Alfa kanál, průhledná textura
Nástroje pro práci s obrázky
3D REVUE: Triky s texturami
Kde jsou limity?
Tip 3D REVUE pro architekty
Siesta na Jadranu (ukázka)
Závěrem
Zpět

 

Alfa kanál je soubor informací, které určují průhlednost obrázku. Jsou v něm zaznamenány zpravidla jako maska. Alfa kanál je tedy maska ve stupních šedi uložená spolu s obrázkem. Určuje nejen to, kde bude obrázek průhledný, ale intenzita odstínu šedi umožňuje používat i částečně průhledné a neprůhledné oblasti. My se budeme věnovat především alfa kanálům, které lze uložit v souborech Targa Image (TGA).
Průhlednou texturu můžeme vytvořit přímo v trueSpace - ve nástrojích pro práci s obrázky (Image Utilities). Textura se ukládá ve speciálním formátu TXR.

Go

Jako zdrojový obrázek (Input Image) vložíme připravenou texturu, do které chceme přidat průhledné oblasti. Pak zvolíme metodu přiřazení průhlednosti (Alpha Conversion). Máme tyto možnosti:

• Žádná (None) - pokud chceme jen uložit svou texturu do TXR formátu.
• Podle intenzity (Intensity) - průhledné plochy budou přiřazovány podle barevné intenzity zdrojového obrázku: černá bude neprůhledná, bílá zcela průhledná, modrá (například) bude průhledná méně než žlutá, apod.
• Levý horní roh (Top Left) - textura bude průhledná všude tam, kde se objeví stejná barva, jakou má levý horní roh zdrojového obrázku. Ve zdrojovém obrázku obarvíme všechny průhledné plochy například na světle zelenou a touto barvou také obarvíme bod se souřadnicemi 0, 0. Pozor na to, aby se tato světle zelená neobjevovala tam, kde textura má být neprůhledná. Například na průhledné fotografii louky je volba světle zelené zcela nevhodná. Tento postup neumožňuje vytvoření poloprůhledných oblastí.
• Černá (Black)
• Bílá (White) - oba jsou to postupy analogické k postupu podle levého horního rohu. Program se ale nedívá na barevnou hodnotu bodu 0, 0, ale místo něj použije bílou anebo černou.
• Obrázek (Image) - průhlednost je přiřazována podle barevné hodnoty jiného obrázku. Ideální je obrázek ve stupních šedi. Můžeme tak kombinovat obrázky vymaskované tvarem ze zcela jiného obrázku.

My jsme se v této lekci rozhodli pro používání Targa souborů, které si dokáží nést alfa kanál uvnitř sebe. Například v Corel Photopaintu vytvoříme masku, která je určovatelem průhlednosti. Ta je ukládána přímo v souboru TGA. Ve své podstatě je tento postup identický s poslední metodou vytváření TXR textury.

Go

Průhledné mapy jsou nám velikým pomocníkem nejen přidáváním zvláštních efektů. Významným přínosem je jejich využití při modelování. Správně zvolená průhledná textura dokáže simulovat komplikované 3D tvary.
Řekněme, že chceme vymodelovat strhující pohled na socialisticky kondenzovanou zahrádkářskou kolonii počátku sedmdesátých let. Pozorovatel má například proletět nízko letícím letadlem nad několika desítkami malých zahrádek s dřevěnými budkami navzájem oddělenými standardním modelem drátěného pletiva. Dejte si časový závod s kolegou, který se obětavě vrhne do vytváření jednoho pole plotu spojováním příčně položených tenkých válců. Zatímco jemu se podaří v horečnatém tempu dokončit první plůtek, vy jste již - díky znalosti průhledných textur - hotovi a scénu renderujete. Jak tedy na to?
Podívejme se na jedno pole drátěného plotu. Je to jen průhledný čtverec, který je diagonálně vyplněn neprůhlednými rovnoběžnými přímkami. Skládá se z plochy, kde drát je, a z plochy, kde drát není a tudíž je průhledná. Tady máme jedinečnou možnost pro využití průhledné textury. Nahradíme tím veliké množství příčných válců reprezentujících jednotlivá vlákna pletiva a tím si nejen ušetříme práce, ale zejména snížíme nároky na překreslování scény. Navíc máme možnost vytvořit mnohem komplikovanější strukturu pletiva - místo studených socrealistických mřížek typu X není problém vytvarovat zajímavé secesní ornamenty několika jednoduchými tahy štětcem v libovolném programu pro kreslení 2D grafiky.

Go

1. "Jaggies" na zvětšené bitmapě
Průhledná textura vytvořená bitovou mapou se zvětšuje jako každá jiná - zvětšování jednotlivých obrazovkových bodů mapy (pixelů) na větší a větší čtverce. Z původně oblých hran se stávají zubaté schody.

Tento problém vyřešíme nahrazením průhledné textury plošným křivkovým modelem importovaným například z CorelDRAW. Nakreslíme si tvar a strukturu pletiva a importujeme tyto křivky do pole plotu. Scéna bude komplikovanější než v případě průhledné textury, ale přesto únosná na překreslování než 3D model každého drátu.
Proč tedy nepoužívat plošné křivkové modely vždy? Představte si, že chcete vytvořit a animovat například síť fotbalové branky. I když můžeme 2D vektorový řez deformovat jako každý jiný objekt, jsou zde určité limity. Zkuste vytvořit například drátěný model koule vytvořený deformací 2D vektorové křivky. Je o tolik snazší vytvořit v trueSpace běžný model koule a na ten aplikovat průhlednou čtvercovou síť v bitmapě a pak touto texturou objekt potáhnout!

2. Nulová tloušťka plotu při pohledu z boku
Kdyby se pozorovatel zastavil přesně uprostřed jednoho oka v plotě a otočil se o 90°, čímž by směr jeho pohledu byl rovnoběžný s plotem, pletivo by vůbec neviděl. Plocha, na kterou jsme aplikovali texturu nebyla vytažena do prostoru, a proto nemá hloubku resp. tloušťku.
Řešením je opět 2D plocha z křivek, tentokrát vytažená do prostoru (Extrude). Vzniklý model se stává komplikovanější počtem ploch (Faces).

Go

Především architekti využijí dalšího triku, který usnadní oživení scény fotorealistickými postavami. Užití je obecné, ale nejlepšího efektu se dosahuje ve scénách bez animace, resp. ve scénách, kde se oko pozorovatele příliš nepohybuje a je od postav relativně daleko. 3D snímky architektonických návrhů budov a jejich okolí jsou ideálním příkladem. Snímek není animovaný a postavy jsou na něm relativně malé.
Nejdříve se seženeme fotografii postavy, kterou chceme v kompozici použít. Volíme postavy fotografované v prostředí, jenž se 3D scéně podobá. Například lidi zachycené za slunečného dne v městském exteriéru. Postavy v pohybu dodají scéně na dynamice reálnosti.
Fotografii uložíme. V libovolném programu pro práci s 2D grafikou (CorelPhotopaint, Adobe Photoshop) vytvoříme tzv. ořezovou cestu - tedy označíme jednou barvou pozadí postavy. Tato barva bude určovat místa, kde bude objekt průhledný. V praxi je nejvhodnější světle růžová (magenta) anebo azurová (cyan), protože se v v přírodě vyskytují nejméně. Nechceme, aby byla měla postava průhledné břicho kvůli stejné barvě pozadí a trička.
V trueSpace vymodelujeme plochu, která má poměr stran stejný jako poměr stran vymaskované fotografie, aby nedocházelo k deformaci. Na plochu pak již jen jednoduše aplikujeme průhlednou texturu - fotografii postavy a voilá, fotorealistická dáma během několika vteřin uklidňuje na ulici svého psíka.
Více různých postav pak snadno a rychle oživí dříve studenou a prázdnou ulici. Podívejme se, jak na to...

Go

Opět jsem raději použili TGA soubor. Zde je výchozí fotografie dívky u bazénu:

Dívka byla vymaskována. Masku můžeme vidět na následující ilustraci.

V trueSpace jsem připravili scénu s jednou plochou reprezentující písek a vymodelovali jsme slunečník. Do prostoru jsem kolmo položili obdélník, jehož poměr stran co nejpřesněji odpovídá poměru stran fotografie dívky u bazénu. Obdélník jsme pokryli texturou - fotografií ve formátu TGA. Bylo ještě potřeba upravit UV projekci, protože dívka se nám objevila vzhůru nohama.

Pak jsme scénu nasvítili a aktivovali stíny. Slunce na pláži je velice ostré, proto zapínáme vrhání stínů jen jednomu světlu. Abychom neviděli hrany pláže, doplnili jsme scénu o namodralý opar, který můžeme pozorovat i u skutečného moře.

A dívka se již opaluje v rozpáleném písku pod svým vesele barevným slunečníkem.

Go

Děkujeme společnosti HiComp Systems s.r.o. za zapůjčení programu trueSpace4.

Go