Tekstury proceduralne to generowane matematycznie struktury oparte o działanie bitmapy. W przeciwieństwie do klasycznych tekstur rastrowych, tworzone są w sposób dynamiczny na podstawie algorytmów. Dzięki temu nie wymagają przechowywania dużych plików i mogą być skalowane bez utraty jakości.
Jak to działa?
Podstawą tekstur proceduralnych jest funkcja matematyczna, która generuje różnego rodzaju wzory z zależności od przypisanych jej parametrów wejściowych. Najbardziej powszechne techniki obejmują:
- Szum Perlina – organiczne, losowe struktury stosowane do symulacji chmur, wody czy skał.
- Szum Worleya – idealny do generowania wzorów przypominających komórki, pęcherzyki lub tekstury organiczne.
- Fraktale – struktury samopodobne, świetne do symulacji krajobrazów, korzeni, drzew czy powierzchni planet.
- Gradienty i wzory proceduralne – pozwalają na tworzenie pasków, siatek, fal i innych regularnych wzorów.
Jakie są zalety tekstur proceduralnych ? Otórz jest ich sporo!
Do zalet należy skalowalność oraz brak widocznych pixeli podczas powiększania. Jest to szczególnie ważne w przypadku struktur składających się z dużej ilości szczegółów. Kolejną zaletą jest ich elastyczność. Struktury generowane to droga bez tworzenia manualnego. Obchodzimy wszystkie procesy między innymi mapowanie UV, czy też malowanie tekstur.
Największą zaletą, która może decydować o tym, czy zdecydujemy się na teksturę proceduralną jest niskie zapotrzebowanie na pamięć. Brak potrzeby przechowywania dużych plików graficznych sprawa iż możemy tworzyć struktury o wysokiej rozdzielczości za pomocą prostych komend, które optymalizują nasza scenę 3D.
Gdzie i jak pomaga tekstura proceduralna?
- Gry komputerowe – do generowania realistycznych środowisk przy minimalnym wykorzystaniu pamięci.
- Filmy animowane – w produkcjach CGI do tworzenia skomplikowanych powierzchni.
- Architektura i wizualizacje – realistyczne materiały, np. drewno, marmur czy beton.
- Symulacje naukowe – generowanie losowych, ale kontrolowanych struktur.
Jakie narzędzia wykorzystują system tekstur proceduralnych ?
Praktycznie każdy współcześnie nam istniejący program będzie posiadał system proceduralny. Jednak jego skomplikowanie będzie różne. Dla przykładu Blender posiada stosunkowo prosty system w porównaniu do Houdini…
- Blender – wbudowany system nodów shaderowych pozwalający na tworzenie tekstur proceduralnych.
- Substance Designer – profesjonalne narzędzie do projektowania zaawansowanych materiałów proceduralnych.
- Houdini – wykorzystywane w branży filmowej i gier do generowania proceduralnych światów.
- Shader Graph w Unity i Material Editor w Unreal Engine – systemy do tworzenia materiałów proceduralnych w silnikach gier.
Podsumowanie
Tworzenie proceduralne tekstur to metoda mająca swoje szerokie zastosowanie w graficze 3D. Skomplikowanie i ilość matematyki, jaka jest związana z tym procesem może odstraszać. Jednak patrząc na tą metodę( w Blenderze ) warto pamiętać, że istnieją wszelkiego rodzaju dodatki, które usprawniają pracę bez konieczności znajomości szczególnych kombinacji na node edytorze.
