Texture e coordinate di mappatura

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1 Informatica Grafica ][ Texture e coordinate di mappatura I progetti Un animazione in Maya e' spesso costituita da molti file. Questi file sono organizzati in una serie di cartelle standard, che vengono create automaticamente quando si crea un nuovo progetto. I progetti vengono creati attraverso il menu File -> Project -> new. Marco Gribaudo [email protected] Premendo use defaluts si possono impostare le cartelle predefinite. I progetti I progetti Maya crea automaticamente le cartelle necessarie. Tutti i file verranno quindi salvati nella cartella corrispondente a secondo dalle loro tipologia. Occorre solamente piu' Impostare il nome e premere accept. Le texture Come visto nel corso di IG1, le texture peremttono di applicare immagini sulle superfici di oggetti tridimensionali. Nella grafica in tempo reale esse assumono un'importanza ancora maggiore in quanto vengono adoperate per fornire dettagli senza appesantrie la geometria. Vediamo quindi quali tecniche si utilizzano per applicare le texture sulle superfici. Le texture Il problema principale che si deve affrontare quando si applicano le texture e' quello della mappatura. Bisogna infatti stabilire in che modo le immagini presenti sulla texture vengano applicate ai modelli tridimensionali.

2 Le texture Una mappatura fa corrispondere i pixel di una texture (detti texel) con i punti di un solido. Le texture Nel caso di modelli poligonali la mappatura fa corrispondere triangoli nello spazio a triangoli sulle texture. Le texture Questa corrispondenza viene gestita associando ad ogni vertice di un triangolo una informazione addizionale: una coordinata di mappatura. Tali coordinate definiscono i vertici di un triangolo posizionato nello spazio della texture. Le coordinate UV Una texture viene immaginata giacere su un piano cartesiano. I suoi due assi vengono chiamati u e v. Per questo le coordinate di mappatura prendono anche il nome di coordinate UV. Le coordinate UV Convenzionalmente i valori di u e v variano tra 0 e 1 nei quattro angoli della texture. Le coordinate UV Ad ogni vertice nello spazio viene attribuito il colore del texel che si trova alla posizione specificata dalle coordinate UV ad esso associate.

3 Le coordinate UV I colori degli altri punti del triangolo nello spazio, vengono stabiliti campionando opportunamente il triangolo definito sulla texture (vedremo piu' avanti come) Le coordinate UV L'operazione piu' difficile consiste nell'attribuire in modo opportuno le coordinate UV ai vertici di un solido. Tale operazione fa parte sempre della fase di modellazione di un oggetto. Le coordinate UV Nel caso delle superfici NURBS invece, i parametri u e v che definiscono l'oggetto, vengono utilizzati anche per applicare la texture. Risulta quindi molto piu' complesso adattare una immagine ad una superfice, e si e' di solito costretti a modificare le texture nei programmi di elaborazione delle immagini per ottenere gli effetti desiderati. In Maya le texture vengono specificate nella definizione dei materiali. Esse possono essere associate a diversi parametri del materiale. In generale vengono assegnate al colore del materiale. I materiali si definiscono attraverso l'apposito strumento chiamato Hypershade. Per creare un materiale occore fare click sul tipo di shader che si vuole definire.

4 Quindi doppio click sulla sfera campione per aprire la pagina delle sue proprieta' nell'attribute Editor. Il simbolo a scacchiera indica che e' possibile inserire una texture. Selezionando la voce File e' possibile caricare la texture da un File esterno. Affinche' una texture sia visibile bisogna anche ricordarsi di premere i tasti 6 o 7 sulla tastiera, per abilitarne la rappresentazione nella visuale. Una volta assegnato il materiale ad un oggetto e' possibile modificare le coordinate di mappatura associate ai suoi vertici attraverso la finestra UV Texture Editor. Nella vista tridimensionale si selezionano le coordinate UV (RMB -> UV)......nell'UV Texture Editor si spostano in modo da selezionare con precisione i texel a cui vengono associate.

5 Le coordinate UV nell'uv Texture Editor possono essere spostate, ruotate e scalate come tutti gli altri oggetti in Maya. A volte si vuole selezionare le coordinate UV relative ai vertici di una faccia, di uno spigolo o vice-versa. Per questo scopo esistono numerose funzioni di conversione nel menu' SELECT dell'uv Texture Editor. Esistono numerosi strumenti per assegnare automaticamente le coordinate UV ai vertici di un oggetto. I piu' utilizzati sono gli strumenti di proiezione. Si trovano tutti nel menu' Edit Polygon -> Texture (fino a Maya 6.0), o nel menu' Polygon UV (a partire da Maya 7.0). Il Planar Mapping calcola le coordinate UV proiettando i vertici del solido su un piano. Il Cylindrical Mapping calcola le coordinate UV proiettando i vertici su un cilindro. Lo Spherical Mapping proietta i vertici su di una sfera.

6 In tutti e 3 i casi, e' possibile spostare, ruotare, variare di dimensione e di proporzione il piano (cilindro o sfera), selezionando l'operazione di proizeione nel channel box ed i manipolatori. Le operazioni di proiezione possono agire tanto sull'intera figura, che sulle singole facce selezionate. In questo modo si possono realizzare mappature complesse, ripetendo molteplici operazioni di proiezione su facce distinite. Attraverso il comando Automatic Mapping, e' possibile mappare ogni triangolo su una porzione di piano differente. A partire dalla versione 7.0 di Maya, e' possibile attraverso i manipolatori selezionare le proporzioni delle faccie e regolare la proiezione automatica. Inoltre, utilizzando il comando Polygon -> UV Snapshot dell'uv Texture Editor, e' possibile salvare i contorni della mappa UV, in modo da poterla elaborare successivamente in programmi come Adobe Photoshop. La finestra UV Texture Editor, presenta numerosi strumenti per modificare le coordinate UV generate automaticamente o per proiezione. Vediamo quali siano i principali.

7 Il comando Split Selected UV, permette di scollegare le coordinate UV degli elementi selezionati, permettendo di muoverli liberamente nello spazio. I comandi di rotazione e flip, permettono di spostare direttamente le coordinate UV degli elementi selezionati (senza richiedere la conversione con il comando del menu Select). Il comando Cycle UV, ruota le coordinate UV di una faccia, lasciandone pero' la forma invariata. I comandi Cut UV e Sew UV, permettono rispettivamente di scollegare o saldare insieme spigoli nelle coordinate UV. Anche ol comando Move and Sew UV, lega assieme due spigoli. A differenza di Sew UV che sposta solamente gli spigoli selezionati, Move and Sew sposta l'intero gruppo di facce adiacenti. Il problema principale nel costruire le mappe UV e' quello di fare in modo che la maggior parte degli spigoli adiacenti nell'oggetto tridimensionale lo siano anche nella texture. Il problema secondario, consiste invece nel fare in modo che le proporzioni dei vari triangoli non vengano distorte durante la proiezione. Infine si deve cercare di utilizzare al meglio lo spazio disponibile, distribuendo oppotunamente le facce sulla texture.

8 Vi sono moltissimi modi in cui si possono ottenere questi tre obiettivi, e come raggiungerli e' un'arte che si apprende con l'esperienza. Il primo consiste nel cominciare con la mappatura automatica, con cui separare e distribuire le proiezioni sulla texture. Vi sono comunque due Workflow piuttosto comuni per tentare di raggiungere questi obiettivi. Quindi si spostano le singole componenti vicine, e le si appiccicano tra di loro (con il comando Move and Sew), in modo da ottenere la continuita' tra spigoli adiacenti. Nel secondo workflow, si selezionano volta per volta alcune facce, su cui si esegue una operazione di proiezione, a seconda del solido a cui risultano piu' simili (piano, cilindro o sfera). Si dispongono quindi i vari gruppi di superfici adiacenti in modo da occupare interamente lo spazio disponibile. Una volta creata la mappa UV, occorre creare la texture vera e propria. Questa generalmente viene disegnata in programmi come Adobe Photoshop, dipingedola direttamente, o costruendola a partire da immagni reali. Maya mette anche a disposizione un strumento con cui dipingere la texture direttamente nella finestra tridimensionale.

9 Nel menu Texturing della sezione Rendering, selezionare il 3D Paint Tool. Nella pagina delle opzioni dello strumento, selezionare la dimensione della Texture che si vuole dipingere, ed il formato in cui la si vuole salvare con il pulsante Assign/Edit texture. Selezionare quindi dimensione e colore del pennello nella parte superiore della pagina delle opzioni... Procedere quindi a dipingere l'oggetto, direttamente nella vista 3D, utilizzando il LMB. Salvare infine la texture, con il comando Save Texture. La texture verra' salvata nella cartella 3DPaintTexture del progetto corrente.

10 La qualita' delle texture ottenibili con il 3D Paint Tool e' decisamente scarsa. Lo strumento risulta pero' di grande utilita' per costruire delle linee guida, con cui semplificare l'operazione di creazione della texture effettiva in programmi com Photoshop.