Share
In diesem Artikel erkläre ich was normale karte ist und warum normales Mapping eine wichtige und nützliche Technik für jeden 3D-Spieleentwickler ist. Ich werde auch einige Beispiele und einige großartige Werkzeuge für ihre Erzeugung zeigen.
A 2D Textur-Karte ist ein Bild, das zu einem 3D-Modell hinzugefügt wird und ein höheres Maß an Details bietet. Es umschließt alle 3D-Grafiken, die Sie anwenden müssen, oder ändern bestimmte Attribute wie Farbe, Transparenz, Glanz, Reflexion und höhere Details.
Eine der wertvollsten Karten für einen 3D-Künstler ist die normale karte. Anstatt einen Farbbereich von Schwarz bis Weiß zu verwenden, wie es bei einer Reliefkarte der Fall ist, bestehen normale Karten aus Rot, Grün und Blau. Diese RGB-Werte werden in X-, Y- und Z-Koordinaten übersetzt, sodass ein 2D-Bild die Tiefe darstellen kann. Auf diese Weise kann eine 3D-Anwendung Lichtdetails basierend auf der mit der 3D-Koordinate verknüpften Farbe fälschen.
Hier ein Beispiel, wie eine normale Karte als 2D-Bild aussieht, ohne auf ein 3D-Modell angewendet werden:
Beim Erstellen von 3D-Grafikobjekten für Videospiele haben Sie ein sogenanntes "Poly Limit" oder "Poly Budget", das die Komplexität Ihrer 3D-Modelle im Wesentlichen einschränkt.
Poly-Budgets sind erforderlich, um Ihr 3D-Spiel auf einer relativ kleinen Dateigröße zu halten. Komplexe 3D-Modelle können viel Platz beanspruchen. Bei normalen Karten können Sie die Dateigröße innerhalb Ihres Budgets behalten und gleichzeitig über entsprechende Assets verfügen aussehen wie komplexe 3D-Modelle mit den gewünschten Details.
Das 3D-Modell dieses Assets ist beispielsweise ein sehr einfacher Würfel, aber durch Hinzufügen der normalen Karte von oben sieht es aus wie eine viel komplexere Form:
Die Schrauben und die Wörter "Normal Maps" scheinen nicht einfach auf eine flache Oberfläche gemalt zu sein.
Normale Karten werden verwendet, um Details zu erhalten, die normalerweise in einer einfachen 3D-Anwendung (Maya, 3Ds Max, Cinema 4D) schwierig sind. Es gibt viele Arten von Programmen, die normale Karten erstellen, aber alle bieten mehr Details.
Normale Karten werden durch die Beleuchtung der Szene beeinflusst, so dass Sie leicht genau dort einrasten können, wo Sie es benötigen. Dies kann zum Auftragen von Falten auf ein Gesicht oder zum Hinzufügen von Schrauben und Kratzern zu einem Metallobjekt verwendet werden, wie im obigen Beispiel.
3D-Modelle mit hohem Polygon-Gehalt (dh sehr komplex) weisen normalerweise viele Details auf, können jedoch viel Speicherplatz beanspruchen. Künstler tendieren dazu, Low-Polygon-Modelle zu verwenden und Normalwerte zu verwenden, um die Details zu verbessern. Dadurch kann die Dateigröße relativ klein bleiben.
High-Poly-Modelle können tatsächlich in eine normale Karte konvertiert werden, die für die Low-Poly-Version verwendet werden kann. Dies passiert häufig, wenn Spielefirmen sehr detaillierte Charaktere erstellen und so viel Detail wie möglich erhalten möchten.
In diesem Beispiel wird der Prozess des Konvertierens eines Hi-Poly-Modells in ein Low-Poly-Modell mit einer normalen Karte beschrieben. Notieren Sie sich beim Durchlaufen der Bilder die Anzahl der Polygone in jedem Bild.
Die Verwendung normaler Karten kann je nach Projekttyp, an dem Sie arbeiten, viel Zeit sparen. In dem Beispiel mit der Box habe ich nur eine normale 2D-Karte erstellt und auf die Box geklappt. Wenn ich jedes Objekt für dasselbe Projekt erstellen würde, würde es länger dauern.
Mit mehr 3D-Objekten in der Szene würde dies mehr Speicherplatz beanspruchen. Für mehr organisches Material wie Charaktere kann ich nicht sagen, dass dies den Zeitaufwand stark reduzieren würde, aber für Gegenstände mit harten Oberflächen ist es wirklich hilfreich. Sie haben auch mehr Flexibilität, um neue Dinge auszuprobieren, wenn Sie weniger Zeit mit Assets verbringen.
Wenn Sie ein Spiel mit hohen Details sehen, kann ich fast garantieren, dass sie eine Normal Map verwenden.
Ich habe bereits erwähnt, dass beim Erstellen von 3D-Objekten viele Texturkarten verwendet werden, wobei die Farbkarte und die normale Karte am wertvollsten sind. Da die Menschen ständig Dinge wünschen, die immer besser aussehen, benötigen sie mehr Details. Dies gilt möglicherweise nicht für Spiele, die eher kartoniert sind und Techniken wie das Cel-Shading verwenden, aber Sie können darauf wetten, dass AAA-Titelspiele diese verwenden.
Es gibt verschiedene Werkzeuge, mit denen Sie eine normale Karte erstellen oder generieren können:
CrazyBump generiert normale Karten aus Fotos, Höhenkarten (die Graustufen sind) oder sogar andere normale Karten. Mit CrazyBump können Sie Ihre Normalen so anpassen, dass mehr oder weniger Details aus dem Referenzbild angezeigt werden.
xNormal generiert normale Karten aus einem High-Poly- und Low-Poly-3D-Modell. Dies ist wirklich großartig, wenn Sie mit einer 3D-Modellieranwendung wie Zbrush beginnen möchten, aber trotzdem Ihr Modell innerhalb Ihres Poly-Budgets halten möchten.
Ich habe xNormal verwendet, um die normale Karte für das 3D-Zeichen oben zu generieren.
nDo2 ist ein Photoshop-Plugin, mit dem Sie Normalen mithilfe von Auswahlmöglichkeiten und anderen Funktionen generieren können. Es enthält die gleiche Funktionalität wie CrazyBump und bietet zusätzlich die Flexibilität der Photoshop-Tools.
Ich habe nDo2 verwendet, um die Box mit den Bolzen herzustellen.
Mit Photoshop können Sie eine normale Karte mit verschiedenen Farbkanälen (R, G, B) manuell zeichnen..
Diese Technik ist von Grund auf sehr schwierig. Daher verwenden Künstler Photoshop im Allgemeinen nur zum Ausbessern einer Karte, die von einem anderen Programm erstellt wurde. Wenn beim Generieren von Normalen zufällige Artefakte auftreten, können Sie die Probleme mit Photoshop manuell bearbeiten.
Deshalb verwende ich Photoshop nicht, um Normalen zu malen:
Vielen Dank, dass Sie diesen Beitrag zum normalen Mapping gelesen haben! Ich hoffe, Sie haben viel gelernt und hatten Spaß dabei.
Accentsconagua