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在ArtEngine中通过铬球使用光度立 [复制链接]

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全新的ArtEngine节点能够通过分析放在物体旁的铬球静态表面的多张照片(从不同角度照射)自动生成详细的反照率和法线贴图。

使用这种光度立体技术,用户可以更快地捕捉室内和室外的表面,以创建高质量PBR材质。

需要什么

要完成所有这些任务需要的只是你的相机,三脚架,光源,反光球,黑暗的环境,当然,还有适当的引擎。

在弱光条件下设置场景,我们需要在镜头中放置一个铬球,用固定相机拍摄4到16张照片,并每次重新定位光线。之后在计算机上,添加一个遮罩,将图像导入到ArtEngine中,然后执行节点。把球切掉,这样你就完成了全部步骤。

它是如何工作的

在每个图像中,铬球上的反射用于估计光线方向。通过分析所有图像,ArtEngine可以生成具有精确表面特征的法线和反照率图。

对于希望增加真实感的艺术家和技术人员来说,捕捉真实世界表面的细微和粗糙的细节可能相当具有挑战性。事实上,这通常需要定制设备。

通过观察不同光照条件下的物体,可以预估表面法线。这被称为光度立体技术。ArtEngine的多角度到纹理节点支持这种技术,但需要严格的照明角度,通常通过使用自定义扫描装备来实现。

现在,通过摆放铬球的光度立体方案提供了类似的专业效果,同时使整个过程比以前更快、更便宜、更灵活。

如何开始

首先我们需要一下这些材料:

相机:带遥控器或定时器释放

三脚架:如果拍摄地面,还要加上支架/延伸部分

灯光:明亮的手持手电筒、手电筒或闪光灯(没有透镜带的发光二极管)

铬球:反射球(也可是抛光不锈钢或黑曜石球)

软件:ArtEngine

选择铬球

可选择的抛光且高反射率的球体。选项包括/p>

不锈钢:实心,表面抛光/镀铬

玻璃:黑曜石(必须是纯黑色)

斯诺克/台球:酚醛树脂或聚酯(也是纯黑)

推荐直径:2-5厘米

一个黑色斯诺克球(左,聚酯)和黑曜石球(右,玻璃),两者直径5厘米,并排。在大多数情况下,这些应该会产生类似的结果。

如何扫描

我们可以手持灯光。顺时针或逆时针(或随机)旋转场景。

在你的会话期间,除了你重新定位的光,任何东西都能移动。每次拍摄时将光线指向表面中心,并保持一致的距离。避免投射阴影到你的场景中。

具有推荐照明角度的侧视图

为了简化事情,保持光线和相机与扫描中心大致等距。

在电路运行期间,与扫描中心保持大约45°的垂直照明角度,或者保持在图示的“安全区域”内

每次快门释放时保持光线稳定。

照明设备

场景越暗越好。夜间户外或黑暗的房间最为合适。尽管一些环境照明通常可用(即黄昏或月光),但仍需要以自己的光为主导光源。

请注意,光必须照亮表面,且在球体上创建一个清晰的反射点以供分析。建议使用没有透镜带的明亮的发光二极管手电筒。一些手电筒甚至需要把镜头拧开,露出发光二极管,以提供一个明亮的,未收缩的光源。

照相机

摄像机需要在整个过程中保持固定且静态。使用定时间隔或遥控器来释放快门。

相机曝光

另一个最佳实践是设置相机曝光,这样当灯关闭时,相机才会有响应。然后自动开启闪光灯灯拍照。

三脚架

摄像机应通过三脚架(或类似方法)固定,以提供从不同方向照亮场景足够的自由度。

扫描表面积

更大的区域将需要更强的照明。如果相机距离增加,可能需要更大的铬球。

球体尺寸(相对)

扫描中球体的图像必须足够清晰,以便进行分析。有三个变量会影响球体尺寸:相机距离、图像分辨率和球体的物理尺寸。如果球体本身变得像素化,精度就会下降。大多数情况下,建议直径为2-4厘米。在光滑的表面上,使用垫圈保持稳定。放置球体时,请擦净任何污垢或污迹。

扫描次数

最多可以处理16幅图像。建议至少拍四张,具体取决于你想要的图片逼真水平。在拍摄完一圈后重叠拍摄完全没问题。

在ArtEngine中处理

当扫描会话完成,图像准备就绪,在ArtEngine中处理它们只需要另一个关键步骤。

为了继续进行分析,算法需要一个简单的掩模图像来指示球的位置。因为相机、球体和表面本身保持静态,所以任何一次输入扫描都可以用来创建带有白色圆盘的黑色遮罩,以指示球体的大小和位置。你的蒙版必须是%黑白的(没有灰色调)。

通过导入任意图像,在ArtEngine中创建此遮罩。然后调整蒙版画笔的大小(直径大小)以完全覆盖球,忽略任何阴影。

如果球体没有放置在扫描中心附近,它可能会因镜头失真而显得拉长。在这种情况下,稍微向中心移动。请注意,创建一个简单的圆盘比指定某种椭圆更重要。不要担心每一个小细节。

接下来,将此掩码输出到与扫描相同的文件夹中,文件名中带有单词“mask”。ArtEngine将自动将其保存为黑白图像。现在,即可准备处理图像并创建您的PBR素材。

导入图像

与标准的“多角度到纹理”节点不同在该节点中,单个图像连接到输入引脚,铬球节点将通过节点属性面板输入或浏览到您的输入文件夹。

属性面板中有三种设置可用:“镜像形状”、“阴影强度”和“正常渐变移除”。

镜像形状(下拉)

用于指定使用的是球体还是半球,这反过来告诉算法对象是大约一个直径还是一个半径高。因此,“镜像形状”确保了计算的准确性。反射半球更难发现/制作,但投射的阴影更少。

阴影强度(滑块)

当使用镜面球技术生成反照率图像时,关于其计算精度的信息已经可用。该信息可用于补偿反照率图像中的误差。一般来说,这是一个阴影/光泽的权衡。增加阴影强度可以保留更多阴影,去除光泽,反之亦然。此选项不会影响法线或反照率基础的计算,因此更改此值后的重新计算已被优化(范围从0到1)。

正常渐变移除(滑块)

这将对生成的法线贴图应用法线感知渐变移除(范围从0到1)。然后,该节点可以输出为两个单独的贴图或单个材质。

带有材质输出(左)和位图输出(右)的节点

在节点执行时,输入文件夹中的前16个图像(连同掩码)按字母顺序进行处理。如果图像太少或不存在遮罩图像,节点将触发错误或不产生结果。

当材料产生之后,你就可以使用ArtEngine对其进行编辑了。只需将处理过的铬球从材质中移除,使其可平铺,添加变化,调整混合等操作即可。

从材料中移除铬球

移除已处理的铬球最方便的方法是将其裁剪掉(即,如果/当您裁剪材质以创建正方形时)。

要手动移除它,而不进行裁剪,请使用克隆图章工具首先将其从反照率贴图中移除。然后执行该节点,自动将其从法线贴图中移除。

或者,利用ArtEngine的人工智能驱动的突变或接缝消除节点,用新的图像数据替换包含球的区域。

扫描集和蒙版示例

一组的一次扫描(左)和该组的遮罩(右)

请注意,虽然图像不需要是方形的,但所有图像(包括遮罩)都必须具有相同的尺寸。

包含11次扫描和一个掩码的示例输入文件夹。掩码文件必须包含单词“mask”。

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