Texturen vs. Materialien in der 3D-Grafik (Ein kompletter Leitfaden für Anfänger)

Textures vs Materials in 3D Graphics (A Complete Guide For Beginners)

3D-Arbeit ist für Studenten, die neu in diesem Bereich sind, oft verwirrend, insbesondere der Unterschied zwischen Texturen und Materialien. Beides ist grundlegend für die 3D-Kunst. Ohne sie würde die 3D-Szene aus nichts anderem als einer Ansammlung grauer Objekte bestehen.

Texturen und Materialien sind nicht dasselbe

Obwohl sie manchmal austauschbar verwendet werden, um die “Haut” des Modells zu beschreiben, meinen Texturen und Materialien in der 3D-Kunst unterschiedliche Dinge. Ein 3D-Modell kann beispielsweise mehrere Materialien haben, aber nur eine Textur.

Ein Teil der Verwirrung rührt daher, dass Künstler Texturen und Materialien je nach ihrem Stil unterschiedlich verwenden. Es gibt also eine Menge Überschneidungen.

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Texturen

Texturen sind einfach gesagt Bilder, die verwendet werden, um 3D-Objekte zu verkleiden. Es könnte sich um gewöhnliche JPEG- oder PNG-Dateien handeln. Die meisten Künstler erstellen jedoch ihre eigenen Texturen oder verwenden qualitativ hochwertige Bilder aus dem Internet.

Zum Beispiel könnte ein Foto einer Backsteinmauer verwendet werden, um einem 3D-Modell ein realistisches Erscheinungsbild von rotem Backstein zu verleihen.

Texturen können prozedural (d.h. berechnet) oder von einem Künstler in Programmen wie GIMP oder Photoshop erstellt werden. Ein Künstler könnte Fotos von Steinen machen und diese verwenden, um die Oberfläche eines 3D-Objekts zu bemalen. Oder er könnte eine Oberflächentextur von Hand malen, um einen stilistischeren Look zu erzielen.

Einige Objekte verwenden auch mehrere Texturen. In einer Videospielwelt könnte das Gelände beispielsweise gleichzeitig eine Gras-, Straßen- und Felsentextur verwenden. Das Kombinieren von Texturen ist eine großartige Möglichkeit, interessante Effekte zu erzielen, erfordert jedoch etwas Übung, um es perfekt hinzubekommen.

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Materialien

Ein Material steuert das Erscheinungsbild eines 3D-Objekts auf dem Bildschirm. Das bedeutet, dass die meisten Materialien eine Textur als Parameter verwenden. Materialien steuern die Farbe des Objekts und wie reflektierend oder matt die Oberfläche erscheint.

Viele Materialien verwenden ebenfalls mehrere Texturen. Ein Material könnte beispielsweise eine diffuse Textur, eine Normal Map und eine Specular Map verwenden. Dies sind alles verschiedene Arten von Texturen, die jedoch zusammenarbeiten, um das Gesamterscheinungsbild des Objekts zu steuern.

Jedes 3D-Kunstprogramm hat seine eigenen Material-Einstellungen, die das Aussehen des Objekts verändern. Durch die Kombination verschiedener Texturen und Material-Einstellungen ist es möglich, fotorealistische Bilder zu erzeugen.

Materialien & Texturen: Wie sie verwendet werden

Das Wichtigste zu beachten ist, dass man eine Textur nicht auf ein Objekt anwenden kann, ohne ein Material zu haben. Eine Textur ist allein nur ein Bild und kann nichts bewirken. Sie benötigt ein Material, um tatsächlich auf ein 3D-Objekt aufgetragen zu werden.

Materialien kombinieren Texturen mithilfe verschiedener Shader, um die endgültigen Effekte zu erzielen. Zum Beispiel erzeugen Diffuse-Shaders ein mattes Finish, während Specular-Shaders spiegelnde Reflexionen erzeugen.

Ohne Texturen sind die meisten Materialien langweilig. Das Auftragen von Texturen auf das Material variiert die Oberfläche und erzeugt ein interessanteres Objekt.

Künstler beginnen normalerweise damit, nach Texturen zu suchen, die zur Oberfläche des Objekts passen, auf das sie ein Material auftragen möchten. Viele Künstler erstellen ihre eigenen Texturen, andere nutzen kostenlose oder kostenpflichtige Ressourcen aus dem Internet.

Einige Programme ermöglichen es Künstlern auch, Texturen prozedural zu generieren. Bei dieser Methode werden Shader und Texturen mit einem Computer erstellt und dann in eine Textur gebacken.

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Sobald die benötigten Bilder vorliegen, fügen die Künstler ein Material hinzu und tragen die Texturen auf. Erfahrene 3D-Künstler können die Einstellungen des Materials feinabstimmen, um das Erscheinungsbild des endgültigen Bildes zu ändern. Die Einstellungen können Farbtönung, Kachelung, Shader-Informationen sowie Normal Map- und Heightmap-Details umfassen.

Der Renderer verwendet diese Informationen, um das endgültige Bild auf dem Bildschirm zu erzeugen. Er nutzt Lichtquellen in der Szene in Kombination mit Materialien auf den 3D-Objekten, um Reflexionen, Schatten, Rauheit usw. zu berechnen. Hier wird es wirklich cool!

Beachten Sie, dass es üblich ist, Texturen in einem separaten Programm von demjenigen zu erstellen, das für die Materialien verwendet wird. Photoshop ist zwar am beliebtesten, aber einige Künstler verwenden auch GIMP oder andere spezialisierte Programme, um ihre Texturen zu erstellen.