Tutorial: Configurar materiais de renderização fisicamente baseados no 3ds Max
Descrição geral
Neste tutorial, irá aprender a:
- Atribua materiais com iluminação avançada a objetos em uma cena.
- Manipule a instanciação de objetos e materiais.
- Exporte uma cena para o formato FBX e selecione opções importantes.
Nota
O procedimento descrito neste tutorial funciona no 3ds Max 2019 e no 3ds Max 2020. Uma mudança na forma como o 3ds Max 2021 exporta mapas de colisão significa que os mapas normais não serão encontrados pelo serviço de conversão se essa versão for usada.
Criar materiais de renderização com base física (PBR) no 3ds Max é uma tarefa simples. É semelhante em muitos aspetos à configuração de PBR em outros aplicativos de criação de conteúdo, como o Maya. Este tutorial é um guia para a configuração básica do sombreador PBR e exportação FBX para projetos de Renderização Remota do Azure.
A cena de exemplo neste tutorial contém vários objetos de caixa de polígono. Eles recebem diferentes materiais, como madeira, metal, metal pintado, plástico e borracha. Em termos gerais, cada material contém todas ou a maioria das seguintes texturas:
- Albedo, que é o mapa de cores do material e também é chamado de Diffuse e BaseColor.
- Metalomecânica, que determina se um material é metálico e quais peças são metálicas.
- Rugosidade, que determina o quão rugosa ou lisa é uma superfície. Também afeta a nitidez ou desfocagem dos reflexos e destaques em uma superfície.
- Normal, que adiciona detalhes a uma superfície sem adicionar mais polígonos. Exemplos de detalhes são pitting e amassados em uma superfície de metal ou grãos em madeira.
- Oclusão ambiente, que é usada para adicionar sombreamento suave e sombras de contato a um modelo. É um mapa em escala de cinza que indica quais áreas do modelo recebem iluminação total (branco) ou sombra total (preto).
Preparar a cena
No 3ds Max, o processo para configurar um material PBR é o seguinte.
Para começar, vamos criar vários objetos de caixa, cada um dos quais representa um tipo diferente de material.
Gorjeta
Vale a pena notar antes de começar a criar ativos para Renderização Remota que ele usa medidores para medição.
Portanto, é uma boa ideia definir as unidades do sistema da sua cena para metros. Também é uma boa ideia definir Unidades como metros nas configurações de exportação FBX ao exportar uma cena.
A captura de tela a seguir mostra as etapas para definir as unidades do sistema para medidores no 3ds Max.
No menu principal, vá para Personalizar>Configuração de Unidades Configuração>de Unidades do Sistema. Em Escala de Unidade do Sistema, selecione Medidores:
Podemos agora começar a criar os modelos. Na cena de exemplo, criaremos vários objetos de caixa, cada um representando um tipo de material diferente. Por exemplo, metal, borracha e plástico.
Gorjeta
Quando você cria ativos, é uma boa prática nomeá-los adequadamente à medida que avança. Isso os torna mais fáceis de encontrar mais tarde se a cena contiver muitos objetos.
Renomeie os objetos, conforme mostrado na captura de tela a seguir:
Atribuir materiais
Agora que temos alguns objetos em nossa cena, neste caso vários cubos, podemos começar a configuração do PBR:
Na barra de ferramentas principal, selecione o ícone Editor de material, conforme mostrado na captura de tela a seguir. Você também pode selecionar M no teclado para abrir o editor. O Editor de material tem dois modos que você pode selecionar na lista Modos: modo Editor de material compacto e modo Editor de material de ardósia. Como essa cena é relativamente simples, usaremos o modo compacto.
No Editor de Materiais, você verá várias esferas. Estas esferas são os materiais. Vamos atribuir um desses materiais a cada objeto (cada caixa) na cena. Para atribuir os materiais, primeiro selecione um dos objetos no visor principal. Em seguida, selecione a primeira esfera no Editor de material. Depois de atribuído a um objeto, o material selecionado será realçado, como mostra a imagem seguinte.
Selecione Atribuir material à seleção, conforme mostrado. O material agora é atribuído ao objeto selecionado.
No Editor de materiais, você pode escolher entre uma ampla seleção de tipos de materiais, dependendo de suas necessidades. Normalmente, o tipo de material é definido como Standard por padrão. Este material é um material básico que não é adequado para a configuração de PBR. Portanto, precisamos mudar o tipo de material para um material PBR. O Material Físico é o material preferido do 3ds Max para projetos de Renderização Remota do Azure.
No Editor de materiais, selecione a guia Padrão . No Navegador de Materiais/Mapas, selecione Material Físico. Esta ação converte o material padrão atribuído em um material físico PBR.
No Editor de Material, agora você vê as propriedades do Material Físico, conforme mostrado na captura de tela a seguir. Agora você pode começar a atribuir texturas ao ativo.
Como você pode ver, há uma ampla gama de mapas e texturas que você pode adicionar ao material. Para este tutorial, usamos apenas cinco slots de textura no material.
Gorjeta
É uma boa prática nomear seus materiais adequadamente, conforme mostrado na captura de tela anterior.
A forma como você gera suas texturas pode variar de acordo com a preferência ou uso. Por exemplo, talvez você queira usar texturas de mosaico que possam ser aplicadas a qualquer ativo. Ou você pode precisar de partes específicas de um projeto ou ativo para ter seus próprios conjuntos personalizados de texturas. Você pode querer usar texturas de mosaico genéricas que você pode obter online. Você também pode criá-los você mesmo em aplicativos como Photoshop, Quixel Suite e Substance Suite.
Antes de começarmos a atribuir texturas, precisaremos considerar as coordenadas de textura do ativo (UVW). É uma prática recomendada quando você aplica quaisquer texturas a um modelo para garantir que o modelo seja desembrulhado. (As texturas não serão exibidas corretamente sem o desembrulho UV adequado.) É especialmente importante para os nossos propósitos porque queremos usar um mapa de Oclusão Ambiente (AO) no nosso modelo. Ao contrário do Stingray Shader no Maya, o Material Físico no 3ds Max não tem um slot de textura AO dedicado. Então, vamos aplicar o mapa AO para outro slot. Para permitir que ele seja usado separadamente das outras texturas (texturas de azulejo, por exemplo), vamos atribuir-lhe um canal de mapa UVW próprio.
Começaremos atribuindo um modificador UVW de desembrulhar ao modelo, conforme mostrado na captura de tela a seguir.
No editor de propriedades de objetos selecionados, selecione a lista de modificadores. Na lista suspensa exibida, role para baixo e selecione Desembrulhar UVW. Esta ação aplica um modificador UVW de desembrulhar ao ativo.
O canal do mapa está definido como 1. Normalmente, você fará o desembrulhar principal no canal 1 do mapa. Neste caso, o objeto foi desembrulhado sem coordenadas de textura sobrepostas (UV).
O próximo passo é criar um segundo canal de mapa UV.
Feche o editor UV se estiver aberto. Na seção Canal do menu Editar UVs, altere o número do canal para 2. Mapa canal 2 é o canal esperado para mapas AO.
Na caixa de diálogo Aviso de alteração de canal, você pode mover os UVs existentes no canal 1 para o novo canal 2 ou Abandonar os UVs existentes que criarão um novo UV desembrulhado automaticamente. Selecione Abandonar somente se você planeja criar um novo desembrulhar UV para o mapa AO que difere dos UVs no canal 1 do mapa. (Por exemplo, se você quiser usar texturas de mosaico no canal 1.) Neste tutorial, vamos mover os UVs do canal um para o canal 2 porque não precisamos editar o novo canal UV.
Nota
Mesmo que tenha copiado (movido) o desembrulhar UV do canal de mapa 1 para o canal de mapa 2, pode fazer as edições necessárias nos UVs do novo canal sem afetar o canal de mapa original.
Agora que criamos o novo canal de mapas, podemos retornar ao Material Físico no Editor de Materiais e começar a adicionar nossas texturas a ele. Primeiro, adicionaremos o mapa AO porque há outra etapa para permitir que ele funcione corretamente. Depois que o mapa AO é conectado ao nosso material, precisamos configurá-lo para usar o canal de mapa 2.
Como observado anteriormente, não há slot dedicado para mapas AO no Material Físico do 3ds Max. Em vez disso, aplicaremos o mapa AO ao slot de rugosidade difusa.
Na lista Mapas Genéricos do Material Físico, selecione o slot Sem Mapa ao lado de Rugosidade Difusa e carregue o mapa AO.
Nas propriedades de texturas AO, o canal de mapa é definido como 1 por padrão. Altere este valor para 2. Esta ação conclui as etapas necessárias para adicionar seu mapa AO.
Importante
Este é um passo importante, especialmente se os seus UVs no canal 2 forem diferentes dos do canal 1, porque o AO não será mapeado corretamente se o canal errado for selecionado.
Agora vamos atribuir o mapa normal ao material PBR. Esta ação difere um pouco do processo em Maya. O mapa normal não é aplicado diretamente ao slot de mapa de impacto. (Não há nenhum slot de mapa normal no Material Físico do 3ds Max.) Em vez disso, você adiciona o mapa normal a um modificador de mapa normal, que é conectado ao slot normal.
Na seção Mapas Especiais das propriedades do Material Físico (no Editor de Material), selecione o slot Sem Mapa ao lado de Mapa de Impacto.
No Navegador de Materiais/Mapas, localize e selecione Colisão Normal. Esta ação adiciona um modificador Normal Bump ao material.
No modificador Normal Bump, selecione No Map ao lado de Normal. Localize e carregue o seu mapa normal.
Certifique-se de que o método está definido como Tangent. (Deve ser, por padrão.) Se necessário, alterne Flip Green (Y).
Com o mapa normal corretamente atribuído, podemos atribuir as texturas restantes para completar a configuração do Material Físico. Este processo é simples. Não há configurações especiais a serem consideradas. A captura de tela a seguir mostra o conjunto completo de texturas atribuídas ao material:
Agora que os materiais PBR são criados e configurados, vale a pena pensar em instalar objetos na cena. Exemplo de objetos semelhantes na cena, como porcas, parafusos, parafusos e anilhas. Qualquer objeto que seja o mesmo pode gerar economias significativas em termos de tamanho de arquivo. As instâncias de um objeto mestre podem ter sua própria escala, rotação e transformações, para que você possa colocá-las conforme necessário em sua cena. No 3ds Max, o processo de instanciação é simples.
No visor principal, selecione o(s) objeto(s) que deseja exportar.
Mantenha pressionada a tecla Shift e arraste os ativos para cima usando a ferramenta transformar (mover).
Na caixa de diálogo Opções de clonagem, defina Objeto como Instância e selecione OK:
Essa ação cria uma instância do objeto que você pode mover, girar ou dimensionar independentemente de seu pai e de outras instâncias desse pai.
Importante
Todas as alterações feitas em uma instância enquanto estiver no modo de subobjeto são transmitidas para todas as instâncias do objeto. Portanto, se você estiver trabalhando com componentes de um objeto com instância, como vértices e faces de polígonos, certifique-se de que deseja que todas as alterações feitas afetem todas as instâncias. Lembre-se de que qualquer objeto com instância pode ser transformado em um objeto exclusivo a qualquer momento.
Gorjeta
Ao instalar sua cena, é uma boa ideia criar instâncias à medida que você avança. Substituir cópias por objetos com instâncias mais tarde é difícil.
Uma última coisa a considerar antes de passarmos para o processo de exportação é como você pode querer empacotar sua cena/ativo para compartilhamento. Idealmente, se você passar o ativo para clientes ou membros da equipe, você vai querer que eles sejam capazes de abrir e visualizar o ativo como ele deve ser visto com uma quantidade mínima de barulho. Por isso, é importante manter os caminhos de textura do seu ativo em relação ao arquivo de cena. Se os caminhos de textura para seu ativo apontarem para uma unidade local ou caminho/local absoluto, eles não serão carregados na cena se abertos em um computador diferente, mesmo que o arquivo de .max esteja na mesma pasta que as texturas. Tornar os caminhos de textura relativos no 3ds Max resolve esse problema e é bastante simples.
Na barra de ferramentas principal, vá para File>Reference>Asset Tracking Toggle.
Na janela Rastreamento de ativos, você verá todas ou a maioria das texturas que aplicou aos materiais PBR listados na coluna Mapas/sombreadores .
Ao lado deles, na coluna Caminho Completo , você verá o caminho do local de suas texturas, provavelmente o caminho de sua localização em sua máquina local.
Finalmente, você verá uma coluna chamada Status. Esta coluna indica se uma determinada textura foi localizada e aplicada à sua cena. Ele sinaliza a textura com um destes termos: Ok, Encontrado ou Arquivo ausente. Os dois primeiros indicam que o arquivo foi encontrado e carregado. O último, obviamente, significa que o rastreador não conseguiu localizar o arquivo.
Você pode notar que nem todas as suas texturas estão listadas na janela Rastreamento de ativos quando você a abre pela primeira vez. Isto não é motivo de preocupação. Percorrer o processo de busca de caminhos uma ou duas vezes geralmente encontra todas as texturas de uma cena. O processo de localização de caminhos é o seguinte:
Na janela Rastreamento de ativos, mantenha pressionada a tecla Shift e selecione a textura superior na lista Mapas/sombreadores e, continuando a pressionar Shift, selecione a última textura na lista. Esta ação seleciona todas as texturas na lista. As texturas selecionadas são destacadas em azul. (Veja a captura de tela anterior.)
Clique com o botão direito do mouse na seleção e selecione Definir caminho.
Na caixa Especificar caminho do ativo, selecione o caminho local para suas texturas e substitua-o por
.\. Selecione OK.A janela Rastreamento de ativos será atualizada conforme mostrado na captura de tela a seguir. Essa atualização pode demorar um pouco, dependendo de quantas texturas estão em sua cena e de quão grande ela é.
Observe que a coluna Caminho Completo agora está em branco. Isso significa que a cena não está mais procurando as texturas relevantes em um local específico (absoluto). Ele sempre irá encontrá-los, desde que o arquivo .max ou arquivo FBX relacionado esteja na mesma pasta que as texturas.
Nota
Você pode ter que repetir esse processo algumas vezes para encontrar e resolver todas as texturas e caminhos. Isto não é motivo de preocupação. Basta repetir o processo até que todos os ativos relevantes sejam contabilizados. Em alguns casos, alguns ficheiros não serão encontrados. Nesse caso, basta selecionar todos os ativos na lista e, em seguida, selecionar Remover caminhos ausentes. (Veja a imagem anterior.)
Exportação FBX
Agora que fizemos os caminhos de textura relativos, podemos passar para a exportação FBX. Novamente, o processo é simples, e você pode fazê-lo de algumas maneiras.
Gorjeta
A menos que você queira exportar toda a cena, é uma boa ideia selecionar para exportar apenas os ativos de que precisa. Em cenas que consomem muitos recursos, a exportação pode levar muito tempo.
Se você usou modificadores como Turbosmooth ou Open SubDiv, é uma boa ideia colapsá-los antes de exportar, pois eles podem causar problemas durante a exportação. Certifique-se de salvar sua cena antes de colapsá-la.
Na cena, selecione os ativos que deseja exportar. Na barra de ferramentas principal, vá para Exportação de arquivo>>selecionada.
Na caixa de diálogo Selecionar arquivo para exportação, digite ou selecione um nome de arquivo de saída. Na lista Salvar como tipo, selecione Autodesk (*.fbx). Esta ação abre a janela FBX Export.
Importante
Se você criou instâncias em sua cena, é importante selecionar Preservar instâncias nas configurações de exportação do FBX.
Lembre-se, há algumas maneiras de exportar o arquivo. Se a intenção é compartilhar o FBX junto com seus arquivos de textura em uma pasta / diretório, as configurações mostradas na captura de tela a seguir devem funcionar bem.
Se você preferir não compartilhar grandes pastas/diretórios de texturas junto com o FBX, você pode optar por incorporar as texturas no FBX. Se você incorporar as texturas, todo o ativo, incluindo texturas, será adicionado a um único FBX. Isso combina sua exportação em um único ativo, mas o arquivo FBX será consideravelmente maior como resultado.
Importante
Se o arquivo FBX resultante for maior que 2,4 GB, a versão mínima especificada nas configurações de exportação FBX deverá ser 2016 ou posterior. (Veja a captura de tela anterior.) As versões mais recentes têm suporte a 64 bits, por isso suportam ficheiros maiores.
Se quiser exportar a cena com texturas incluídas, na janela *FBX Exportar, selecione Incorporar mídia.
Selecione o resto das suas definições e, em seguida, selecione OK:
Quando você exporta para FBX enquanto usa um material físico, você provavelmente verá o seguinte aviso depois de selecionar OK na janela FBX Exportar:
Este aviso informa que os materiais exportados podem não ser compatíveis com outros pacotes de software. Como o Material Físico é compatível com a Renderização Remota do Azure, você não precisa se preocupar com esse aviso.
Selecione OK para concluir o processo e fechar a janela.
Conclusão
Em geral, este tipo de material parece mais realista porque é baseado na física da luz do mundo real. Ele cria um efeito imersivo adicional para que a cena pareça existir no mundo real.
Próximos passos
Agora você sabe como configurar materiais com iluminação avançada para objetos em uma cena. Você também sabe como exportar objetos para o formato FBX, que é suportado pela Renderização Remota do Azure. A próxima etapa é converter o arquivo FBX e visualizá-lo na Renderização Remota do Azure.