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5.1.4 Objekte einfache Texturen zuweisen


Wenn Texturen mal erstellt sind müssen sie den Objekten auch wunschgemäß zugeordnet werden. Um das zu erreichen, wählt man das Objekt der Begierde in der Obkjektliste aus und klickt auf Objekt -> Textur zuweisen. Dabei wird dieser Dialog sichtbar:

Für einheitliche (uniforme) Texturen muss man nur noch die entsprechende Textur wählen und OK klicken. Bei den anderen Texturen können wir allerdings bestimmen in welcher Art und Weise sie auf das Objekt gebracht werden, - das nennt man "Mapping". Um nun die Art des Mapping einzustellen einfach auf klicken und der folgende Dialog erscheint:

Mapping Arten

Für prozedurale 3D Texturen gibt es nur eine Art des Mappings: Linear. Das kommt daher weil 3D Texturen "solide" sind, d.h. das das Objekt mit dem sie belegt sind aussieht wie aus dieser Textur herausgeschnitten.

Bei Bildbasierten Mappings und 2D Texturen wird die Textur um das Objekt herum gelegt ("wrapped") und das kann auf verschiedene Weisen geschehen. In diesem Fall ist die Art des Mappings entweder Projection, Cylindrical, Spherical oder UV.

Projection legt die Textur auf das Objekt als ob sie mit Hilfe eines Diaprojektors aufgebracht würde. Das funktioniert gut bei flachen Objekten, birgt aber das Risiko von Störungen an scharfen Übergängen wie im unteren Beispiel. In diesem Beispiel sieht die Textur gut aus bis man auf die Seite achtet, wo die Textur gedehnt wird. Die Projektion auf zylindrisch (Cylindrical) umstellen bringt hier ein besseres Ergebnis. Ebenso ergibt Kugelförmig (Spherical) ein passendes Ergebnis:

Die beste Art des Mappings ergibt sich aus der Geometrie des Objektes. Cylindrical und Spherical Mapping funktionieren so, das die Textur perfekt um ein zylindrisches oder kugelförmiges Objekt passen würde. Wenn also Ihre Geometrie einem Zylinder oder einer Kugel von der Form her nahe kommt, werden diese Arten des Mappings gut passen.

In den meisten Fällen sind Objekte allerdings werder perfekt flach noch kugelförmig/zylindrisch. Das ist dann ein Fall für das sogenannte UV Mapping. UV Mapping ermöglicht nahezu eine perfekte Kontrolle über die Positionierung der Textur, bzw. ihrer Koordinaten auf dem Netz-Objekt. Siehe später hier für eine präzisere Ausführung.


Ändern von Mapping Parametern

Wenn die Art des Mappings erst einmal festgelegt ist können wir uns darum kümmern die Textur über Anpassung der Parameter bessern anzupassen.

Für prozedurale Texturen gibt es, wie oben gesagt, nur die Option Linear, wir können hier Skalierung, Zentrum und Rotation festlegen wie im Dialog oben gezeigt. Die Skalierung ändert die Größe der Textur auf dem Objekt, Die Option Mittelpunkt kontrolliert die Position und Rotation beeinflusst die Orientierung. Jeder dieser Parameter kann für die X, Y und Z Achse bestimmt werden. Wie im Hauptfenster ist Y "hoch und runter", X ist "links und rechts" und Z ist "vor und zurück" (in den Bildschirm).

Die letzte Option hier ist ob die Textur nur an der Front- oder Rückseite, oder auf beiden Seiten angebracht werden soll. Der Unterschied ist nur wichtig bei offenen Objekten (Oberflächen). Im unteren Beispiel ist es ein Splineobjekt das auf sich selbst zurück gebogen ist. Die Textur auf beiden Seiten anzubringen sichert die Sichtbarkeit des ganzen Objektes, während jeweils die Textur nur an Front- oder Backfaces die Sichtbarkeit nicht garantiert, weil die andere Seite jeweils unsichtbar wird.

Ein wichtiger Grund Fähig zu sein nur eine Seite zu texturieren kommt mit Geschichteten Texturen (layered textures) ins Spiel, wo man dann z.B. bestimmen kann verschiedene Texturen auf verschiedene Seiten zu mappen (z.B. Kotflügel innen schwarz Unterbodenschutz, - außen lackiert).


Für prozedurale 2D und Bildbasierte Texturen, sind die Möglichkeiten des Mappings folgende: Projection, cylindrical und spherical als auch UV (Mapping). Die zur Verfügung stehenden Mapping Parameter hängen von der gewählten Art des Mappings ab.

5.1.5 UV Mapping


Auch wenn UV Mapping "nur" eine andere Art ist wie 2D Texturen um ein Objekt gewickelt werden, verdient es dennoch seinen eigenen Abschnitt wegen seiner Vielseitigkeit.

Grundsätzlich ermöglich UV Mapping die Kontrolle wie Texturen skaliert, rotiert werden über eine (Mesh)Oberfläche (UV Mapping funktioniert ausschließlich mit Meshes/ Netzobjekten). Das funktioniert indem Texturkoordinaten (UV Koordinaten) einem jeden Vertex zugewiesen werden. U und V repräsentieren dabei die horizontale und vertikale Richtung einer Textur.

Die erste Stufe beim UV Mapping ist eigentlich mit den oben beschriebenen Methoden so nah wie möglich an das gewünschte Ergebnis zu kommen - also mit Projektion, zylindrischem oder kugelförmigem Mapping und der Justierung der Parameter. Wenn das Mapping also so nah wie möglich am Wunschergebnis ist - einfach UV aus dem Dropdownfeld Mapping selektieren und ein neues Menü öffnet sich. Hier bitte auf UV Koordinaten bearbeiten klicken -> damit öffnet sich der UV Mapping Dialog wie hier unten gezeigt. Der Dialog wirkt etwas kompliziert, - deshalb werden wir ihn hier weiter im Detail behandeln.

In der oberen rechten Ecke ist das Netz Objekt selbst in einer geglätteten Ansicht gezeigt. Diese Ansicht kann gepant, rotiert und gezoomt werden - wie im Mesh-Editor - Vertices können ausgewählt, aber nicht bewegt werden.

Unten rechts wird das Meshobjekt angezeigt mit dem aktuellen Mapping der ausgewählten Textur. Wie bei der normalen Texturvorschau kann auch diese Ansicht rotiert, gepant und gezoomt werden.

Die linke Seite der Dialogbox zeigt die Textur selbst. Man kann hier verschiedene Komponenten einer Textur, z.B. diffuse Farbe, Glanzwert, Spiegelung und emissive Farbe - auswählen, um den Mapping Prozeß zu unterstützen. Das geht mit dem Dialogfeld Angezeigte Komponente - ein Dropdownfeld in dem die genannten Komponenten ausgewählt werden können. Diese werden - sofern in der Textur vorhanden - dann auch angezeigt. Man kann zudem die Anzeige-Auflösung bestimmen zwischen Niedrig, Mittel und Hoch. Niedirige Auflösungen sind schneller in der Anzeige (Zoomen und panen).

Die Vorschauen können in der Größe verändert werden - ebenso kann das ganze Dialogfeld bis auf Bildschirmgröße gezogen werden.

Unterhalb der Preview Fenster werden Informationen angezeigt, die den Bereich der Texturkoordinaten anzeigen. Der Angezeigte Koordinatenbereich zeigt den Bereich der U und V Koordinaten, die aktuell im Texturfenster angezeigt werden. Wenn Sie den Bereich vergrößern möchten (herauszoomen) - einfach den Bereich der Koordinaten entsprechend anpassen. Um reinzuzoomen die Werte verringern. Alternativ kann man die Texturvorschau auch zoomen und panen indem man das Kamera Icon klickt (STRG und ziehen zum Zoomen gedrückt halten) - oder nur mit gedrückter rechter Maustaste und der gedrückten STRG taste - ohne Icon Nutzung.

Um das Texturmapping an einer bestimmten Position des Mesh zu verändern, selektieren Sie den/die vertex/vertices an der Position in der Mesh Ansicht. Das führt dazu das die korrespondierenden Vertices über der Textur in der 2D Ansicht als kleine Kreutze angezeigt werden. Ein Kreuz für jeden Vertex (s. unten). Diese Kreuze können dann ihrerseits angewählt und verschoben und in der Gruppe rotiert und skaliert werden. Ausgewählt mit den Standards UMSCHALT-klick und STRG-klick (deselektieren) oder klick-ziehen um alle innerhalb des aufgespannten Rechteckes auszuwählen. Wenn ein einzelner Punkt ausgewählt wurde können dessen UV Koordinaten direkt editiert werden - im Dialog unter Ausgewählte Punkt- Koordinaten. Wenn mehr als ein Kreuz selektiert ist wird der Gesamtbereich angezeigt und kann nicht editiert werden. Ausgewählte Kreuze können dann verschoben, skaliert, rotiert usw. werden mit den Icons an der Oberseite. Wenn ihre Position verändert wird, wird dabei die Textur über das Mesh bewegt - was in Echtzeit im 3D Fenster verfolgt werden kann.

Im oberen Beispiel versuchen wir einen Schlangenhaut Textur auf einen Kopf zu bringen. Es gibt dabei Problemzonen - das Bild oben links zeigt Verzerrungen der Textur auf der Seite des Kopfes. Die Auswahl einiger Vertices in diesem Bereich zeigt den Texturbereich der Auswahl an. In diesem Fall wollen wir die Auswahl strecken um die Verzerrung zu kompensieren. Die UV Koordinaten vorher/nachher werden in den Bildern oben links, bzw. rechts angezeigt. Das Anpassen hat die Texturierung verbessert.

Unten wird ein weiterer Problembereich offensichtlich - um die Seite des Halses ist die Textur wieder gestreckt. Wieder hilft das Selektieren der Vertices in diesem Bereich in der Mesh Ansicht und anschließendes bewegen und skalieren ect. bis es das Problem weitestgehend löst.



Der letzte Punkt hier ist die Jede Fläche einzeln abbilden/mappen Option. Dies Anklicken schaltet die Mesh Ansicht auf Face Mode um. Die Vertices die zusammen ein Polygon ausmachen können wie zuvor im UV Raum gemappt werden, mit der Tatsache das die Vertices zu dem Face/Polygon "gehören". Wenn Sie 2 aneinander grenzende Polygone auswählen - die ja Vertices miteinander teilen - können Sie die Polygone dennoch unabhängig mappen. Das erlaubt harte Grenzen im Texturverlauf.


5.1.6 Verwenden von Texturlayern

Art of Illusion erlaubt es multiple Texturen einem Objekt zuzuweisen, indem man gelayerte Texturen benutzt. Um eine gelayerte (geschichtete) Textur zu erstellen einfach auf Objekt -> Textur zuweisen klicken und Geschichtete Textur aus dem Typ drop-down Menü oben in der Dialogbox auswählen. Ein Dialog ähnlich dem hier unten abgebildeten erscheint dann:

Beachten Sie bitte das geschichtete Texturen auch per-vertex und per-face und per-face-vertex zugewiesen werden können mit Hilfe der Texture Parameter indem die passende Mapping Methode aus dem drop-down Feld neben dem Schieberegler, bzw. Radio Button gewählt wird. Siehe hier für weitere Einzelheiten.

Geschichtete Texturen (Layered textures) können auch benutzt werden um jeder Seite eines Objektes verschiedene Texturen zuzuordnen. Im unteren Beispielwurden 2 Texturen erstellt - eine mit einem Foto, und eine andere mit einem Text. Mit Hilfe einer geschichteten Textur für dieses Splinemeshobjekt, in die beide Einzeltexturen geladen wurden, kann jede via Edit Mapping und Front faces only oder Back faces only Option einer Seite zugeordnet werden. Das Ergebnis ist ein 2 seitiges Blatt:






5.1.7 Verwendung von Textur Parametern


Textur Parameter erlauben Texturen im Bezug auf ihre Position auf dem Mesh zu kontrollieren. Ein Texturparameter ist ein Zahlenwert der in einer prozeduralen Textur definiert (worden) ist. Der Wert dieses Parameters wird im Mesheditor (Trimesh oder Polymesh) gesetzt, so das Bereiche des Mesh Objekts verschiedene Parameter zugewiesen bekommen können. Der beste Weg das vorzustellen ist es anhand eines Beispiels durchzugehen. In diesem Beispiel wird eine Textur einem Bleistift Mesh zugewiesen. Hier ist die prozedurale Textur dazu:

Wählen Sie das Objekt Bleistift aus und klicken Sie auf Objekt -> Textur zuweisen für diese Dialogbox:

Für dieses Beispiel wurden alle 3 Texturparameter auf "per vertex" gesetzt. Klicken Sie �OK` um die Textur dem Objekt zu zuweisen.

Nun werden dem Mesh Objekt einzelne Werte für bestimmte Bereiche zugewiesen. Dafür bitte auf das Objekt in der Objektliste doppelklicken - damit öffnet sich der Trimesheditor:

Da ist offensichtlich eine große Flexibilität die einhergeht mit der Verwendung von Texturparametern. Ein wichtiger Aspekt ist die Benutzung von Texturparametern in Animationen, wobei die Texturparameter durch Textur-Parameter-Tracks über die Zeit verändert werden. Siehe dazu auch diesen Abschnitt für weiterreichende Darstellungen des Themas.

Mischungsanteile für geschichtete Texturen sind ebenfalls Texturparameter und können demnach auch per-vertex, per-face oder per-face-vertex gesetzt und animiert werden wie andere Parameter. Unten ist ein Beispiel das den Gebrauch von Texturparametern mit geschichteten Texturen zusammen zeigt. Hier wird eine geschichtete Textur benutzt um einem Würfel die Seiten zu bemalen. Der Würfel wird erstellt und in ein Dreicksmesh umgewandelt. Texturen werden für jede Seite einzeln erstellt; - hier zunächst 3 verschiedene Texturen die ich erstellt habe um das Vorgehen zu illustrieren: Eine �Uniform`(green shiny), eine prozedurale 2D Textur (grid) und eine prozedurale 3D Textur (noise bump).

Es mag sein das die Texturen noch orientiert und skaliert werden müssen, das geht dann über den Mapping bearbeiten/ Edit Mapping Button - um sicherzustellen das die Texturen für jedes Polygonface korrekt ausgerichtet sind.

Wenn das beendet ist einfach mit OK den Dialog verlassen. Um die Parameter zu setzen - genau wie im Falle des Bleistifts oben - einfach doppelklick auf den Würfel in der Objektliste und der entsprechende Editor geht auf. Die 'grid' und 'green shiny' Texturen können gesetzt werden, indem die Flächen ausgesucht werden und dann Mesh -> Textur Parameter gewählt wird. Die Parameter können im erscheinenden Dialog eingegeben werden. Die 'noise bump' Textur wird per-vertex zugewiesen, so das hier die Vertices anstelle der Faces ausgewählt werden müssen bevor Sie Mesh -> Textur Parameter aufrufen. In diesem Beispiel habe ich einen einzigen Vertex in der Mitte der Fläche ausgewählt - wie hier unten dargestellt:

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