Правильное создание карты нормалей в Blender

Карта нормалей — это такая текстура, которая позволяет за счет игры света эмулировать дополнительные (не существующие изначально) детали на 3d модели. В данном случае мы будем переносить подробный вид модели со скульпта на низкополигональный меш, который сделали в прошлом посте. Разумеется, с решением встречающихся на этом пути проблем с нормалями, черными линиями и прочей непотребщиной.

Введение в карты нормалей

Гораздо проще понять о чем речь, посмотрев на вот эту картинку:

Тут изображен стрит-арт художника, который использует эмуляцию цвета тени для создания оптической иллюзии объема на плоской дороге. То есть, по факту деталей нет, там плоская дорога, но если цвета настроены правильным образом — человеческий глаз начинает видеть иное.

Карта нормалей делает то-же самое с текстурой низкополигональной модели, что позволяет отразить на ней ранее не заметные или не существующие детали. Такие как вены на руках, уточненные уголки губ или морщины и прочее, улучшить детализацию ушей, глаз, носа. Если вы не помните, то созданный в прошлом посте низкополигональный меш выглядит не самым лучшим образом.

Такой меш имеет высокую производительность за счет низкой детализации и подходит для мобильных игр, в которых очень важна малая детализация. Но он выглядит очень плохо. Карта нормалей же позволяет, сохранив такую низкую детализацию(3000 полигонов) и производительность, передать, тем не менее, все элементы оригинальной модели в точности. Так делают в большинстве современных игр, в том-же World of Warcraft, к примеру.

Подготовка среды в Blender

У вас изначально должен быть включен Cycles Renderer и задана хоть какая-то текстура для модели. Так-же должна быть сама модель + ее 3d скульпт или иной высокополигональный объект, с которого мы будем считывать нормали. Обе модели должны находиться в центре, с точным наложением друг на друга. У низкополигональной модели уже должна быть UV развертка.

Теперь создадим файл текстуры для нашей карты нормалей.

Делается это в UV/Image Editor’е, который я разместил слева вверху.

Чем больше размер карты нормалей, тем более качественно передаются детали и тем больше она потребляет видеопамяти. Вполне достаточно 1024 пикселей, но вы можете сделать и 4к текстуру, если хотите, все равно весить она будет очень мало.

Теперь надо в Node-Editor’е добавить нашу текстуру как нормаль используя шейдер NormalMap.

Добавьте примерно такую цепочку шейдеров:

Важно при этом задать пространство Tangent для карты нормалей и выбрать UV пространство из выпадающего списка. Далее стоит выбрать текстуру из выпадающего меню ту, которую мы создали выше.

И не забыть выставить тип данных на Non Color Data.

Создание карты нормалей

Теперь мы готовы срисовать карту нормалей с высокополигонального меша и автоматически применить ее на низкополигональный объект. В правом меню Blender’а найдите внизу вкладку Bake(Запекание, если я не ошибаюсь) и выберите там тип Normal.

Выглядеть по умолчанию это будет вот так:

Тут у нас немного кривые настройки и с этими настройками карта сайта будет иметь кучу черных артефактов и прочих сюрпризов. Я, когда первый раз создавал карту нормалей, был просто в шоке от творящегося безумия. Поиски в интернете решений, к сожалению ничего не дали, поэтому я пишу этот пост. В частности бесили черные бугры на объекте и прочие явления. Сейчас покажу, вы сами можете это увидеть, если выделите в Outliner’е сначала высокополигональный объект, а потом его ремеш, вот так:

А потом нажмете на кнопку Bake. Результат будет таким:

Тут вы видите черные полосы в тех местах, где два меша пересекаются и дополняют друг друга. К тому же сама карта нормалей выглядит как оранжево-зеленое непотребство, коим она быть не должна. Карта нормалей в обычном виде имеет сине-фиолетовые оттенки.

К счастью, решение этим проблемам было мной найдено посредством множественных  проб и ошибок. Надо выставить для запекания настройку Cage с более-менее большим цифровым значением. Вот так:

Если теперь нажать на кнопку Bake все пойдет как надо.

Теперь все почти идеально, как вы видите карта нормалей запеклась в точности так, как мне было нужно и это привело к тому, что модель обрела наконец рельеф и форму, сохранив при этом малое количество полигонов. Для сравнения:

Как вы видите все спорные детали были сглажены и идеально подогнаны, за счет правильной игры теней, всего-лишь.

Так-же улучшена детализация ушей, шеи, пальцев и прочих элементов, хотя они и остались квадратными по контуру:

Хотя отдельные мелкие косяки все-же остались. Связаны они с… да шут его знает с чем связаны, они просто есть. Вот например, пальцы ног:

А вот аналогичная проблема на руках.

Так-же она имеется в ноздрях носа.

К счастью стандартные инструменты Blender’а позволяют решить такую проблему.

Уточнение карты нормалей

Для уточнения карты нормалей мы будем использовать встроенный в Blender режим Texture Paint. Чтобы его включить щелкните по шейдеру карты нормалей, а потом в главном окне Blender’а перейдите в TexturePaint mode.

В итоге нас перебросит в режим рисования выбраной(NonrmalMap) текстуры. Рисовать мы, ясное дело, ничего не будем. А будем Использовать кисть Smear, то есть смешивания. Выбрать ее можно в списке кистей.

Дальше просто водим ей по артефактам. Вот так выглядит стопа после обработки.

Таким-же точно методом правим остальные проблемные места.

Скачать

Вот в общем-то и все секреты, которые я хотел вам поведать. Скачать файл проекта вы можете ниже. Файл проекта находится в папке Blends. Лицензия — Creative Commons.

Запись Правильное создание карты нормалей в Blender впервые появилась Личный блог Гарри.

Источник