Blender – Das Handbuch

2014
Blender – Das Handbuch
4: Materialien, Texturen und
deren Kombination
Henricus
02.08.2014
Inhalt
4.
Materialien, Texturen und deren Kombination .................................................................4
4.1
4.1.1
Materialen und Texturen unter Blender Render........................................................5
Material.................................................................................................................5
Aufruf ..............................................................................................................................5
Die Schaltfl•chen im Hauptmen‚ ....................................................................................5
Untermen‚s.....................................................................................................................6
Einzelne Materialien ......................................................................................................15
4.1.2
Texturen .............................................................................................................18
Das Texturen-Konzept...................................................................................................18
Aufruf von Texturen.......................................................................................................19
Preview .........................................................................................................................19
Der Alphakanal..............................................................................................................20
Colors............................................................................................................................20
Mapping ........................................................................................................................21
Influence .......................................................................................................................22
4.1.3
Prozedurale Texturen .........................................................................................23
Blend.............................................................................................................................23
Clouds...........................................................................................................................24
Distorted Noise..............................................................................................................26
Magic ............................................................................................................................26
Marble ...........................................................................................................................27
Musgrave .....................................................................................................................28
Noise.............................................................................................................................29
Stucci ............................................................................................................................29
Voronoi..........................................................................................................................30
Wood.............................................................................................................................31
4.1.4
Bildtexturen.........................................................................................................32
Allgemeines ‚ber bildbasierte Texturen.........................................................................32
Weitere Formen der Abwicklung von Kƒrpern (UV Mapping).........................................37
4.2
Material-Shader im Cycles Render.........................................................................40
Diffuse BSDF ................................................................................................................41
Transparent BSDF ........................................................................................................42
Velvet BSDF..................................................................................................................42
Subsurface Scattering ...................................................................................................42
Glossy BSDF.................................................................................................................44
Hair BSDF.....................................................................................................................44
Background...................................................................................................................44
Refraction BSDF ...........................................................................................................44
Toon BSDF ...................................................................................................................44
1
Ambient Occlusion ........................................................................................................44
Volume Absorption ........................................................................................................44
Holdout..........................................................................................................................45
Glass BSDF ..................................................................................................................45
2
Add Shader ...................................................................................................................46
Translucent BSDF .........................................................................................................46
Mix Shader....................................................................................................................47
Emission .......................................................................................................................47
Anisotropic BSDF..........................................................................................................49
4.3
Arbeiten mit Nodes.................................................................................................50
4.3.1
Allgemeines ........................................................................................................50
4.3.2
Input Nodes ........................................................................................................53
Texture Coordinate........................................................................................................53
Attribute.........................................................................................................................53
Light Path......................................................................................................................53
Fresnel ..........................................................................................................................53
Layer Weight .................................................................................................................53
RGB ..............................................................................................................................53
Value.............................................................................................................................53
Tangent.........................................................................................................................53
Geometry ......................................................................................................................53
Wireframe......................................................................................................................53
Object Info.....................................................................................................................53
Hair Info ........................................................................................................................53
Particle Info ...................................................................................................................53
Camera Data.................................................................................................................53
4.3.3
Output Nodes .....................................................................................................53
Material Output..............................................................................................................53
Lamp Output .................................................................................................................53
World Output .................................................................................................................53
4.3.4
Material- und Texturnodes (Shader) ...................................................................54
4.3.5
Texture Nodes ....................................................................................................57
Image Texture ...............................................................................................................57
Environment Texture .....................................................................................................60
Sky Texture ...................................................................................................................61
Noise Texture................................................................................................................62
Wave Texture................................................................................................................63
Voronoi Texture.............................................................................................................65
Musgrave Texture .........................................................................................................65
Gradient Texture ...........................................................................................................65
Magic Texture ...............................................................................................................65
Checker Texture............................................................................................................65
Brick Texture .................................................................................................................68
4.3.6
Color Nodes........................................................................................................74
MixRGB.........................................................................................................................74
RGB Curves ..................................................................................................................74
Invert .............................................................................................................................74
Light Falloff....................................................................................................................74
Hue Saturation ..............................................................................................................74
Gamma .........................................................................................................................74
Bright Contrast ..............................................................................................................74
4.3.7
Vector Nodes......................................................................................................75
Mapping ........................................................................................................................75
Bump.............................................................................................................................75
Normal Map...................................................................................................................77
Normal ..........................................................................................................................77
Vector Curves ...............................................................................................................77
Vector Transform...........................................................................................................77
4.3.8
Converter Nodes.................................................................................................78
Math ..............................................................................................................................78
ColorRamp....................................................................................................................78
RGB to BW....................................................................................................................78
Vector Math...................................................................................................................78
Separate RGB...............................................................................................................78
Combine RGB ...............................................................................................................78
Separate HSV ...............................................................................................................78
Combine HSV ...............................................................................................................78
Wavelength ...................................................................................................................78
Blackbody......................................................................................................................78
4.3.9
Script ..................................................................................................................78
4.3.10
Group .................................................................................................................78
4.3.11
Layout.................................................................................................................78
3
4.
Materialien, Texturen und deren Kombination
Hat man die Objekte einer Szene so geformt, so dass man mit deren Modellierung zufrieden
ist, geht es darum, weitere Merkmale wie Farbe und Texturen hinzuzuf‚gen. Die damit verbundenen Arbeitsschritte kƒnnen recht umfangreich sein. Die Weiterentwicklungen von
Blender haben gerade in diesem Bereich zu wesentlichen Vereinfachungen gef‚hrt
4
In Kap. 8 werden die verschiedenen Render-Engines von Blender behandelt. An dieser Stelle ist nur wesentlich zu wissen, dass die Einf‚gung von Materialien und Texturen unter Blender Render und Cycles Render unterschiedlich gehandhabt wird.
Daher sind die Hauptkapitel in diesem Abschnitt
Kap 4.1 Materialen und Texturen unter Blender Render
Kap 4.2 Material-Shader im Cycles Render
Kap. 4.3 Arbeiten mit Nodes
4.1
Materialen und Texturen unter Blender Render
Neben der •u„eren Form ist es vor allem das Material, durch das ein Gegenstand charakterisiert wird. Material hat selbst bestimmte Merkmale wie Farbe, Gewicht, H•rte, Transparenz,
Glanz und auch Strukturen wie Streifen, Muster, Rauheit bzw. Gl•tte usw. Einige Materialmerkmale, wie Gewicht und H•rte, lassen sich nur erf‚hlen, wenn man den Gegenstand in
die Hand nimmt. Weil wir aber Erfahrungen mit Materialien haben, kƒnnen wir aus den ‚brigen Merkmalen erschlie„en, wie hart oder wie schwer ein Material wohl ist. Darum hat es
Sinn, hierauf auch im vorliegenden Zusammenhang zu verweisen, bei dem es nur um die
Darstellung von Objekten mit ausschlie„lich visuellen Mitteln geht.
Eine Textur kann nur dann
Die Einstellungen f‚r Materialien und Texturen h•ngen
eingestellt werden,
eng miteinander zusammen, auch wenn sie unter Blender
wenn zuvor mindestens ein
Render noch getrennt aufgerufen werden.
Material bestimmt wurde.
4.1.1 Material
Aufruf
Nach Selektion eines Objekts und nach Klick auf
das Kreis-Icon im Properties Editor ƒffnet sich das
Materialmen‚. Evtl. muss vorher auf die Taste New
geklickt werden. Standardm•„ig hei„t das Material
Material, man kann den Namen aber im Eingabefeld
•ndern, indem man das Wort Material ‚berschreibt.
Es ist mƒglich, einem Objekt mehrere Materialen
zuzuweisen. Hierzu f‚hrt ein Klick auf eine der PlusTasten. Dann erscheint im Eingabefeld die
Beschriftung Material 01. Du kannst diese Beschriftung im Eingabefeld ebenfalls
umbenennen. Die nun festgelegten Materialien gehƒren zu dem selektierten Objekt und
sollten daher Namen bekommen, die auf das Objekt verweisen.
Die SchaltflÄchen im HauptmenÅ
…ber dem Preview-Panel, also noch im Hauptmen‚ sind
vier Schaltfl•chen zu sehen, die grundlegende Bedeutung
f‚r das Material haben:
Surface
(Standardeinstellung):
Alle
MaterialEinstellungen beziehen sich auf die Oberfl•che des
Objekts (s. oben).
Wire: Alle Material-Einstellungen beziehen sich auf
die Drahtgitter-Struktur Objekts.
Volume: Alle Material-Einstellungen beziehen sich auf
den Objekt-Kƒrper.
Halo
(Hof,
Umh‚llung):
Hier
kƒnnen
Objekteigenschaften wie Gase, Partikel, Flammen
usw. eingestellt werden.
Je nach den hier vorgenommenen Grundeinstellungen,
werden andere Untermen‚s sichtbar bzw. kƒnnen in den
Untermen‚s andere Merkmale eingestellt werden. Die
folgenden Erl•uterungen beziehen sich zun•chst nur auf
die Einstellung Surface.
5
UntermenÅs
Preview
6
Das Preview-Panel zeigt standardm•„ig eine Kugel;
am rechten Rand stehen sechs Icons bereit, mit denen man die Projektion der Oberfl•chenmerkmale
nach dem Rendering auf andere Objekte voraussehen kann. Von oben nach unten sind das:
Plane (Fl•che)
Sphere (Kugel
Cube (W‚rfel)
Monkey (†ffchen; gemeint sind komplexere Figuren)
Hair Strands (Haare bzw. lange, schmale Objekte)
World (Welt, Umgebungsmerkmale)
Je nach den hier vorgenommenen Grundeinstellungen, werden andere Untermen‚s sichtbar
bzw. kƒnnen in den Untermen‚s andere Merkmale eingestellt werden. Die folgenden Erl•uterungen beziehen sich zun•chst nur auf die Einstellung Surface.
Diffuse
Das Panel Diffuse erlaubt folgende Einstellungen:
Klick auf das
helle Feld
Intensity
Es ƒffnet sich ein Farbfeld, in dem die gew‚nschte
Grundfarbe eingestellt werden kann – entweder
durch Anklicken in dem runden Farbfeld oder durch
Eingabe in den Zahlenfelder bzw. Verschiebung.
Schlie„lich kann auch die Pipette angeklickt werden und auf der Arbeitsfl•che eine beliebige Stelle
angeklickt werden, deren Farbe dann ‚bernommen
wird.
Mit dem Schieber auf der rechten Seite kann die
Helligkeit der Farbe eingestellt werden.
Mit dem Schieber kann die Farbs•ttigung eingestellt werden (nicht zu
verwechseln mit der Helligkeit).
Shader beziehen sich auf die Eigenschaft, wie eine Oberfl•che Licht reflektiert. Die Wirkung zeigt sich im Preview-Feld:
Fresnel
ShaderAuswahlfeld
Minnaert
(default: Lambert)
Toon
Verhalten des Lichts beim …bergang
zwischen verschiedenen Medien: Direkt
senkrecht - > durchsichtig; weiter weg - >
undurchsichtig. Zwei Schieber.
Auch Mond Shader genannt, weil die
Gegenst•nde zu leuchten scheinen:
Kontrasterhƒhung mit dem Schieber
Darkness.
Radikale Teilung der Oberfl•che in einen
hellen und einen dunklen Bereich. Wirkt
verfremdend. Schieber Size ver•ndert die
Grƒ„e des hellen Bereichs. Schieber
Smooth mildert die Sch•rfe der
…berg•nge ab.
Oren Naylar
Beachte den Schieber Roughness: Je
niedriger der Wert, desto glatter das
Material.
Lambert
(default)
Gleichm•„ige Reflektion an allen Stellen
der Oberfl•che. Daher eher unnat‚rlich.
7
Aktiviert man das K•stchen Ramp, ƒffnet sich ein
weiteres Untermen‚, mit dem der Farbverlauf eingestellt werden kann.
Durch Klick auf die Taste Add kann eine weitere Farbe hinzugef‚gt werden; durch Klick auf die Taste
Delete wird diese wieder gelƒscht.
In dem schraffierten Feld gibt es f‚r jede Farbe einen
Schieber, mit dem die Intensit•t der Farbe eingstellt
werden kann.
Bei Klick auf das Feld
Input ƒffnet sich ein
Men‚
mit
diesen
Auswahlmƒglichkeiten:
Die Wirkungen sind der
Tabelle zusammengefasst:
Einstellung
Result
Normal
Energy
Shader
Ergebnis
Blend bezeichnet die Art der …berg•nge (…berblendungen) zwischen den einzelnen Farben.
Einstellung
Ergebnis
Einstellung
Linear Light
Overlay
Soft Light
Lighten
Color
Darken
Value
Difference
Saturation
Screen
Hue
Subtract
Ergebnis
8
C
Bum
Multiply
Dodge
Add
Mix
Specular (Glanzlicht)
Das Panel Specular erlaubt Einstellungen, die
sich auf den Glanzpunkt, dessen Farbe und
weitere Eigenschaften beziehen.
Die Funktion des (zun•chst) wei„en Farbfeldes
und des Intensity-Schiebers gleicht der im Diffuse-Panel; die Wirkung kann man im PreviewPanel ablesen.
Rechts daneben befindet sich wieder ein Auswahlfeld. Den Abbildungen in der
Ergebnisspalte liegen eine rote Farbe und Intensity = 0.5 zugrunde (s.o.):
Einstellung
ErlÄuterung
Ergebnis
Slope= .01
Warsdlo
Extrem scharfes Glanzlicht. Mit dem Schieber Slope
wird der …bergang weicher.
Toon
Stilisierung des Glanzpunktes. Size bestimmt die
Grƒ„e des Glanzpunktes, Smooth die H•rte bzw.
Weichheit des …bergangs.
Slope=.04
Size=.04
Smooth=.1
Blinn
Hat einen Shader mehr als CookTorr. Bei hohem
IOR ist der helle Kern des Glanzpunktes relativ gro„;
dann erfolgt ein steiler Abfall der Helligkeit zum
Rand hin; bei niedrigen Werten sanfterer Verlauf.
Hardnesse=20
IOR=10
Phong
†hnlich wie CookTorr, jedoch etwas sanftere
Verl•ufe. Daher eher geeignet f‚r matte
Oberfl•chen.
Hardnesse=20
CookTorr
(default)
Hardnesse=20
Je grƒ„er der Wert im Schieber Hardness, desto
kleiner und sch•rfer der Glanzpunkt.
F‚r das Men‚, das mit Aktivierung von Ramp geƒffnet wird, gelten dieselben Regeln wie bei
Diffuse (s.o.)
Der Schieber mit der Bezeichnung Hardness erlaubt Einstellungen zwischen 0 und 100, die
sich auf die Sch•rfe (H•rte) des Glanzlichts beziehen. Ein niedriger Wert (links: 6) ergibt ein
weiches, unscharfes Glanzlicht, ein hoher Wert (rechts: 80) ein eng umgrenztes.
9
Shading
Das Panel Shading erlaubt Einstellungen, die sich auf die Leuchtkraft und
Lichtdurchl•ssigkeit beziehen. Folgende Einstellungen sind mƒglich:
Einstellung
10
Emit (0 bis unbegrenzt)
Ambient (0 bis 1)
ErlÄuterung
Legt fest, wie viel Licht von dem Objekt selbst
ausgeht. D.h. das Objekt leuchtet selbst.
Andere Objekte bekommen von dem Licht
allerdings nichts ab, sie bleiben unbeleuchtet.
(Das ist beim Cycles Render anders; dort
werden auch andere Objekte beleuchtet.)
Legt fest, wie stark das Objekt von der
Helligkeit der Umgebung beeinflusst wird.
Translucency
[=LichtdurchlÄssigkeit]
(0 bis 1)
Je hƒher der Wert, um so mehr sieht es aus,
als sei das Objekt von hinten beleuchtet.
Shadeless (Aktivierung
durch H•kchen)
Bei
Aktivierung
Beseitigung
s•mtlicher
Schatten; das Objekt sieht flach aus.
Tangent Shading
(Aktivierung durch
H•kchen)
Bei Aktivierung wird das Shading als Streifen
aufgebaut, wie z.B. an Glasscheiben zu
beobachten.
Cubic interpolation
(Aktivierung durch
H•kchen)
Bei Aktivierung weichere …berg•nge.
Ergebnis
Emit=.64
Transparency
Das Panel Transparency muss
erst durch ein H•kchen aktiviert
werden.
Es
erlaubt
dann
Einstellungen, die sich auf die
Durchsichtigkeit
der
Objekte
beziehen.
Folgende
Grundeinstellungen sind mƒglich:
Mask: Die hinter dem Objekt liegende Geometrie wird ausgeblendet, also keine eigentliche
Transparenz.
Z-Transparency: Einfache Transparenz.
Raytrace: Wie Z-Transparency, aber auch optische Verzerrungen (Glas, Wasser) kƒnnen
dargestellt werden.
Z-Transparency
Folgende Einstellungen sind mƒglich:
Einstellung
ErlÄuterung
Ergebnis
Alpha=.4
Alpha (0 bis 1)
0.0 = vollkommen durchsichtig
1.0 = vollkommen undurchsichtig.
11
Specular=.5
Specular (0 bis 1)
Bestimmt die St•rke des Glanzpunktes
auf dem durchsichtigen Objekt.
Fresnel (0 bis 5)
Je hƒher der Wert, umso mehr sieht das
Objekt aus, wie eine Seifenblase. Die
Transparenz h•ngt vom Betrachtungswinkel ab.
Blend (1 bis 5)
Der Wert beeinflusst, ab welchem Winkel
der Fresnel-Effekt zum Tragen kommt.
Fresnel=2.2
Blend=1.5
Raytrace
In dieser Einstellung kommen noch weitere Faktoren hinzu:
Einstellung
IOR (0.250 bis 4)
Filter (0 bis 1)
Falloff (0.1 bis 10)
Limit (0 bis 100)
Depth (0 bis 32767)
Gloss: Amount (0 bis 1)
Gloss: Threshold (0 bis 1)
Gloss: Samples (0 bis 1024)
ErlÄuterung
(IOR = Indes of Refraction) Ausma„ der Refraktion (Lichtbrechung)
durch das Material.
Legt fest, wie stark die Grundfarbe des Materials noch auf die
Transparenz einwirkt.
Legt fest, wie stark die Farbe abgeschw•cht wird.
Legt fest, wie stark das Licht in das Objekt eindringt. (Wichtig z.B.
bei alter Haut)
Legt fest, wie oft der Lichtstrahl auch nach Refraktion durch das
Material wandert.
Je hƒher der Wert, umso verwaschener wirkt die Transparenz.
Schwelle, ab der sich der Unsch•rfeeffekt auswirkt.
Anzahl der Bilder, die am Unsch•rfeeffekt beteiligt sind; hohe Werte
bedeuten hƒhere Qualit•t.
Mirror (Spiegelungen)
12
Das Panel Mirror muss erst durch ein
H•kchen aktiviert werden. Es erlaubt
dann Einstellungen, wie stark das Objekt
spiegelt. Folgende Einstellungen sind
mƒglich:
Einstellung
ErlÄuterung
Reflectivity (0 bis 1)
Je hƒher der Wert, desto klarer und deutlicher die Reflexion.
(Im Beispiel rechts: 0.5)
Farbfeld
Die ausgew•hlte Farbe wird in das reflektierte Bild hineingemischt.
Depth (0 bis 32.767)
Max Dist (0 bis 10.000)
Legt fest, wie oft der Lichtstrahl reflektiert wird.
Maximale Distanz (in Blender-Einheiten), bis zu der noch
eine Szene gespiegelt wird.
Fade to
Legt fest, ob die Reflexion letztlich in die Farbe des Himmels
(Sky) oder des Objektmaterials (Material) ‚bergehen soll.
(Im Beispiel rechts: Material; zuvor Sky)
Fresnel (0 bis 5)
Je hƒher der Wert, desto st•rker nimmt die Reflexion ab,
wenn man von der Seite guckt. (Im Beispiel rechts: 2.2)
Blend (0 bis 5)
Beeinflusst den …bergang zwischen reflektierenden und
(durch den Fresnel-Effekt) nicht reflektierenden Bereichen.
(Im Beispiel rechts: 1.25)
Gloss: Amount
(0 bis 1)
Je niedriger der Wert, umso verwaschener wirkt die Spiegelung. (Im Beispiel rechts: 0.8)
Gloss: Threshold
(0 bis 1)
Gloss: Samples
(0 bis 1024)
Gloss: Anisitropic
(0 bis 1)
Schwelle, ab der sich der Unsch•rfeeffekt auswirkt.
Anzahl der Bilder, die am Unsch•rfeeffekt beteiligt sind;
hohe Werte bedeuten hƒhere Qualit•t.
Form der Spiegelung. Hohe Werte bedeuten st•rkere Verzerrung.
Subsurface scattering (SSS)
Subsurface scattering (Lichtstreuung unter der
Oberfl•che), ist ein Effekt, durch den organisches Material simuliert werden kann, bei dem
Licht durch die Oberfl•che dringen kann und
dann erst unter der Oberfl•che gestreut wird
und an anderer Stelle wieder austritt. Typischerweise geschieht dies z.B. bei menschlicher Haut, Kerzen, K•se, Trauben usw. SSS
kann sehr zu Steigerung der Qualit•t und des Realismus von Materialien beitragen, kann aber auch beim Rendern sehr viel Zeitaufwand bedeuten.
Das Panel Subsurface scattering muss erst durch ein H•kchen aktiviert werden.
Bei Klick auf SSS Presets klappt eine Auswahl mit Materialien auf, f‚r die bereits
Voreinstellungen zur Verf‚gung stehen.
Hat man selbst f‚r ein bestimmtes Material passende Einstellungen erarbeitet,
Ergebnis
kann man die nach Klick auf die +-Taste benennen und als Voreinstellung abspeichern.
Es sind folgende (teilweise schon bekannte) Einstellungen mƒglich:
Einstellung
IOR (0.250 bis 4)
Scale
Farbfeld
RGB-Radius
Blend Color bzw. Texture
Scattering Weight Front bzw. Back
Error
ErlÄuterung
Ausma„ der Refraktion (Lichtbrechung) durch das Material.
Stellt das Ausma„ des Subsurface scattering-Effekts ein.
Hƒhere Werte f‚hren zu Verwischungen der Konturen
Ausgangsfarbe des Subsurface scattering-Effekts.
Hier kƒnnen die Farbwerte f‚r den Subsurface scatteringEffekt eingestellt werdenl.
Hier wird festgelegt, inwieweit beim Subsurface scatteringEffekt die Ausgangsfarbe und die Textur ber‚cksichtigt werden.
Man kann den Subsurface scattering-Effekt f‚r die Vorderund die R‚ckseite des Objekts verschieden festlegen. Wie
stark dies ist, wird mit der Eingabe in diese Felder bestimmt.
Festlegung, inwieweit Stƒrungen beim Subsurface scatteringEffekt zum Tragen kommen.
Strand (HaarstrÄhnen)
Hier geht es spezielle um die Darstellung von Haaren (auch Gras, Fell
usw.)
Es sind folgende Einstellungen mƒglich:
Einstellung
Root
Tip
Minimum
Blender Units
Tangent Shading
Shading
Surface diffuse
ErlÄuterung
Dicke der Haarwurzel
Dicke der Haarspitze
Minimale L•nge der Haare
Wenn hier ein H•kchen gesetzt wird, werden die drei Ma„e in BlenderEinheiten berechnet, sonst in Pixeln.
Wenn hier ein H•kchen gesetzt wird, werden die Haare als d‚nn und rund
dargestellt. Die Wirkung ist helleres und gl•nzendes Haar. Andernfalls wirken
die Haare robuster.
Negativer Wert: konkave Darstellung des Haares; dadurch d‚nnere und
spitzere Erscheinung des Haares.
Positiver Wert: konvexe Darstellung des Haares; dadurch gewƒlbtere
Erscheinung des Haares mit mehr Volumen.
Verkn‚pfung mit bereits definierten Texturen.
Der Distanz-Wert gibt an, ab welcher Entfernung das Haar wie eine normale
Oberfl•che aussieht.
13
Options
Hier sind einige Spezialeinstellungen mƒglich:
14
Einstellung
Traceable
Full
Oversampling
Sky
Use Mist
ErlÄuterung
Wird sp•ter erl•utert
Einstellung
Invert Z Depth
Z Offset
Face Textures
Face Textures Alpha
Vertex Color Paint
Vertex Color Light
Object Color
UV-Project
Pass Index
ErlÄuterung
Shadow
Die Einstellungen im Unterpanel
Shadow wirken sich darauf aus, ob
und wie ein Objekt Schatten empf•ngt bzw. Schatten wirft.
Einstellung
Receive
Receive Transparent
Cast Only
ErlÄuterung
Wenn H•kchen: Objekt kann Schatten empfangen; ein geworfener
Schatten ist auf dem Objekt zu sehen.
Wenn H•kchen: Objekt kann Schatten auch von transparenten Dingen
empfangen.
Wenn H•kchen: Objekt erscheint (wenn gerendered) unsichtbar, wirft
aber Schatten.
Casting Alpha
Shadows only
Cast Buffer Shadows
Buffer Bias
Auto Ray Bias
Ray Bias
Cast Approximate
Wenn H•kchen: Im Schatten liegende Bereiche sind weniger
durchsichtig.
Wenn H•kchen: Das Material wirft auch Schatten, die durch Lampen
verursacht werden, die in einem Schatten-Buffer enthalten sind.
Legt fest, wie stark der Schatten dann sein darf.
Wenn H•kchen:
Wenn H•kchen:
Einzelne Materialien
In den folgenden Tabellen werden die besten Einstellungen f‚r einzelne Materialien gezeigt:
Material
Terracotta
15
Diffuse
Farbe
Shader
Intensity
Roughness
Ramp
Hex: BB7660
Oren-Nayar
0,85
0,3
Material
Knetgummi
Specular
Farbe
Shader
Intensity
Hardness
IOR
Slope
Diffuse
Farbe
Shader
Intensity
Roughness
Ramp
Material
Hex: 777686
Oren-Nayar
0,5
0,5
Mirror
Hex: B2B2B2
CookTorr
0,1
9
Reflectivity
Color
Fresnel
Blend
Gloss amount
Specular
Farbe
Shader
Intensity
Hardness
IOR
Slope
Mirror
Hex: BDBDBD
Blinn
0,04
15
Reflectivity
Color
Fresnel
Blend
Gloss amount
Satin
Diffuse
Farbe
Shader
Intensity
Roughness
Ramp
Hex: 575B92
Oren-Nayar
1,0
0,0
1. Hex=A3BBFF;
alpha: 1
2. Hex=2F3758;
alpha: 0,7
3. Hex=362D52
alpha: 0,7
Specular
Farbe
Shader
Intensity
Hardness
IOR
Slope
FFFFFF
Blinn
0,7
20
5,0
Mirror
Reflectivity
Color
Fresnel
Blend
Gloss amount
Material
16
Stumpfes Plastik
Diffuse
Farbe
Shader
Intensity
Roughness
Ramp
Material
beliebig
Oren-Nayar
0,8
0,1
Specular
Mirror
Hex: FFFFFF
Wardslo
0,3
Farbe
Shader
Intensity
Hardness
IOR
Slope
Reflectivity
Color
Fresnel
Blend
Gloss amount
0,15
Edelstahl
Diffuse
Farbe
Shader
Intensity
Roughness
Ramp
979797
Oren-Nayar
0,5
Specular
Farbe
Shader
Intensity
Hardness
IOR
Wardslo
0,3
0,95
AFAFAF
0,1
Slope
Material
Mirror
Reflectivity
Color
Fresnel
Blend
Gloss
amount
Edelstahl (angelaufen)
Diffuse
Farbe
Shader
Intensity
Roughness
Ramp
D6D6D6
Oren-Nayar
0,5
0.4
Specular
Farbe
Shader
Intensity
Hardness
IOR
Slope
Wardslo
0,3
27
0,1
Mirror
Reflectivity
Color
Fresnel
Blend
Gloss amount
0.65
C5C5C5
Material
Gold
Diffuse
Farbe
Shader
Intensity
Roughness
Ramp
Material
Hex: FFD770
Oren-Nayar
0,9
0,1
Specular
Farbe
Shader
Intensity
Hardness
IOR
wei„
Wardslo
1,0
Slope
0,2
Reflectivity
Color
Fresnel
Blend
Gloss
amount
0,7
FFE8AA
1,5
1,25
0,98
Aluminium
Diffuse
Specular
Farbe
Shader
Intensity
Roughness
Ramp
Hex: 9B9B9B
Oren-Nayar
0,7
Material
Stumpfes Messing
Farbe
Shader
Intensity
Hardness
IOR
Slope
Diffuse
Farbe
Shader
Intensity
Roughness
Ramp
Mirror
Hex: AB9A63
Oren-Nayar
0,9
0,1
wei„
CockTorr
0,3
10
Specular
Farbe
Shader
Intensity
Hardness
IOR
Slope
FFE3D5
Wardslo
0,5
0,2
Mirror
0,01
D1D1D1
Reflectivity
Color
Fresnel
Blend
Gloss amount
Mirror
Reflectivity
Color
Fresnel
Blend
Gloss amount
0,7
FFE8AA
1,5
1,25
0,98
17
4.1.2 Texturen
Das Texturen-Konzept
18
Die Ergebnisse der Materialeinstellungen f‚hren weitgehend zu einfƒrmigen Oberfl•chen
ganzer Objekte bzw. von Teilen (bei Vertex Groups) dieser Objekte. Dadurch entsteht nur
selten ein realistischer Eindruck. Die zus•tzliche Gestaltung der Oberfl•che mit Texturen
erlaubt es, detailliertere Strukturen aufzubringen,
indem Bilder und Muster auf die Oberfl•chen
projiziert werden, die teilweise sogar dreidimensionale Tiefenwirkungen vort•uschen. Meistens
werden die Bilder und Muster w•hrend des Renderns entwickelt, Texturen kƒnnen aber auch im
Zusammenhang mit der Modellierung und des
Bemalens verwendet werden.
Texturen lassen sich als zus•tzliche FolienLagen (layers) auf dem darunter liegenden Material verstehen1:
Unten befindet sich das modellierte Objekt,
das vom Umgebungslicht beleuchtet ist.
Dar‚ber ist das Material gespannt, wie im vorigen Abschnitt besprochen. Das Material gibt dem Objekt eine einheitliche Farbe, die auf
Licht reagiert und es stattet das Objekt mit einer Schattierung aus, die
der Oberfl•che einen matten, gl•nzenden oder spiegelnden Charakter
gibt.
Als n•chstes ist in dem Beispiel eine Marmortextur mit lila Farbe aufgelegt.
Dar‚ber befindet sich eine zweite Wolkentextur, die die Oberfl•che auf neblige Art durchsichtig zu machen scheint, indem der Alpha Wert beeinflusst wurde.
Schlie„lich werden diese beiden vermischt.
Sobald eine Textur mit Namen definiert
ist, steht ein Auswahlfeld zur
Verf‚gung, durch das du eine Reihe
von voreingestellten Typen Texturen
aufrufen kannst. (Default: Clouds)
Es gibt drei Hauptkategorien von
Material-Texturen:
Prozedurale Texturen, die durch eine
mathematische
Formel
erzeugt
werden. Beispiele sind Wood, Clouds
oder Distorted Noise.
Bilder oder Filme, die auf Objekte
projiziert werden, z.B. eine flache
Landkarte, die auf eine Erdkugel
aufgespannt wird. (Aufruf: Image or
Movie)
Umgebungs Maps, die eingesetzt werden, um den Eindruck von Reflexionen oder
Lichtbrechungen hervorzurufen, z.B. das Bild einer Stra„e, die in einem Autofenster
reflektiert wird. (Aufruf: Enviroment Maps)
1
Die nebenstehende Abbildung stammt aus http://wiki.blender.org/index.php/Doc:2.6/Manual/Textures
Daneben gibt es Texturen, die Daten oder Modifier verwenden, z.B. wird Volumen-Material
(z.B. Rauch oder Feuer) mit Texturen von Voxel Data oder Point Density erzeugt.
Aufruf von Texturen
Nach Klick auf das rot-wei„e SchachbrettIcon im Properties-Panel erscheinen drei
Icons, mit denen man ausw•hlen kann, ob
sich die Texturen auf Objekte (links), auf
Welt (Mitte) oder auf Malen (rechts) beziehen sollen.
Darunter wird eine Liste geƒffnet, an deren
Zeilenanfang immer das Schachbrett-Icon
steht. Die einzelnen Zeilen dieser Liste
lassen sich als F•cher (Slots) verstehen, in
die jeweils die betreffenden Texturen
eingetragen werden. Wenn man mehrere Texturen definiert hat, werden diese von oben
nach unten abgearbeitet. Es kann also von Bedeutung sein, in welcher Reihenfolge die
Texturen in dem Stapel (Stack) stehen. Eine markierte (blau hinterlegte) Textur kann durch
Klicken auf die kleinen Pfeile rechts im Stapel aufw•rts bzw. abw•rts bewegt werden.
Es kƒnnen bis zu 18 F•cher mit Texturen belegt werden.
Um eine neue Textur in einem leeren Fach zu erzeugen, muss zun•chst ein leeres Fach
ausgew•hlt und dann auf die Schatfl•che New geklickt werden. Hierdurch wird ein neuer
Textur-Datensatz erzeugt und es wird ein neues Fach in den Textur-Stapel eingef‚gt.
Um eine neue Textur in einem bereits belegten Fach zu erzeugen, muss zun•chst dieses
Fach ausgew•hlt und dann auf die Schatfl•che + (Pluszeichen) geklickt werden. Hierdurch
wird ein neuer Textur-Datensatz mit einem neuen Namen erzeugt, der aber bisher alle
Merkmale der ausgew•hlten Textur hat. Diese kann nun abgewandelt werden. Die
Ausgangstextur bleibt erhalten.
Man kann eine Textur mehreren Objekten zuweisen. Nach Selektion des neuen Objekts
kann im dem Browser-Feld links neben dem Namen-Feld f‚r Texturen eine schon
vorhandene Textur ausgew•hlt werden. Rechts neben dem
Namen ist dann angegeben, wieviele Objekte auf diese
Textur zugreifen. In diesem Fall 2.
Durch Klick auf das X kann eine Textur aus der Liste gelƒscht werden.
Preview
In der Voransicht kann entweder allein die
Textur angezeigt werden (Klick auf Texture),
oder das zuvor eigestellte Material (Klick auf
Material) oder beides (Klick auf Both).
Auf der rechten Seite kann durch Anklicken
der Icons bestimmt werden, ob die Voransicht
der Oberfl•chenmerkmale auf eine Fl•che,
Kugel oder eine komplizierte Skulptur (Monkey) projiziert werden soll. Zur Verf‚gung stehen au„erdem Haare und die Himmelskugel.
19
Der Alphakanal
Unter dem Preview-Fenster kann durch Klick auf das kleine K•stchen mit der Bezeichnung
Show Alpha ein H•kchen gesetzt werden. In dem Fenster Texture wird dann angezeigt, welche Teile des Musters durchsichtig werden. In der Preview-Abbildung oben scheinen teilweise die Schachbrettmuster des Hintergrunds durch.
20
Der Alphakanal enth•lt Informationen dar‚ber, welche Teile eines Bildes bzw. (im vorliegenden Fall) einer Textur durchsichtig sind. Grundlage daf‚r ist ein Graustufenbild, in dem die schwarzen Stellen vƒllig
durchsichtig und die wei„en Stellen vƒllig undurchsichtig sind. Graue
stellen sind dementsprechend halbdurchsichtig.
Im nebenstehenden Beispiel ist der Standardw‚rfel zun•chst mit dem
Bild von rostigem Metall ‚berzogen worden.
Dar‚ber ist eine Marmortextur (Marble) gelegt worden, bei der an den
nicht eingef•rbten Stellen die Rostfarbe durchscheint.
Colors
Setzen eine H•kchens vor Ramp aktiviert eine
Farb-Rampe (s. Abschnitt 4.1.1, Diffuse), durch
die die Farben einer Textur ver•ndert werden
kƒnnen.
RGB: ver•ndert die Farben einzeln auf dem roten,
gr‚nen oder blauen Kanal.
Brightness: beeinflusst die Gesamthelligkeit der
Textur.
Contrast: beeinflusst den Kontrast der Textur.
Saturation: beeinflusst die Farbs•ttigung der Textur.
Die gezeigten Einstellungen wirken sich auf unseren Rostw‚rfel
in dieser Weise aus:
Die Men‚punkte Mapping und Influence
werden an anderer Stelle behandelt. Die
folgenden Hinweise geben nur einen groben
…berblick.
Mapping
Texturen benƒtigen Koordinaten, um festzulegen, wie sie auf das Objekt angewendet werden sollen. Das Mapping spezifiziert, wie sich die Textur letztlich um das
Objekt „wickeln“ (wrap) soll.
An erster Stelle steht beim Mapping ein
Auswahlfeld
mit
der
Bezeichnung
Coordinates.
Die
einzelnen
Auswahlmƒglichkeiten haben folgende
Bedeutung:
Einstellung
Global
Object
Generated
UV
Strand/Particle
Window
Normal
Reflection
Stress
Tangent
Bedeutung
Anwendung der Koordinaten auf die Szene als Ganzes. Wenn sich z.B. die
Muster des Wassers auf einem Fisch abzeichnen, so scheint er bei der
Animation darunter durchzuschwimmen.
Verwendet ein (anderes) Objekt als Quelle f‚r die Koordinaten.
Verwendet werden die Original-Koordinaten des Objekts (ohne Verformung).
Dies ist die default-Einstellung.
Verwendet werden die UV-Koordinaten eines Bildes (s.u.).
Speziell geeignet f‚r Haare oder Partikel.
Verwendet werden die Koordinaten des gerenderten Fensters. Dies ist gut
geeignet f‚r die Verschmelzung zweier Objekte.
Verwendet die Richtung der Vektoren bei normaler Ansicht als Koordinaten. Das
ist n‚tzlich, wenn du spezielle Eeffekte schaffen willst, die vom Winkel der
Betrachtung abh•ngen.
Verwendet die Richtung der Reflektions-Vektoren als Koordinaten. Dies wird
beim Umgebungs-Mapping gebraucht.
Verwendet die Unterschiede der Kantenl•ngen verglichen mit den
Originalkoordinaten einer Mesh. Dies ist n‚tzlich, wenn eine Mesh durch
Modifiers verformt worden ist.
Verwendet einen Tangentenvektor, der zuvor definiert worden sein muss
Das Auswahlfeld Projection beinhaltet die Grundformen, auf die eine Textur
projiziert werden kann: Fl•che (Flat), W‚rfel (Cube), Rƒhre (Tube) und Kugel (Sphere). Nicht selten reichen diese Angaben bereits f‚r eine vern‚nftige Abwicklung und man kann sich eine UV-Projektion sparen.
Die Angaben zu Offset bestimmen, inwieweit der Ursprungspunkt der Textur verschoben wird.
Mit den Angaben zu Size kann die Grƒ„e der Textur bestimmt werden.
21
Influence
Das Panel Influence erlaubt es, eine Reihe von
Optionen f‚r das Texturing zuzuschalten:
22
Diffuse
Intensity:
Wenn ein Haken vor RGB to
Intensity gesetzt wurde, werden die
Farben der Textur zu einer
Intensit•tsskala
in
Form
von
Grauwerten
konvertiert.
Wenn
Intensity = 1.0, werden alle wei„en
Farben der Textur als Intensit•t von
100% interpretiert, umgekehrt: Wo
die Textur schwarz ist, wird die
Intensit•t als 0 gewertet.
Color:
Wie stark beeinflusst die Textur die Diffuse-Farbe.
Alpha:
Translucency:
Wie stark beeinflusst die Textur die Durchsichtigkeit des Materials?
Specular
Intensity:
Wie stark beeinflusst die Textur die Glanzpunkt-Intensit•t?
Color:
Wie stark beeinflusst die Textur die Glanzpunktfarbe.
Hardness:
Wie stark beeinflusst die Textur den …bergang des Glanzpunktes.
Shading
Ambient:
Emit:
Wie stark beeinflusst die Textur das Eigenleuchten des Materials
Mirror:
Wie stark beeinflusst die Textur die Spiegelung des Materials
Ray Mirror:
Geometry
Normal:
Wie stark wirkt die Verteilung der Grauwerte der Textur als Reliefstruktur des
Materials.
Warp:
Displace:
Blend
Mix:
Hinzuf‚gen
Bump Mapping
Du kannst zwischen verschiedenen Qualit•tsstufen w•hlen, wie gut die Reliefstruktur von Geometry
Normal ausgearbeitet wird.
Stencil
sichtbar
Teile der Textur werden durchsichtig; dadurch wird eine weitere (angelegte) Textur
Weitere Erl•uterungen zum Bump Mapping
und Normal Mapping findest du in Kap. 4.3.7
4.1.3 Prozedurale Texturen
Prozedurale Texturen sind durch mathematische Prozeduren definiert. Sie sind im Allgemeinen ziemlich einfach zu verwenden, denn
sie m‚ssen nicht in einer bestimmten Weise gemappt werden. Allerdings kƒnnen auch prozedurale Texturen ziemlich komplex werden.
Es stehen folgende prozedurale Texturen zur Verf‚gung:
Blend (…berblenden)
Musgrave
Clouds (Wolken)
Noise (Rauschen)
Distorted Noise
(verdrehtes Rauschen
Stucci (Stuck)
Magic (Magie)
Voronoi
Marble (Marmor)
Wood (Holz)
Bei rot markierten Texturen kann dar‚ber hinaus zwischen verschiedenen Algorithmen zur Erzeugung der Textur ausgew•hlt werden.
Diese Auswahl ist im Feld Basis des zur jeweiligen Textur gehƒrigen
Untermen‚s zu finden. Die folgende Tabelle zeigt die
Erscheinungsform dieser Alogirithmen exemplarisch f‚r die Textur
Clouds.
Blender Original
Voronoi F1
Voronoi F2-F1
Original Perlin
Voronoi F2
Voronoi Crackle
Improved Perlin
Voronoi F3
Cell Noise
Blend
Blend erlaubt es, sanfte …berg•nge herzustellen, insbesondere zusammen
mit anderen Texturen. Im dunklen Teil ist die Blend-Textur durchsichtig, im
hellen Teil wird die darunter liegende Textur abgedeckt. Das Ergebnis ist auf
23
dem bereits mehrfach verwendeten Rostw‚rfel zu sehen.
Der Verlauf Hell-Dunkel-Grenze kann im Unterpanel Blend vertikal und horizontal eingestellt
werden.
Nach Klick auf das Feld Progression (Default = Linear) ƒffnet sich eine Auswahl von
…berblendungsverfahren:
24
Einstellung
Bedeutung
Linear
Der …bergang erfolgt nach einer linearen Formel.
Quadratic
Der …bergang erfolgt nach einer quadratischen
Formel.
Easing
Der …bergang erfolgt nach einer flie„enden, nicht
linearen Progression.
Diagonal
Der …bergang erfolgt diagonal.
Spherical
Der …bergang erfolgt nach einer linearen Formel
aus der Mitte nach au„en.
Quadratic Sphere
Der …bergang erfolgt nach einer quadratischen
Formel aus der Mitte nach au„en.
Radial
Der …bergang erfolgt im Uhrzeigersinn.
Ergebnis
Im Untermen‚ Colors kƒnnen mit Hilfe von Ramp zus•tzlich verschiedene Farben eingestellt
werden. Hier wurde Blau hinzugenommen.
Clouds
Clouds wird auch als Perlin Noise bezeichnet, da
Kenn Perlin der Urheber der verwendeten Formel
war.
Das „Rauschen“ wird durch Zufallswerte erzeugt,
die zwischeneinander interpoliert werden.
Clouds eignet sich insbesondere f‚r Wolken, Feuer und Rauch und auch f‚r eine Bump-Map
(3-dimensionale Struktur der Oberfl•che), indem dem Material eine GesamtUnregelm•„igkeit gegeben wird.
25
Einstellung
Bedeutung
Greyscale
Standard, damit wird das Rauschen auf einer
Grauskala angezeigt.
Color
Das Rauschen wird auf einer Farbskala
angezeigt.
Noise Soft
oder Hard
†ndert den Kontrast. Rechts: das Ergebnis f‚r
Hard
Size
†ndert die Dimension der Strukturen.
(Default = 0.25) Rechts: Size = 1.0
Depth
Tiefe der Wolkenberechnung. (Default = 2) Ein
hƒherer Wert (amx = 30) ergibt feinere Details,
erfodert aber mehr Rechenzeit.
Beispiel
Einstellung Hard; Normal = 1.0 (im Unterpanel
Influence); Farbe = Hex FF8D8A
Ergebnis
Distorted Noise
26
Sehr intensive Textur, sehr vielseitig verwendbar,
insbesondere wegen der fast unendlichen Varianten, die durch die Anwendung der Kombinationen
von Einstellung zu Basis und Noise Distortion
mƒglich sind.
Die Anwendung auf den Standardw‚rfel zeigt die
Kombination von Voronoi Crackle und Blender
Original:
Magic
Wenig verwendet, wenn dann zur Darstellung
relativ starker Turbulenzen.
Die RGB-Komponenten werden mit Hilfe einer
Sinus-Formel unabh•ngig voneinander erzeugt.
Einstellung
Bedeutung
Depth
Intensit•t der Berechnung. Ein hƒherer Wert f‚hrt zu
l•ngerer Rechenzeit, aber auch zu feiner
ausgearbeiteten Details.
Im Beispiel: Depth = 0, Turbulence = 5.0
Turbulence
†ndert die St•rke der Musterung.
Im Beispiel: Depth = 5, Turbulence = 10.0
Die Anwendung auf den Standardw‚rfel (rechts) wurde mit Depth = 10
und Turbulence = 8.0 erzeugt, wobei Influence aktiviert worden war.
Ergebnis
Marble
Verwendet zur Darstellung von Marmor, Feuer und
Rauschen mit einer Struktur.
Die B•nder werden erzeugt durch
S•gezahnoder
Dreiecksformeln
dar‚bergerlegtem Rauschen.
Einstellung
Sinus-,
sowie
Bedeutung
Soft/Sharp/
Sharper
Drei Voreinstellungen von flie„enden zu deutlicher
definierten Linien im Mamor. Beispiel rechts:
Sharper.
Sin/Saw/Tri
Form der Welle, die die B•nder erzeugt: Sinus,
S•ge oder Dreieck. Beispiel rechts: S•gezahn.
Soft/Hard
Zwei verschiedene Funktionen zur Erzeugung des
Rauschens. Beispiel rechts: S•gezahn mit der
Einstellung Hard.
Size
Depth
Turbulence
Betrifft das Ausma„ des Rauschens. Hƒhere Werte
f‚hren zu mehr Unsch•rfe.
Intensit•t der Berechnung. Ein hƒherer Wert f‚hrt zu
l•ngerer Rechenzeit, aber auch zu feiner
ausgearbeiteten Details.
Beispiel rechts: Depth = 10, Turbulence = 10
†ndert die St•rke der Musterung.
27
Ergebnis
Musgrave
Musgrave wird oft f‚r organisches Material eingesetzt, aber diese Textur ist
•u„erst flexibel und man kann sehr viel
damit machen.
28
Die f‚nf verschiedenen Rausch-Typen
werden in der der Tabelle weiter unten
behandelt.
Dimension: Die fraktale Dimension
kontrolliert den Kontrast eines Layers
im Verh•ltnis zu dem vorigen Layer in
der Textur. Je hƒher die fraktale Dimension, umso hƒher der Kontrast
zwischen jedem Layer und umso mehr
Details zeigt daher die Textur. Die
Werte kƒnnen zwischen 0 und 2 liegen.
Lacunarity: Lacunarity kontrolliert die
Skalierung jedes Layers der MusgraveTextur, d.h. dass jeder zus•tzliche
Layer eine Skalierung mit einem inversen Wert relativ zum vorangehenden
Layer hat, So f‚hrt eine Lacunarity = 2
zu einer Skalierung = ‰ des Originals.
Die Werte kƒnnen zwischen 0 und 6
liegen.
Oktaves: Octave kontrolliert die H•ufigkeit, mit der das originale Rauschmuster von sich
selbst ‚berlagert wird sowie skaliert und kontrastiert mit der fraktalen Dimension und den
Lacunarity-Einstellungen. Die Werte kƒnnen zwischen 0 und 8 liegen.
Intensity: Lichtintenst•t, bei Hetero Terrain hei„t dieser Wert Offset.
Offset: Die Rausch-Typen, bei denen dieser Wert gesondert eingestellt werden kann, erlauben damit, gewisserma„en die Null-Linie anzupassen bzw. einzustellen, die als Basis f‚r die
Hƒhe (der Reliefs) beim Bump-Mapping dient. Bump-Werte unterhalb dieser Schwelle werden als Null zur‚ckgegeben werden. Die Werte kƒnnen zwischen 0 und 6 liegen.
Gain: Die Einstellung bestimmt die Spannweite der Werte, die durch die zugrunde liegende
Funktion erzeugt werden. Je hƒher die Zahl umso hƒher die Spannweite. Dies ist eine
schnelle Mƒglichkeit, zus•tzliche Einzelheiten einer Textur sichtbar zu machen. Die Werte
kƒnnen zwischen 0 und 6 liegen.
Den Beispielen liegen folgende Einstellungen zugrunde: Voronoi F1 – Dimension: 0.5 - Lacunarity: 0.15 – Octave: 2.0 – Offset: 0.5.
Hetero Terrain
fBM
Hybrid Multifrct
Ridged Multifrct
Multifractal
Noise
Es handelt sich um ein echt durch Zufall erzeugtes Rauschen. Man erh•lt jedes Mal ein anderes Ergebnis, f‚r jeden Frame und f‚r jedes Pixel.
Verwendet als wei„es Rauschen in einer Animation. F‚r Material nicht geeignet.
Stucci
29
Oft verwendet f‚r Stein, Asphalt, Orangen, erzeugt beim Bump-Mapping kƒrnige Strukturen.
Plastic/Wall In/Wall Out: Plastic ist die
Standardverwendung, w•hrend die
W•nde (innen und au„en) der Textur
ihren Namen gegeben haben (stucco =
Stuck, Putz).
Soft/Hard: Verschwimmende oder harte
…berg•nge.
Size: Ausma„ des Rauschens.
Turbulence: Tiefe der Berechnungen.
Einstellung
Plastic; Soft; Size=0.25;
Tubulence=1.0; Original
Perlin
Plastic; Hard; Size=0.25;
Tubulence=1.0; Original
Perlin
Wall Out; Hard; Size=0.60;
Tubulence=1.0; Voronoi F3
Reine Textur
RostwÅrfel
(Normal = 1.0)
Voronoi
30
Mit der Textur Voronoi kann sehr ‚berzeugend
Metall, insbesondere gepunztes (geh•mmertes) Metall dargestellt werden, aber auch organische Schattierungen wie Hautzellen oder
Schuppen.
Distance Metric: Voronoi verf‚gt ‚ber sieben
Distance Metric-Optionen. Damit wird der
Algorithmus festgelegt, mit der der Abstand
zwischen den Zellen der Textur bestimmt wird.
Wie sich die Anwendung der verschiedenen
Formeln auswirken ist in der Tabelle unten
darfgestellt.
Feature Weights: Mit den vier Schiebereglern
kƒnnen die Werte von vier Konstanten in der
Formel ver•ndert werden, die verwendet
werden, um die Distanzen zu bestimmen. Um
mit den Auswirkungen vertraut zu werden hilft
nur Probieren.
Coloring: Mit den vier Voreinstellungen
(Intensity, Position, Position and Outline und
Position, Outline, and Intensity) werden vier
verschiedene Arten des Rauschens als
Grundlage zur Berechnung von Farbe und Intensit•t verwendet. Hierdurch und durch
Verschiebung des Intensity-Wertes kƒnnen sehr unterschiedliche Erscheinungsformen
dieser Textur geschaffen werden.
Minkovsky ‰
(Exponent: 0.5)
Manhattan
(Exponent: 1)
Actual Distance
Minkovsky 4
Chebychev
Distance Squared
(mehr Kontrast als bei
Actual Distance)
Wood
Verwendet f‚r Holz und ringfƒrmige Muster.
Sin/Saw/Tri: Form der Wellen, die die B•nder
produzieren.
Bands/Rings/Band Noise/Ring Noise: Erzeugt
entweder grade oder ringfƒrmige B•nder mit oder
ohne Turbulenzen.
31
Soft/Hard: Zwei Darstellungsformen f‚r die NoiseFunktion.
Size: Ausma„ des Rauschens.
Turbulence: Tiefe der Berechnungen.
Grundeinstellung
Bands Noise /
Soft
Bands Noise /
Hard
Bands
Rings
Sine
Saw
Tri
Sine
Ring Noise /
Soft
Ring Noise /
Hard
4.1.4 Bildtexturen
Allgemeines Åber bildbasierte Texturen
32
Der Terminus Bildtextur (Image Texture) meint einfach, dass ein Bild (zusammengestellt aus
R-, G-, B- und manchmal auch aus Alpha-Werten) als Eingabe f‚r eine Textur verwendet
wird. Wie bei den ‚brigen Texturarten kƒnnen diese Informationen auf verschiedene Weise
verarbeitet werden, nicht einfach nur als „Abziehbild“.
Wenn ein Bild oder ein Film als Textur ausgew•hlt wird, werden drei neue Panele eingeblendet, die es mƒglichmachen, die meisten Aspekte zu kontrollieren, wie Bildtexturen angewendet werden kƒnnen: Image, Image Sampling und Image Mapping. Deren Inhalt und Bedeutung werden gleich besprochen
Texturbilder benƒtigen kostbaren Speicherplatz. Sie sollten daher so klein wie mƒglich bleiben. Will man Objekte in der Animation photorealistisch darstellen, werden allerdings grƒ„ere Bilder benƒtigt, insbesondere, wenn man ein einen Gegenstand heranzoomt. F‚r einen
mƒglichst ƒkonomischen Speichereinsatz sollten die Bilder quadratisch sein und die Pixelzahl eine Potenz von 2 darstellen, also 32x32, 64x64, 128x128, 256x256, 1024x1024,
2048x2048 oder 4096x4096. Wenn man Bilder f‚r verschiedene Meshes wiederverwendet,
wird der Speicherbedarf deutlich vermindert.
Es ist nicht erforderlich, das gesamte Mesh mit einer Bildtextur zu versehen, sondern man
kann dies auch auf Teile des Mesh‘ beschr•nken und andere Teile z.B. mit prozeduralen
Texturen bearbeiten.
UV-Mapping
Beim UV-Mapping geht es darum, die Texturen einer 2D-Fl•che auf einen 3D-Kƒrper aufzubringen. Am einfachsten l•sst sich dies an einem W‚rfel oder Quader demonstrieren, weil
dieser nur sechs Seiten hat. Das Prinzip ist aber auch auf komplexere Kƒrper anwendbar.
Jede Weltkarte im Atlas ist nichts anderes als die Projektion einer Kugel auf eine Fl•che,
umgekehrt kann auf einen Globus eine flache Weltkarte projiziert werden.
Die Buchstaben U und V bezeichnen Koordinaten wie X und Y, wobei U f‚r X steht und V f‚r
Y.
Beispiel 1: WÅrfel
Jeder Papierw‚rfel l•sst sich an seinen Kanten aufschneiden und man erh•lt dann etwa dieses Bild.
Diese Punkte sollen jetzt auf einen W‚rfel aufgebracht werden. Als
Ausgangspunkt kann also der Startw‚rfel verwendet werden. Teile
jetzt den Bildschirm und rufe in der linken H•lfte den UV-Editor auf.
‹ffne dort ‚ber [alt] + [O] oder die Schaltfl•che Image und Open Image das
Bild der nebenstehenden Zeichnung wuerfel.jpg. Suche dazu im Browser die
entsprechende Datei und klicke auf Open Image. Dein Bildschirm sieht jetzt
etwa so aus:
Wichtiger Hinweis:
Ab der Version 2.7 zeigt Blender im 3D-Viewer im EditMode (und nur in diesem Modus) im Tool-Shelf links einen
Reiter Shading/UVs. Dort sind jetzt die einzelnen Befehle
zum UV Mapping zu finden.
Bevor du fortf•hrst, soll zun•chst eine einfache UV-Textur erzeugt werden:
Selektiere im Object-Mode den W‚rfel mit RMT.
Wechsle in den Edit-Mode und selektiere mit [A] den W‚rfel als
Ganzes (falls dies nicht schon geschehen ist.
Klicke auf Unwrap (Alternative: [U] und dann Unwrap ausw•hlen.)
Als Folge wird das gesamte Bild gelb eingef•rbt, mit Vertices an
allen vier Ecken; d.h. die sechs Fl•chen des W‚rfels sind auf einer
Fl•che abgebildet worden.
Gleichzeitig ist eine UV-Map erzeugt worden: Klicke auf das
Icon Object Data (Dreieck) und ƒffne das Untermen‚ UV
Maps. Dort findest du den Eintrag UVMap. Diesen kannst du
im Feld Name z.B. in WÅrfel umbenennen.
Klicke nun auf das Textur-Icon, w•hle als Type Image or
Movie und w•hle im Untermen‚ Image wuerfel.jpg an. Wenn du
jetzt renderst erh•ltst du dieses Bild:
Das haben wir nicht gewollt!
Wenn du jetzt im Untermen‚ Mapping im Feld Projection Cube
ausw•hlst und dann renderst, erscheint das gesamte Bild auf allen
sechs Seiten des W‚rfels. – Das war zwar im Moment auch nicht
angestrebt, zeigt aber, wie man eine solche Wirkung (ein Bild an
allen Seiten) erreichen kann, wenn sie erw‚nscht ist.
Im Untermen‚ Mapping solltest du jetzt im Feld
Coordinates die Einstellung UV ausw•hlen (eins tiefer
im Feld Map). Au„erdem sollte der Name der schon
erzeugten Map angew•hlt werden. Klick auf das Feld
und dann auf WÅrfel. Die Projektionsart bei UVKoordinaten sollte allerdings immer Flat sein.
Beim Rendern entsteht allerdings auch jetzt noch das
gleiche Bild, das oben gezeigt ist.
Es kommt darauf an, einzelnen Fl•chen des W‚rfels entsprechende Bildausschnitte zuzuweisen. Du kannst also beim W‚rfel eine einzelne Fl•che ausw•hlen, z.B. die obere. Im Bild links verschwindet jetzt die gelbe
Farbe, stattdessen sind an allen vier Ecken Vertices zu sehen. Diese
kƒnnen nach Dr‚cken von [S] skaliert und nach Dr‚cken von [G] bewegt
33
werden. Auf diese Weise kannst nacheinander mit allen Bildausschnitten verfahren, bis
alle Punkte den W‚rfelfl•chen zugewiesen sind.
Wenn du jetzt renderst, ist das Ergebnis schon akzeptabel:
34
Dieses Vorgehen ist bei komplexeren Figuren wesentlich zu aufw•ndig. Daher kann man die
Arbeit auch Blender ‚bertragen. Dazu muss der W‚rfel so aufgefaltet werden, dass er auf
die linke Zeichnung quasi aufgelegt werden kann.
Das geht nur, wenn man den W‚rfel an bestimmten Kanten aufschneidet. Wie man sich leicht ‚berlegen kann, m‚ssen hierzu alle
vier Seitenkanten und drei Oberkanten aufgeschnitten werden. Diese
Schnittkanten (seams) m‚ssen zun•chst markiert werden.
Wechsle also in den Edit-Mode, deselektiere alle Markierungen mit [A]
und markiere die genannten 7 Kanten einzeln mit RMT.
In den Mesh-Tools (links) findest du nach Klick auf den Karteireiter Shading/UVs das
Untermen‚ UV Mapping und darunter die Schaltfl•che Mark Seam. Ein Klick darauf bewirkt, dass die ausgew•hlten Kanten als Schnittfl•chen (seams) markiert werden bzw.
die Markierungen zur‚ckgenommen werden. Die Farbe der Kanten wechselt nach Rot.
Bevor du jetzt Unwrap anklickst, musst du alle Kanten mit [A]
markieren.
Nachdem du Unwrap angeklickt hat, erscheint links der Aufriss des
W‚rfels. – Allerdings vielleicht an der falschen Stelle.
Klicke also das Bild an und dr‚cke [A], um die gesamte Figur zu
markieren. Durch Skalieren, Rotieren und Ziehen ziehen kannst du
die Figur an die richtige Stelle bewegen.
Wenn du jetzt renderst, bekommt der W‚rfel
seine endg‚ltig richtige Form:
Beispiel 2: Globus
Jede Weltkarte stellt eine Projektion einer Kugel auf eine ebene Fl•che dar. Hierzu musste
die Kugel auf eine bestimmte Weise aufgeschnitten werden. Je nachdem, wie diese Schnitte
vorgenommen worden sind, sieht die 2D-Abbildung anders aus.
35
Die Kleeblatt-Projektion
Markiere auf der Kugel vier Schnittkanten, die von den Polen Ausgehen und rechtwinklig
zueinander stehen.
Lƒsche die Markierungen vom „Nordpol“ ausgehend bis zur 2. Breitengrad-Linie ‚ber dem †quator.
Klicke auf Mark Seam; Markiere alle Edges der Kugel mit [A]; klicke auf
Unwrap.
Teile den Bildschirm und ƒffne auf der linken Seite
den UV-Editor. Dort ist die Kugel jetzt in dieser
Weise aufgefaltet (links).
Wenn du jetzt das linke der obigen Bilder in den
Hintergrund l•dst, erh•ltst du etwa diese Ansicht
(rechts).
Klicke auf das Material-Icon und richte ein neues Material ein.
Klicke auf das Textur-Icon und lege fest:
Type: Image or Movie.
Im Untermen‚ Image: Weltkarte
Untermen‚ Mapping: Coordinates
= UV
Map
= UVMap
Projection
= Flat
Wenn du jetzt auf Smooth klickst und dann renderst [F12],
kƒnntest du etwa dieses Bild erhalten.
Manche Nahtstellen passen allerdings
nicht so recht zusammen. Vielleicht ist
dies doch nicht die beste Methode.
Die rechteckige Projektion
Markiere auf der Kugel einen Meridian (von Pol zu Pol).
Dr‚cke [U] und klicke dann auf Reset (unterste Zeile), um alle vorherigen Einstellungen
zu lƒschen.
36
Klicke auf Mark Seam; markiere alle Edges der Kugel
mit [A].
Dr‚cke [U] und klicke dann auf Follow Active Quads.
Im UV-Editor erscheint ein rechtwinkliges Gitter; dies
muss durch Skalieren, Rotieren und Bewegen in das
UV-Feld eingepasst werden.
Lade in das UV-Feld die rechteckige Weltkarte.
Die ‚brigen Schritte wurden bereits beschrieben.
Auch bei dieser Methode sind gewisse Verzerrungen
unverkennbar; aber sie klappt schon besser.
Es wird bei dieser Vorgehen deutlich, dass jeder Punkt
einer 2D-Projektion auf den 3D-Kƒrper aufgebracht
werden kann, wenn er nur richtig zugeordnet wird.
Diese Erkenntnis wird bei dem Unwrapping organischer
Kƒrper besonders wichtig.
Beispiel 3: Augen und Mund auf eine Kugel projizieren
Auf eine Kugel (die den Kopf eines Holzengels darstellt) sollen
Augen und ein Mund projiziert werden.
Hierzu wird ein Gesicht aus einer ClipArt-Datei verwendet:
Mit Hilfe von Gimp wird das Bild so ‚berarbeitet, dass nur noch die Augen
und der Mund ‚brigbleiben. Der wei„e Hintergrund wird tranparent gemacht
(Alpha-Kanal).
Auf der Kugel werden die Stellen markiert, wohin Augen
und Mund projiziert werden sollen. Mit [U] und Klick auf
Unwrap wird diese Partie in den UV-Editor verschoben
und das Augenbild geladen. Durch Skalieren und
Verschieben wird das Bild zurechtger‚ckt.
Tip:
kleiner
das
Netz
skaliert
ist,ist,
umso
grƒ„er
wirdwird
das
Tip:JeJe
kleiner
das
Netz
skaliert
desto
grƒ„er
Bild aufdas
dieBild
Kugel
projiziert.
auf die Kugel projiziert.
Jetzt wird das Textur-Men‚ geƒffnet und die Einstellung Image or Movie vorgenommen. Im
Image-Unterpanel wird das (bereits zur Verf‚gung stehende) Augen-Bild geladen.
Im Mapping-Unterpanel
vorgenommen:
werden
folgende
Einstellungen
Coordinates: UV
Map:
Name der UV-Map (kann unter ObjectData umbenannt werden).
Projection:
Flat
Gerendert sieht der Engel jetzt so aus:
Weitere Formen der Abwicklung von KÇrpern (UV Mapping)
Bisher wurde als gewisserma„en klassische Form der Abwicklung der Befehl Unwrap verwendet. Dazu wurde zuvor mittels
Mark Seam genau definiert, wo die Schnittlinien auf dem abzuwickelnden Kƒrper liegen sollen.
Blender stellt aber zu UV Mapping noch eine Reihe anderer Befehle zur Abwicklung nach Dr‚cken der Taste [U] bereit:
Smart UV Project
Mit dem Befehl Smart UV Project werden die Schnittkanten automatisch auf Grund der
Winkelver•nderungen im Mesh festgelegt. Diese Methode funktioniert sowohl bei einfachen
als auch bei komplexen geometrischen Formen wie mechanischen Objekten oder bei Architektur.
Die Funktion ‚berpr‚ft die Form des Objekts, die ausgew•hlten Fl•chen und deren Verh•ltnis zueinander. Auf der Grundlage dieser Informationen wird die UV-Map erstellt.
Beispiel: Mauern einer sechseckigen Burg
Auf die selektierten Mauern soll eine Textur von Felssteinen aufgebracht werden. Vorgehen:
Benenne das Material mit dem Namen Mauer.
Richte dazu eine neue Textur ein:

Typ: Image or Movie

Untermen‚ Mapping  Coordinates  Eintrag UV (anstelle von Mapping)

Open Rockkwall.jpg
37

‹ffne ein zweites Fenster, indem du das Fenster oben rechts anfasst und dann
nach links ziehst. Das zweite Fenster soll vom Typ UV/Image Editor sein.

Gehe in den Bild-Editor links und
selektiere die Mauer mit [A].

Dr‚cke [U] und klicke dann auf
Smart UV Project. Die beiden
Fenster kƒnnten jetzt so aussehen.

Im Untermen‚ Mapping sollen
die Angaben f‚r Size bei X =
5,00 und Y = 5,00 stehen.

Falls die Steine nicht die gew‚nschte Ausrichtung haben, kannst du im UV-Editor
das Bild drehen: Selektiere dazu das Bild mit [A] und dr‚cke dann [R] und drehe
die Abwicklung des Modells.
38
Lege jetzt ‚ber die Textur eine Normal Map. Hierdurch erh•lt die Textur Tiefe.

Lege eine zweite Textur an.

Typ: Image or Movie

Untermen‚ Mapping  Coordinates  Eintrag UV (anstelle von Mapping)

Im Untermen‚ Mapping sollen die Angaben f‚r Size bei X = 5,00 und Y = 5,00 stehen.

Open Rockkwall_NOR.jpg

Gehe zu Untermen‚ Image Sampling und beseitige in der Spalte Alpha das H•kchen vor Use; setze daf‚r vor Normal Map ein H•kchen.
Lƒsche im Untermen‚ Influence das H•kchen vor Color im Block Diffuse; setze stattdessen
ein H•kchen vor Normal im Block Geometry.
Lightmap
Lightmap wird haupts•chlich im Zusammenhang mit Spielen eingesetzt und daher hier nicht
n•her besprochen.
Follow Active Quads
Follow Active Quads nimmt die selektierten Fl•chen und legt sie aus, indem sie den aneinandergrenzenden Fl•chen folgt – und zwar auch, wenn die Oberfl•che des Mesh unregelm•„ig geformt ist. Beachte, dass diese Funktion keinen Bezug auf die Bildgrƒ„e nimmt, so
dass eine nachtr•gliche Skalierung erforderlich sein kann.
Cube Projection
Projiziert die UVs auf eine W‚rfelform.
Manchmal funktioniert das nicht so
ganz und es werden nur drei Seiten
des W‚rfels abgewickelt.
Cylinder Projection
Projiziert die UVs auf eine zylindrische Form.
39
Sphere Projection
Projiziert die UVs auf eine Kugelform.
Project From View
Projiziert die UVs entsprechend
der jeweiligen Ansicht, ohne Beachtung der Grƒ„e der Texturvorlage. (Nachtr•gliche Skalierung
ggf. erforderlich.)
Project from View (Bounds)
Projiziert die UVs entsprechend der
jeweiligen Ansicht unter Beachtung
der Grƒ„e der Texturvorlage. (Nachtr•gliche Skalierung nicht erforderlich.)
4.2
Material-Shader im Cycles Render
Mit dem neuen Cycles Render funktioniert die Zuweisung von Materialien etwas anders. Zun•chst einmal muss selbstverst•ndlich der
Cycles Render eingeschaltet werden. (Men‚ am oberen Rand)
40
Das Standardbeispiel
Ausgangspunkt f‚r die folgenden Erl•uterungen ist immer wieder die nebenstehende Szene: Ein W‚rfel, ein Zylinder
und eine Kugel sowie zwei Lampen und
eine Kamera.
Um die Auswirkungen
der Materialzuweisungen
unmittelbar
verfolgen zu kƒnnen,
kann der Viewport auf
Rendered geschaltet
werden:
Unsere Szene kƒnnte dann etwa so aussehen:
UntermenÅ Surface
Im Untermen‚ Surface kƒnnen in vier
Feldern Einstellungen vorgenommen
werden:
Surface erlaubt die Auswahl aus einer
gro„en Anzahl von Materialien, soweit
diese durch ihre Oberfl•che gekennzeichnet sind.
Color ermƒglicht (wie schon bekannt) die Farbauswahl der Oberfl•che.
Roughness bezieht sich auf die Rauheit der Oberfl•che. Je nach Material wird die Oberfl•che bei einem hohen Wert samtiger und teilweise etwas dunkler.
Normal …
Ein Klick auf das Feld Surface2 ƒffnet nebenstehende Auswahl:
41
Diffuse BSDF
Diffuse BSDF ist die Standardeinstellung (BSDF bezeichnet eine
Lichtverteilungsfunktion; zu n•heren Erl•uterungen s. Wikipedia.)
BSDF = Bidirectional Scattering Distribution Function
http://en.wikipedia.org/wiki/Bidirectional_scattering_distribution_function
Wenn Du jetzt also ein Objekt, z.B. den W‚rfel, selektierst und auf das
Material-Icon klickst, ist Diffuse BSDF bereits eingestellt. Wie der Name
sagt, wird mit dieser Funktion das einfallende Licht diffus an der
Oberfl•che gestreut.
In dem Farbfeld Color kann, wie bereits bekannt, die Farbe eingestellt
werden. Der default-Wert f‚r V (=value) betr•gt 0.8.
Der Schieber an der Seite wirkt auf die Menge des reflektierten Lichtes. Ist
er ganz unten, wird kein Licht zur‚ckgeworfen. Der Gegenstand wirkt
schwarz.
Die Einstellungen im Feld Roughness wirken sich darauf aus, wie hart
bzw. sanft die …berg•nge zwischen Licht und Schatten sind - insbesondere deutlich bei
runden Kƒrpern.
2
Unter Umst•nden musst du zun•chst auf Use Nodes klicken, um in dieses Untermen‚ zu kommen.
Transparent BSDF
Das Licht geht durch ein Objekt mit der Eigenschaft Transparent hindurch, ohne dass es gebrochen wird. Auf diese Weise geht der r•umliche Eindruck vƒllig verloren. Der Gegenstand wirkt flach, wie ausgeschnittenes Papier.
42
Im Beispiel rechts wurde f‚r die Kugel das Material Transparent eingestellt.
Velvet BSDF
Der Velvet (=Samt) Shader erzeugt eine weiche, etwas rauhe Oberfl•che, die am ehesten zu einem Stoff passt.
Da man die Wirkung am ehesten auf etwas komplexeren Oberfl•chen
sehen kann, habe ich zu unserer Standardszene den Affenkopf hinzugef‚gt und darauf den Velvet Shade angewendet.
Der Sigma-Wert betr•gt 0.694.
Je niedriger der Sigma-Wert, umso mehr wird der Stoff an den
Kanten der Falten dunkel und an den vom Licht direkt
beschienenen Fl•chen hell.
Subsurface Scattering
Subsurface scattering (SSS; Lichtstreuung unter
der Oberfl•che) wurde schon im Zusammenhang
mit dem Blender Render besprochen (s. Kap.
4.1.1). Es handelt sich um einen Effekt, durch den
organisches Material simuliert werden kann, bei
dem Licht durch die Oberfl•che dringen kann und
dann erst unter der Oberfl•che gestreut wird und
an anderer Stelle wieder austritt. Typischerweise
geschieht dies z.B. bei menschlicher Haut, Kerzen, K•se, Trauben usw. SSS kann sehr zu Steigerung der Qualit•t und des Realismus von Materialien beitragen, kann aber auch beim Rendern
sehr viel Zeitaufwand bedeuten.
Bei Klick auf SSS Presets klappt eine Auswahl mit
Materialien auf, f‚r die bereits Voreinstellungen
zur Verf‚gung stehen.
Es sind folgende (teilweise schon bekannte) Einstellungen mƒglich:
Einstellung
Cubic
Farbfeld
Scale
(RGB-)Radius
Sharpness
Texture Blur
ErlÄuterung
Berechnungsweise (Alternative: Gaussian)
Ausgangsfarbe des Subsurface scattering-Effekts.
Stellt das Ausma„ des Subsurface scattering-Effekts ein. Niedrige Werte
f‚hren zu realistischen Effekten.
Welche Farbe scheint durch? Hier kƒnnen die Farbwerte eingestellt werden:
Oben: Rot; Mitte: Gr‚n; unten: Blau
Sch•rfe bzw. Unsch•rfe der Lichtsteuung
Ausma„ der Unsch•rfe der Textur
Beim folgenden Beispiel wurde der Monkey mit Subdivision
Surface und Subdivision = 3 verwendet. Hinter dem Monkey ist
eine Plane im Winkel von 45o aufgespannt. Material der Plane:
Emission mit Strength = 5.0; Farbe = wei„.
43
Scale
Radius Radius Radius
Sharp
rot
grÅn
blau
T. Blur
1.0
1.0
1.0
1.0
0.0
0.0
0.07
5.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.07
0.0
5.0
0.0
0.5
0.0
0.05
0.0
0.0
5.0
1.0
000
1.0
0.05
3.0
1.0
1.0
0.0
(mit
WaveTexture)
Ergebnis
Glossy BSDF
44
Glossy BSDF l•sst die Oberfl•che spiegeln. Um die
Auswirkungen besser erkennen zu kƒnnen, wurde in
die Kugel eine kleine Delle gedr‚ckt. Hier steht die
Roughness auf 0.1. Je hƒher dieser Wert gestellt
wird, umso weicher wird die Spiegelung.
Als Kontrast ist im zweiten Bild die Roughness auf 0.5
gestellt. Bei 1.0 geht die Spiegelung vƒllig verloren
und die Oberffl•che ist diffus.
Auch diese Oberfl•che l•sst sich einf•rben. Bei rotgelb erh•lt man eine
Goldfarbe.
Die Berechnungsformen GGX und Beckmann kƒnnen beide den
Roughness-Wert ber‚cksichtigen; bei Sharp werden die RoughnessEinstellungen ignoriert.
Hair BSDF
Background
Refraction BSDF
Auch der Refraction-Shader kann (wie Glass) durchsichtiges Material erzeugen, z.B. einen Eisw‚rfel.
Das Besondere am Refraction-Shader ist, dass er keine Spiegelung erzeugt
(wie beim Glas), sondern nur Lichtbrechungen.
F‚r sich genommen ist dieser Shader ziemlich unrealistisch. Aber man kann
ihn mit anderen Shadern vermischen, wenn man den Mix Shader einsetzt.
Dabei ist zu beachten, dass in der Zeile Fac auch andere Berechnungsformen
ausgew•hlt werden kƒnnen, die vƒllig neue Effekte erzeugen. In dem Beispiel
wurde z.B. Fresnel ausgew•hlt, wordurch die Reflektion vom Blickwinkel
abh•ngig wird.
Toon BSDF
Ambient Occlusion
Ambient Occlusion kann eingesetzt werden, um einzelne Objekte heller erscheinen zu lassen, ohne dass sich dies auf andere Objekte auswirkt.
In der Welt-Einstellung gibt es ebenfalls die Mƒglichkeit, Ambient Occlusion zu aktivieren,
dies wirkt sich dann aber auf die gesamte Szene aus und kann durch einen Factor-Schieber
modifiziert werden.
Persƒnliche Anmerkung: Mir hat sich der Sinn des Ambient Occlusion–Shaders bisher nicht erschlossen.
Volume Absorption
Volumen-Shaders werden sp•ter behandelt.
Holdout
Der Holdout Shader f‚gt kein Material ein, sondern erzeugt an der Stelle
des Objekts ein Loch. Im nebenstehenden Beispiel wurde der Holdout Shader auf den W‚rfel angewendet. Dieser erscheint zun•chst schwarz.
Das Loch in der Szene erkennst du erst, wenn du im Untermen‚ Film des
Render-Men‚s vor Transparent einen Haken machst.
Glass BSDF
Wenn man durchsichtiges Material haben mƒchte, muss der Glass
Shader eingeschaltet werden.
Dabei ist darauf zu achten, dass im Farbfeld Color der Wert f‚r V nicht
auf default = 0.8 bleibt, sondern auf 1.0 hochgesetzt wird. Nur so erh•ltst du wirklich klares durchsichtiges Glass; ansonsten bekommst
du eher Rauchglas.
Auch hier gibt es verschiedene Berechnungsmodelle f‚r die
Oberfl•che: GGX, Beckmann und Sharp.
Eine Roughness > 0 bewirkt, dass das Glas wirklich
aufgerauht wird.
Im linken Beispiel stand Roughness auf 0.25 verbunden mit einem
leichten Rosa.
Verwendet man das Berechnunsmodell Sharp, wird die Roughness auch
bei Glas nicht ber‚cksichtigt.
Der IOR (Index of Refraction) legt fest, in welchem Ausma„ das Licht
gebrochen wird. Bei IOR = 1.0 wird das Licht ‚berhaupt nicht gebrochen,
sondern geht gerade durch das Material hindurch. Bei der Farbe Wei„ wird
der Gegenstand dann praktisch unsichtbar.
Material
Default
Glas
Wasser
IOR
1.45
1,52
1,33
Tip: Vorgehen zur Erzeugung von FlÅssigkeit im Glas
45
Die Fl‚ssigkeit im Glas muss an der Innenseite des Glases anliegen. Dazu wird das Glas
zun•chst dupliziert: [shift] + [D]; dann werden die verwendeten Modifier mit Apply
angewendet.
46
Sodann wird (im Edit-Modus) die Oberkante des Glases markiert und dann mit [X] die
faces geslƒscht. Jetzt sollte die Innenseite nicht mehr mit der Au„enseite des Glases
verbunden sein.
Markiere jetzt eine Kante am oberen Rand der Au„enseite und dr‚cke
[strg] + [L]. Jetzt sollte die gesamte Au„enseite markiert sein und kann
mit [X] + Vertices gelƒscht werden. …berig bleibt die Innenseite des
Glases.
Die Fl‚ssigkeit soll nicht das ganze Glas ausf‚llen. Mit Loop Cut and
Slide kann in das F‚llobjekt eine Grenze eingezogen werden, wie hoch
die Fl‚ssigkeit im Glas stehen soll.
Markiere jetzt den Rand mit [alt] + RMT; extrudiere mit [E] + RMT, skaliere etwas nach
innen, ziehen den neuen Rand etwas nach unten, extrudiere noch einmal mit [E] + RMT
und skaliere nach innen; f‚lle schlie„lich das Loch in der Mitte mit [F].
Schlie„lich kannst du noch einen Loop einziehen und den nach oben
ziehen, so dass die Au„enkante (die an der Glasinnenseite anliegt)
etwas sch•rfer ist. Am Ende kƒnnte die F‚llung etwa so aussehen.
Das Glas gef‚llt mit leichtem Wein sieht dann so aus.
U.U. kann es sinnvoll sein, die F‚llung leicht grƒ„er zu skalieren,
gewisserma„en in die Innenseite des Glases hinein, um unschƒne
…berschneidungen der beiden Objekte (Glas und F‚llung) zu vermeiden.
(Beide entstammen ja dem gleichen Mesh.)
Damit Glas und Fl‚ssigkeit zusammenbleiben, m‚ssen sie miteinander
verbunden werden. Am leichtesten geht das durch Parenting. Also
selektiere erst die Fl‚ssigkeit und dann das Glas, dr‚cke [strg]+ [P] und
klicke auf Object.
Achtung: Die Normalen der Fl‚ssigkeit sollten nach au„en zeigen.
Selektiere daf‚r die Fl‚ssigkeit, wechsle in den Edit-Modus und dr‚cke
[strg] + [N]. Mit einem neuen Glas sieht das so aus:
Add Shader
Auch beim Add Shader werden die Einstellungen von zwei
Shadern vermischt, allerdings in der Weise, dass u.a. die
Helligkeiten addiert werden. Da dies physikalisch u.U.
nicht korrekt ist, wird i.d.R. der Mix Shader bevorzugt.
Die abgebildeten Einstellungen des Add Shader sind die
gleichen wie unten beim Mix Shader.
Das Ergebnis sieht allerdings etwas
anders aus: Die Helligkeit –
insbesondere der Glanzlichter – ist
wesentlich erhƒht.
Translucent BSDF
Zur Demonstration setzen wir in
den Zylinder eine Punktlampe: [shift] + [A]  Lamp 
Point.
Im Feld Surface (bei der Lampe) muss Emission stehen.
Setze die Helligkeit der Lampe auf etwa
Strength = 5.0.
Selektiere jetzt den Zylinder und f‚ge
Translucent-Shader hinzu. Dieser Shader
rial lichtdurchlÄssig, aber nicht durch-
dann
den
macht das Matesichtig.
Das Ergebnis siehst du rechts.
Auch Haut kann leicht translucent sein.
Mix Shader
Mit dem Mix Shader kƒnnen zwei Materialien miteinander
vermischt werden.
Beispiel 1: Zwei Diffuse Shader
Lass und zun•chst in beiden F•llen als Shader das schon
bekannte Diffuse BSDF einesetzen; der obere erh•lt die
Farbe Lila und der untere ein schmutziges Gelb.
Der Faktor Fac ist zun•chst auf 0.5 gestellt; d.h. beide
Farben haben gleichen Anteil am Endergebnis, eine Art Aubergine.
Setzt man nun Fac = 0.0, so
setzt sich die obere Farbe
durch:
Setzt man Fac = 1.0, so setzt sich die untere Farbe durch:
Beispiel 2: Glossy- und Diffuse Shader
Wenn wir den Glossy Shader mit dem Diffuse Shader
vermischen, also wei„es Material (diffuse) mit Glanz. Bei
Fac = 0.6 kƒnnte das Ergebnis bei Glossy / Roughness =
.05 wie Porzellan aussehen (links); bei Glossy /
Roughness = 0.3 eher wie eine Perle (rechts).
Emission
Dies ist eine Funktion, die in Cycles Render vƒllig neu
hinzugekommen ist. Bei Blender Render kƒnnen zwar
einzelne Objekte Licht aussenden, wenn man ihnen Emit
zuweist, aber dieses Licht kann nicht andere Gegenst•nde beleuchten.
Das funktioniert nun aber unter Cycles. Wenn ich der Kugel die Eigenschaft Emission zuweise und dazu noch eine
Farbe einstelle, habe ich eine blaue Lampe, die ihr blaues
Licht auch auf andere Objekte abstrahlt.
Du braucht also nicht mehr unbedingt Lampen, um eine Szene zu beleuchten; du kannst
auch Fl•chen oder andere Objekte dazu nehmen.
47
In dem Beispiel wurde die Lichtst•rke (Strength) auf 5.00
gestellt.
48
Du kannst aber auch z.B. eine Fl•che als Szenenbeleuchtung
einsetzen. Die Konstellation ist nebenstehend sichtbar.
Die Color-Einstellung wirkt sich nicht nur auf
die Farbe des ausgesandten Lichts aus,
sondern auch die Fl•che selbst erscheint
farbig – allerdings wird sie wei„, wenn du
die Helligkeit bis zum Maximum „aufdrehst“.
Anisotropic BSDF
In unserer Standardszene sollen der Zylinder und die Kugel mit dem
Anisotropic Shader versehen werden. Klicke also auf das Feld
Surface und wechsle vom Diffuse Shader in den Anisotropic Shader.
Die Wirkung ist zun•chst die von spiegelndem Metall.
49
Im Surface-Untermen‚ lassen sich zum Anisotropic
Shader verschiedene Parameter einstellen:
Color:
Wie bei anderen Shadern auch kannst du
hier die Farbe ausw•hlen.
Roughness: Dies gilt auch f‚r die Rauheit der Oberfl•che.
Anisotropy:
Der Effekt dieser Einstellung wird erst
sichtbar, wenn du bei Roughness einen
Wert grƒ„er 0 eintr•gst. Dann entsteht ein Effekt,
der an geb‚rstetes Metall erinnert. In dem nebenstehenden Bild wurden Zylinder und Kugel etwas
Farbe gegeben und die Roughness = 0.3 gesetzt.
Die Lichtstreifen auf den Objekten entstehen
dadurch, dass das einfallende Licht durch die geb‚rstete Oberfl•che in eine
bestimmte Richtung gelenkt wird. Sie werden schmaler, wenn du den Wert f‚r
Anisotropy erhƒhst.
Rotation:
Durch den eingestellten Wert wird die Richtung der Lichtablenkung festgelegt. In nebenstehendem Beispiel wurde
f‚r die Kugel Rotation = 0.8 eingegeben. Du siehst, dass
der Lichtstreifen fast horizontal verl•uft.
4.3
Arbeiten mit Nodes
4.3.1 Allgemeines
50
Unter Blender Render wird das Aussehen von Material und Textur ‚ber
die entsprechenden Einstellungen im Properties Editor gesteuert. In Cycles Render lassen sich anschaulicher durch Nodes (Knoten) darstellen.
Der Aufruf des Node Editors
Voraussetzung f‚r das Arbeiten mit Knoten ist der Aufruf des Node Editors. Daf‚r gibt es mehrere Mƒglichkeiten:
Man kann den Node-Editor aus der Liste der Editoren mit LMT anklicken. Es ƒffnet sich ein zun•chst leeres Feld.
Man kann aber auch am oberen Rand das Pull-Down-Men‚
aufklappen, in dem normalerweise Default steht und dann auf
Compositing klicken. Als Ergebnis wird der Bildschirm dreigeteilt (s.
unten):
Oben befindet sich der Node-Editor.
Unten links findet man das gerenderte Bild.
Unten rechts sieht man die Kamera-Perspektive
des 3D-Editors.
Am unteren Rand des Node-Editors befinden sich drei
kleine Icons:
Das Kreis-Icon (hier links) erlaubt die Arbeit mit Shader Nodes bzw. Material Nodes.
Das Icon mit den zwei Bl•ttern (hier Mitte) erlaubt die Arbeit mit Composite Nodes.
Diese werden in Kap. 8 ausf‚hrlich besprochen und m‚ssen uns hier nicht interessieren.
(Die grundlegenden Erl•uterungen werden hier wiederholt, damit du nicht immer hin- und
herschlagen musst.)
Das Schachbrett-Icon (hier rechts) ist f‚r Texture Nodes zust•ndig.
Um den Node-Editor nutzen zu kƒnnen, muss er zun•chst eingeschaltet werden. Das tust
du, indem mit LMT das kleine Feld vor Use Nodes anklickst und dort einen Haken setzt. Man
kann die Nutzung von Nodes aber auch unterbrechen, indem man den Haken wieder entfernt. Dann ist wieder allein der Properties Editor zust•ndig.
Nodes sind einzelne Blƒcke, die bestimmte Operationen durchf‚hren und die einen oder
mehrere Outputs haben kƒnnen.
Es gibt drei Grundtypen von Nodes, die (auf jeweils eigene Art) in Shade Nodes, Composite Nodes und Texture Nodes vorkommen:
Nodes im Çberblick
Input Nodes erzeugen oder importieren Informationen, die sie als Outputs weitergeben,
damit sie von anderen Nodes verwendet werden kƒnnen. Sie haben
keinen eigenen Input-Eingang. Beispiele sind: Bilder, Bildsequenzen
oder Filme, Render Layers, Werte wie Farben oder einfach Zahlenwerte.
Verarbeitende (Processing) Nodes leisten die eigentliche Arbeit.
Sie ver•ndern Werte aus den Input Nodes oder aus anderen Processing Nodes und erzeugen einen oder mehrere Outputs.. Beispiele
sind: Mathematische Nodes, RGB Kurven und Node f‚r Verschwimmeneffekte (Vectur Blur).
Ausgabe Nodes erzeugen aus den von den verarbeitenden Nodes
erstellten Informationen ein Ergebnis, also entsprechend ver•nderte Bilder oder Filme.
Beispiele sind Composite Nodes (die den endg‚ltigen Output festlegen, wie er von Blender verwendet werden soll), Viewer (die den Output eines Anschlusses zeigen) und File
Output (Dateiausgabe) Nodes.
Nodes werden untereinander durch Kabel (sog. Noodles) verbunden, so dass man ein beliebiges Netzwerk von Nodes erzeugen kann.
EinfÅgen von Nodes
Es gibt verschiedene Mƒglichkeiten, Nodes aufzurufen und sie dann in den Node-Editor einzuf‚gen:
Du kannst im Node-Editor auf die Taste [T] dr‚cken. Dann erscheint am linken Bildschirmrand
eine …bersicht aller Arten von Nodes, die du in
das Feld einf‚gen kannst. Wenn du nun auf
einen der Pfeile klickst, klappt das jeweilige
Untermen‚ auf und du kannst dann den Node
ausw•hlen, den du gerade brauchst.
Du kannst aber auch am unteren Rand des
Node-Editors auf Add klicken, dann erh•ltst du
die gleiche …bersicht, ebenfalls mit Pfeilen, die
zu den einzelnen Nodes f‚hren. In dem Bild
rechts werden diese beiden Varianten
nebeneinander gezeigt:
Schlie„lich kannst du den Vorgang auch ‚ber
die Tastatur steuern, indem du [shift] + [A] dr‚ckst. Es ƒffnet sich dann
das gleiche Auswahl-Men‚, dass du ‚ber Klick auf Add erh•ltst.
Die Materialien, die unter dem Begriff Shader zusammengefasst sind,
wurden bereits ausf‚hrlich in Kap. 4.2 besprochen. Jetzt erscheinen sie
also in Form von Nodes wieder. Nach einem Klick auf den kleinen Pfeil
in der Schaltfl•che Shader ƒffnet sich die gesamte Auswahl, die du bereits kennst. Dies als Beispiel.
51
Manipulationen der Nodes:
Drehen am Mausrad vergrÇÉert bzw. verkleinert die Nodes.
[shift] + MMT + Ziehen verÄndert die Position aller Nodes.
[alt] + MMT + Ziehen verÄndert die Position des Backdrop (Hintergrundbild).
52
[alt] + [V] vergrÇÉert das Backdrop.
Durch Klick mit LMT auf das kleine Dreieck im Kopf der Nodes kƒnnen die Nodes eingeklappt und wieder ausgeklappt werden.
Die Verbindungskabel zwischen den Nodes kann durchschnitten werden durch [strg]
und Ziehen mit LMT.
LÇscht man einen Node mit [X] werden die Kabelverbindungen zwischen den davor und
dahinter liegenden Nodes ebenfalls gelƒscht.
LÇscht man einen Node mit [strg] + [X] bleiben die Kabelverbindungen zwischen den
davor und dahinter liegenden Nodes erhalten.
Klickt man mit LMT auf das kleine Dreieck links im Kopf eines Node, wird der Node eingeklappt. Nach erneutem Klicken hat der Node wieder
seine vollst•ndige Grƒ„e
Klickt man mit LMT auf den kleinen Kreis rechts im Kopf
eines Node, verschwindet das Vorschaubild. Nach erneutem Klicken wird das Vorschaubild wieder gezeigt.
Hier geht es zun•chst nur um die Material Nodes.
4.3.2 Input Nodes
Texture Coordinate
Attribute
53
Light Path
Fresnel
Layer Weight
RGB
Value
Tangent
Geometry
Wireframe
Object Info
Hair Info
Particle Info
Camera Data
4.3.3 Output Nodes
Material Output
Lamp Output
World Output
4.3.4 Material- und Texturnodes (Shader)
Bildschirmeinteilung
Es wird vorgeschlagen, den Bildschirm in folgender Weise einzuteilen:
54
Unten der 3D Viewer in der Render-Ansicht, dar‚ber der Node Editor in der Materialeinstellung und rechts oben der Outliner und darunter die Properties mit den geƒffneten MaterialMen‚s.
Wechsel und Kombination von Material-Shadern
Momentan wird der Monkey von einem Velvet-Shader bestimmt.
Du kannst stattdessen aber auch z.B. einen Glossy-Shader
einf‚gen und ihm die Regie ‚ber das Aussehen des Affen ‚bertragen: [shift] [A]  Shader  Glossy BSDF
Im Glossy-Knoten findest du dieselben Einstellungen wie bei
den Materialeinstellungen in den Properties.
Mischung von Shadern
Wenn du einen Mix Shader einf‚gst, kannst du mehrere Material-Shader verbinden:
[shift] + [A]  Shader  Mix Shader
Verbinde die Ausg•nge der beiden Material-Shader mit den beiden ShaderEing•ngen beim Mix Shader.
Verbinde den Shader-Ausgang beim Mix Shader mit dem Suface-Eingang beim Material Output.
Auf diese Weise kannst du gr‚nes Samtmaterial und lila Metallglanz miteinander
verbinden. Das mag etwas verr‚ckt sein, aber es funktioniert.
Auch in diesem Fall findest du bei den
Materialeinstellungen in den Properties
dieselben Daten. Aber die Darstellung mit
Nodes ist doch viel anschaulicher.
Im Abschnitt 4.2 wurde bei der Behandlung
des Mix Shaders bereits darauf hingewiesen, dass durch den Wert im Feld Fac festgelegt wird, welchen Anteil die einzelnen
Shader am Gesamtergebnis haben:

Fac = 0.00  rein gr‚ne Samtoberfl•che

Fac = 1.00  lila Glanz
Wenn du noch mehr Materialen einf‚gen willst, kannst
du einen weiteren Mix Shader verwenden und die
Verbindungen dann auf diese Weise vornehmen:
55
Material Output
Beim Material Output-Node wurde bisher nur der Surface-Eingang beachtet. Der Eingang
Displacement entspricht einer Bump Map. Dort kann also eine Textur eingespeist werden, die die Oberfl•chenbeschaffenheit steuert.
56
Um dies zu tun, brauchst du einen neuen Node,
n•mlich einen Textur-Node. Wenn du [shift] 
[A]  Texture dr‚ckst, stehen diese TexturNodes zur Verf‚gung:
Diese Texturen werden noch im Detail behandelt. W•hle als Beispiel die Noise Texture aus.
Verbinde jetzt den Ausgang Fac der Noise Texture mit dem Eingang Displacement des Material Outputs:
Der Monkey sieht jetzt auf eine ziemlich grobe Art deformiert
aus. Wie grob bzw. fein sich die Noise Texture auswirkt,
h•ngt mit dem Wert Scale zusammen. Allgemein gilt: Niedrige Werte f‚hren zu groben, hohe Werte zu feinen Ergebnissen. Beim Bild rechts wurde f‚r Scale = 5.00 eingegeben.
Wenn du f‚r Scale = 100.00 eingibst, erh•ltst ein eher kleinteiliges Eregbnis. (Dabei wurde nur der Diffuse Shader verwendet.)
4.3.5 Texture Nodes
An dieser Stelle kann leicht Verwirrung eintreten. Unter Blender
Render wurden n•mlich Texturen in den Properties mit dem TexturMen‚ aufgerufen. Das geht zwar unter Cycles im Prinzip immer
noch, der neue Weg zum Aufruf von Texturen l•uft unter Cycles
allerdings ‚ber das Material.
Als oben Besonderheiten des Material Output-Nodes erl•utert wurden,
haben wir gleichsam nebenbei einen Noise Texture-Node mit dem Eingang
Displacement des Material Output-Nodes verbunden. Da konntest du bereits sehen, wie der Aufruf funktioniert.
Eine …bersicht ‚ber die unter der Shader-Variante des Node-Editors
aufrufbaren Texturen erh•ltst du, wenn du im Tool-Shelf Texture
aufklappst (s.rechts).
In den folgenden Abschnitte geht es jetzt um die Mƒglichkeiten, mit
diesen Texturen Oberfl•chen zu gestalten.
Image Texture
Beispielobjekt zur Darstellung der Image Texture ist ein einfach gezimmerter Tisch – zun•chst nur mit wei„em DiffuseMaterial versehen.
Versehen des Objekts mit einer Holzstruktur
Im Untermen‚ Surface des Materialmen‚s kannst du nun
anstelle eines Klicks auf das wei„e Feld von Color auf den kleinen Button daneben klicken. Es ƒffnet sich ein Pop-Up-Men‚ mit diesen Auswahlmƒglichkeiten:
Um unserem Tisch Holz hinzuzuf‚gen, liegt es nahe,
in der Spalte Texture auf Image Texture zu klicken,
also eine Bildtextur zu w•hlen. Wenn du das getan
hast, passieren mehrere Dinge:
Der Tisch erh•lt eine lila Farbe. Dies
macht Blender immer dann, wenn
Im Node-Editor wird ein neuer Node mit Namen
Image Texture vor den Diffuse Shader gesetzt.
Das Surface-Untermen‚ erh•lt im Farbfeld (Color)
die Bezeichnung Image Texture und dazu ein
Open-Feld zur Eingabe des Bildes, das als
Texture dienen soll.
57
Wie schon beim Blender Render muss nun das Bild, das die Textur abgeben soll, noch
geƒffnet werden. Das Vorgehen ist prinzipiell aus dem Kapitel ‚ber
Materialien und Texturen bekannt. Hier wurde zur Anwendung der
Holztextur das Bild madeira.jpg geƒffnet.
58
Zur Positionierung der Koordinaten (Mapping) der Textur auf dem
Objekt kann im Edit-Modus die Taste [U] f‚r den Aufruf des UV
Mapping gedr‚ckt und dann Smart UV Project angeklickt werden.
Wenn du dann den Bildschirm teilst und links den UV/Image Editor
aufrufst, kannst du die Abwicklung unmittelbar sehen:
Die Nodes enthalten genau dieselben Informationen wie das Untermen‚ Surface:
Es handelt sich jedoch nicht einfach nur um eine andere Darstellungsweise, sondern
diese ist viel nachvollziehbarer, weil gezeigt wird, was mit der Image-Textur (links) geschieht, die an den Diffuse Shader ‚bergeben wird und dann mit einer gewissen Roughness versehen als Material Output einer Oberfl•che (Surface) erscheint.
Textur Koordinaten
Der gerenderte Tisch sieht mit seiner Holzstruktur jetzt etwa so aus:
Vielleicht gef•llt dir aber z.B. die Richtung der Maserung nicht. Dann musst
du die Textur-Koordinaten •ndern. Im
Node Image Texture siehst du links einen Eingang mit der Bezeichnung Vector. Dort kann nun der Node Texture
Coordinate eingestƒpselt werden.
Dabei handelt es sich um einen InputNode, den du entweder mit [shift] + [A]
 Input  Texture Coordinates aufrufen kannst, oder indem du
bei den Input-Tools des Node Editors auf das Feld Texture
Coordinate klickst.
Von den verschiedenen Mƒglichkeiten des neuen Nodes sollte
nun die Verbindung zwischen UV und Vector hergestellt werden. Schlie„lich handelt es sich bei unserer Textur um eine UVAbwicklung. An der Textur unseres Tisches •ndert sich demgem•„ nach diesem Schritt
nichts. Der Node Texture Coordinate wird dennoch benƒtigt, um noch einen weiteren
Node dazwischen zu schalten, n•mlich den Mapping Node.
Der Aufruf erfolgt entweder ‚ber die Tasten
[shift] + [A]  Vector  Mapping, oder indem du bei den Verctor-Tools des Node
Editors auf das Feld Mapping klickst.
Dort kƒnnen jetzt alle mƒglichen Ver•nderungen der Textur vorgenommen werden:
†nderungen der Location-Werte bewirken eine Verschiebung der Maserung entlang der
drei Achsen.
†nderungen der Rotation-Werte bewirken eine Verschiebung der Maserung um die drei
Achsen. †nderst du den Z-Wert z.B. auf 45o, verl•uft die Maserung schr•g ‚ber den
Tisch; bei 90o in der L•ngsrichtung.
†nderungen der Scale-Werte wirken sich auf die Feinheit der Maserung aus: Je hƒher
der Wert, umso feiner die Maserung – allerdings umso st•rker der Kachelungseffekt.
Beispiele:
59
Lack
Du kannst den Tisch lackieren, indem du noch einen Glossy Shader hinzuf‚gst. Dazu muss,
wie bekannt, der Mix-Shader verwendet werden.
60
Der lackierte Tisch, kƒnnte dann so aussehen:
Environment Texture
Sky Texture
Mehr Realismus bei der Beleuchtung erh•ltst du, wenn du die Einstellungen f‚r die Welt
(World) hinzunimmst. Klicke also bei den Properties auf das Welt-Icon:
In dem Surface-Untermen‚ ist jetzt als Surface
der Background eingestellt, die Color ist grau
und Strength hat den Wert 1.00.
Wenn du auf den „Knopf“ rechts im Color-Feld
klickst, ƒffnet sich ein eine Auswahlliste, die u.a.
in der Spalte Texture die Textur Sky Texture
enth•lt. Klickst du darauf, •ndert sich das Aussehen des Surface-Men‚s:
Du kannst jetzt deine Szene etwas drehen und wirst feststellen, dass an einer Stelle
der Himmel etwas heller wird, wo n•mlich die Sonne am Himmel steht. Allerdings
wirft die Sonne von Sky Texture keine Schatten wie die Sonne, die im vorigen Abschnitt behandelt wurde.
Die Ergebnisse sind sehr unterschiedlich je nachdem, welche Berechnungsart du
ausw•hlst. Standardm•„ig ist Hosek / Wilkie eingestellt; die Alternative Preetham erbringt aber auch akzeptable Resultate.
Strength (St•rke) regelt in beiden Varianten die Helligkeit der Sonne; der Wert zwischen 1,5 und 3.0 ist bei Hosek / Wilkie ganz gut, bei Preetham ist der Wert 0,5 ausreichend.
Turbidity (Tr‚bheit) stellt so etwas wie Dunst ein.
Der Clou ist aber in beiden F•llen die Weltkugel,
die du mit LMT durch Ziehen wie einen Ball drehen
kannst. Durch sie l•sst sich z.B. eine Art Sonnenaufgang bzw. -untergang simulieren. Um diese
Wirkung zu erreichen, sollten weitere Lampen ausgeschaltet sein.
61
Noise Texture
Die Noise Textur erzeugt auf
einer glatten Fl•che diese wolkige Farbmischung:
62
Die drei Parameter haben diese
Bedeutung:
Scale:
Default
=
5.0.
Kleinere Werte erzeugen grƒ„ere Wolkenmuster,
grƒ„ere erzeugen kleinere Muster.
Detail:
Default = 2.0. Niedrige Werte f‚hren zu h•rteren
…berg•ngen zwischen den Farben
Distortion: Default = 0.0. Je hƒher der Wert, umso strukturierter erscheinen die Farben
gegeneinander abgegrenzt.
Die Tabelle zeigt die Wirkung einiger Kombinationen:
Distortion = 0
Detail = 0
Scale = 1
Scale = 10
Meistens ist man allerdings
nicht an diesen farbigen Wolken, sondern eher an der
Schwarz-Wei„-Variante interessiert. In diesen Fall musst den
Ausgang Fac des Noise Texture-Nodes verwenden und von
dort aus die Verbindung in den
Color-Eingang herstellen:
Das Ergebnis dieser Einstellung
siehst du hier:
Distortion = 5
Detail = 0
Distortion = 10
Detail = 5
Wave Texture
Als Beispiel nehmen wir ein Tischtuch3, das auf dem Tisch liegt und auf das die Wave
Texture projiziert werden soll.
Selektiere also das Tischtuch und w•hle
ein neues Material aus. Klappe das Untermen‚ Surface auf und klicke im ColorFeld auf den Punkt rechts. W•hle aus der
Liste Wave Texture.
Im Node Editor wird ein neuer Node Wave
Texture eingef‚gt. Die Verbindung zum
Diffuse Node ist bereits hergestellt.
Das Ergebnis sieht bisher so aus:
Die Einstellungen der einzelnen Parameter des Nodes wirken
sich so aus:
Im Feld Bands kƒnnte man auch Rings ausw•hlen. Dies
erzeugt ringfƒrmige Streifen. Wir belassen es bei Bands.
Scale: Die Default-Einstellung von Scale = 5.0 erzeugt sehr
grobe Streifen. Bei einem hƒheren Wert – hier: Scale = 50.0
– werde die Streifen sehr viel feiner.
Um die Textur erfolgreich aufbringen zu kƒnnen, solltest du die
Decke Unwrappen: Decke selektieren; wechseln in den EditMode; [U] dr‚cken und auf Unwrap klicken.)
Zur weiteren Bearbeitung wird der Node Texture Coordinate
davor geschaltet und dann ein Mapping-Node dazwischen gesetzt. Die Wirkung auf das
Muster ist bis hierher kaum erkennbar. Man kann aber die Nodes Wave Texture und
Mapping duplizieren und beim zweiten Node eine Drehung der Streifen vornehmen.
Wenn jetzt ein Multiply-Node dazwischengeschaltet wird, kƒnnen die beiden Steifenmuster gemeinsam ausgegeben werden und entsteht ein Karomuster. (Einf‚gen des MultiplyNode: [shift] + [A]  Converter  Math und dann statt Add die Variante Multiply einstellen.)
3
Zur Herstellung des Tischtuchs s. Kap. 7 Simulation
63
Die Werte f‚r die Skalierung in den beiden Wave Texture-Nodes kann man ‚ber den
Value-Node einheitlich erhƒhen, indem man jeweils eine Verbindung zwischen Value und
Scale herstellt und dann bei Value einen (neuen) Wert eingibt – hier 150. Zun•chst ein
…berblick ‚ber die bis hierher eingerichteten Nodes:
64
Das Muster sieht bis hierhin so aus:
Wenn jetzt noch anstelle des Diffuse-Nodes der Velvet-Node verwendet und zwischen
Muliply-Node und Velvet Node ein Bump-Node geschaltet wird, dann entsteht ein
Waffelmuster auf dem Stoff:
Durch Verminderung des Wertes Strength im Bump-Node
kann dies Struktur des Waffelmusters beliebig verfeinert
werden.
Voronoi Texture
Musgrave Texture
65
Gradient Texture
Magic Texture
Magic Texture projiziert ein Wellenmuster auf die Oberfl•che
des Objekts. Die Parameter wirken sich •hnlich aus wie bei der
Textur Magic unter Blender Render (vgl.
Kap. 4.1.3, Abschnitt Magic).
Depth: Hƒherer Wert f‚hrt zu mehr
Pr•zision bei l•ngerer Rechenzeit
(default = 2.0).
Scale:
Hƒherer
Wert
erzeugt
kleinteiligeres Muster.
ein
Distortion: Hƒhere Werte f‚hren zu kƒmplizierteren Mustern mit
dichteren Wellenlinien. Bei dem Bild rechts wurde Distortion =
20.0 eingestellt.
Du kannst den Ort (Location) der Muster auf dem Objekt, deren Richtung
(Rotation) sowie deren Grƒ„e im Hinblick auf die drei Achsen (Scale)
einzeln beeinflussen, wenn du einen Mapping-Node einf‚gst. Die
mƒgliche Anordnung der Nodes siehst du hier:
Checker Texture
Checker Texture projiziert ein Karomuster auf das Objekt (Checker = engl. Damespiel). Die Abbildung rechts
zeigt die Auswirkungen auf eine Fl•che, einen W‚rfel,
einen Zylinder und eine Kugel.
Normalerweise wird man
den Node vor einen
Material-Node setzen.
Der Node der Checker
Texture hat vier Eing•nge
und zwei Ausg•nge:
EingÄnge
66
Vector:
Empfang von Daten z.B. aus dem Mapping-Node
Color1:
Erste Farbe. Die Farbe kann ‚ber das Farbfeld festgelegt oder ‚ber einen
anderen Node eingegeben werden.
Color2:
Zweite Farbe. Die Farbe kann ‚ber das Farbfeld festgelegt oder ‚ber einen
anderen Node eingegeben werden.
Scale:
Grƒ„e der Felder (default = 5.0). Auch dieser Wert kann im Feld selbst ver•ndert oder ‚ber einen anderen Node eingegeben werden. Bei Scale <= 1.0
wird nur Color2 verwendet.
AusgÄnge
Color:
Ausgang, ‚ber den s•mtliche Farb-Informationen weiter gegeben werden.
Fac:
Beispiel 1: Mapping
Bei allen folgenden Beispiele werden der W‚rfel und die Kugel verwendet.
Wie bei der Wave-Texture kann auch vor den Checker-Node ein Mapping-Node gesetzt
werden (zu finden unter den Vector-Nodes). Zuvor sollten die Objekte einem Unwrapping
unterzogen werden.
Noch einmal zur Erinnerung die Anordnung der Nodes:
X
Location
Y
Z
X
Rotation
Y
Z
X
Scale
Y
Z
1.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
5.0
5.0
5.0
1.0
1.0
1.0
20
20
20
3.0
3.0
3.0
WÅrfel
Kugel
1.0
1.0
1.0
45
45
0
2.0
2.0
2.0
(Einf‚gen des Multiply-Node: [shift] + [A]  Converter  Math und dann statt Add die
Variante Multiply einstellen.)
67
Brick Texture
Aufruf: + [A]  Texture  Brick Texture
Nach dem Aufruf sieht der Node so aus. Im Preview erhalten wir dieses Muster:
68
Die einzelnen Parameter haben diese Bedeutung bzw. Wirkung:
Parameter
Beispielwert
Offset: Ausma„ der Verschiebung der Reihen gegeneinander. Default =
0.5 bedeutet, dass die senkrechten Fugen der n•chsten Reihe genau in
der Mitte des Steins in der dar‚ber (oder darunter) liegenden Reihe
sind. Bei Offset = 1.0 oder Offset = 0.0 stehen die Fugen genau
‚bereinander.
0.3
Frequency: bei default = 2 hat jede 2. Reihe den zugehƒrigen Offset,
bei Frequency = 3 jede dritte Reihe usw.
Squash: Ausma„ der Streckung bzw. Stauchung der Ziegel.
Frequency: bei default = 2 hat jede 2. Reihe den zugehƒrigen Squash,
bei Frequency = 3 jede dritte Reihe usw.
4
2.0
2
Color1: Farbe 1 der Ziegelsteine
rot
Color2: Farbe 2 der Ziegelsteine
gelb
Mortar: Fugenfarbe (Mƒrtel)
Scale: Allgemeiner Ma„stab des Musters. Gro„e Zahlen bedeuten kleine Muster.
Mortar Size: Fugenbreite (default = 0.02); bei Mortar = 0.0 grenzen die
Ziegel direkt aneinander.
Bias: Ausma„ der …berblendung zwischen Farbe 1 und Farbe 2. Bias =
-1.0  nur Farbe 1 wird gezeigt; Bias = +1.0  nur Farbe 2 wird gezeigt.
hellgrau
10.0
0.01
0.4
Brick Width: Breite der Ziegel (default = 0.5)
1.5
Row Hight: Hƒhe der Ziegel (default = 0.25)
Hight = 0.5
Width = 0.5
Offset = 0.0
Wirkung
HinzufÅgen einer Noise Texture
Aufruf: + [A]  Texture  Noise Texture
Nach dem Aufruf sieht der Node so aus und im Preview erhalten
wir dieses Muster:
69
Die einzelnen Parameter haben diese Bedeutung bzw. Wirkung:
Parameter
Scale: Allgemeiner Ma„stab des Musters. Gro„e Zahlen bedeuten kleine Muster.
Detail: †hnlich wie Scale. Gro„e Zahlen bedeuten kleine Muster und
vice versa.
Distortion: Ausma„ der Verwirbelung der Farben.
Beispielwert
Wirkung
0.3
0
14.0
In der letzten Zeile der Tabelle wird gezeigt, wie es sich auswirkt, wenn man nicht den ColorAusgang, sondern den Fac-Ausgang des Noise Texture-Nodes in den Color-Eingang des
Diffuse-Nodes steckt: Es entsteht eine Schwarz-Wei„-Textur.
Man kann die Noise-Textur dazu verwenden, um Unregelm•„igkeiten auf die MauersteinTextur zu bringen. Dazu wird dem Noise-Node zun•chst ein Mixer nachgeschaltet4. Dann
werden die beiden Fac-Anschl‚sse von Noise und Mix miteinander verbunden. Jetzt kƒnnen
im Mix-Node zwei Farben eingestellt werden: Color1 und Color2.
4
Aufruf: + [A]  Color  MixRGB
Die Wirkung auf den Output (noch ohne Ziegelsteine) sieht man hier:
70
Jetzt wird das Ergebnis des Mixers bei Color1 des
Brick-Nodes eingegeben. Als Ergebnis sind die roten
Ziegel jetzt gewƒlkt. Nach demselben Prinzip kƒnnen
auch die gelben Ziegel mit Gewƒlk versehen
werden.
Die Verkn‚pfung der zugehƒrigen Nodes sieht so aus:
Dar‚ber hinaus ist es mƒglich, die bereits vorhandene relativ grobe Noise-Textur mit
einer feineren Noise-Textur zu ‚berlagern, die dann z.B. eine Scale von 150 hat (in dem
Beispiel nur f‚r die roten Steine). Dar‚ber hinaus kann mit Color Ramp der Kontrast
erhƒht werden, indem die beiden
Schieber aufeinander zu geschoben
werden. Schlie„lich kann der Ausgang
Fac beim Brick Texture Node mit dem
Displacement-Input beim Material OutputNode verbunden werden, um auf diese
Weise einen Bump-Effekt zu erreichen.
Neues Ergebnis:
Die zugehƒrigen Nodes:
UngleichmÄÉige Fugen
Die Werte im unteren Teil des Bricks Texture Nodes kƒnnen ebenfalls z.B. durch den Noise
Node gesteuert werden, z.B. die Fugenbreite (Mortar Size). Diese Einstellung
71
f‚hrt dann
zu diesem
Ergebnis:
Die unregelm•„igen Fugen erscheinen jetzt deutlich realistischer.
Parkett
Mit der Brick Texture kann man nicht nur Ziegelsteine oder Bodenfliesen erzeugen, sondern
man kann diese auch auf andere Texturen anwenden, also
z.B. Holz.
Die erste Frage bei der Erzeugung von Parkett lautet: welche Proportionen sollen die einzelnen Holzplanken haben? Die
nebenstehenden Werte erzeugen
eine ganz brauchbare Grundstruktur.
Als n•chstes brauchen wir ein Bild von Holz, dass wir auf die Parkettplanken legen
kƒnnen, also eine Fototextur. Hierzu wird der Output der Brick Texture ‚ber eine Vector
Curve mit den Image Textur verbunden. Dazu muss dann noch ein Texture Coordinate
Node hinzukommen, dessen Ausgang Generated mit dem Vector-Eingang des Image
Node verbunden werden muss, da kein Unwrapping durchgef‚hrt wurde. Das von mir
verwendete Bild hat die Bezeichnung WoodFine0003_S.jpg..
Die Beschreibung der bisher „gesteckten“ Verbindungen ist mit Worten etwas schwierig.
Ein Bild der Nodes ist weitaus instruktiver:
72
Entscheidend sind die Vector Curves, denn erst
dadurch werden die Parkettplanken gegeneinander verschoben, wie auf dem Bild rechts zu sehen:
Gutes Parkett bekommt seinen
nat‚rlichen Glanz durch Bonern. Bei uns ist das ein Glossy
Shader, den wir vor den Output
schalten, also:
Mix Shader zwischen Diffuse und Output einf‚gen.
Glossy Shader mit dem
zweiten Eingang des Mix
Shaders verbinden.
Dazu einen Fresnel-Effekt
einf‚gen: [shift] + [A]  Input  Layer Weight und
dann vom Ausgang Fresnel
in den Eingang Fac des Mix Shaders.
Wenn dir das jetzt wieder zu glatt ist, kannst du
noch einen MixRGB-Node5 dazwischenschalten:
[shift] + [A]  Color  MixRGB. Dieser Node sollte dann auf Add geschaltet werden. Die Verbindungen siehst du hier:
Der Effekt ist auf der n•chsten Seite zu
besichtigen.
5
Nicht zu verwechseln mit dem Mix-Shader
73
Zum Schluss ist es dann auch noch mƒglich, die Farben zu ver•ndern. Hierzu musst du
zwischen dem Node f‚r die Image Texture und dem Diffuse Node die RGB Curves setzen: shift] + [A]  Color  RGB Curves.
Durch Ziehen an der Kurve kannst du dem Boden jetzt jede beliebige Fahrschattierung
geben:
4.3.6 Color Nodes
MixRGB
RGB Curves
74
Invert
Light Falloff
Hue Saturation
Gamma
Bright Contrast
4.3.7 Vector Nodes
Mapping
Der Mapping Node wurde bereits in mehreren Abschnitten in Kap. 4.3.5 behandelt. Insbesondere im
Abschnitt ‚ber Checker Texture wird gut erkennbar, welche Auswirkungen die Eintr•ge in den einzelnen Feldern haben.
Location:
Verschieben der Textur auf den drei
Achsen X, Y und Z.
Rotation:
Drehen der Textur um die drei
Achsen X, Y und Z.
Rotation:
Grƒ„en•nderung der Textur in den
drei Achsen X, Y und Z.
Bump
Normal Maps und Bump Maps dienen demselben Zweck: Sie simulieren den Eindruck einer
detailreichen dreidimensionalen Oberfl•che durch Schattenbildung. Nur wenige Oberfl•chen
sind vƒllig glatt, sondern sie haben in der Regel kleine Erhebungen und Vertiefungen, die im
Einzelnen zu modellieren jedoch wesentlich zu aufw•ndig w•re und auch die Speicherkapazit•t eines gro„en Computers bald ausgeschƒpft h•tte.
Beide Methoden erzielen ihre Wirkung, indem sie die Winkel der Normalen beeinflussen (die
Richtung, die senkrecht von einer Fl•che weg zeigt). Dadurch wird die Schattenbildung eines
Pixels ver•ndert. Die Begriffe Normal Map und Bump Map werden oft synonym verwendet,
aber es gibt bestimmte Unterschiede. Dabei ist die Bump Map ist die weniger aufw•ndige
Methode, bei der ein einfaches Graustufen-Bild ‚ber das Original-Bild gelegt werden kann,
um die Bumps (= engl. Beulen) zu erzeugen.
In folgendem Beispiel wird das Foto einer Ziegelsteinmauer verwendet, das auf einen (abgewickelten) W‚rfel projiziert wird.
Das Originalphoto sieht so aus:
Die einfache Projektion auf den W‚rfel wird mit diesen Nodes bewerkstelligt:
75
Unser W‚rfel sieht danach so aus:
76
Jetzt wird der Node Image Texture dupliziert und die Einstellung
Non-Color-Data vorgenommen. Hierdurch wird am Color-Ausgang
ein Schwarz-wei„-Bild erzeugt, das seine Daten beim Bump Node
in den Height Eingang ‚bertr•gt. D.h. die Grauwerte werden in Hƒhen umgesetzt. Die resultierenden Werte werden dann an den Diffuse Shader weiter geliefert.
Das Ergebnis:
Invert:
Ein H•kchen bewirkt, dass die Interpretation der Grauwerte umgekehrt wird.
Strength:
Die St•rke der Feinstruktur kann zwischen 0 (keine Hƒhenunterschiede) bis
1.0 (maximale Hƒhenunterschiede) eingestellt werden
Normal Map
Normal
77
Vector Curves
Vector Transform
4.3.8 Converter Nodes
Math
ColorRamp
78
RGB to BW
Vector Math
Separate RGB
Combine RGB
Separate HSV
Combine HSV
Wavelength
Blackbody
4.3.9 Script
4.3.10
Group
4.3.11
Layout