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Specular und Normal Maps. Wie gemacht ?

17.12.2018 19:02
 
Jander2005Mo. 17 Dez. 2018, 19:02 Uhr
Ich habe einmal zwei Fragen zu den Texturkanälen.

Zu einem möchte ich wissen in welchen Reiter ich eine Specular Map legen muss.
Unter Reflektionen gibt es jeweils Farbe und Maske. In welchen gehört eine Specular Map hinein ?

Ich habe Online ein freies Programm gefunden das mir ohne Probleme eine Bumpmap in Normal konvertiert.
Muß ich aber dafür extra ein Normal Tag anlegen ?

Ich würde ganz gerne wissen wie ich mir aus einer Textur meine eigene Specular Map anlegen kann.

Soweit ich gesehen habe sind die Speculart Maps etwas anders aufgebaut als Bumpmaps. Ich blicke da noch nicht so ganz durch. Ist es eigentlich schwer eine eigene Specular Map zu Zeichen ?

Falls ihr irgendwelche Tutorials kennen würded wäre ich sehr Happy.
 
SleepyDi. 18 Dez. 2018, 00:11 Uhr

Soweit ich gesehen habe sind die Speculart Maps etwas anders aufgebaut als Bumpmaps. Ich blicke da noch nicht so ganz durch. Ist es eigentlich schwer eine eigene Specular Map zu Zeichen ?


Ich bin ja immer ein Fan davon die Hintergründe zu verstehen:

Bumpmap
1.Eine Bumpmap ist eine Graustufen Map, Heighmap bzw Höhenkarte sie definiert als wie hoch, niedrig oder flach etwas ist.

Was eine Weiße Farbe hat, ragt heraus und was dunkel ist geht hinein. Ist deine Bump komplett grau ist alles Flach. So ergibt sich ein Gradient von Schwarz flach bis Weiß hoch.

Die Technik funktioniert so, das in deinem Fall Cinema4d oder eine 3D Engine diese Farben interpretiert und aus der Map berechnet wie das Licht zurückgeworfen werden muss.
Vielleicht hast du mit Flash herum experimentiert und dort einen Knopf gebastelt. Ist der Knopf gedrückt, ist sind die Ränder oben schwarz und unten weiß. Ist der Knopf nicht gedrückt, sind die Ränder unten schwarz und oben weiß. (Weil das Licht anderst fällt.
Und genau so wird die Bump von 3D Software interpretiert.

Normalmap
Bei der Normalmap werden nicht die Höhen interpretiert sondern die Normal Richtungen der Kanten.
Die Normal ist also die Seite die nach außen zeigt.

Aus Cinemap4d kennst du sicherlich Achsenrichtungen XYZ.

Y ist meistens Grün
X meistens Rot
und Z meistens blau.

RGB (Rot Grün Blau = XYZ

Genau das sind auch die Farben in der Normalmap

Ist etwas rot in der Normal, so bedeutet dies hier die flächen in die X Richtung zeigen. Wie stark etwas in die X Richtung wird dadurch definiert wie Rot bestimmte Kanten sind. Deswegen sieht man auch immer einen leichten Gradient von Hellrot zu dunklem Rot. (X = die verticale Richtung)
Das selbe gilt auch für die Y Richtung (Y = Horizontale Richtung.

Die Richtung ist im Prinzip die Tiefe. Alles was du orthogonal von vorne siehst, besitzt im Prinzip keine Normal Information. Deswegen eine Normal auch überwiegend Blau. Entscheidend bei der Normal sind also immer die Ränder die das Licht so zurückwerfen dass etwas tief oder hoch aussieht.

Der Unterschied ist nun das man mit der Bumpmap (8Bit) 256 Höhenstufen realisieren kann.
Mit der Normalmap befinden wir uns in RGB und damit sind 256 hoch 3 (256³) Mögliche Abstufungen möglich.
RGB = 3 Farben jeweils 256 Möglichkeiten = 16777216 Möglichkeiten.

265 vs 16777216

Das ist der technische Unterschied der beiden Maps.

http://bridgewindsoup.com/resource/normal_maps_are_weird/explanation_04.png

Bumpmaps kann man relativ einfach in Photoshop zeichnen in dem man zb ein Rechteck zeichnet und auf die Kanten einen Bevel bzw einen Verlauf drauf macht.
https://cdn.lynda.com/video/83447-165-635200770446413413_338x600_thumb.jpg

So nun kannst du natürlich eine Bump mit kostenloser Software in eine Normal umrechnen, hierbei werden die Farbverläufe in XYZ Normal Richtungen umgerechnet.
Das heißt du rechnest aber auch nur 256 Graustufen in 256 Normalstufen um. Dir fehlen hierbei wichtige Normal Informationen um das Farbspektrum der Normalmap auszureizen.
Du hast bei der Konvertierung also nicht wirklich etwas gewonnen. Ist ist nur der Fall, wenn du die Normal wirklich von einem Highpoly baken tust.

Ich kenne mich mit Cinema4d nicht wirklich gut aus aber für Cinema4d ist Specular bzw Bump und Normal das selbe. Ich vermute einfach mal das Cinema4d hier automatisch erkennt um welche Map es sich handelt.

Es macht nicht wirklich einen Sinn für jede Map die es gibt einen extra Kanal zu erstellen nur damit der Richtige Name davor steht. Es würde wahrscheinlich zu unübersichtlich deswegen wird alles in einen Kanal gepackt.


 
KullerkeksDi. 18 Dez. 2018, 01:21 Uhr
Ich kenne mich mit Cinema4d nicht wirklich gut aus aber für Cinema4d ist Specular bzw Bump und Normal das selbe. Ich vermute einfach mal das Cinema4d hier automatisch erkennt um welche Map es sich handelt.

Specular, Bump und Normal sind nicht Dasselbe, noch nicht einmal das Gleiche. Immerhin haben Normal und Bump sogar zwei verschiedene Kanäle in C4D.
Und Specular ist ganz was anderes. Dann gibt es noch Glossiness bzw. Roughness und, und, und ...

Hab leider wenig Zeit, aber das kann man so nicht stehen lassen. Hoffe, es klärt einer auf.


PS:
Die Tuts, die ich kenne, sind alle auf Englisch, Jander, kannst du Englisch?
 
Jander2005Di. 18 Dez. 2018, 15:55 Uhr
Mit Englisch habe ich keine Probleme. Falls du welche hast, immer her damit.
 
KullerkeksMi. 19 Dez. 2018, 01:51 Uhr
Mit Englisch habe ich keine Probleme. Falls du welche hast, immer her damit.


Prima!
Zum Unterschied zwischen Normalmaps, Bumpmaps und Displacementmaps böten sich z. B. https://www.youtube.com/playlist?list=PLxVq-O_gWqkAMpVv85pTSab6uKGw6sQz5 an, da gibt es pro Map (und zu anderen) jeweils Kurztutorials.

Aber die Unterschiede hat Sleepy schon gut erklärt.

Sleepy, falls ich dich falsch verstanden hatte und du lediglich meintest, dass in C4D die Maps Bump, Normal und Specular für dasselbe stehen wie in anderen Programmen, bitte ich dich offiziell um Entschuldigung! War spät bzw. früh.

Zurück zum Thema:
Für Bump und Normal hat C4D eigene Kanäle, aber das war nicht deine eigentliche Frage.

Aaalso:
Wenn du eine Bumpmap in eine Normalmap konvertiert hast (das Ergebnis wird leider nie so gut sein wie eine von einem "echten" Objekt gebackene), kannst du sie unmittelbar im Normal-Kanal des Material verwenden. Du musst lediglich beachten, was du da vor dir hast (welchen Typ), aber das hast du dir ja wahrscheinlich vom Erstellen her gemerkt.

Ein Normal-Tag benötigst du dafür nicht, das ist etwas anderes.

Eine Specularmap sagt dir, wie spiegelnd ein bestimmter Bereich auf deinem Objekt ist. Ist die Map weiß, wird die erzeugte Reflexion weiß sein, ist sie grau oder schwarz, wird sie grau oder schwarz sein. Die Map kommt in "Farbe" bei den Reflexionen.

Für fotorealistische Materialien eigentlich wichtig(er) ist die Glossinessmap (oder die Roughnessmap, je nachdem, welche dir im Texturset zur Verfügung steht, beide Maps sind gleich, bis auf die Tatsache, dass die eine das invertierte Resultat der anderen ist). C4D hat in den Reflexionen einen Roughness-Texturslot, da kommt die originale Roughnessmap (oder die invertierte Glossinessmap) rein.

Diese Map bestimmt, ob ein Bereich des texturierten Objekts rau und damit sehr matt spiegelnd (schwarze Farbe in der Textur) oder voll spiegelnd (weiß) ist. Oder eben mehr oder weniger spiegelnd, je nach Graustufe.

Noch einmal:
Die Specularmap bestimmt, wie hell ein Bereich reflektiert, die Roughnessmap wie verschwommen oder scharf die Spiegelungen sind.
Eine Specularmap ist in Graustufen gehalten, außer bei Metallen, nur diese können farbige Reflxionen haben.

Über den Nutzen einer Specularmap und ob sie zu einem physikalisch korrekt gerenderten Material überhaupt dazugehört oder die Roughnessmap genügt, gibt es Diskussionen fast religiösen Ausmaßen, denen ich mich hier nicht anschließen möchte.

Für mich ist wichtig: Jedes Material hat Fresnel!
Schalte also bitte Fresnel im Reflexionskanal ein und wähle Dielectic (für alle Nichtleiter) oder Conductor (für Metalle) aus.

Wenn ich weiß, welche Maps dir zur Verfügung stehen, helfe ich dir gern, ein passendes Material zurechtzuzimmern. Gibt dann ein Minitut. Für Haut käme z. B. im Idealfall noch eine SSS-Map hinzu.

Der Keks, der erst mal wieder schnell weg muss.

PS:
Noch ein schneller Hinweis:
Du kannst direkt in C4D aus einer Bumpmap eine Normalmap erstellen, dazu gibt es einen Shader namens "Normalizer", der das tut. Mehr in der Hilfe!

Ciao!
 
Jander2005Mi. 26 Dez. 2018, 19:27 Uhr
Danke für die Beiträge. Bevor ich das jetzt falsch verstehe.

Ich habe hier 6 Farb rgb Jpegs mit entfernter Farbe. Ich habe volle Farbenanzahl. Was ist jetzt besser ?
Wenn ich das Original Jpeg als Farbtextur gleich in Normal umwandle, oder ob ich erstmal die farben entferne und sie als Graustufenbild in Normale umwandel ?

Die Normal Map kann man ohne Probleme herstellen, aber bei der Specular Map sieht das etwas anders aus.

Als Beispiel. Habe ich jetzt eine Textur von einer Wand, Kann ich ohne Probleme in der Originalen Textur die Farbinformationen entfernen und sie dann mit Filter in den Mitteltönen, Lichtern und Tiefen bearbeiten.

So könnte ich mir ohne Probleme erstmal eine Bump Map machen. Aber bei der Specular habe ich soweit ich gesehen habe einfach nur 100 % Weiss und 100% Schwarz. Wie müsste ich jetzt die Specular Map vom Kontrast her in reines Weiss und in reines Schwarz umwandeln ? Das war eigentlich was ich jetzt überhaupt wissen musste.

Die Kontrastreichen Kerben und Furchen müsste ich auf jeden Fall bearbeiten. Im moment habe ich Photoshop 15 Elements und ausserdem Premiere Ellements 15. Ganz schön abgespeckt, aber wenigstens mehr als genug Funktionen.

Wenn mich meine Gedanckengänge nicht täuschen müsste ich bei der Wand in der Furche auf 100% Schwarz stellen und die restliche Textur 100% Weiss belassen. Aber jetzt kommt es bei der Textur auf die Details an.
Bevor ich jetzt über meine Zunge stolper. Die dichte der Kerben wären kein Problem. Der weiss anteil wäre weiter auf der Textur verteilt. Eine wand hat aber eine unregelmässige Oberfläche. Die Kerben sind nicht die einzigen Vertiefungen auf der Wand. Wie soll ich die kleineren unregelmässigkeiten mit dem Filter oder den Tönen herausschrauben ?

Ich hoffe ihr versteht worauf ich jetzt aus bin. Die Specular Erhebungen sind alle auf 100% Weiss. 100% schwarz bildet schliesslich den Kontrast. Aber die mitteltöne der Originaltextur muss ich irgendwie genauso auf 100% Weiss bringen. Jedenfalls so das die Textur durchgehend genug Kontrast hat.

Dancke auf jeden Fall für die Links. Ich habe mir die Tutorials angesehen aber sie waren nicht komplett hilfreich. Wirklich nicht Böse gemeint
 
KullerkeksMi. 26 Dez. 2018, 21:41 Uhr
http://help.poliigon.com/general-information/what-are-the-different-texture-maps-for

Schöner gesagt und weniger unmissverständlich ausgedrückt fand ich es nirgendwo.
 
KullerkeksMi. 26 Dez. 2018, 21:49 Uhr
Um es kurz zu machen:
Eine vernünftige Normalmap wirst du, gleich welchen Weg zu gehst, aus einer Farbmap NIE bekommen.

Stell dir ein Clownsgesicht vor. Du hast zwei Farbmaps. In einer sind die Lippen in hellem Rot, in der anderen in dunklem Rot.
Wenn du eine Graustufenmap erstellst, wird das helle Rot zu hellem Grau, in der anderen zu dunklem Grau.
Helles Grau wird "höher" dargestellt werden als dunkleres Grau (Bumpmap), eine Umwandlung in eine Normalmap wird das noch verstärken. Obwohl du beide Lippenpaare natürlich in einer Höhe wolltest.

Die Farben einer Farbmap sagen nichts (oder besser: nicht viel) über die Erhebungen einerOberfläche aus. Ist die Map sehr kontrastreich, kannst es recht grob einigermaßen "bumpig" werden, wenn du sie in eine Graustufenmap konvertierst (und/oder weiter in eine Normalmap). Das Wahre wird es nie. Deshalb gibt es speziell erzeugte, oft auf der Oberfläch gemessene Normalmaps in guten Textursets.

Wie gesagt, annähern kannst du, genau wird es nicht.

Willst du eine Farbmap unbedingt in eine Bump-/Normalmap konvertieren, musst du selektiv bearbeiten (und dabei wissen, wo etwas erhaben oder eingedellt ist).
 
KullerkeksMi. 26 Dez. 2018, 21:56 Uhr
Deine Nur-Schwarz/Nur-Weiß-Specular-Map ist mit großer wahrscheinlichkeit eher eine Metalnessmap, die angibt, wo eine Oberfläche "dielektrisch" beschichtet (auf Deutsch: zum Beispiel mit Farbe versehen) ist und wo das Metall durchschaut.

Die würdest du in C4D z. B. als Maske verwenden, um zwei Reflections-Layer zu "sortieren", von denen eines die Reflexionen der aufgetragenen Farbe und eines das Metall handhabt.

Eine Specular-Map brauchst du für einen physikalisch korrekten Workflow nicht (siehe Link weiter oben), aber man kann sie mit halbwegs guten Gewissen verwenden, um Highlights nicht gleichmäßig in Weiß erscheinen zu lassen.

Verwende auf jeden Fall eher Glossinessmaps oder trickse anderweitig.
 
TilesDo. 27 Dez. 2018, 09:11 Uhr
Jpegs


Niemals Jpegs als Texturen verwenden!

Jpg verwendet ein verlustbehaftetes Kompressionsverfahren. Das macht dir Kompressionsfragmente in die Textur. Sichtbare Fehler. Und das kann sich auch noch aufsummieren falls du das zum Beispiel in Games verwendest. Da knallt die Game Engine unter Umständen auch noch eine Komprimierung drauf. Und dann wirds richtig sichtbar.

Besser Png verwenden. Oder TGA. Oder irgendwas anderes. Alles ausser Jpg smile
 
 

 


 
 
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