UV Mapping คือ การห่อหุ้มวัตถุ 3D Model ด้วย รูปภาพ 2D เหมือนการที่เรามีของขวัญแล้วเราห่อของขวัญให้สวยงาม โดยวัตถุคือของขวัญ และ UV Map ก็คือกระดาษห่อของขวัญ การที่เรากำหนดการห่อหุ้มเราเรียกว่าการทำ UV mapping ครับ ในตอนนี้เราจะมาดูเทคนิคต่างๆ ที่ใช้กันครับ

ทำไมต้องทำ UV Mapping

ในการเอารูปภาพ ไปห่อหุ้มวัตถุ 3D นั้น เราสามารถห่อหุ้มได้หลายแบบ ถ้านึกภาพการห่อของขวัญ เราอาจจะห่อเป็นกล่องสี่เหลี่ยมก็ได้ หรือเราจะห่อเห็นก้อนกลมๆ ก็ได้ หรือพับเป็นรูปต่างๆ ก็ได้ ซึ่งโปรแกรม blender มันจะไม่รู้หรอกว่า เราจะห่อหุ้มแบบไหน

ดังนั้น ถ้าเราไม่บอกโปรแกรมว่าเราอยากห่อแบบไหน โปรแกรมก็จะเดาๆ ออกมาให้เรา ภาพที่ออกมาก็จะกลายเป็นไม่ใช่สิ่งที่เราต้องการ เราจึงต้องมากำหนดรูปแบบในการห่อหุ้มให้โปแกรมรู้ เรียกว่าการทำ UV Mapping ครับ

แล้ว UV ย่อมาจากอะไร

UV นั้นแทนแกน X และ แกน Y ของรูปภาพ 2 มิติของเรา เนื่องจากว่า แกน X Y Z ถูกใช้ไปแล้วในส่วนของ 3 มิติ ดังนั้นเพื่อไม่ให้สับสน จึงมีข้อกำหนดโดยทั่วไปว่า สำหรับภาพ 2 มิติที่จะเอาไปห่อหุ้มนั้น แกน X จะแทนด้วย U และแกน Y แทนด้วย V แทน นั่นเอง

เทคนิคในการทำ UV mapping ใน blender

สำหรับใน blender จะมีการทำ UV mapping อยู่ 3 แบบ ได้แก่

– UV unwrapping – นิยมใช้ในการทำเกม ทำ character

– UV projection – นิยมใช้ในการ render ภาพสถาปัตยกรรม รวมทั้งใช้ในเกมได้ด้วย เช่นการทำ UV projection Mapping ให้กับ ภูเขา พื้นดิน หรือฉากต่างๆ หลักการคือการฉายภาพ เหมือนยิงภาพ 2 มิติ ผ่านโปรเจ็คเตอร์ออกไปแล้วภาพไปตกอยู่บน วัตถุ 3 มิตินั่นเอง

– PTEX (Per face texture mapping) เป็นเทคนิคการลงสีให้กับวัตถุ 3 มิติ โดยสามารถระบายสีลงไปได้เลย ไม่ต้องสร้างภาพ 2 มิติก่อน หลังจากนั้นโปรแกรมจะสร้างไฟล์ ptex texture ขึ้นมาให้ ซึ่งนิยมใช้ในการทำหนังเสียมากกว่า ไม่ค่อยนิยมในการทำเกม เนื่องจาก ptex texture file ที่ระบบสร้างให้จะมีขนาดใหญ่ ทำให้ไม่เหมาะกับการ render ภาพ แบบ real time ที่ใช้ในเกม

สรุป

เราก็ได้รู้หลักการเบื้องต้น และนิยามต่างๆ ว่า UV mapping คือ อะไร รวมทั้งเทคนิคในการทำ UV Mapping แบบต่าง

ในตอนถัดๆ ไปผมจะพาเพื่อนๆ ไปลองทำ uv mapping ในแต่ละแบบกันครับ

สำหรับตอนนี้ สวัสดีครับ

ติดตามบทความ 3D ได้ที่นี่ >> https://mifasoft.com/category/article/3d/

ติดตามข่าวสาร update จาก mifasoft ได้ที่ facebook page : fb.me/mifasoft

วิธีการประกอบโมเดลให้เป็นชิ้นเดียวใน Blender นั้น เป็นการนำชิ้นส่วนที่แยกกันอยู่เป็นคนละ object มารวมกันเป็น object เดียว ในตอนนี้เราจะมาทดลองทำใน blender กันดูครับ โดยสิ่งที่เราจะได้เรียนรู้คือ

1. object mode และ edit mode ใน blender

2. ฟังชั่น และ shortcut ในการรวมวัตถุ และแยกวัตถุใน blender

ขั้นตอน

1. เปิดโปรแกรม blender ระบบ จะสร้างกล่องสี่เหลี่ยมให้ตรงกลาง เราจะลบออกก่อน

2. เพิ่ม cylinder เข้ามาใหม่ โดย กด shift + A แล้วเลือก mesh > cylinder หรือเลือกที่เมนู Add > mesh > cylinder ก็ได้

3. เพิ่ม UV sphere เข้ามาใหม่ โดยกด shift + A แล้วเลือก mesh > uv sphere หรือเลือกที่เมนู add > mesh > uv sphere

4. จากนั้นทำการเคลื่อนย้าย uv sphere ขึ้นตามแกน z โดยกดปุ่ม g บน keyboard แล้วกดปุ่ม z บน keyboard จากนั้นเลื่อน uv sphere ขึ้นด้านบน

5.ต่อไปเราจะทำการรวม object โดยกดปุ่ม shift ค้างไว้ แล้วเลือก cylinder และ sphere จากนั้น เลือกเมนู object > Join หรือกดปุ่ม ctrl + J ก็ได้ จะเห็นว่าตอนนี้ แถบส้มๆ selection จะกลายเป็นเส้นรอบๆ วงเดียวแล้ว

6. ทำการสลับโหมดจาก object mode เป็น edit mode โดยเลือกที่เมนูมุมซ้ายบน หรือกด TAB บนคีย์บอร์ดก็ได้ (เร็วกว่า)

7. จะเห็นว่าตอนนี้ cylinder และ sphere รวมกันเป็น object เดียวกันแล้วครับ

8. การแยก cylinder และ sphere ออกจากกัน ทำได้โดยเข้าไปยัง edit mode ก่อน แล้วทำการเลือก จุด(vertex) หรือ ขอบ(edge) หรือหน้าตัด(face) ของ cylinder (หรือ sphere ก็ได้) จากนั้น เลือกเมนู select > select linked > Linked หรือกดปุ่ม ctrl + L บน keyboard ก็ได้

9. เลือกเมนู Mesh > separate > selection หรือกดปุ่ม P บน keyboard ก็ได้ แล้วเลือก selection

10 ในตอนนี้ โปรแกรมจะแยก sphere ออกจาก cylinder เป็นที่เรียบร้อยแล้ว ลองสลับไปที่ object mode โดยเลือกที่เมนูตรงมุมซ้าย หรือ กด TAB ก็ได้ จะเห็นว่า ตอนนี้ UV sphere และ Cylinder เป็นคนละ object แล้วครับ

สรุป

วิธีการประกอบโมเดลให้เป็นชิ้นเดียวใน Blender นั้นสามารถทำได้ โดยเลือกวัตถุทั้งสองชิ้นพร้อมกัน จากนั้นทำการ Join object เข้าด้วยกัน โดยเลือกที่เมนู หรือกดปุ่ม ctrl + J ก็ได้ โปรแกรมจะทำการรวมสองวัตถุให้เป็นวัตถุเดียวกัน สำหรับการแยกสองวัตถุออกจากกัน ให้เข้าไปที่ edit mode ก่อน จากนั้น ให้ select linked หรือกดปุ่ม ctrl + L บนคีย์บอร์ดก็ได้ แล้วทำการ separate โดยเลือกที่เมนู หรือกด ปุ่ม P แล้วทำการ separate selection

สำหรับตอนนี้หวังว่าจะเป็นประโยชน์กับเพื่อนๆ ในการสร้าง 3D mode ใน blender โดยใช้ mesh นะครับ สวัสดีครับ

ติดตามบทความ 3D อื่นๆ ได้ที่นี่ >>> https://mifasoft.com/category/article/3d/

web download โปรแกรม blender ฟรี : https://www.blender.org/

HDRI ในงาน 3D Model นั้นมีส่วนช่วยในการ render ภาพ โดยเฉพาะการสร้างภาพแบบสมจริง (Photorealistic) วันนี้เราจะมารู้จักกับภาพถ่ายแบบ HDRI การนำไปใช้ และแหล่งดาว์นโหลดกันได้ฟรีครับ

คำว่า HDRI ย่อมาจากอะไร

คำว่า HDRI ย่อมาจาก High dynamic range image

แล้ว HDRI คืออะไร

สำหรับ HDRI คือรูปภาพ ที่สามารถเก็บข้อมูลของสีมากกว่า 8 bit ต่อ channel คือเก็บเหนือกว่า RGB standard ซึ่งเก็บได้ไม่เกิน 8 bit ต่อ channel โดยภาพถ่ายชนิดนี้จะมีนามสกุลเป็น .hdr

นอกจาก HDRI แล้วก็ยังมียังมีไฟล์อื่นๆอีกไหมที่สามารถเก็บสีได้มากๆ แบบ HDRI เช่น OpenEXR, JPEG XR เป็นต้น

ภาพจาก www.hdriheaven.com

HDRI สร้างมาได้อย่างไร

โดยพื้นฐานภาพแบบ HDRI นี้จะเกิดจากการถ่ายภาพหลายๆ shot แล้วเอามารวมกันอีกทีหนึ่ง

HDRI ใช้เมื่อไร

ในการ Render ภาพ 3D model แบบสมจริงนั้น แสงที่เกิดขึ้นในภาพจะมาจากอย่างน้อย 3 ส่วน คือ Light ใน scene ที่เราจัดวางไว้, จากวัตถุของเรา และจาก environment โดยภาพ HDRI จะนำมาใช้เป็น texture ในส่วนของ environment ซึ่งโปรแกรมจะเอาไปคำนวณแสงจากภาพเหล่านี้ที่จะมีผลต่อวัตถุของเรา

Environment texture นี้ช่วยอำนวยความสะดวกและทำให้ชีวิตง่ายขึ้น เช่น ถ้าเราต้องการ render ลิงที่เป็น model 3D และต้องการจัดฉากให้ฉากหลังเป็น ป่ามีภูเขาแม่น้ำ ถ้าเราต้องสร้าง model พวกนี้เพิ่มก็คงเสียเวลา ดังนั้น environment texture ก็จะมาช่วยเราในส่วนนี้ได้

จากภาพด้านบน จะเห็นว่า มีแสงจากฉากหลัง สะท้อนเข้ามายังวัตถุของเราด้วย

จะหาภาพ HDRI จากไหน

ถ้ามีกล้องที่มีโหมด HDR หรือกล้อง 360 องศา ก็สามารถถ่ายเองได้เลย แต่ถ้าไม่มี เราก็ยังสามารถ download จากเว็บฟรีต่างๆได้เช่นกัน

แนะนำเว็บสำหรับโหลด HDRI

https://hdrihaven.com/hdris/

เราสามารถ download มาใช้งานได้ฟรีครับ โดยในเว็บ จะมีความละเอียดของภาพให้เลือกได้หลายขนาด เราก็เลือกใช้ตามความเหมาะสมครับ เช่น ถ้าต้องการ render ภาพที่มีความละเอียดสูงๆ เราก็เลือกไฟล์ใหญ่สุดไปเลย แต่มันก็จะมีผลต่อเวลาในการ render ด้วยนะครับ

ขั้นตอนในการกำหนด environment texture ใน blender

สามารถดูได้จากบทความนี้ครับ >>>

Set background ใน blender ด้วย environment texture

สรุป

HDRI ในงาน 3D Model เราจะนำมาใช้ในการสร้าง environment texture สำหรับงานสร้างภาพเสมือนจริง (photorealistic) โดยแสงจาก environment จะสะท้อนเข้ามายังวัตถุเราด้วย

ติดตามบทความ 3D อื่นๆ ได้ที่นี่ครับ >>> https://mifasoft.com/category/article/3d/

Principled BSDF shader ใน Blender เป็นชุดคำสั่งในการให้แสงเงากับวัตถุ เช่น ความเป็นโลหะ อโลหะ ลักษณะพื้นผิวของวัตถุ ความโปร่งใส เป็นต้น ซึ่งมีความสำคัญในงาน 3D Model ที่ต้องการสร้างรูปภาพแบบสมจริง (Photorealistic) วันนี้เราจะมารู้จักกับ shader ตัวนี้กันครับ

Shader คืออะไร

ในงาน 3D Model หรืองาน computer graphic นั้น shader คือ ชุดคำสั่งทางคอมพิวเตอร์ที่มีหน้านี่ ให้แสงเงา ความมืด ความสว่าง และสี ให้กับวัตถุ 3D

BSDF คืออะไร

BSDF ย่อมาจาก bidirectional scattering distribution function มันนคือฟังชั่นทางคณิตศาสตร์ที่ใช้วิเคราะห์การกระจายของแสงในทิศทางต่างๆ ตามมุมตกกระทบ

BSDF ใน Blender และความสัมพันธ์กับจำนวน sample ใน Cycles render

เมื่อเรากำหนด Material .ให้กับวัตถุ แล้วดูรายการ shader ที่มีมาให้ใน blender จะพบว่ามีหลายๆตัวที่ลงท้ายด้วย BSDF ซึ่งก็บ่งบอกว่า shader ตัวนั้นจะมีการคำนวณการตกกระทบของแสงในมุมต่างๆ

cycled render engine จะใช้การคำนวณการตกกระทบของแสงเหล่านี้ในการสร้างภาพ (render) ยิ่งถ้าเรากำหนดค่า sample count สูงๆ ภาพก็จะยิ่งมีรายละเอียดของแสงถูกต้องมากยิ่งขึ้น

Principled BSDF คืออะไร

Principled BSDF ใน Blender นั้น ถูกออกแบบมาตาม concept ของ Principled model ที่ถูกพัฒนาโดย Disney. มันเป็น shader อัตถประโยชน์ที่สามารถปรับแต่งให้พื้นผิวเป็นวัสดุหลายๆ แบบได้ เช่น โลหะหรืออโลหะ พลาสติก แก้ว ผ้า เป็นต้น

ในสมัยก่อนใน blender ตอนที่ยังไม่มี principled BSDF คนทำงาน 3D ใน blender ก็ต้องสร้าง Layer สร้าง Node เอามารวมกัน เพื่อให้ได้พื้นผิวหรือวัสดุที่ต้องการ ซึ่ง principled BSDF มาช่วยอำนวยความสะดวก คือใช้แค่ตัวตัวเดียวทำได้ทุกอย่าง ลดขั้นตอนการสร้าง Node แถมยังเข้ากันได้ (compatible) กับโปรแกรมอื่นๆ เช่น pixar Renderman, Unreal engine อีกด้วย

ขั้นตอนการใช้งาน Principled BSDF

1. เปิดโปรแกรม Blender แล้วให้เลือกใช้ Render engine เป็น EEvee หรือ cycles render ก็ได้

2. เลือกกล่อง แล้วกดที่ TAB Material จะเห็นว่าระบบได้สร้าง material โดยใช้ Principled BSDF shader เป็นค่า Default

3. เราจะมาทดลองสร้าง material ให้กับวัตถุอื่นดูบ้าง ให้ลบกล่องออกก่อน แล้วให้กด shift + A แล้วเพิ่ม monkey เข้ามา

4. ไปที่ TAB Material จะเห็นว่า monkey ยังไม่มี material อยู่ให้ คลิก New

5. หลังจาก click new แล้ว จะเห็นว่า Blender version 2.8 นั้นระบบจะเลือก principled BSDF shader เป็นค่าเริ่มต้นให้เลย

สรุป

Principled BSDF ถือว่าเป็น shader แบบ อัตถประโยชน์ ซึ่งสามารถปรับแต่งเป็นพื้นผิววัสดุได้หลายแบบ ในตอนถัดๆไปจะอธิบายเกี่ยวกับ Parameter แต่ละตัวใน Principled shader กันครับ สำหรับตอนนี้สวัสดีครับ

ติดตามบทความ 3D ต่างๆ ได้ที่นี่ >> https://mifasoft.com/category/article/3d/

Reference

https://en.wikipedia.org/wiki/

Blender online document

ในตอนนี้ เราจะมาทำการ set background ใน blender กันครับ ซึ่งการ set background จะมีประโยชน์ในการแสดงการสะท้อนของแสงจากรูปภาพที่เรา set เป็น background ไปยังวัตถุของเรา

ขั้นตอน

1. สร้างโปรเจ็คใหม่ แล้วลบกล่องออก จากนั้นให้ Add monkey เข้าไป โดยกด shift + A แล้วเลือก mesh > monkey

2. ไปที่ tab world จากนั้น ตรง color .ให้เราคลิกเครื่องหมายวงกลมใน textbox เพื่อแสดงเมนู แล้วเลือก environment texture

3.คลิก Open เพื่อเลือกไฟล์ที่จะใช้เป็น background หลังจากนั้นระบบจะแสดงหน้าจอในการเลือกไฟล์ ให้เรา เลือกไฟล์ที่ต้องการจะทำเป็น background แล้วคลิก open image หรือ double click ที่ไฟล์ก็ได้

4. กำหนดให้ view port แสดงแบบ render preview จะเห็นว่าด้านหลังมี background ซึ่งถ้าเราหมุนดู view port ไปรอบๆ จะเห็นว่า blender ได้ทำการ mapping รูปภาพ background รอบๆ วัตถุของเราแล้ว

5. ทดลองกำหนดค่าให้ monkey แสดงการสะท้อนแสงจาก environment โดยคลิกเลือกที่ monkey จากนั้น เลือก เมนู object > shade smooth

6. เปิด tab material แล้วคลิก New เพื่อสร้าง Material ให้กับ monkey

7.ใน blender 2.8 ระบบจะทำการสร้าง Node และกำหนด surface ให้เป็น Principled BSDF โดยอัตโนมัติ

8. ทดลองปรับค่า Metallic = 1 และ roughness = 0 จะเห็นว่าจะเริ่มเกิดการสะท้อนรูปภาพจาก environment เข้ามายังวัตถุของเราแล้วครับ

สรุป

สำหรับตอนนี้ เราก็ได้ทำการ set background ใน blender ให้กับโปรเจ็คของเราเป็นที่เรียบร้อยแล้ว ซึ่ง background ที่เรา set ไปนั้น จะมีผลต่อการสะท้อนแสงไปยังวัตถุของเราอีกด้วย หวังว่าบทความนี้จะเป็นประโยชน์กับเพื่อนๆ และ นำไปประยุกต์ใช้ในงาน 3d model ได้ครับ พบกันตอนหน้า ตอนนี้ สวัสดีครับ

ติดตามบทความเกี่ยวกับ 3D ได้ที่นี่ >>>> https://mifasoft.com/category/article/3d/

Reference : https://docs.blender.org/manual/en/dev/render/shader_nodes/textures/environment.html?highlight=environment%20texture

Specular ใน 3d model นั้น อยู่ในส่วนของการกำหนด material ให้กับ object ซึ่งก็คือการลงสีและกำหนดพื้นผิวให้กับ 3d โมเดลของเรานั่นเอง

ในตอนนี้ เราจะมารู้จักกับ specular ในโปรแกรม Blender ว่าอยู่ตรงไหนและใช้งานอย่างไร กันครับ

Specular คืออะไร

สำหรับ Specular reflection คือลักษณะทางกายภาพของแสงเมื่อแสงมีการสะท้อนกับวัตถุ ซึ่งผลลัพท์ของแสงสะท้อนจะทำให้เกิดผล 2 อย่าง คือ การสะท้อน (reflection) และ Hightlight

Specular มีลักษณะอย่างไร

เราสังเกตุในชีวิตประจำวันก็จะพบวัตถุหลายๆอย่างที่มีการสะท้อนแสง เช่น น้ำ เพชร กระจก เป็นต้น โดยถ้าวัตถุนั้นมีความขรุขระ การสะท้อนก็จะน้อยลงตามไปด้วย

การใช้งาน Specular parameter ใน blender เบื้องต้น

ในงาน render ภาพแบบเสมือนจริง เช่น ภาพงานสถาปัตยกรรม โปสเตอร์เกม เราจะใช้ cycles render engine ในการ render ให้มีความสวยงาม เมื่อเราทำงานใน cycles render mode การกำหนดพื้นผิวของวัตถุเราจะใช้ Node และเลือกใช้ Principle BSDF เป็น surface ซึ่ง specular parameter จะอยู่ภายใต้ surface ประเภทนี้

ใครที่ต้องการดูรายละเอียดของ Principle BSDF สามารถเข้าไปดูใน Link นี้ได้เลย

https://docs.blender.org/

Specular parameter ใน blenderใช้เพื่ออะไร

Parameter ตัวนี้ใช้เพิ่มการสะท้อนแสง และ Highlight ให้กับวัตถุของเราให้มีความละเอียดและสมจริงมากยิ่งขึ้น

Specular จะใช้เมื่อไร

โดยปกติแล้วการสะท้อนแสงหรือการทำให้วัตถุมีพื้นผิวที่เป็นมันวาว (Glossiness) เราปรับเปลี่ยนที่ตัว roughness parameter ก็เพียงพอแล้ว แล้วกำหนดให้ specular parameter มีค่า 0.5 ตามค่า Default

แต่กรณีที่เราต้องการความเป๊ะตามหลักวิทยาศาสตร์แล้ว เราก็สามารถที่จะปรับเปลี่ยนให้เป๊ะตามประเภทวัตถุของเราได้เช่น กระจกโดยปกติค่า specular ประมาณ 0.5, น้ำ ประมาณ 0.25, หรือ เพชร ประมาณ 2.15 เป็นต้น ข้อมูลนี้สามารถดูได้ที่เว็บของ blender ตาม Link นี้ครับ

ขั้นตอนในการตั้งค่า specular ในโปรแกรม blender

ในขั้นตอนนี้เราจะมาลองทำหัวลิงให้สะท้อนแสงดูครับ

1. เปิดโปรแกรม blender แล้วกำหนดค่า background ให้กับ viewport ของเรา สำหรับวิธีการตั้งค่า background สามารถดูได้จาก บทความนี้ครับ >>>

Set background ใน blender ด้วย environment texture

2. ทำการลบ กล่องออก จากนั้นให้สร้าง monkey head เข้าไปแทน

3. กำหนดให้แสดงแบบ smooth โดยเลือก monkey head แล้วคลิกเลือกที่เมนู Object > shade smooth

4. ไปที่ TAB Material แล้วคลิก New material

5. เลือก surface เป็น Principled BSDF จากนั้นกำหนด base color เป็นสีเหลือง และกำหนด Metal ให้เป็น 0

6. ทดลองกำหนดค่า specular เป็น 0 หรือ 1 แล้วดูผลลัพท์ จะเห็นผลของการสะท้อนแสงจาก พารามิเตอร์ specular แล้วครับ

สรุป

ค่า Specular ใน 3D Model เป็นค่าที่ใช้เพิ่มการสะท้อน (reflection) และ Highlight ให้กับวัตถุ จะใช้ในกรณีที่เราต้องการความสมจริงมากยิ่งขึ้น เราก็กำหนดค่า specular ตามหลักฟิสิกส์ ของแต่ละวัสดุ เช่น น้ำ หรือ เพชร หรือ กระจdกเป็นต้น

สำหรับตอนนี้ก็หวังว่าจะเป็นประโยชน์กับเพื่อนๆในการนำคุณสมบัติ specular ไปใช้นะครับ

สำหรับตอนนี้สวัสดีครับ

ติดตามบทความ 3D ต่างๆ ได้ที่ลิงค์นี้ https://mifasoft.com/category/article/3d/