متریال های رویه ای(procedural Materials)

یکی از فرآیند های مهم در امر سی جی متریال دهی و ساخت متریال ها می باشد . یک متریال متشکل از دو بخش تکسچر و شیدر میباشد . شیدر به مجموعه الگوریتم هایی گفته میشود که رفتار ماده در مقابل نور را مشخص میکند . به عنوان مثال انعکاس یک شیدر است , انکسار یک شیدر است , پراکنش های زیر سطحی یک شیدر است و تکسچرها به تصاویر دو بعدی یا سه بعدی گفته میشود که در تعامل با شیدر باعث ایجاد رفتار خاصی در مواد میشود . مثلا تکسچر دیفیوز مشخص میکند که نور در بخش های مختلف جسم چه طیف هایی را توسط شیدر جذب و چه طیف هایی را منعکس کند یا تکسچر زبری مشخص میکند که سطح در چه بخش هایی توسط شیدر به صورت سطحی با خواص صیقلی محاسبه شود و در چه جاهایی سطحی با درصدهای مختلف میکروتخلخل .  و در نتیجه همکاری این دو با هم واژه به اسم متریال خلق میشود. 

مرسوم ترین روش های ساخت متریالی که دوستان در نرم افزارهای مختلف انجام میدهند متریال های بر مبنای تکسچرهای بیت مپ است . به عنوان مثال در تری دی مکس و در انجین وی ری یک وی ری متریال میسازند و برای بخش دیفیوز آن یک بیت مپ لود میکنند .

بیت مپ چیست؟

 بیت مپ ها در واقع تصاویری بر مبنای پیکسل های از پیش تعیین شده هستند که میزان این پیکسل ها را در واحد سطح رزولوشن میگویند . بدی پیکسل های از پیش تعیین شده این است که ثابت هستند و انعطاف زیادی برای تغییر ندارند یکی از همین موارد ثابت رزولوشن است . مثلا شما یک تصویر با رزولوشن 512 را نمیتوانید افزایش کیفیت بدهید و به تصویر 4096 تبدیل کنید گرچه میتوانید ریسایز کنید ولی ریسایز از 512 به 4096 به مبنای افزایش کیفیت نیست و نتیجه ای تار خواهید داشت . در چنین مواقعی در مقابل متریال های پایه بیت مپ متریال های رویه ای قرار میگیرند . 

متریال رویه ای چیست؟

متریال های رویه ای متریال هایی هستند که برعکس بیت مپ ها از پیکسل های از پیش تعیین شده ساخته نشدند بلکه شکل گیری آن ها در نتیجه محاسبات ریاضی در یک فضای برداری است برای همین در آن ها رزولوشن معنای چندانی ندارد و در عین حال که میتوانید از آن ها به عنوان یک متریال سبک 512 استفاده کنید، برای صحنه های نزدیک نیز میتوانید رزولوشن آن ها را معادل 8192 با حفظ کیفیت قرار دهید .

از طرفی این متریال ها انعطاف های فوق العاده ای دارند و میتوان برای آن ها خواص مختلفی جهت تغییر فقط با جابجا کردن چند اسلایدر قرار داد . مثلا شما میتوانید یک متریال آجری تولید کنید که خاصیت هایی مثل قدمت، کثیفی، رنگ، خواص انعکاسی سطح، طرح منعطف داشته باشد یعنی به راحتی بتوانید رنگ آجر را عوض کنید.

به راحتی بتوانید آجر را قدیمی یا نو کنید، به راحتی بتوانید آجری با سطح تمیز یا کثیف ایجاد کنید یا به راحتی بتوانید خواص انعکاسی آن را در نتیجه وجود یا عدم وجود چربی ها تغییر دهید.

آموزش ساخت چنین متریالی را میتوانید از بخش آموزش های رایگان وبسایت یا با کلیک روی (همین متن) مشاهده بفرمایید .

تصور کنید اگر میخواستید تمامی این مواردی را که من فقط برای یک متریال ذکر کردم را برای یک متریال بر پایه بیت مپ داشته باشید باید کالکشنی انبوه از تکسچرهای تایلیبل و کیفیت عالی از آجرها با رنگ ها و قدمت های مختلف داشتید و همچنین کالکشنی انبوه از تکسچرهای ماسک های مختلف برای ایجاد blend ها و کامپوزیت های تو در تو در تری دی مکس و در وی ری یا در نرم افزارهای دیگر ولی با داشتن چنین متریالی شما از چنین کالکشنی بی نیاز خواهید بود .

یک نکته جالب دیگر راجع به متریال های رویه ای (procedural materials ) این است که قابلیت انیمیشن و حتی تعریف کد برای پارامترهایش دارد . 

در مقاله بعدی به شما خواهم آموخت که چه نرم افزارهایی برای تولید این متریال ها مناسب است .

منبع:https://cgalley.com
استفاده از محتوای این مقاله در جاهای دیگر به شرط ذکر اسم نویسنده ( علیرضا دواری ) و وب سایت منبع ( cgalley.com ) بلامانع است .