشی از متریال می باشد.
اصل بهینگی و کاربر تکسچر
ما در انیمیشن سازی نیز مانند بازی سازی یک اصلی را داریم تحت عنوان اصل بهینگی که به ما می گوید باید رندر یک انیمیشن در کمترین زمان ممکن و با بالاترین کیفیت باشد ؛ اما چگونه ؟
یکی از مباحث مهم در اصل بهینگی رعایت درست و استاندارد در استفاده از تکسچر و متریال می باشد ؛ به اینصورت که در برخی از موارد نیاز به استفاده از متریال و در برخی موارد لزوم به استفاده از متریال نبوده و باید از تکسچر استفاده شود.
این جایگذینی به خاطر حجم بالاتر متریال ها نسبت به تکسچر ها می باشد و این حجم بالا نیز به خاطر نمایش جزئیات فیزیکی در یک متریال است.
(برای آشنایی کامل با مراحل و آموزش ساخت تکسچر کلیک کنید.)
اما چه زمانی از متریال و چه زمانی از تکسچر استفاده کنیم ؟
در مبحث انیمیشن سازی ما معمولا مدام در زوایای مختلف دوربین به سر می بریم و در هر شات یک سری از مدل ها و جزئیات مربوط به آن ها مشخص می باشد.
در برخی از سکانس ها شاهد این هستیم که برخی از مدل ها و جزئیات بافتی آن ها بسیار دور از لنز دوربین می باشد و جزئیات و کیفیت آن به علت فاصله به صورت کامل برای کاربر قابل نمایش نیست در همچین مواقعی پیشنهاد می شود که از تکسچر استفاده شده و حجم جزئیات را بی علت بالا نبریم.
حتی در برخی از موارد به جای استفاده از مدل هایی مانند : آسفالت و تابلوها در نمای نزدیک دوربین نیز از تکسچر ها استفاده می کنند.
پس می توان نتیجه گرفت تکسچرها در برخی از موارد برای بهینه سازی به جای مدل ها نیز می نشینند.
اما در این پروسه باید کاملا دقت داشته باشید که در چه زمانی از تکسچر استفاده کرده و در چه زمانی استفاده نکنید و این تماما مربوط به جلوه های دوربین و نماهای آن و مدل های انیمیشن شما می باشد.
به عنوان مثال طبق توضیحاتی که گفته شد شما می توانید به جای زمین ، تابلو ، تلویزیون ، کفپوش ، سقف ، در ، پنجره ، آسمان و مواردی از این قبیل که چندان جزئیات بافتی در آن وجود ندارد از تکسچر به جای متریال و مدل سازی پیشرفته استفاده کنید. ( البته مجدد تکرار می کنیم این موضوع کاملا وابسته به زوایای دوربین و نوع انیمیشن و سبک آن نیز می باشد.)
ویژگی های مهم یک تکسچر
در استفاده از تکسچر ها باید به یک سری ویژگی ها دقت لازم را داشته باشید که تکسچر شما به طبیعی ترین شکل ممکن جلوه کند ؛ برخی از این ویژگی های مهم به شرح زیر می باشد :
1- کیفیت تکسچر که باید با بالاترین رزولوشن و کیفیت تصویری ممکن باشد.
2- ابعاد تکسچر که باید کاملا متناسب با ابعاد مدلی باشد که تکسچر بر روی آن می نشیند.
3- رنگ و نقش تکسچر که باید دقیقا متناسب با سبک انیمیشن و همراه با هماهنگ سازی با سایر نقش ها و متریال ها باشد که منظور از این هماهنگی میزان شدت سرد و گرم بودن رنگ آن ، نوع طراحی آن ، سایه ها و نورپردازی آن و سایر جلوه های بصری.
قرارگیری بر روی مدل
در مبحث متریال سازی و استفاده از تکسچرها ، کار شما تنها خلاصه به ساختن آن ها نیست و یکی از مهم ترین چالش های دیگری که در پیش دارید قرار دادن آن ها بر روی مدل و همچنین چگونه قرار گرفتن آن برای نمایش هر چه طبیعی تر و واقع گرایانه بودن آن می باشد.
به عنوان مثال یک صورت را در نظر بگیرید ؛ این عمل را باید هم بر روی مدل انجام دهید هم بر روی تکسچر یعنی دقیقا جایی که قرار است چشم قرار گیرد را در مدل سه بعدی مشخص کنید ، به این صورت وقتی تکسچر را بر روی مدل می اندازید.
دقیقا همه چیز بر روی جای مشخص قرار می گیرید ، به این کار Unwrapping و یا UVmapping می گویند.
مبحث Unwrapping و UVmapping خود یک مبحث جدا و بسیار پیشرفته در انیمیشن سازی است.
معمولا واحد های جداگانه ای را نیز دارد که طراحان بتوانند متریال هر چه طبیعی تر و دقیق تری را در مدل ها جلوه دهند.
Unwrapping
Unwrapping به ما امکان قرار دادن یک تصویر و یا یک متریال را به صورت دقیق و همانطور که هست را بر روی آبجکت می دهد.
در واقع unwrap یک آبجکت سه بعدی را به یک صفحه یا آبجکت دو بعدی تبدیل می کند.
البته این کار را بر روی خود آبجکت انجام نمیدهد بلکه ابجکت را توسط یک سری از گیزموها به حالت مسطح تبدیل خواهد کرد.
آنرپینگ در واقع برای هر آبجکتی نبوده و تنها برای آبجکت هایی که از لحاظ حالت و شکل و شمایل پیچده هستند مورد استفاده قرار می گیرد.
زمانی که یک ابجکت unwrap می شود باید به دو نکته توجه کنید و آن هم کشیدگی و درزها می باشد.
بطور طبیعی وقتی یک آبجکت دو بعدی بر دور یک آبجکت سه بعدی کشیده می شود؛
باعث ایجاد درز می شود اما هدف به حداقل رساندن و یا مخفی کردن درزها می باشد.
اصولا UVW mapping باعث ایجاد کشیدگی می شود البته باید به این نکته توجه داشت هنگامی که درزهای زیادی وجود دارد مقدار کشیدگی کمتر است.
همچنین ما در برخی از موارد برای استفاده از آنرپینگ از مدیفایر turbosmooth نیز استفاده می کنیم که باعث می شود مدل ما از لحاظ میزان پولیگان و ورتکس به حد استانداری برسید که عملیات آنرپینگ روی آن راحت تر انجام شود.
برخی از تنظیمات مهم و کاربردی مربوط به متریال
سایه های در متریال
سایهزنها تعیین میکنند که چگونه ظاهر یک ماده با زاویه نور تغییر میکند.
سایهزنهای پراکنده ظاهری غیر براق میدهند، در حالی که سایهزنهای اسپکولار یک روکش آینه مانند میدهند.
تنظیمات متریال همیشه شامل هر دو نوع سایه زن می شود، اما شما می توانید رنگ های پراکنده و رنگی یک متریال را به طور جداگانه تنظیم کنید تا جلوه های مربوطه را کنترل کنید.
به عنوان مثال اگر رنگ مشکی را روی رنگ مشکی قرار دهید، سطح دیگر بازتابی ایجاد نخواهد کرد.
Ray-tracing تکنیکی برای مدلسازی مسیر فیزیکی نور در صحنه است.
این می تواند اثرات انعکاسی عالی از جمله درجات مختلف بازتاب، شفافیت و عبور نور را ایجاد کند.
در موادی حتی با ضرایب شکست متفاوت نشان دهد.
انعکاس یا بازتاب
انعکاس به دو روش مختلف انجام می شود ، در حالی که ویژگی ray-tracing واقعی ترین رندرها را تولید می کند ، همچنین بسیار فشار آورنده بر روی CPU است.
بنابراین بهترین کار این است که افکت های ray-tracing را زمانی که کار مدل سازی خود را به پایان رساندید اعمال کنید تا به کاهش مصرف بالای CPU کمک کنید.
تمرین کافی با ray-tracing نیز میتواند به شما کمک کند تنها با چند کلیک بدون نیاز به آزمایش و خطای زیاد، جلوههای خیرهکننده داشته باشید.
بهتر است حداقل چند ساعت از زمان خود را به آزمایش آن اختصاص دهید تا در شرایط ساخت از این همه دردسر در امان بمانید.
مات و براق
همانطور که مشخصا از اسم این دو حالت پیداست متناسب با جسم یا شی ء مد نظر شما دو افکت مات و یا براق را نیز می توانید با تنظیمات مربوطه بر روی مدل خود پیاده سازی کنید.
شفافیت یا رفرکشن
شفافیت یا رفرکشن ویژگی است که در متریال با عبور نور از خود شکل می گیرد و قائدتا از این ویژگی برای اجسام شفاف همانند شیشه استفاده می شود.
زبری و سختی
زبری و سختی در رابطه با همان مبحث حالت در متریال می باشد.
که با ایجاد برامدگی یا تو رفتگی در متریال باعث ایجاد یک حالت زبری و سخیت در آن می شود.
جمع بندی
متریال و تکسچر هر دو ، مانند یک لباس برای مدل سازی و انمیشنئ سازی می باشند.
و بدون استفاده از متریال یا تکسچر ، مدل های شما خام و بی مفهوم می باشند.
ما به صورت کلی ویژگی هایی را از متریال و تکسچر در این مقاله شرح دادیم.
و استفاده و کاربرد هر دوی این موارد در مدل سازی وجود داشته و از اهمیت یکسانی برخوردارند.
اما دقیقا فهمیدن کاربر و جزئیات هر یک از آن ها بسیار مهم است ؛ زیراکه در مدل سازی و انیمیشن سازی در برخی شما در بخشی می توانید از هر دوی این ها استفاده کنید.
اما اینکه متوجه بشید ، در آن مورد خاص بهینه سازی مهم است یا حجم و کیفیت مدل دقیقا مبحثی است که با آشنایی عمیق با متریال و تکسچر به وجود می آید.
مهرسا امینی
برنامه نویس ، انیماتور ، سئوکار
در زندگی رویاهات را دنبال کن