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Sombreadores de texturas metálicas para el Diseño Industrial

importantes:

segundo sombreador especular anisotrópico con reflejos especulares definidos y una cantidad de sombras secundarias con diferentes configu-raciones de relieve. Superficies lacadas. Las superficies de metales cepillados algunas veces tienen el problema de atrapar suciedad debido a la finura desus surcos. Para prevenir esto, puedes sellar la superficie con una laca. Esto creará reflejos especulares fuertes y

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definidos, y reflejos especulares anisotrópicos más suaves. Para obtener este resultado, necesitas bajar el valor de los reflejos anisotrópicos e incrementar el valor de solamente un reflejo especular normal. How to unwrap Los reflejos anisotrópicos son usualmente encontrados en objetos de metal que representan geometría primitiva como un tubo, una pelota, una lámina o una caja. Antes de continuar, me gustaria darte unos consejos

1. Trata siempre de desenvolver la malla desde una vista lateral o superior, pero no desde cualquier vista de perspectiva, para evitar cualquier distorsión de las texturas UV que apliques. Si el objeto o las caras no están alineadas a un eje, trata de mirar en la perpendicular de las caras que vas a desenvolver. 2. Para prevenir distorsiones, trata siempre de escalar las caras dentro del editor UV en la misma dimensión en la que están dentro del modelo 3D. Esto es muy importante que lo tengas en cuenta, para las tareas posteriores. 3. Deberias esconder la costura UV, poniendo cualquier geometría adicional encima o rotándola lejos de la vista de la cámara. 4. Usa las costuras para controlar dónde la malla se abre, y así detectar mejor dónde se rompe el reflejo. 5. Rotando una malla en el editor UV controlarás la orientación de las reflexiones especulares. Piensa en el UV como una única direccion. 'UV' podría ser hacia arriba/hacia abajo, y en una versión rotada 90 grados, digamos 'VU', podria ir de izquierda a derecha.

6. Para crear reflejos anisotrópicos suaves y fluidos en objetos curvos, necesitarás tener una superficie muy suave usando subdivisiones

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suaves o el modificador 'subsurface'. Si no, verás esquinas afiladas en los reflejos. Plano: Unwrap > Project from View: este es el objeto más fácil de desenvolver. Asegúrate que miras en la perpendicular al plano. Cilindro: Unwrap > Cylinder from view': para texturizar un cilindro cerrado, es más fácil crear un tubo y desenvolverlo primero. Después deberías hacer un corte circular ('loop cut') muy cercano al extremo que quieras cerrar. Como ya desenvolviste el tubo, los cambios en la malla se actualizarán sobre la propia desenvoltura UV. Selecciona el corte circular superior y disminúyelo escalándolo para cerrar el tubo y así crear una tapa. No fusiones ('merge') los vértices. De esta forma puedes crear un cilindro donde se muestren reflejos lineales en los laterales, y en las tapas reflejos circulares, parecidos a los que vemos en un CD. Caja: Unwrap > Unwrap with seams marked before': una caja es una forma muy sencilla de desenvolver. Sólo tienes cuatro lados y dos tapas. Sin embargo, en contraste con el cilindro, la caja sólo puede mostrar reflejos lineales.

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Esto significa que la tapa mostrará los reflejos linealmente desde una cara adyacente hasta la otra, pasando por la tapa. Las otras dos caras proporcionarán reflejos especulares anisotrópicos, que no se juntarán con los reflejos especulares de, al menos, una tapa. Si coges un pequeño cubo de acero y tratas de cepillar cada lado con lija, verás que sólo puedes conectar 4 lados consecutivos cíclicamente. Y sin embargo, no es posible integrar las otras dos caras. Esfera: Unwrap > Sphere from view': También es muy fácil desenvolver una esfera. Vete a una vista lateral y desenvuélvela. Notarás que los polos muestran algunos defectos más oscuros. Para arreglar esto, borra las dos puntos superiores de los polos, para posteriormente abrir la esfera. Haz una selección circular en anillo ('loop ring') , estrúyela, y disminúyela escalándola para cerrar el polo. Mueve el nuevo anillo a la misma posición de los vértices que borraste anteriormente, para conservar la curvatura original en los polos de la esfera. Como en el cilindro, no combines los vértices del anillo para cerrar la esfera.

de tu objeto, tendrás que utilizar diferentes métodos de desenvoltura ('unwrapping') para obtener buenos resultados. En mi objeto de prueba quiero desenvolver un objeto cilíndrico que contiene otro elemento extruído. Paso 1: Construyendo el cuerpo base. Ya que necesitas una superficie muy alisada para que reciba reflejos anisotrópicos suaves, prefiero crear objetos cilíndricos a partir de cubos, utilizando el modificador 'subusurface' para que los redondee. Comenzando con una caja, borro las tapas y hago dos cortes cíclicos. (Imagen 1) Voy a la vista lateral y desenvuelvo la caja desde allí, como con el cilindro. Luego

redimensiono

las

caras

en

el

Formas compuestas: Dependiendo

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editor UV, para que tengan un tamaño similar a las caras en la malla 3D. (Imagen 2). Ahora comprobemos el resultado. Activa 'subsurf' con un valor de 'render' de 5, y

jo. Paso 2: Mejorando la geometria y desenvolviendo ('unwrapping'):

crea un material que tenga la opción 'Tangent V' (panel 'shaders') activada. Establece el suavizado a las caras de los objetos y haz una previsualización del 'render'. Verás un bonito y suave reflejo anisotrópico. (Imagen 3). Puedes jugar un poco con los valores de configuración de la renderización del 'subsurf'. Incrementando y decrementando el valor del 'render', y haciendo previsualizaciones rápidas, verás el efecto que provoca la suavidad de la superficie sobre la fluidez del refle-

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Seleccionemos una cara y extruyémosla. Comprueba el resultado en el editor UV. Como puedes ver, las nuevas caras se solapan y una rápida visualización del 'render' muestra un mal resultado. (Imagen 4) Necesitamos seleccionar las nuevas caras, con el modo de selección de

caras, y desenvolverlas con 'U > Unwrap'. Volviendo al editor UV veremos que las proporciones de escalado están desactivadas y tenemos que corregirlo manualmente.(Imagen 5). Selecciona todas las caras de los objetos, con el modo de seleccion de caras, ve al editor UV y escala disminuyendo las nuevas caras, para que tengan las mismas proporciones que en la malla 3D.(Imagen 6)

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Selecciona otra cara y verás que algunas

aristas no solapen las caras, tendrán posiciones y orientaciones UV diferentes, y el reflejo no fluirá por las dos caras conectadas.(Imagen 9) También roté la cara para mostrar cómo

Es muy importante mantener intactas las orientaciones de las caras. Ve al modo

veces el color cambia dependiento de la orientación. Sin embargo, en el caso que la arista inferior de una cara sea roja y la arista superior de la cara inferior sea verde, en el modo de seleccion de cara, y en el editor UV sea lo mismo, entonces estará bien, pues se solapan y comparten las mismas coordenadas en el espacio 2D. (Imagen 8). En el caso que en el editor UV las dos

de selección de caras y selecciona una cara. Verás dos aristas amarillas, una verde y una roja. Las aristas roja y verde representan la orientación UV. (Imagen 7)

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eso afectaría la orientacion de reflejos y las texturas usando coordenadas UV.

los las

Aplica una textura 'voronoi' escalada y estírala a lo largo de un eje, mientras deseleccionas en 'Map Input' los ejes que sean perpendiculares a la dirección

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de los reflejos especulares anisotrópicos. Mapea la textura al canal Normal, selecciona el modo de mapeo UV, realiza una vista previa rápida y disfruta de este efecto tan bonito. (Imagen 10) Como puedes ver, los reflejos fluyen bastante bien sobre la geometría.

en el editor UV se distorsionan las proporciones de las caras nuevas, por lo

El último paso es para incluir otro corte

que también se distorsiona la textura un poquito. En otras palabras, como puedes ver las aristas superiores de las caras extruídas muestran lineas más estiradas, mientras que los lados restantes están mejor.

Paso 3: Arreglando la fluidez de la textura: Sin embargo, la textura procedural parece tener algunas malas costuras. Esto se debe a que no soldamos en el editor UV las nuevas caras a las caras del cubo. Hagámoslo ahora. Seleccionamos las caras de las partes recién extruídas y las movemos al hueco del cubo desenvuelto. Usando el modo de ajuste ('snap') a pixels, te ayudará a mover las caras. Estíralas para que rellenen el hueco y selectivamente fusiona ('weld') los puntos de las caras que se solapan. Haz una prueba de renderizado y verás que la textura procedural fluye perfectamente sobre la gemoetría. (Imagen 11).

cuando el valor del escalado llegue a 0 para x, y, y z.(Imagen 13).

cíclico cercano al borde superior inicial, y crear un agradable borde redondeado en la tapa. (Imagen 14)

Paso 4:Acabando: Cerremos la tapa superior. Similar a la desenvoltura del cilindro, añadimos un corte cíclico muy cerca del borde superior del cubo. Selecciona el borde superior y escálalo disminuyéndolo hasta que las aristas choquen las unas contra las otras. (Imagen 12)

(Render final: metal cepillado)

Para hacerlas que se toquen perfectamente usa la tecla CTRL y libera el botón del ratón

El inconveniente de este último paso es que

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Comentarios Voy a intentar darte buenas maneras de texturización y de modelado. No trates de hacer tu objeto demasiado complicado. También, debes tener en cuenta que con una buena textura puede que no sea necesario mostrar toda la geometría. Dibujando los modelos de tus objetos en modo alambre, con caras de cuatro lados ('quads'), antes de modelarlos, te ayudará a planificar el diseño y ahorrarte mucho tiempo al final. Comenzar de nuevo desde el principio es siempre frustrante especialmente cuando te das cuenta que, si se hubiese planeado un poco mejor, ya habrías terminado. Con la superposición de los materiales secundarios, obtendremos unas bonitas y brillantes reflexiones especulares, en particular a lo largo de los bordes, como en el borde superior del cilindro. Experimenta con los métodos que te he mostrado. Por ejemplo, el editor UV es perfecto para crear distorsiones curiosas en reflejos anisotrópicos. Deja que las caras solapen o roten otras caras y después suéldalas rotándolas otra vez en la malla principal. Los resultados no serán muy realistas o útiles para representar un objeto real. Pero pueden ser muy útiles para algo experimental u otros casos en los que esto funcione.

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(Imagen 15)

2. Sombreador forjado.

para

metal

Modelado de una pulsera Para crear una pulsera forjada, estrecho los extremos con una prensa y los aplano en redondo. (La definición de aplanar: alisar las irregularidades de la superficie de una pieza de metal, golpeándola varias veces con un martillo) Esto produce unos finos extremos redondeados con forma cónica, que pueden ser texturizados. Para eso utilizo principalmente un martillo en forma de bola. A través del texturizado, convierto la sección transversal redonda a una con forma de octágono.

suavizado ('set smooth') a todas las caras, y plegando las aristas a lo largo del cuerpo, crearemos una forma redondeada, aunque con los bordes afilados. Quiero tener un extremo aplanado y enrollarlo en forma de bucle. Ya que los extremos están aplanados, difícilemente estarán texturizados. Para modelar esto, necesito convertir la forma de octágono a una forma rectangular y mover los puntos centrales hacia los lados para modelar las aristas más afiladas. En los pasos siguientes disminuiré ligeramente el grosor del modelo y crearé el bucle (Imagen 17).

Esta forma tiene que ser reproducida través del modelado. Comienzo en el centro de la pulsera y creo un octágono. Extruyendo y disminuyendo con el escalado cada nueva extrusión, puedo rápidamente construir la pieza principal de la pulsera (Imagen 16).

Activando

el

'subsurf',

aplicando

el

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desplazamiento (p.ej. trabajando desde fuera hacia el interior de la geometría), el blanco moverá los polígonos hacia afuera o hacia adentro.El negro tendrá el efecto contrario. El gris neutro no moverá ninguna geometría.

Debido a la presión aplicada durante el doblez, los bordes del metal se levantarán un poco. En este caso, puede ser que tenga más sentido dejar los puntos centrales donde están y con el escalado disminuir la distancia entre los puntos centrales que definen el bucle (Imagen 18).

Por lo tanto es recomendable que no trabajes con transiciones de blanco a negro. Solamente usa el negro para neutralizar transiciones grises dentro de la banda de color, y seleccionando la opción No RGB. De esta forma puedes controlar fácilmente la dirección del desplazamiento con el botón 'Disp' de la pestaña 'Map To' . Stencil > cómo controlar la mezcla de mapas de desplazamiento:

Podemos utilizar la opción de plegar ('edge crease') para afilar selectivamente los bordes de la pulsera. Las aristas a lo largo del bucle tendrán un valor alto para producir bordes afilados, mientras que las aristas más cercanas al centro de la pulsera los tendrán más bajos para producir una transición más suave entre las aristas del bucle y las aristas de la base (Imagen 19).

Creando el sombreador Antes de que profundicemos en el diseño del sombreador, quisiera darte una

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información básica que es importante conocer, para conseguir un control total en la creación de tu sombreador. Displacement > cómo controlar el desplazamiento: Cada mapa de desplazamiento debería utilizar una escala de grises. Utilice la opción 'No RGB' del panel 'Map To' para convertir las bandas de colores en escala de grises. El blanco y el negro son los dos extremos de cualquier movimiento de desplazamiento. El valor del desplazamiento controlará la distancia entre estos dos extremos. Dependiento de cuál sea la dirección del

Para mezclar dos texturas distintas, hay que poner entre ambas una textura de máscara, que tenga activadas las opciones 'No RGB' y 'Stencil' del panel 'Map To'. La opcion 'No RGB' te dará mayor control sobre la mezcla, ya que está basada en valores de escala de grises. Esta opción también permite usar la banda de colores. El blanco significará que es 100% transparente y el negro que es totalmente opaco. Los valores grises representarán valores de transición entre el blanco y el negro, en otras palabras, entre lo transparente y lo opaco.

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Como ya mencioné, tenemos una transición entre la parte octogonal texturizada y la parte rectangular no texturizada del cuerpo. Creando un material pare esto sería fácil. Sólo necesitarías aplicar una textura de celdas como mapa de desplazamiento para el cuerpo principal, un segundo mapa de textura con un valor de desplazamiento mucho más bajo, y una textura de mezcla para combinar las dos anteriores texturas de desplazamiento, justo donde la sección de la forma cambia. A mi entender, todavía no es posible mezclar diferentes canales de materiales utilizando la información de desplazamiento. Actualmente sólo se soporta la salida del color. Arreglando esta limitación, permitirá la creación de un sombreador a capas con diferentes parámetros de desplazamiento, utilizando el sistema de nodos. Una vista esquemática de lo que sería esto: Arbol del sombreador de metal forjado: mezcla - canal uno: 1. textura de desplazamiento (valor 'voronoi' alto) - canal dos: textura plantilla (stencil - mapa uv pintado a mano) - canal tres: 2. textura de desplazamiento (valor 'voronoi' bajo)

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Esto significa que tendremos que crear a mano un mapa de desplazamiento que nos dé valores de desplazamiento altos y bajos, allá donde se necesiten. Esto no es muy difícil y puede dar unos resultados muy convincentes. Con los mapas pintados a manos también tienes más control sobre el resultado final. Pero también te lleva más tiempo hacerlos. Desenvolviendo ('unwrapping') y exportando el patrón de caras UV (UV Face Layout). Todo lo que tenemos que hacer es desenvolver nuestra pulsera y rectificar el patrón de las caras en el editor UV. Ejecuta el script 'Save UV Face Layout' y salva el resultado pulsando F1(Imagen 20).

Puedes modelar una mitad de la pulsera, texturizarla y después coser un duplicado de la misma en el extremo. Las coordenadas UV se transfieren con el duplicado. Preparando ('baking') la textura Para preparar una textura de desplazamiento para el 'render' final, necesitamos aplicar una textura al canal Color en la pestaña 'Map To'. Como hicimos antes, recomiendo la textura 'Voronoi'. En la pestaña 'Map Input' , incremento el valor de escala para x,y y z, para crear suficientes caras pequeñas. Ya que primero desenvolví la pulsera, la textura procedural se ajustará muy bien al cuerpo cilíndrico. Cambia al editor UV y lanza el script 'Texture Baker'. Cuanto más grande sea el tamaño del fichero, más definido será el resultado final. Como trabajamos con pixels y no con un mapa procedural, deberías asegurarte que tu mapa de desplazamiento suministra la información de pixels suficiente como para evitar la apariencia de puntos gordos. Componiendo el mapa de desplazamiento en Photoshop. Carga ambas imágenes, la textura preparada y el fichero del patrón de caras UV, en el Photoshop y combínalos juntos en un solo fichero. Aplica una

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capa de máscara a la capa de la imagen de la textura. Crea un gradiente que vaya de opaco hasta el 80% de transparencia, y ensombrece la parte superior de la textura, empezando donde el patrón de las caras UV muestra el incio del bucle de la pulsera. Oculta el resto de las capas y exporta esta imagen como un fichero jpeg de alta resolución.

seleccionamos 'UV'. Vamos a la pestaña 'Map To', deseleccionamos 'Col' y seleccionamos 'Disp'. Establecemos el valor 'Nor' a 0 y el valor 'Disp' a algo parecido a 0.045. Dependiendo de la escala de grises de tu mapa de desplazamiento, necesitarás incrementar o decrementar el valor de 'Disp' hasta conseguir un efecto realista.

Creando un mapa de suciedad. Las superficies de plata forjada, tienden a recoger suciedad en los surcos más profundos provocando una pérdida del lustre. Los salientes más pronunciados se van puliendo con el uso. Las zonas sucias reflejan menos que las zonas más pulidas. Guardemos la composición que acabamos de crear como un fichero Photoshop y démosle el nombre de 'reflection_dirt_map'. Apliquemos un efecto 'level layer' e incrementemos el contraste entre el blanco y el negro. También puedes bajar el valor de salida moviendo el botón deslizante un poco hacia el negro, a un valor gris oscuro. Esto resaltará el blanco de los bordes y hará más brillantes las zonas oscuras. Como la suciedad no es uniforme, aplicamos un filtro de ruido monocromático a la capa de la textura preparada. Oculta el resto de capas y exporta la imagen como un fichero jpeg de alta resolución (Imagen 21).

Adicionalmente crearemos un canal para la reflexión y el mapa de suciedad. Añadimos un segundo canal y establecemos el modo de mapeo a 'UV'. Además de la opción 'Col', seleccionamos la opción 'Ray Mir'. Esta última te permite hacer uso de los valores del mapa de reflexión, para definir qué áreas de la pulsera serán reflexivas y cuáles no. Los valores grises definirán la transición entre las zonas que son reflexivas y las que no lo son. Dejando la opción 'Col' seleccionada, permitirá que se muestren los valores de suciedad donde la superficie no refleja. Es curioso ver cómo ambas opciones trabajan juntas en un mapa de imagen (Imagen 22).

Creando el material de plata forjada.

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Img 21

Cambiar a la ventana 'Material' (F5), crear un nuevo material y activar 'Ray Mirror'. Pero no tocar el valor 'Ray Mir'. Selecciona 'Blinn' para los reflejos especulares y crear un reflejo muy definido. Primero crearemos un canal para el mapa de desplazamiento. Vamos a la pestaña 'Texture' y creamos un canal. En la pestaña 'Map Input',

Img 22

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Cambia a la ventana 'Texture' (F6) y crea una textura 'Image'. Carga el fichero jpeg con el mapa de desplazamiento preparado. Deselecciona el parámetro 'Interpolation' y establece el valor de 'Filter' a 0.1, para evitar un suavizado adicional de tu mapa. Crea una textura 'Image' adicional y carga el fichero jpeg con el mapa de suciedad y reflexión. Mientras tanto, deselecciona 'Interpolation' y pon el valor de 'Filter' a 0.1. Para facilitar el trabajo con las texturas, selecciona la función 'auto naming', o

hayas construído lo básico de tu modelo y lo hayas texturizado. Además, pinté un poco en el mapa de desplazamiento para alisar adecuadamente algunas areas desplazadas. Cuando curvé la pulsera, aproveché para alisar algunas áreas de la superficie texturizada. Usando un mapa de desplazamiento pintado a mano, te la posibilidad de ver rápidamente las irregularidades. Con un mapa procedural puro, no serías capaz de hacer eso tan fácilmente.

Img 23

dale tu directamente un nombre único a cada una (Imagen 23). Y ya está hecho. Puedes pulsar 'render' y previsualizar los resultados. Comprueba las sombras. Ellas te muestran los desplazamientos de la superficie de la pulsera. Comentario. Los objetos creados a mano, con frecuencia muestran una serie de irregularidades e imperfecciones en la

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superficie y la forma. Como puedes ver en el modelo final de la pulsera, aparecen algunas de estas deformaciones. Por ejemplo, cada bucle es diferente. Yo moví y eliminé un poco de la geometría. Lo hice después de unir las dos mitades de la pulsera. De esta manera, ahorré tiempo en crear dos caras diferentes, que me hubieran obligado a crear también dos mapas de imagen propias. Sólo deberías hacer esto una vez que

Modificador de desplazamiento. La próxima versión de Blender vendrá con una previsualización interactiva del desplazamiento. Este modificador te permitirá ver la geometría desplazada en tiempo real. El nivel del modificador de sudivisión afectará a la precisión de la previsualización. Cuanto más alto sea el nivel, más fino será el detalle, pero también más lento. Es perfecto para objetos pequeños, pero no es muy eficiente para previsualizar todo a la vez. Por lo que intenta trabajar con un solo objeto a la vez. Se soportan las texturas procedurales y los mapas de imágenes. Como Blender integra un módulo de pintura, puedes crear tu mapa de imagen de desplazamiento en Photoshop, aplicarlo en Blender para el modificador de desplazamiento y previsualizar el resultado. En el caso de que necesites

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