Material Manager

by Marek Email

Material editor pozwala na tworzenie i edycje
materiałów użytych w scenie. Aby przejść do Material Editor klikamy dwa
razy na ikonę materiału w material manager. Od wersji cinemy 8.x istnieje
możliwość zmiany właściwości materiału, poprzez Atributes Manager. Gdy
otworzymy okno edytora mamy do dyspozycji 14 kanałów (opcji) ustalających
właściwości textury.

Color - Kolor materiału,
Diffusion - Zmiany właściwości kanału kolor poprzez dodawanie rozmyć, przenikanie, rozjaśnianie i przyciemnianie,
Luminance - Możliwość nadania
efektu luminescencji, czyli świecenia,
Transparency - Przezroczystość materiału,
Reflection - Odbicia,
Enviroment - Symulowanie odbicia,
Fog - Efekt mgły,
Bump - Wypukłości i wklęsłości materiału,
Alpha
- Określanie przezroczystości textury w wybranych miejscach (nie mylić
z transparency),
Specular - Określanie zdolności materiału do samo świecenia i odbijania światła, przy wykluczeniu kanału luminance, i użyciu świateł do oświetlenia sceny,
Specular Color - Kolor
odbić i luminescencji materiału przy oświetleniu sceny,
Glow - Poświata na około obiektu z nałożonym materiałem,
Displacement
- Deformacja obiektu poprzez nałożenie odpowiedniej mapy, efekt podobny
do bumpa,
Illumination - Ustawienia parametrów materiału dla efektów Radiosity, Caustic, i modeli cieniowania(phong, blinn, oren-nayar).

Zazwyczaj używamy tylko niektórych kanałów, zależy to jaki efekt chcemy uzyskać i jaką charakterystykę ma scena.


Wstawiając do kanałów kolory możemy określić ich właściwości poprzez suwaki
w standardzie RGB lub HSV. Dodatkowo prawie każdy kanał posiada suwak określający
jasność materiału (Brightness).
Oprócz ustalania kolorów mamy możliwość wstawiania textury (bitmapy) do kanału. Cinema udostępnia możliwość użycia plików o następujących formatach: JPG, IFF, TIFF, TGA, BMP, PICT, PSD; a także w postaci sekwencji animowanych, czyli pliki w formacie MOV i AVI, co pozwalana na tworzenie animowanych textur. Dodatkowo, jeżeli mamy zainstalowanego pełnego Quicktime'a w systemie to możemy skorzystać z wszystkich supportowanych przez niego formatów.

Aby załadować do kanału obrazek, klikamy przycisk 'IMAGE' i wybieramy
interesujący nas plik. Jeżeli plik nie znajduje się w katalogu gdzie mamy
zapisaną naszą scenę, lub w katalogu textur (określonym w ustawieniach
programu) Cinema spyta nas czy skopiować go do katalogu ze sceną. Oprócz
obrazków, możemy używać gotowych shaderów, aby go użyć klikamy w trójkąt
po prawej stronie przy oknie gdzie ładujemy obrazek i z rozwijanej listy
wybieramy interesujący nas shader. Oprócz wybierania shader'a mamy możliwość
wybory dwóch opcji: Copy Channel i Paste Channel, używamy ich, gdy chcemy
skopiować ustawienia shadera do innego kanału. Opcja ta działa tylko z
kanałami które umożliwiają załadowanie shadera bądź textury.


Po załadowaniu textury, bądź shader'a mamy możliwość zdefiniowania jego
właściwości:

Sampling - ustala typ interpolacji, rozmycia
textury, dostępne są następujące opcje:

- None - w tym przypadku interpolacja pozostaje standardowa, taka jak
określona na obrazku z texturą.
- Circle - pixele na texturze, są rozkładane wg koła, rozmycie okrągłe. Ten typ samplingu, zwiększa realistyczność materiału

- Square - używana jest płaszczyzna pixeli textury w celu ustawienia niskiej
interpolacji, i łagodnego przejścia rozmyć.
- Alias 1, Alias 2 Alias 3 - ty trzy typy samplingu, powodują większe niż w przypadku square rozmycie, od alias 1 gdzie rozmycie jest porównywalne z square do alias3 gdzie rozmycie powoduje obniżenie czytelności materiału (wykorzystywane przy dof'ach).

- MIP/SAT - te dwa typy samplingu używane są najczęściej, gdy materiał,
jest miksowany z innym i służy jako BumpMapa. Różnica pomiędzy MIP i SAT
jest taka, że ten drugi pracuje z texturami w rozdzielczości powyżej 4000x4000
pikseli. Jeżeli załadowany obrazek będzie mniejszej rozdzielczości Cinema
automatycznie go powiększy. Te dwa typy samplingu a szczególnie SAT są
często używane przy tworzeniu tekstur dla animacjach w wysokiej rozdzielczości.
MIP który jest standardowym ustawieniem samplingu każdej textury, przez
odpowiednio zdefiniowane interpolowanie, maxymalnie stara się wyznaczyć
szczegóły materiału. Podczas renderingu typ SAT potrzebuje do 12 razy
więcej pamięci niż MIP, co automatycznie zmienia czas renderingu sceny.
Dodatkowo mamy możliwość, dla SAT i MIP określenia wartości rozmycia: Blur Offset - opcja 'O' oraz Blur Strenght - opcja 'S'.

Mix - opcja ta pozwala nam określenie jak ma zachowywać materiał w przypadku mixowania coloru i textury, dostępne są 4 opcje:

- Normal - standardowy, ustalamy suwakiem przezroczystość, dla przykładu
jeżeli kolor obrazka w RGB ma wartość 255/0/0, a sam color materiału 0/255/0,
to przy ustawieniu wartości Mix na 50%, uzyskamy 127/127/0.
- Add - dodajemy składowe dwóch parametrów, maxymalne nasycenie pixeli w standardzie RGB oczywiście nie przekroczy 255/255/255.

- Substract - czyli odejmowanie wartości, jeżeli mamy np.: 255/200/0 i
200/50/0 to uzyskamy 55/150/0.
- Multiply - mnożenie, wtedy wybierana jest niższa wartość koloru, czyli jeżeli mamy np.: 255/127/0 i 0/127/0 to otrzymamy 0/127/0.

Na dole pod wszystkimi opcjami mamy przycisk 'Edit', jeżeli do kanału wstawiliśmy shader, przechodzimy wtedy do jego opcji. Jeżeli wstawiliśmy plik multimedialny (mov,avi), mamy możliwość zdefiniowania jego właściwości i zachowania w scenie. Ustalamy w:
Movie Data

- From - klatka początkowa animacja, w której ma zacząć się odtwarzać animowana
textura
- To - klatka końcowa

- Frame rate - ilość klatek na sekundę

Movie Sequence
- Mode - do wyboru mamy opcje Simple, która odtwarza jednokrotnie animacje po czym się zatrzymuje, Loop odtwarza animacje, poczym powraca do początku i rozpoczyna ponownie, po prostu zapętla animacje, Ping-Pong odtwarza animacje tak samo jak Loop z tą różnicą ze po zakończeniu powraca odwrotnie do początku.

- Timing - tutaj określamy czy animowana textura ma być zsynchronizowana
z nasza animacja wg klatek, Exact Frame, wg sekund, Exact Second, bądż
też odtwarzana niezależnie, Area. W przypadku Area mamy możliwość określenia
początku oraz końca odtwarzania, a także ilości powtórzeń - Loop.


Teraz postaram się po krótce omówić poszczególne kanały




















Color

W tym kanale określamy kolor naszego materiału, za pomocą suwaków w standardzie RGB, oraz jasność przy użyciu suwaka brightness. Pozostałe opcje ustawień textury, shadera, koloru, zostały opisane powyżej.




Diffusion

Tutaj możemy przyciemnić lub rozjaśnić nasz materiał, poprzez
dodanie innej textury bądź shadera. Najczęściej używamy tego kanału
w celu zwiększenia realizmu materiału, poprzez przybrudzenie textury,
lub tez zmianę wyglądu. Jeżeli załadujemy do kanału obrazek, sposób
przyciemniania będzie zależny od skali szarości, im ciemniejszy
pixel na obrazku tym mocniej przybrudzony materiał. Oprócz suwaka
jasności 'Brightness', mamy możliwość ustawienia opcji Affect,
która określa z którymi kanałami ma współpracować kanał Diffusion,
do wyboru mamy: Luminance, Specular, Reflection.




Luminance

Kanał ten określa luminescencje , czyli samo świecenie materiału. Opcja ta bardzo przydatna jest, gdy w scenie nie ma wstawionego żadnego światła, bądź też używamy mapy HDRI do oświetlenia sceny, więcej o mapach HDRI pisałem przy opisie modułu advanced
render
. Kanał ten wykorzystujemy np. przy tworzeniu materiałów, do neon'ów, ekranów monitorów, itp.




Transparency

W tej części ustawień, mamy możliwość zdefiniowania przezroczystości
materiału. Poza standardowymi możliwościami ustawienia textury
lub też koloru, mamy możliwość ustawienia refrakcji, czyli rodzaju
załamaniu światła, więcej o samych ustawieniach refrakcji, znajdziecie
tutaj.
Przy 'Refraction' mamy możliwość zaznaczenia dwóch opcji Fresnel
i Additive. Pierwsza opcja Additive powoduje ze kolor materiału
nie jest redukowany do przezroczystości i powoduje ze materiał
jest lekko matowy. Jeżeli funkcja jest odznaczona to Cinema sama przyciemnia kolor i doprowadza to do naturalnego wyglądu, natomiast jest zaznaczymy Additive, to kolor jest dodawany normalnie i należy wtedy ręcznie przyciemnić kolor obiektu, aby wyglądał naturalnie. Opcja Fresnel, powoduje ze textura jest redukowana
do kolorów, a materiał otrzymuje właściwości szkła. Po zaznaczeniu tej opcji mamy efekt efekt odbić na naszym szkle. Fresnel jest dosyć rozległym tematem. Jeżeli ktoś chciałby się mocniej niego zagłebić odysłam pod ten adres.
W kanale transprarency, mamy także opcje 'Blur' czyli rozmycie, posiada ona możliwość ustawienia następujących parametrów:

- Dispersion - ustala siłę rozmycia (blur) przezroczystości, wartość
'0' powoduje wyłączenie rozmycia.
- Accuracy - tutaj możemy sprecyzować siłę rozmycia, względem poniższych wartości samplingu, im większa wartość tego parametru tym dłuższy czas renderingu.

- Min Samples / Max Samples - precyzują dokładność rozmycia, Min
samples, określa siłę rozmycia w mniej znaczących miejscach materiału,
Max, przeciwnie.




Reflection

Za pomocą tego kanału ustalamy czy nasz materiał ma mieć możliwość odbijania na swej powierzchni, światła i innych obiektów. Opcjami dostępnymi na tej stronie mamy możliwość zdefiniowania zdolności odbijania. Odbicia możemy definiować poprzez kolor, bądź też mapę odbić w formie załadowanego do kanału obrazka. Przy używaniu map odbić najlepiej używać plików z obrazkami w małej ilości kolorów, daje to lepsze ustawienia parametrów i szybszy rendering materiału. Jednakże polecam używanie gotowych shaderów wbudowanych w cinemie, poprzez z góry określony algorytmy czas renderingu jest jeszcze mniejszy. Dodatkowych opcjach tego kanału mamy możliwość określenia rozmycia odbić na materiale, poprzez wykorzystanie opcji blur:


- Dispersion - ustala siłę rozmycia (blur) odbić, wartość '0' powoduje wyłączenie rozmycia.

- Accuracy - tutaj możemy sprecyzować dokładność rozmycia, względem
poniższych wartości samplingu, im większa wartość tego parametru
tym dłuższy czas renderingu.

- Min Samples / Max Samples - precyzują dokładność rozmycia, Min
samples, określa siłę rozmycia w mniej znaczących miejscach materiału,
Max, przeciwnie.




Enviroment

Kanał ten został stworzony by symulować odbicia na podstawie wstawionej textury lub koloru. Tutaj tak jak w przypadku reflection polecam gotowe shadery, które dają zadowalające efekty. Najlepiej wykorzystać ten kanał przy symulowaniu powierzchni metalowych. Zanim użyjemy tego kanału musimy zdecydować czy użyć kanału reflection czy enviroment. Główną zasadą, jaką należy się przy tym kierować jest to czy nasza scena ma wystarczającą ilość obiektów, aby stworzyć zadowalający efekt odbicia. Drugą rzeczą, na która także warto zwrócić uwagę to, że przy użyciu enviroment reflection nasza scena będzie liczyć się o wiele szybciej przy renderingu.

Wstawiona do kanału tekstura jest mapowana (sferycznie, równolegle
do osi głównej sceny) niezależnie od mapowania materiału na obiekcie.
W opcjach tego kanału mamy możliwość ustawienia wartości: "Tiles"
czyli powtarzania. Standardowa wartość 1 na 1 układa materiał
jeden raz.
Do tego kanału zalecane są pliki z dużą rozdzielczością o dobrej jakości.




Fog

Fog - czyli mgła używa ustawień przezroczystości z kanału Transparency, i dodaje zdefiniowany przez użytkownika kolor szumu, przez co jeden kanał wyklucza drugi i razem nigdy nie zostaną wyliczone przez render, oczywiście mowa tutaj o jednym materiale. Można w jednym renderze wyliczyć "Fog" i "Transparency", ale nie na jednym materiale. Opcja ta pozwala na bardzo dobre symulowanie nie tylko mgły, ale także chmur i różnego rodzaju pyłów. Obiekty z nałożonym takim materiałem, są w zależności od ustawień słabo bądź mocno przezroczyste. Zdefiniować w tym kanale możemy kolor mgły, oraz jej zasięg poprzez parametr 'Distance'. Używanie tej opcji jest zalecane przy obiektach zamkniętych, ponieważ mgła na materiale jest efektem stosowanym wewnątrz obiektów. Używanie na obiektach otwartych może spowodować, że mogą się pokazywać na renderach dziwne efektu.




Bump

Na tej stronie materiał editor możemy symulować wypukłości i wklęsłości na naszym materiale. Bump symuluje zniekształcenia poprzez odchylenie normalnych do powierzchni, które są brane pod uwagę przy renderingu; dlatego bumpa nie powinno stosować, jesli dana płaszczyzna jest widziana pod bardzo dużym, lub pod bardzo niewielkim katem W tym kanale możemy użyć tylko textury lub shadera, użycie koloru jest nie możliwe, a jeżeli taka możliwość by się pojawiła, byłoby to nielogiczne. Cinema rozpoznaje modyfikacje powierzchni na podstawie skali szarości obrazka użytego w tym kanale. Górny suwak 'Strenght' decyduje o sile symulacji odkształceń. Jeżeli chcemy, aby na naszym materiale pojawiły się wgłębienia w miejscach odpowiadających ciemniejszym elementom na załadowanym przez nas obrazku lub shaderze, zwiększamy wartość dodatnio. Jeżeli przesuniemy suwak w lewo i przejdziemy do wartości ujemnych to efekt na materiale będzie odwrotny. Jako map wklęsłości najlepiej używać obrazków czarno-białych. Zaznaczę ze ten kanał 'tylko' symuluje zmiany powierzchni obiektu, jeżeli chcemy bardziej zdeformować obiekt polecam zapoznanie się z opisem kanału displacement.





Alpha

Kanał alpha, nazywany kanałem przeźroczystości pozwala na stworzenie w materiale maski, która powoduje, że miejscach obiektu z nałożonym materiałem siatka jest niewidoczna. Opcja ta jest bardzo przydatna do fake'owania wielu detali w obiektach 3D, można ja użyć przy tworzeniu np., liści drzew, ognia, siatek, krat, itp. Zasadą działania tej opcji jest zdefiniowanie na osobnym obrazku/shaderze tych elementów, które mają być niewidoczne. Alpha rozstrzyga kwestie istnienia lub nieistnienia geometrii w danym miejscu w przeciwieństwie do transparency, które określa tylko przezroczystość, ale przeźroczysty obiekt w danym miejscu istnieje dlatego obiekty przeźroczyste (transparency) odbijają światło (parametr reflection), są widoczne dzieki refrakcji (refraction index) i maja specular; natomiast obiekty wyłączone poprzez kanal alpha nie bedą prezentowały tych właściwości. Cinema w tym kanale rozpoznaje przeźroczystość obiektu na podstawie skali szarości wstawionego obrazka. Dla przykładu, jeżeli chcemy zrobić liść, gotowy obrazek z liściem zamieniamy na dwa kolory (czarny i biały) ustawiamy w programie do obróbki grafiki, aby sam liść był koloru białego a zewnętrzna część czarnego, i tak przygotowana mapę alpha ładujemy do material editor. W opcjach tej strony mamy możliwość ustawienia:


- Soft - Ocja ta (standardowo włączona) pozwala na gładkie przejścia między jednym a drugim materiałem, jeżeli mapa alpha posiada kolory szare pomiędzy białym i czarnym, przejścia będą miękkie. Cinema sama dobiera najlepsze parametry przy tej opcji, jeżeli chcielibyśmy sami zdefiniować lub lekko zmodyfikować styl przejść, odznaczamy opcje soft. Automatycznie aktywują się nam suwaki koloru RGB oraz trzy suwaki Delta RGB, i za ich pomocą ustawiamy satysfakcjonującą nas wartość.

- Image alpha - Jeżeli do kanału załadujemy pliki, które zawierają
w sobie kanały alpha (TIF,TGA,PICT, PSD, oraz MOV, jeżeli quicktime
supportuje alpha w stworzonym mov'ie), cinema sama zdefiniuje
przeźroczyste elementy materiału. Jeżeli plik nie będzie
posiadał zapisanego kanału alpha, opcja ta zostanie zignorowana.
- Invert - Używamy, gdy chcemy odwrócić w materiale zakres przenikania.

- Premultiplied - włączamy tą opcje, jeżeli plik obrazka supportuje
ten typ kanału alpha.




Specular

W tym miejscu mamy możliwość zdefiniowania zdolności materiału do emitowania odbitego światła. Jak pisałem wyżej tego kanału używamy, jeżeli w scenie znajdują się światła, jeśli w scenie nie ma swiateł, to źródłami oświetlenia moga być obiekty z włączoną opcją Luminance, w takim przypadku Specular zastępuje się włączając Reflection. W właściwościach 'Specular' mamy możliwość wybrania trzech opcji w 'Mode':

- Plastic - Standardowe ustawienia emitowania dla powierzchni plastikowych.
- Metal - Standardowe ustawienie emitowania dla powierzchni metalowych.

- Colored - Ustawienie zoptymalizowane dla powierzchni kolorowych
(opcje ta dosyć trudno jednoznacznie określić i przypisać do odpowiedniej
grupy materiałów).


Do ustawień opcji 'Specular' mamy jeszcze 4 suwaki:


- Width - Szerokość, czyli jak duża powierzchnia materiału ma
reagować na swiatło.
- Height - Wysokość, a dokładniej siła, czyli jak mocno ma świecić odbitym światłem.

- Falloff - Sposób rozłożenia powierzchni odbicia, im wartość
wyższa tym większa powierzchnia równomiernie emituje światło.
Parametr ten zależny jest od ustawienia parametru 'Width'.

- Inner Width - Szerokość powierzchni o identycznej wartości emitowania
odbitego światła.




Specular color

Definiując wartość kanału 'Specular' ustalaliśmy siłę emisji odbitego światła. W tym kanale, możemy zmienić kolor odbić światła na naszym materiale. Ustawiamy interesujący nas kolor za pomocą suwaków RGB i ustalamy jego jasność przy użyciu suwaka 'Brightness'. Jeżeli chcemy możemy zamiast koloru użyć obrazka lub gotowego shader'a.




Glow

Efekt uzyskany po aktywacji tego kanału, to poświata wokół obiektu
na który nałożymy taki materiał. W właściwościach kanału możemy
zdefiniować:


- Inner Strenght - Czyli symulowana pozycja na obiekcie, od której
ma zacząć się poświata, ustawienie wartości '0' spowoduje ze obiekt
będzie cały emitował poświate.
- Outer Strenght - Zewnętrzny zakres poświaty.

- Radius - Promień, poza który poświata definiowana przez 'Outer
Strenght' nie będzie emitowana.
- Random - Jeżeli chcemy by podczas animacji nasz obiekt nie miał jednakowego 'Glow'a', ta wartością ustalamy jak mocno ma się zmieniać.

- Frequency - Tutaj możemy określić częstotliwość zmian definiowanych
przez 'Random'.

Jeżeli chcemy, aby poświata była tego samego koloru, co materiał
zostawiamy zaznaczoną opcję 'Use material color', w przeciwnym
wypadku odznaczamy i definiujemy sami.




Displacement

Kanał ten podobnie jak 'Bump' pozwala na stworzenie zniekształceń materiału, wg przygotowanej mapy. Różnica pomiędzy 'Bump'em' jest taka, że ten pierwszy tylko symuluje, zniekształcenia powierzchni. Displacement w rzeczywistości zmienia kształt obiektu, poprzez modyfikacje siatki. Aby kanał ten zadziałał obiekt, na który nałożymy materiał powinien mieć właściwości obiektu edytowalnego, czyli z prymitywa zmieniony na mesh'a. Cinema używa w tym kanale tak jak w poprzednich, skali szarości do rozpoznawania siły zmian. Przygotowywując obrazek, który posłuży nam jako mapa zniekształceń, musimy pamiętać o tym ze punkty ciemniejsze będą bardziej uwypuklone na naszym obiekcie. Poza możliwością ustawienia siły zniekształcenia możemy określić parametr 'Maximum Height', blokuje on maxymalną odległość zniekształceń od obiektu, bez względu jak mocno ustawimy 'Strenght'. Dobre wykorzystanie tej opcji pozwala oszczędzić czas na modelowaniu wielu elementów w scenie.






Illumination

Ostatni kanał w material editor, pozwala na ustawienie kilku opcji, związanych poniekąd z samym renderingiem i oświetleniem. Pierwsze dwie opcje 'Global Illumination', oraz 'Caustic' są aktywne tylko wtedy, gdy mamy zainstalowany moduł 'Advanced Render'.


- Global Illumination - Tutaj możemy określić parametry, na podstawie, których materiał nałożony na obiekt, wie jak emitować ('Generate') lub odbierać('Receive') swiatło, przy renderingu z wykorzystaniem opcji Radiosity. Gdy np. potrzebujemy oświetlić scenę do wizualizacji wstawiamy obiekt 'Sky', tworzymy materiał z włączonym tylko kanałem 'Luminance' gdzie ustawiamy kolor lekko błękitny (niebo), a w kanale Illumination włączamy tylko 'Generate'.
Jeżeli renderujemy, coś z GI i mamy w scenie obiekty szklane, to polecam wyłączyć 'Generate GI' - to zwiększa szybkość renderingu, a obiekty szklane i tak nie wpływaja na rozkład swiatła w scenie, ewentualnych strat jakości i realizmu w scenie praktycznie nie będzie.


- Caustics - Jeżeli chcemy uzyskać efekt kaustyki, czyli załamania odbicia przechodzącego przez szklane obiekty światła, możemy tutaj określić jak mocno widoczny będzie ten efekt. Zaznaczam, że aby uzyskać ten efekt nie wystarczy włączyć go na materiale, ale także w opcjach wstawionego do sceny światła. Poza możliwościami ustawienia generowanych i odbieranych kaustyków, możemy określić jak daleko emitowane są próbki światła ('Sample Radius'), oraz ich ilość ('Samples').


- Illumination model - Opcja ta niezależna jest od posiadania modułu Advanced Render, i pozwala na określenie typu illuminacji na materiale. Do wyboru są trzy modele cieniowania:
Phong - zwiększa realizm na renderowanym obiekcie, i jest to ustawienie standardowe

Blinn - jest to podobny model do Phong, tyle ze światło jest na nim odbijane z większą dokładnością, co automatycznie zwiększa czas renderingu. Używamy go przy materiałach typu np. metal, i innych, wymagających dokładniejszych odbić.
Oren-Nayar - tworzy gładkie odbicia, i równomiernie rozłożone, przez co przeznaczony jest do materiałów takich jak porowate powierzchnie, ubrania, piasek itp.

W każdym z modeli mamy możliwość określenia powierzchni rozmyć ('Diffuse Falloff'), a w Oren-Nayar także poziomu rozmyć ('Diffuse Level'), oraz chropowatości ('Roughness').