قبل أن تقرأ

بعض المصطلحات تم ترجمتها و البقية وجدنا من الأفضل استخدامها بالإنجليزية لمصلحة القارئ و الترجمة عموما مليئة بالتصرف.
 

الخامات
(درس مترجم)

الجزء الرابع(الأخير)

القسم الأول

تحدثنا في الجزء السابق كيف نتحكم في انعكاسات الضوء على سطح الخامات في ماكس، و لكن ماذا عن المواد التي تمتص الضوء و المواد التي تنفذه(*)  ؟..هذا هو الجزء الجديد ، و أرجو أن تصبر قليلا و لا تحاول تطبيق هذا الدرس إلا بعد الإنتهاء منه كله لأن بعض الأجزاء ستتضح فيما بعد.

الشفافية، الشفانية(**)،  و الإنكسار

هناك نوعان من المواد التي يمر عبرها الضوء ، مواد شفافة و مواد شفّانة. فزجاج النوافذ مثلا مادة شفافة لأنه ينفذ الضوء كله عبره، أما الزجاج المشبر (***) فهو مادة شفّانة..أي نصف شفافة فهي لا تنفذ الضوء كله. و الضوء لا يمر بالكامل من خلال الزجاج المشبر لحدوث عملية الإنكسار له ، الإنكسار هو إنثناء شعاع الضوء و أوضح مثال له هو الملعقة في فنجان القهوة كما هو موضح بالشكل.

 مقدمة عن خرائط العتامة Opacity و الإنكسار Refraction

إعدادات تلك الخرائط مثلها كالسابقين من خرائط Diffuse و Bump ، و لكن هناك سؤال يطرح نفسه، فلماذا نستخدم خرائط تحدد شفافية و عتامة الجسم و نحن لدينا تحت قائمة (Blinn Basic Parameters)
مزلاج يتحكم في العتامة الخاصة بالخامة Opacity ؟

يمكنك ضبط مزلاج العتامة على 2 أو 3 مثلا للزجاج، و 75 أو 80 للزجاج المشبر ، و لكن استخدام خرائط العتامة Opacity map يعطينا نتائج أفضل كما سنرى.

يمكنك التخمين بأن الكأس مصنوعة من الزجاج و حامل الشمعة هو زجاج مشبر، كليها تم عمله باستخدام مزلاج العتامة و تطبيق خرائط Reflection عليه.

المشكلة أن هذه المواد ليست مقنعة تماما، يمكنني أن أخمن أنهما من الزجاج و الأخر زجاج مشبر، و لكن يمكن لأي شخص أخر الإعتقاد بأنهما من السيراميك أو البلاستيك. إذا لم يستطع أي شخص معرفة أن الخامة التي تستخدمها هي زجاج فأنت فشلت في مهمة إقناعه بواقعية عملك.

إن تطبيق خريطة إنعكاس مع ضبط مزلاج العتامة يعطي نتائج مقبولة..و لكن بتطبيق خرائط Refraction و خرائط Opacity نحصل على نتائج أفضل كما نرى في الصورة التالية.

كما ترى هنا يبدو المشهد أكثر واقعية، فقد تم تطبيق خرائط الإنكسار Refraction maps عن طريق ضبط الـ IOR و  تم أيضا إضافة خرائط عتامة في كليهما.

في الصورة الجديدة تم تعيين خرائط إنكسار Refraction للجسمين، و تحديد قيمة الـ IOR لكليهما على أساس نوع المادة، و بالنسبة للزجاج المشبر فقد قمنا بتطبيق خريطة Opacity و الخريطة الفرعية اخترناها Falloff مع تحديد نوعه بـ Light/Shadow  ، و هذا يجعل الخامة أكثر شفافية في الأماكن المضيئة و أقل شفافية في الأماكن المظلمة. و تبدو أكثر واقعية الأن.

بالطبع الكثير منكم يفكرون الأن، ماذا تعني IOR ؟..هل تذكرون مثال فنجان القهوة الموجود في أول الصفحة ؟..الضوء ينكسر عند مروره بأي وسط مادي، و لكن هل معدل إنكسار هذا الضوء ثابت في كل المواد؟..بالطبع لا، و هنا تظهر الخاصية الفيزيائية Index Of Refraction ، أي "دليل الإنكسار" و هي تعتمد على كثافة المادة ، و قيم دليل الإنكسار تتغير من مادة لمادة، يمكنك رؤية الجدول التالي لمزيد من التوضيح، فهو يبين قيم الإنكسار للخامات المشهورة.

للزجاج الصافي استخدمت IOR بأقل قيمة للزجاج، أما للزجاج المشبر فاستخدمت قيمة عالي 1.8 ، تعديل قيمة الـ IOR يتم من خلال المزلاج الموضح في الشكل التالي .

إستخدام خرائط Refraction

إستخدام خرائط Refraction ليس كاستخدام خرائط Reflection ، فماكس يعطي طرق كثيرة لاستخدامها. و الممكن تحديد الخرائط الفرعية لتكون Raytrace أو Thin wall refraction أو Reflect/Refract و هي أهم ثلاثة في خرائط الأنكسار .
	استخدام Raytrace في الـ Refraction مثل إستخدامه في الـ Reflection ، فهو يستهلك كثيرا من الوقت في حساب اتجاهات الضوء المنكسر و أماكن انكساره محاكيا ما يحدث في الحقيقة. أما استخدام Thin wall refraction فهو يعتمد على السمك الذي نحدده باستخدام مزلاج Thickness الذي سيظهر لنا عند اختيار  Thin wall refraction . و هذا النوع يصلح للأكواب و النوافذ و الأسطح ذات السمك الصغير. و هي سريعة في التصيير. أما Reflect/Refract فهي الطريقة السريعة لإعداد إنعكاس أو انكسار و تستخدم مع خرائط Reflection و Refraction
، فهي تقوم بالحساب على أساس إذا كان السطح عاكس أو كاسر، و هي سريعة جداً في التصيير ، و هي التي استخدمتها في عمل الكوب الزجاجي الموجود بالأعلى ، كل من الطريقتين الأخيرتين تعطيك امكانية التحكم في الـ IOR من داخل القوائم الخاصة بهما كبديل عن مزلاج IOR الموجود في قائمة Extended Parameters التي وضحناها بالأعلى.

أتوقف هنا لحظات لأشرح نقطة سألني عنها الكثيرون بعد نشر هذا الدرس(الكلام على لسان الكاتب) ، فالكثيرين يسألون عن الفرق بين صنع خامة عادية Standard..تحتوي إحدى خرائطها  على خريطة فرعية بها Raytrace ، و صنع خامة كلها Raytrace بالضغط على زر Standard و اختيار Raytrace من قائمة الخامات التي ستظهر لنا. الفارق هو سرعة التصيير، فهي أبطأ في حالة خامة Raytrace . و لكن المكسب هو أن الخامة إذا كانت كلها عبارة عن Raytrace فإنها تعطي محاكاة أفضل للحقيقة.

الكرة على اليسار هي خامة عادية تحتوي بين خرائطها على خريطة Refraction من نوع Raytrace،
أما الكرة على اليمين فهي Raytrace Material ، و الاثنين لهما نفس الـ IOR وهو 1.5
الكرة على اليمين استغرقت 4 دقائق لتصييرها، أم اليسرى دقيقة واحدة فقط

بالطبع الفارق بينهما ليس واضحاً لهذه الدرجة، و لكن الـخامة الـ  Raytrace تعطي فهما أوضح للألوان و الظلال، خاصة إذا كانت الأضواء في المشهد معدة على Raytrace ، كما أن الخامة إذا كانت كلها Raytrace فإنه سيصبح لك العديد من الإعدادت و الخيارات ، و سيكون لها خرائط Maps مثل الخامة العادية Standard ، و لكن كن حذراً لأنها مختلفة، فمثلا Diffuse و Specular لهما هنا معنى أخر غيرهما في الخامة العادية .

نصيحتي لك هي ألا تستخدم الخامة Raytrace إلا إذا كنت تحتاج بشدة لمزيد من الواقعية في مشهدك لأن ذلك سيكلفك وقتا كبيرا في التصيير، أما بخلاف ذلك، فيفضل إستخدام Raytrace كخريطة في الخامة العادية .

و الآن استعد لمعلومات مهمة عن خرائط العتامة Opacity في القسم الثاني من هذا الدرس .

القسم الثاني

إستخدام خرائط Opacity

في المثال الذي تكلمنا عنه في القسم الأول، قمنا بإضافة خريطة Opacity للكوب الزجاجي الأحمر و ذلك لإكسابه المزيد من الواقعية. و يمكننا بعد ذلك تطبيق أي خريطة فرعية، و أقترح أن تجربها كلها واحدة واحدة و ستحصل على نتائج تدهشك. أنظر المثال التالي.

في المثال الخاص بكوب الزجاج المشبر ، فإن الـ Opacity map التي طبقناها كانت الخريطة الفرعية لها من نوع Falloff تم تحديد نوعه بـ Light/Shadow  ، و هذا كما قلنا يجعل الخامة أكثر شفافية في الأماكن المضيئة و أقل شفافية في الأماكن المظلمة. و يمكننا تبديل اللونين الموجودين في تلك القائمة ليصبح العكس صحيحاً.

خرائط Opacity مثلها كخرائط Bump تتأثر بالألوان، فهنا الألوان الداكنة تصبح شفافة و الفاتحة تصبح معتمة . ففي الكرة الوسطى جعلنا الألوان المتدرجة Gradient هي الأسود في أعلى الكرة، ثم الرمادي و أخير الأبيض في أسفلها. و لذلك تتدرج الشفافية من الأعلى للأسفل كما نرى.

أنظر المثال التالي الذي استخدمنا فيه الزجاج.

في الصورة اليسرى، قمنا بتخفيض قيمة الـOpacity من خلال المزلاج إلى قيمة صغيرة لجعله شفافاً، و لكن بدون تطبيق Opacity map، لا يبدو واقعيا، أما في الصورة اليمنى فقد طبقنا Opacity map لنحصل على الزجاج القذر ، أنظر الصورة التالية.

هذه هي الصورة التي استخدمناها لعمل الزجاج المتسخ، و قد صنعناها باستخدام برنامج فوتوشوب،
بالطبع تلاحظ أننا قلبناها و استخدمناها في الوضع الرأسي.

بنفس الطريقة يمكنك صنع كوب ماء متسخ، الصورة الصغيرة هي التي استخدمنها في الـ map

النمذجة باستخدام Opacity

تكمن قوة استخدام خرائط Opacity في استخدامها لعمل الـ Modeling أو النمذجة، فهي توفر وقت كبير خلال عملية التصيير، دعونا نفهم هذا في المثال التالي.

 هذا اللوح المعدني المفرغ قد يكون جزء من ديكور أو يصلح لشوي اللحم فوقه، أو حتى بمجموعه من هذه الألواح يمكنك الحصول على سلم طائرة . المشكلة هي أن هذا الشكل مصنوع من 11 قضيب رأسي و 25 قضيب أفقي ، الشكل الواحد يكون 1332 وجه (faces) ، و كلها يجب أن يتم تصييرها، أي أنك لو صنعت سلم طائرة من 10 درجات فسيصبح لديك 13320 وجه ..تخيل الوقت الذي سيتغرق تصيير كل هذا. و الأن..لنرى كيف فعلناها باستخدام الـ Opacity .

هذا الشكل الذي ترونه، هو للوح معدني مفرغ مكون من 11 قضيب أفقي و 28 قضيب رأسي، يبدو جيداً مثل ذلك الموجود بالأعلى ، و ظلاله تبدو مقنعة. بقي أن تعلم أن هذا هو شكل صندوق BOX عادي جدا تم تطبيق خريطة Opacity عليه. كل مافعلناه هو رسم صورة في فوتوشوب تتكون من مجموعة من الخطوط .، و هكذا أصبح لديك Opacity maps .

باستخدام الثلاث صور الموضح بالأعلى تمكننا من عمل الخامة الموضحة بالأسفل، فقد حولت الصورة إلى اللون الرمادي باستخدام فوتوشوب ليتم استخدامها كخريطة Bump بعد ذلك، ثم حولتها لأبيض و أسود لإستخدامها في الـ Opacity لأني أريد فرق واضح بين الأماكن الشفافة و غير الشفافة.

و الأن إذا كنت تنوي استخدام Opacity في النمذجة فعليك مراعاة أن الظلال لن تظهر إلا إذا ضبطتها على Raytrace ، لو أنك لا تعرف كيف تفعل ذلك فالطريقة بسيطة. قم باختيار الضوء الذي تريده أن يقوم بإسقاط الظلال ثم إضغط على زر Modify للدخول لخصائص الضوء، ثم من قائمة Shadow Parameters عليك بتغيير الإختيار من Shadow map إلى Raytrace ، و هذا المثال سيوضح لك الفارق بين استخدام Raytrace و عدم استخدامه .

و الأن إستعد لأخر قسم في الجزء الرابع، و هو عن مفاهيم مهمة جدا في الشفافية.

القسم الثالث

الأقنعة (MASKS)

الأقنعة هي وسيلة رائعة لمصممي الخامات مثل Opacity و لكن يمكننا فعل المزيد من الأشياء باستخدام الأقنعة. ففي الأقسام السابقة من الدرس استخدمنا Opacity لصنع زجاج شفاف و نوافذ و أكواب متسخة .

و لكن ماذا لو أراد أحد اختبار قدراتك..عميل مثلا لديه شعار تم تصميمه و يريدك ان تريه شكل هذا الشعار إذا تمت طباعته على أكواب أو زجاج. بالطبع ستقوم بعمل Scan للصورة ثم تحولها أبيض و اسود و تصنع خامة Opacity بها الصورة و هكذا كما فعلنا من قبل.

هذا مافعلتها أنا بالصورة و ها هي النتيجة و المفروض الأن أن أبدأ بلصقهما على الزجاج .

Space Happy Productions Inc. logo used with permission. © 2002 Tam Gambill

عندما جربت تطبيق ما فعلته في المثال الخاص بالزجاج القذر و اللوح المفرغ لم أحصل على نتائج جيدة، ففي المحاولة الأولى (الصورة اليسرى) قمت بتطبيق صورة الشعار الملونة كخريطة Diffuse و قمت بتطبيق الصورة الأبيض و أسود كخريطة Opacity ، و لكن الكوب لا يبدو واقعيا. ثم بتطبيق خرطة Refraction لمحاكاة انكسار الضوء في الماء ظهر  الظل و الصورة نفسها مرأية بالكاد. و أخيرا قمنا بتقليل شدة الـ Refraction من 100% إلى 30% .
و الأن هيا نجرب عملها باستخدام MASK .

صنع خامة جديدة A new material

سنبدأ الأن في صنع خامة جديدة من نوع Blend بدلا من نوع Standard كما هو موضح بالأسفل.

الخامة من نوع Blend هي خليط من خامتين تختارهم بنفسك، هنا إخترت الزجاج كأحد الخامتين و الخامة الـثانية هي التي سنعمل عليها و نصنعها هي material #65.. أما الـ mask فهو Bitmap بالصورة الأبيض و أسود.

الإعدادات الخاصة بـ Blend بسيطة، و يمكنك تحديد مقدار الخلط إذا كان من نوع Mask أو باستخدام مزلاج Mix amount أو باستخدام منحنى الخلط Mixing Curve، نلاحظ أنه عند تفعيل خيار Mask فإن مزلاج Mix Amount يصبح غير مفعل.

الصورتين بالأعلى يوضحا إعداد الخامة 65 ، و هي كما نرى تتكون من خريطتي Diffuse و Opacity كلتيهما نفس الخامة ، و هي الخامة 94. تلك الخامة 94 تم تكوينها بعمل خامة من نوع Mask بالضغط على زر Standard و اختيار Mask كما فعلنا عن اختيار Blend ، إعدادات الخامة Mask تتكون من خيارين هما Map و Mask وكليهما هو Bitmap و لكن أحدهما و هو الـ map يحمل الصورة الملونة و الأخر و هو الـMask يحمل الصورة الأبيض و اسود .
ملاحظة و استطراد هام  من مترجم هذه السطور (****) 

و ظيفة الـ Mask يمكن إعتبارها خريطة Opacity داخل الخريطة الأصلية، فمثلا لو أن لون الـ Diffuse هو أخضر، فإنه يمكنك باستخدام Mask حفر الشعار في اللون الأخضر لتبين أي خامة أخرى تقع تحته.

الاستعراض التالي للخامات التي استخدمناها في المثال الأسبق يساعد على مزيد من الفهم.

و النتيجة الأخيرة .

بقي أن نقول أن الـ Masks يمكن تطبيقها على أي خريطة من خرائط الخامة و ستجد أنك ستحتاجها كثيرا.
كنت قد وعدتكم بجزء من هذا الدرس عن صنع الـ Material libraries و سيكون متاح قريبا(الكلام على لسان الكاتب، و أنا سأترجمه أول ما ينشر إن شاء الله) .
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

إنتهى هذا الجزء و إنتهى درس الخامات الطويل جداً.. أرجو أن تكونوا قد اسمتعتم به و استفدتم ، أنا شخصيا مبتدئ في ثري دي ماكس و عرفت الكثير مما لم أكن أعرفه.
الحمد لله رب العالمين

مع تحياتي
أخوكم Achilles
و لا تنسونا بالدعاء

 

مراجعة الجزء الأول
مراجعة الجزء الثاني
مراجعة الجزء الثالث

Note : This lesson is translated, The original lesson was written by DXYNER .
To Read the original lesson in English plz visit http://dxyner2000.com

_________________________________________________________________

(*) التي تجعله يعبرها.   عودة للأعلى
(**) الشفانية هي نصف الشفافية، أي أن المداة نصف شفافة. بالإنجليزية Translucence.       عودة للأعلى
(***) المشبر : أي  المكسو ببخار الماء البارد  Frosted    عودة للأعلى

(****) للأسف قام كاتب هذه السطور بشرح هذا الجزء بسرعة و بدون أي تفاصيل مما اضطرني لأضيف المزيد من الشرح من عندي، و لكنني توقفت هنا لأشرح مالذي فعلناه، ماهو الـ Mask أساساً ؟.. تخيل لوح كبير عليه شعار ما، ثم جئت و لصقت لوح أخر به..لن تسطيع أن ترى الشعار..لذلك تقوم بتفريغ مساحة أو فتح فتحة في اللوح الجديد على مقاس الشعار لتستطيع أن تراه. هذا ما يفعله الـ Mask ، فهو يتكون من جزئين..ال map و هي الصورة الأصلية ، و ال mask و هي صورة بالأبيض و الأسود مفتوح ، ففي مثالنا هذا قامت الصورة الأبيض و أسود بفتح مكان على مقاس الشعار بالضبط..أي كأننا أخذنا من الصورة الملونة الشعار و رمينا بقية الصورة. هذا ما فهمته من  فهمي لبرامج الجرافكس الأخرى،و أرجو أن كنت مخطئ أن يقوم أحد الإخوة بتصحيح ما أقول و شكرا.    عودة لأعلى