Activitats

Textures basades en mapa de bits

L’objectiu d’aquesta activitat és identificar la relació entre les textures i els mapes de bits.

Responeu les següents preguntes:

  1. Quina és la diferència més rellevant entre una textura basada en mapa de bits i una textura procedimental?
  2. Tots els formats de mapes de bits són vàlids com a mapa de textures?

  1. La generació dels mapes de textura basada en mapes de bits correspon a un procediment on hi ha una intervenció i edició manual. Aquesta manipulació manual controla tot el procés de creació del mapa de textura, des de la idea fins a la seva execució. Aquest control i predictibilitat del resultat del mapa de textura basada en mapa de bits contrasta amb el component d’aleatorietat dels mapes de textures procedimentals, ja que el factor humà no pot preveure exactament com serà el patró visual resultant del mapa de textura procedimental. D’altra banda, el contingut del mapa de textures basades en mapes de bits no està subjecte a un patró en concret, com passa en el cas dels mapes de textures procedimentals. Això fa possible que qualsevol imatge o dibuix digital pugui funcionar com a mapa de textura si s’ajusta a les necessitats del projecte 3D.
  2. Depèn fonamentalment del programari 3D. Per exemple, en el cas d’Autodesk Maya, podeu importar imatges basades en els formats PNG, TIF, JPEG, GIF o PSD. En aquestes situacions sempre és recomanable consultar la documentació oficial del programari per conèixer la llista de tots els formats suportats com a fitxer d’entrada per a la generació de mapes de textura.

Pintada en 3D directa sobre la geometria

L’objectiu d’aquesta activitat és identificar el procediment o tècnica de pintada en 3D directa sobre la geometria del model.

Responeu les següents preguntes:

  1. Quin és el motiu principal pel qual hi ha una presència important de programari professional dedicada a la pintada en 3D directa sobre la geometria, com Mari, de l’empresa Foundry, o Substance Painter, de l’empresa Allegorithmic?
  2. Quina relació té aquesta metodologia d’aplicació de les textures amb Autodesk Maya?

  1. La metodologia clàssica d’edició i aplicació de mapes de textures basades en mapes de bits és a través del mapatge UV del model. Aquest sistema -que continua vigent a dia d’avui- presenta una sèrie d’inconvenients que la pintada en 3D directa vol evitar: per una banda, resulta un procés més intuïtiu que el mapatge UV i la realització del mapa de textura; per una altra, s’evita l’ús d’un editor extern 2D per a la generació del mapa de textura. En aquest cas, l’usuari disposa de totes les eines dins del programari 3D.
  2. Autodesk Maya disposa d’un editor propi per a la pintada en 3D directa sobre la geometria anomenat 3D Paint Tool.

Pintada en 2D sobre la referència dels mapes UV

L’objectiu d’aquesta activitat és identificar la importància d’un bon mapatge UV en la generació de mapes de textures.

Vegeu el següent mapatge UV del model d’un cap de dona (figura) i determineu si és o no un bon mapatge per a la pintada en 2D del mapa de textura.

Figura Mapatge UV del cap de dona

Aquest mapatge UV és correcte i, per tant, resultarà de gran ajuda per a la pintada en 2D del mapa de textura basada en la seva referència. Les raons que expliquen que és un bon mapatge són:

  • Només hi ha una illa de la projecció del model i, per tant, un cop es projecti el mapa de textura pintada només hi haurà visible un “tall” (seam) en la part del darrere.
  • El fet que només hi hagi un tall permet que la pintada en 2D sigui contínua i uniforme. Un mapatge UV de moltes illes en el cas de models orgànics implica un treball de pintada més difícil, així com un resultat poc homogeni un cop projectat el mapa sobre la geometria del model.

Generació de mapes 2D a les resolucions necessàries

L’objectiu d’aquesta activitat és identificar la importància de la resolució en la generació de mapes 2D.

Responeu les següents preguntes:

  1. Per què les resolucions de textures són sempre potències de dos (512×512, 1024×1024, 2048×2048)?
  2. És necessari comprar un monitor 4K per veure textures 4K?
  3. Per què en el camp dels videojocs 3D s’utilitzen diferents resolucions?

  1. Aquesta és una demanda del processador gràfic (GPU): el càlcul de multiplicacions i divisions per dos és immediat, fet que tindrà una particular rellevància en la tècnica i l’ús dels mipmaps com a textures de diferents resolucions d’un mateix model 3D.
  2. Amb un monitor 4K podríeu apreciar millor la definició de la textura i obtenir una experiència visual superior a la d’un monitor de menor resolució. Però en ambdues les textures serien sempre de 4K.
  3. El problema que plantegen els videojocs 3D en relació amb la resolució dels mapes de textures és la distància entre la càmera de l’espectador i el model/s:
    • Cal aplicar una textura d’alta resolució si l’objecte està lluny de l’espectador?
    • Si fos així, significaria que tots els models visibles per l’espectador, independentment de la distància respecte a aquest, mostrarien una textura d’alta resolució, fet que provocaria un impacte negatiu en el rendiment del videojoc. Per aquest motiu s’utilitza la tècnica del mipmapping, que bàsicament representa la creació de mapes de textura a diferents resolucions del model per fer més eficient la representació d’aquest en funció de la distància amb l’espectador.
    • D’altra banda, el fet que les textures de diferent resolució ja estiguin generades estalvia un altre escenari a evitar: estalvia el màxim de “treball” al processador gràfic en pintar l’escena.

Generació de mapes 2D segons els diferents canals

L’objectiu d’aquesta activitat és identificar la utilitat dels mapes 2D segons els diferents canals.

Responeu les següents preguntes:

  1. Quina diferència hi ha entre un mapa de relleu i un mapa de desplaçament?
  2. Per què és més habitual l’ús del mapa de normals basat en l’espai de tangència que no pas en l’espai de l’objecte?
  3. Que tenen en comú el mapa de normals, el de relleu i el mapa d’il·luminació?

  1. La diferència més òbvia és que la primera, el mapa de relleu, no modifica la geometria del model. En canvi, el mapa de desplaçament sí que modifica la geometria del model, per la qual cosa, per aconseguir un resultat òptim, requereix una geometria de molt alta poligonització, fet que no és necessari (tot el contrari) per a l’aplicació del mapa de relleu.
  2. Els dos models (espai de tangència i espai de l’objecte) tenen en comú modificar l’orientació de les normals del model 3D en el moment del render. Però hi ha una diferència important: el primer no té en compte cap més referència de coordenada que l’orientació de cadascun dels polígons del model 3D. Això permet que l’espai de tangència, com a model de mapa de normal, sigui molt utilitzat en aquells models dinàmics, ja que, independentment de la forma del model 3D, es mantindria la integritat del mapa de normals i, per tant, l’exclusió de possibles artefactes visuals del material del model.
  3. Els tres són, en realitat, estratègies gràfiques d’estalviar càlcul de processador en el moment de representar models d’alta qualitat gràfica a temps real. Tant el mapa de relleu com el mapa de normals permeten afegir detall al model sense augmentar el nombre de polígons de la geometria del model; el mapa d’il·luminació estalvia una de les parts més feixugues del render, el càlcul de les ombres dels models. Tot plegat, els mapes de relleu, de normals i d’il·luminació, són part responsable de la qualitat dels videojocs d’avui dia.

Anar a la pàgina següent:
Exercicis d'autoavaluació