Tutorial: Einrichten von physikalisch basierten Rendering-Materialien in Maya

Überblick

In diesem Tutorial lernen Sie, wie Sie:

• Weisen Sie Objekten in der Szene Materialien mit erweiterter Beleuchtung zu.
• Verarbeiten Sie die Instanziierung von Objekten und Materialien.
• Exportieren einer Szene im FBX-Format und Auswählen wichtiger Optionen

Das Erstellen von PBR-Materialien (Physically Based Rendering) in Maya ist eine relativ einfache Aufgabe. Es ähnelt in vielerlei Hinsicht der PBR-Einrichtung in anderen Apps zur Erstellung von Inhalten wie 3DS Max. Dieses Tutorial ist ein Leitfaden zur grundlegenden Einrichtung eines PBR-Shaders und für den FBX-Export für Azure Remote Rendering-Projekte.

Die Beispielszene in diesem Tutorial enthält eine Reihe von Polygonfeldobjekten. Ihnen werden unterschiedliche Materialien wie Holz, Metall, lackiertes Metall, Kunststoff und Gummi zugeordnet. Jedes Material enthält praktisch alle bzw. die meisten der folgenden Texturen:

• Albedo, die Farbkarte des Materials, die auch als Diffuse oder BaseColor bezeichnet wird.
• Metallartigkeit: bestimmt, ob ein Material metallisch ist bzw. welche Teile metallisch sind.
• Rauheit, die bestimmt, wie rau oder glatt eine Oberfläche ist, und die Schärfe oder Unschärfe der Reflexionen und Lichter auf einer Oberfläche beeinflusst.
• Normal, die einer Oberfläche Details hinzufügt, ohne dass weitere Polygone hinzugefügt werden müssen. Beispiele für Details können Lochfraß und Dellen auf einer Metalloberfläche oder Maserungen in Holz sein.
• Umgebungsverdeckung: dient zum Hinzufügen von Soft Shading und Kontaktschatten zu einem Modell. Dabei handelt es sich um eine Graustufenkarte, die angibt, welche Bereiche eines Modells Volllicht (Weiß) oder Vollschatten (Schwarz) erhalten.

Voraussetzungen

• Autodesk Maya 2017 oder neuer

Einrichten von Materialien in der Szene

Hier erfahren Sie, wie Sie ein PBR-Material in Maya einrichten.

Wie Sie in der Beispielszene sehen werden, haben wir eine Reihe von Quaderobjekten erstellt. Jedes Objekt repräsentiert einen anderen Materialtyp. Wie in der Abbildung gezeigt, erhielt jedes dieser Objekte einen eigenen Namen.

Azure Remote Rendering verwendet Messgeräte für die Messung, und die Aufwärtsrichtung ist die Y-Achse. Bevor Sie mit dem Erstellen von Objekten beginnen, sollten Sie die Szeneneinheiten in Maya auf Meter festlegen. Legen Sie für den Export in den FBX-Exporteinstellungen die Einheiten auf Meter fest.

Tipp

Geben Sie Ihren Modellelementen geeignete Namen, die auf dem entsprechenden Teile- oder Materialtyp basieren. Aussagekräftige Namen erleichtern die Navigation in objektlastigen Szenen.

Nachdem Sie einige Texturen erstellt oder erworben haben, können Sie auch einzigartige Texturen erstellen. Sie können Texturierungs-Apps wie Quixel Suite, Photoshop oder Substance Suite verwenden oder generische Kacheltexturen aus anderen Quellen abrufen.

So wenden Sie Texturen auf Ihr Modell an:

1. Wählen Sie im Szenenansichtsfenster das Modell oder die Geometrie aus, und klicken Sie mit der rechten Maustaste darauf. Wählen Sie im angezeigten Menü die Option Neues Material zuweisen aus.
2. Wechseln Sie im Dialogfeld "Neues Material zuweisen " zu Maya>Stingray PBS. Mit dieser Aktion wird dem Modell ein PBR-Material zugewiesen.

In Maya 2020 stehen eine Reihe verschiedener PBR-Shader zur Verfügung. Dazu gehören Maya Standard Surface, Arnold Standard Surface und Stingray PBR. Der Maya Standard Surface Shader kann noch nicht über das FBX 2020-Plug-In exportiert werden. Der Arnold Standard Surface Shader kann mit FBX-Dateien exportiert werden. In den meisten anderen Aspekten ist er identisch mit dem Maya Standard Surface Shader. Es ist analog zu "Physisches Material " in 3D Studio Max.

Der Stingray PBR-Shader ist mit vielen anderen Anwendungen kompatibel und entspricht am ehesten den Anforderungen von Azure Remote Rendering. Es wird seit Maya 2017 unterstützt. Wenn diese Art von Material im Viewport visualisiert wird, ähnelt es dem, was später in Azure Remote Rendering visualisiert wird.

Nachdem Ihr Material Ihrem Objekt zugewiesen und entsprechend benannt ist, können Sie nun Ihre verschiedenen Texturen zuweisen. Die folgenden Abbildungen zeigen, wo die einzelnen Texturtypen in das PBR-Material passen. Mit dem Stingray PBR-Material können Sie auswählen, welche Attribute Sie aktivieren können. Bevor Sie Ihre Textur-Maps einfügen, müssen Sie die entsprechenden Attribute aktivieren.

Benennen Sie Ihre Materialien unter Berücksichtigung ihrer Verwendung oder Art entsprechend. Ein Material, das für ein einzelnes Teil verwendet wird, kann nach diesem Teil benannt werden. Ein Material, das für eine größere Anzahl von Bereichen verwendet wird, kann nach seinen Eigenschaften oder seinem Typ benannt werden.

Weisen Sie Ihre Texturen wie im Bild gezeigt zu.

Wenn Sie Ihre PBR-Materialien erstellt und eingerichtet haben, sollten Sie in Erwägung ziehen, Objekte in Ihrer Szene zu instanziieren . Das Instanziieren ähnlicher Objekte in der Szene, z. B. Muttern, Bolzen, Schrauben und Unterlegscheiben, führt zu erheblichen Einsparungen bei der Dateigröße. Instanzen eines Master-Objekts können über eine eigene Skalierung, Drehung und Transformationen verfügen, sodass sie nach Bedarf in der Szene platziert werden können.

In Maya ist der Prozess der Instanziierung einfach.

1. Gehen Sie im Menü Bearbeiten zu Inhalte duplizieren , um die Optionen zu öffnen.

2. Wählen Sie im Dialogfeld Spezialoptionen duplizieren für Geometrietyp die Option Instanz aus.

3. Wählen Sie "Special duplizieren" aus.

   

Mit dieser Aktion wird eine Instanz des Objekts erstellt. Sie können es unabhängig von seinem übergeordneten Element und anderen Instanzen dieses übergeordneten Elements verschieben, drehen oder skalieren.

Alle Änderungen, die Sie an einer Instanz vornehmen, während sie sich im Komponentenmodus befindet, werden an alle Instanzen Ihres Objekts übertragen. Sie können z. B. mit den Komponenten eines instanziierten Objekts arbeiten, z. B. Scheitelpunkten und Polygonflächen. Stellen Sie sicher, dass sich alle Änderungen, die Sie vorgenommen haben, auf alle diese Instanzen auswirken sollen.

In der Beispielszene wurde jedes einzelne Box-Objekt instanziiert. Diese Aktion ist relevant, wenn wir die Szene in das FBX-Format exportieren.

Tipp

Erstellen Sie im Laufe der Zeit Instanzen in Ihrer Szene. Das spätere Ersetzen von Kopien durch instanziierte Objekte ist äußerst schwierig.

FBX-Exportprozess

Kommen wir zum FBX-Export Ihrer Szene oder Szenen-Assets. Beim Exportieren von Objekten ist es sinnvoll, nur die Objekte oder Objekte aus der Szene auszuwählen, die Sie exportieren möchten. Angenommen, Sie haben 100 Objekte in einer Szene. Wenn Sie nur 30 davon verwenden möchten, macht es keinen Sinn, die gesamte Szene zu exportieren.

Um Ihre Auswahl zu treffen:

1. Wechseln Sie zuDateiexportauswahl>, um das Dialogfeld Auswahl exportieren zu öffnen.

2. Wählen Sie im Feld Dateityp die Option FBX-Export aus, um die FBX-Exporteinstellungen anzuzeigen. Die primären Einstellungen für den FBX-Export sind im Bild rot hervorgehoben.

   

Abhängig von Ihren Anforderungen können Sie z. B. ein Asset an einen Kunden senden. Vielleicht möchten Sie nicht eine große Anzahl von Texturdateien mit dem Asset senden. Sie können die Texturen in die exportierte FBX-Datei einbetten. Diese Option bedeutet, dass Sie nur eine Datei verpacken müssen, aber die Größe dieses FBX-Assets erheblich zunimmt. Sie können die Option zum Einbetten von Texturen aktivieren, indem Sie die Option Medien einbetten auswählen, wie gezeigt.

Tipp

In diesem Beispiel wurde die Datei so benannt, dass sie diese Bedingung widerspiegelt. Dieser Benennungsstil ist eine gute Möglichkeit, den Überblick über Ihre Assets zu behalten.

Nachdem Sie Ihre Konfiguration für den Export festgelegt haben, wählen Sie unten rechts die Option Auswahl exportieren aus.

Schlussfolgerung

Im Allgemeinen sehen diese Arten von Materialien realistischer aus, da sie auf den realen Gesetzen der Physik in Bezug auf das Licht basieren. Es entsteht ein zusätzlicher immersiver Effekt und der Eindruck, dass die Szene aus der realen Welt stammt.

Nächste Schritte

Sie wissen jetzt, wie Sie Materialien mit erweiterter Beleuchtung für Objekte in einer Szene einrichten. Sie wissen auch, wie Sie die Objekte in das FBX-Format exportieren, das von Azure Remote Rendering unterstützt wird. Der nächste Schritt besteht darin, die FBX-Datei zu konvertieren und in Azure Remote Rendering visuell darzustellen.

Schnellstart: Konvertieren eines Modells für das Rendering