Rückkehr zur Waldhütte

Texturieren eines Gebäudes in Blender

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Michael Otto

HDR IBL Lighting

• Beleuchtung der 3D-Modelle mit einem 360-Grad-Panorama - Hintergrundbild�
• HDR-Bild
• die Sonne ist zigtausendmal heller als ein Objekt im Schatten…)�
• “LatLon” - Panoramabild
• wie eine Weltkarte, der “rechteckige” Typ

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Michael Otto

IBL lighting

• Sun löschen
• Image Editor in Split Area
• HDR-Bild öffnen
• in Image Editor ziehen
• mossy_forest_2k.hdr
• mossy_forest_8k.hdr
• Jeweils Fake User aktivieren
• World Properties
• Properties → World
• Node Editor: World Settings
• World Properties, Texture�→ Environment Texture
• das Bild auswählen
• World Nodes
• Node Setup rechts erstellen
• Render View

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Michael Otto

UV Unwrapping

• Bild im Image Editor entfernen
• Wände wählen, Edit Mode
• UV-Koordinaten erstellen
• U → Smart UV Project
• Island Margin = 0.02
• im UV/Image-Editor rotieren
• Oder:
• zwei Wandecken wählen
• ctrl-e → Mark Seam
• Alles selektieren
• U→ Unwrap
• rotieren, geraderücken
• Muss nicht perfekt sein
• Texturverzerrungen wirken sich beim “Projection Painting” nicht so stark aus

cottage_114.blend

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Michael Otto

UV Unwrapping 2

• Texrture Atlas Addon aktivieren
• Rendersettings → Texture Atlas
• Selektieren: Wand, Dach, Fundament, Textur
• in Tex. Atlas Plus (Add) -> Name
• Gruppe auswählen
• Start Manual Unwrap
• Edit Mode
• Dach auswählen, unwrappen
• Fundament → Seams, unwrap
• Treppe entsprechend
• Maßstab angleichen: ctrl-a
• Automatisch platzieren: ctrl-p
• Manuell platzieren, skal., rot.
• Ziel: “Raumausnutzung”
• Finish Manual Unwrap

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Michael Otto

UV Unwrapping 3

• Texrture Atlas Addon aktivieren
• Rendersettings → Texture Atlas
• Selektieren: Wand, Dach, Fundament, Textur
• in Tex. Atlas Plus (Add) -> Name
• Gruppe auswählen
• Start Manual Unwrap
• Edit Mode
• Dach auswählen, unwrappen
• Fundament → Seams, unwrap
• Treppe entsprechend
• UVs → Average Islands Scale
• UVs → Pack Islands
• Manuell platzieren, skal., rot.
• Ziel: “Raumausnutzung”
• Finish Manual Unwrap

cottage_115.blend

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Michael Otto

UV Unwrapping 2

• Dachbalken
• Array Modifier apply?
• Diesmal (faul): Auto Unrwap
• Vorderen Balken manuell
• UVs → Average Islands Scale
• UVs → Pack Islands
• Manuell optimieren
• Floorplane: U -> Unwrap�
• Übung: Fenster, Türen
• Island Margin: 0.0025

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Michael Otto

UV Unwrapping 3

• Ofenrohr:
• Seams markieren, unwrap
• Korrekturen - Image Editor:
• Select→ Boder Select
• ctrl-L
• shift-h
• dort Seams im 3D-View setzen
• Rohr extra-sauber unwrappen...
• ein Face selektieren (3D View)
• z. Rechteck machen (Img. Ed.)
• Edge selektieren
• UVs → Weld/Align�→ Align Auto
• Ofenrohr selekt. (3D View)
• Mesh → UV Unwr. → Follow Active Quads

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Michael Otto

UV Unwrapping 4

• analog zu Ofenrohr:
• Regenrinne
• Seams: s. rechts
• einen Seam in die Mitte der langen Rinne
• Fallrohr mit Follow Active Quads�
• Übung: Türknauf�
• Metallteile selektieren
• mit Texture Atlas UVs anordnen

...fertig!

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Michael Otto

Physically Based Shading

• Seit einigen Jahren Standard im Film und in Games
• sorgt für ein natürlicheres Aussehen
• ist einfacher in der Handhabung
• Objekte integrieren sich besser in Szenen, weil voraussehbare “Helligkeit”
• Objekte sehen in verschiedenen Beleuchtungen korrekt aus
• Texturen definieren das Ergebnis

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Michael Otto

Physically Based Shading

• Richtungen:
• Lichtrichtung (Lichtvektor)
• Flächensenkrechte (Normale)
• Blickrichtung (Augenvektor)

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Michael Otto

Physically Based Shading

• Richtungen:
• Lichtrichtung (Lichtvektor)
• Flächensenkrechte (Normale)
• Blickrichtung (Augenvektor)�
• Diffuse Reflektion
• nur Lichtrichtung und Flächennormale relevant
• “nicht-spiegelnde” Reflektion

Diffuse Reflektion

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Michael Otto

Physically Based Shading

• Richtungen:
• Lichtrichtung (Lichtvektor)
• Flächensenkrechte (Normale)
• Blickrichtung (Augenvektor)�
• Diffuse Reflektion
• nur Lichtrichtung und Flächennormale relevant
• “nicht-spiegelnde” Reflektion�
• Specular-Reflektion (Glanz)
• auch von Blickrichtung abhängig
• Glanzpunkt bewegt sich mit dem Auge

Specular- Reflektion

Winkel-�halbierende

Blickrichtung:�relevant

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Michael Otto

Physically Based Shading

• Klassischer Ansatz
• Eine Formel für Diffuse
• D = I_Licht ͎ Farbe * f(L, N)
• Eine für Specular
• S = I_Licht * Farbe * f(L, N, E)
• und noch ein Ambient - Term A = I_Licht * Farbe
• irgendwas mit Kosinüssen
• wird einfach aufaddiert: I = A + D + S
• Kann schnell größer 1 werden → phys. unmöglich�
• Der PBS-Ansatz ist prinzipiell ähnlich
• aber physikalisch korrekt
• enthält weitere Terme (z.B. Fresnel)
• nichts kann größer als 1 werden, nirgendwo

Specular- Reflektion

Winkel-�halbierende

Blickrichtung:�relevant

L

E

N

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Michael Otto

Physically Based Shading

• Fresnel-Effekt
• Bei flachem Blickwinkel sieht man 100% Reflektionen (glatte Flächen)
• Rauhe Flächen: weniger Reflektion, weil einige “Mikroflächen” einen steileren Lichteinfall haben
• Bei senkrechtem Blickwinkel ist die Reflektion minimal (2-4% bei Nichtmetall, bis 70% bei Metall) (‘F0’)
• wird bei PBS automatisch berechnet, User hat keinen Einfluss
• Zwei verschiedene Workflows
• Metallic Workflow, Specular Workflow
• abhängig von Game Engine / Render Engine
• manche Shader kombinieren beide (z.B. Principled Shader in Blender)
• Texturen werden unterschiedlich gestaltet

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Michael Otto

Physically Based Shading - Basisparameter

• Farbe / Diffuse / Albedo
• enthält Informationen über Helligkeit, aber kaum Shadinginformationen (außer sehr kleine Cavities)
• Metallizität
• nur beim Metallic-Workflow
• bestimmt nur, wie metallisch ein Objekt ist (0: Nichtmetall, 1: Metall)
• Metall reflektiert spiegelnd, Nichtmetall nicht
• Specular
• bestimmt F0. Bei höherem F0 werden auch die Glanzpunkte sichtbarer.
• Beim Metallic Workflow oft nur ein ergänzender Parameter
• Beim Specular Workflow farbige Textur
• Rauhigkeit (roughness)
• bestimmt die (mikroskopische) Oberflächenrauhigkeit
• Spiegelnde Reflektion wird unschärfer
• Fresnel bei flachem Winkel wird geringer

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Michael Otto

Physically Based Shading - weitere Parameter

• Ambient Occlusion
• für Abdunklung von Flächen, die sich gegenseitig “abschatten” (z.B. Höhlungen… äähm cavities)
• wird bei manchen Game-Engines verwendet
• Subsurface Scattering
• bei Lichtsreuung innerhalb des Materials
• Lichtstrahl kommt nicht da aus dem Material heraus, wo er hineingegangen ist
• Beispiel: Milch, Marmor, Haut
• ist für R, G, B unterschiedlich (z.B. blaue Adern!)
• Anisotropie
• z.B. gebürstetes Metall
• langgezogene Lichtpunkte

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Michael Otto

Physically Based Shading - weitere Parameter

• Metallic Workflow
• Albedo
• für Nichtmetalle farbig und mittlere Helligkeit
• Albedo: Für Metalle hohe Helligkeit
• Metallic-Parameter
• Graustufen,
• schwarz = Nichtmetall, weiß = Metall,
• grau = leicht korrodierendes Metall
• Roughness:
• hell für Rost und rauhen Dreck, und rauhe Nichtmetalle, z.B. Stein
• dunkler für reines Metall
• ggfs. noch dunkler für Lack
• noch dunkler für klar glänzendes Metall

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Michael Otto

Physically Based Shading - weitere Parameter

• Specular Workflow
• Albedo
• für Nichtmetalle farbig und mittlere Helligkeit
• Für Metalle schwarz (bzw. dunkelgrau, wenn leicht korrodiert)
• Specular-Parameter
• Für Metalle hoch (bis ca. 0,7)
• Für Nichtmetalle 2-4% bzw. 0.02 - 0.04
• Roughness:
• hell für Rost und rauhen Dreck, und rauhe Nichtmetalle, z.B. Stein
• dunkler für reines Metall
• ggfs. noch dunkler für Lack
• noch dunkler für klar glänzendes Metall

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Michael Otto

Physically Based Material

• Wand auswählen, Mat. Propert.
• Shader: Farbe kopieren (ctrl-C)
• Surface: Principled BSDF
• Farbe bei Base Color einsetzen
• Specular = 0
• Wood, Base: 0.1
• Roughness = 0.9
• Base: 0.9, Dach: 1.0, Holz: 0.7, Zink: 0.5, Messing: 0.3
• Metallic = 0
• Zinc: 0.5, Messing: 0.9
• Andere Materialien einstellen
• Gras: Farbe anpassen
• Subsurface 0.5, Subs. Color Grün, Spec. 0.7, Rough: 0.1, Anisotropic: 0.7

​

cottage_116.blend

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Michael Otto

Floorplane, Texturen und Material

• Textur brown_mud_leaves…
• in Node-Editor ziehen
• Color, Normal
• Normal mit “Normal” verbind.
• Normal map node einschleifen
• Vector → Normal Map
• Color mit Base Color verbinden
• Mix RGB einschleifen
• Color→ Mix RGB
• Color2: Schwarz
• Fac einstellen (dunkler)
• Mapping Node mit Vector beide Texturen verbinden
• Vector → Mapping
• TextureCoordinate (UV) mit Vector v. Mapping verbinden
• Input→ Texture Coord.
• Scale x/y: 3.0

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Michael Otto

Wände, Texturen und Material

• Wände selektieren
• Texture Paint mode
• Add Paint Slot
• Auflösung: 2048; Diffuse Color
• Name!
• mit Principled-Node verbinden
• Probieren… (save as Image!)
• Brush - Texture Tab:
• Add Texture
• in Texture Properties wählen
• brush - Texture
• grey_plaster_02_diff_2k.png
• in Image-Editor ziehen
• als Textur-Image auswählen
• Brightness, Contrast etc
• Texture Mapping: Random
• Wand anmalen

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Michael Otto

Wände, Texturen und Material

• Variationen mittels Brightness, Contrast, RGB
• Color mit Normal verbinden
• Bump Node einschleifen
• Color mit Height verbinden
• Strength: 0.5
• RGB Curves Node einschleifen vor bump
• Kurve einstellen
• dunkle Bereiche sind tiefer, wie abgebröckelt Z

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Michael Otto

Schmutz, abgeplatzter Putz, Lutz

• Textur mit “dunklerem” Pinsel
• Paint Mode: Stencil probieren
• Maus rechts: verschieb.
• shift-rechts: drehen
• ctrl-rechts: skalieren
• Pinselgröße: klein
• Jitter
• Brush Curve
• “Moos” - Pinsel
• Farbe: Verlauf grün-braun
• Strength: max. 0.1
• Mode:
• Multiply
• Color
• Color Burn
• ...spätestens jetzt wird es Kunst!

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Michael Otto

Überarbeiten des Shaders

• Node: Textur kopieren,
• Non-Color
• Node-Setup:
• Metallic
• Roughness
• Normals tunen
• Optional: Displacement map
• Ein Tipp: Test-Outputs
• Emit-Shader
• mit extra Mat. �Output verbind.

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Michael Otto

Fundament

• Wand: alle Nodes selektieren, copy (ctrl-c)
• Fundament-Material
• Nodes löschen
• Nodes einfügen�(ctrl-v)
• Output-Node wähl.
• Texturieren wie zuvor
• Brush duplizieren
• Brush-Textur dup.
• Image duplizieren
• Brush-Textur wählen
• Farbe var.: Moos
• Shader: Multiply-Node für Diffuse einschleifen

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Michael Otto

Übung: Dach

• Texturieren wie zuvor
• Dach-Textur:�roof-gray-cardboard-2667107_1920_square.png
• Farbvariationen mit Multiply-Brush

​

• Shader anpassen
• Multiply-Node: Farbe, Helligkeit
• Displace

cottage_118.blend

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Michael Otto

Holz - Dachbalken

• Material erstellen
• copy-paste,
• Texturen in Nodes entfernen
• Neue Textur
• erstellen (paint mode)
• Nodes zuordnen
• Brush u. Brush-Textur
• Mode: Mix, weiß, stencil
• strength 1
• klicken
• nur selekt. Flächen
• im Editmode selekt.
• Für Stirnflächen
• Stencil in x skalieren

cottage_119.blend

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Michael Otto

Holz - Dachbalken - Moos - und Fenster

• Neuen Texturbrush
• alles wie vor, nur Textur ändern
• moss_wood_diff_2k.png
• Material Finetuning (z.B. Farbe, Displacement Map)
• Fenster und Tür:
• Material duplizieren!
• Material den Objekten zuordnen
• Textur erstellen und den Nodes zuordnen
• texturieren wie zuvor
• jew. nur vertikale / horizontale Flächen

cottage_120.blend

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Michael Otto

Vielen Dank!

Rückkehr zur Waldhütte

Michael Otto