Shader Tree. Дерево теней. Редактор материалов в modo.

Shader Tree является основным интерфейсом программы служащего для добавления материалов и текстур к поверхностям сцены.

В процессе создания текстур, modo использует структуру «слоев», делая использование программы чрезвычайно легким. Данный метод является очень мощным инструментом при добавлении текстур точно в заданное место, а так же позволяет с легкостью создавать сложные виды поверхностей. Визуальное влияние слоев на элементы сцены оказывается в направлении сверху вниз; слой изображения с настройкой Opacity 100 %, располагающийся над другим слоем, будет полностью его перекрывать. Изменяя прозрачность слоя, приведет к отображению нижнего слоя. 

Само окно, по умолчанию, появляется в верхней правой части группы окон. Для отображения вкладки нажмите на нее. Когда в Shader Tree выбран элемент, то все его настройки появляются во вкладке Properties, расположенного прямо под ним. 

Shader Tree UI

Окно имеет три режима пользовательского интерфейса: Compact, Small и Full. В зависимости от того, сколько имеется места в окне на экране, можно настраивать вид окна посредством перетаскивания любой грани; вследствие этого будет изменяться масштаб.  

Compact

В режиме Compact первые четыре кнопки соответствуют буквам R для Render Item, L для Lights, E для Environment и C для Camera. Панель справа позволяет при нажатии на нее выбрать, из выпадающего контекстного меню, соответствующие разделы, относительно каждой настройке R, L, E и C. Дополнительные элементы могут быть добавлены через панель меню, с помощью команд Texture > Add Shader Tree Layer > выбрать нужный элемент.

Small

В режиме Small, кнопки Render, Light, Environment и Camera становятся полноразмерными, а ниже появляется селектор раздела.

Full

В режиме Full, каждый элемент отображается в качестве слоя с соответствующей иконкой. Нажимая на любой из элементов, вы автоматически выделяете его, тем самым предоставляя возможность редактировать его свойства. Несколько слоев может быть выбрано при помощи клавиш Shift и Ctrl. В пределах вкладки, слои могут перетаскиваться, тем самым меняя порядок, что в свою очередь влияет на визуализацию. В сценах с большим количеством геометрии, слои можно организовывать в группы материалов для лучшей организации сцены. Для развертывания окна по всей высоте экрана, нажмите клавишу 0 на NUM Pad. 

Редактор материалов можно вызвать через меню: 

В самом верху вкладки есть два контроллера Filter и Add Layer. Опция Filter автоматически отобразит/скроет множество типовых слоев. Например, вы хотите, что бы отображались только материалы, для этого выбираете Material. А если хотите что бы отражались слои выбранной геометрии, используйте Filter on Selection

Кнопка Add Layer позволит пользователю добавлять дополнительные слои в Shader Tree. Колонка с изображением «глаза» позволяет включать/отключать эффект отдельно взятого слоя без его удаления; для переключения данных режимов просто нажмите на изображение глаза. Колонка Effect, указывает, какой эффект применен к слою. Нажатие правой кнопки мыши на названии эффекта выводит контекстное меню, в котором можно выбрать необходимый эффект для слоя.

 При выборе любого слоя и нажатии на нем правой кнопки мыши, вызовет контекстное меню

Rename: позволяет пользователю задать новое имя отдельно выбранному слою.

Properties: открывает окно Properties для выбранного слоя в с соответствующими настройками.

Duplicate: данная команда создаст новый слой с идентичными настройками. Изменение настроек в исходном слое не влияет на настройки дубликата, так же как и изменения в дубликате не влияют на оригинал.

Create Instance: создает дубликат слоя, изменения сделанные в исходном слое, будут распространяться на дубликат.

Copy/Paste/Delete: все слои, так же как и отдельные слои могут быть скопированы, вставлены и/или удалены при помощи данных команд. При вставке значений из одного слоя в другой, нужно учитывать, что они должны быть одного типа, то есть  материалы переносятся в материалы.

Preset Browsers Palette: данная команда открывает Preset Browser.

Save Preset: любой слой в Shader Tree может быть пресетом (Заготовкой). Когда выбирается команда Save Preset..., то появляется диалоговое окно сохранения файла и предлагает задать место, куда сохранить ваш пресет. Если вы хотите, чтобы ваш пресет автоматически отображался в существующей установке, то необходимо перейти в ту папку, где хранятся пресеты и сохранять именно в ту папку. Так же можно создать новую папку для сохранения пресетов, но что бы новая папка появилась в Preset Browser, необходимо использовать команду Add Path, что бы указать путь. Часто поверхность состоит из множества текстурных слоев, в этом случае убедитесь, что создан пресет для материала, он будет содержать в себе все текстурные слои. Не забывайте, что Fur (Мех) состоит так же из слоев, поэтому создание пресетов для волос является таким же простым, как и создание пресетов обычных материалов.

Change Type: данная команда предоставляет возможность конвертировать слой одного типа, такого как Image Map (Карта Изображения) в другой тип, такой как Procedural Map (Процедурная Карта). Texture Locator сохранят свои настройки.

Bake to Texture:  данная команда предоставляет возможность объединить все слои текстур в материале в один слой, со всеми эффектами. Запекать текстуры из Shader Tree полезно при запекании отдельного Effect, такого, как, например, Color или Diffuse, тогда как команда Bake из меню Render спекает все освещение и текстурные элементы в одно конечное изображение. Можно сравнить, Bake to Texture в Shader Tree с командой объединения слоев Flatten в Photoshop. Только слои с одинаково установленным Effect, находящиеся ниже слоя, будут спекаться в один слой. Команда Bake to Texture требует наличия UV карты на спекаемой поверхности, так же, как и карты изображения для спекания.

Bake From Object to Texture: данная команда дает возможность использовать UV карту моделей с малым количеством полигонов для спекания текстурной карты с модели с большим разрешением. Карты могут быть использованы для любых эффектов, включая Diffuse Color и Displacement. Для процесса спекания требуется UV карта, так же как и при спекании Bake to Texture. Обе поверхности должны иметь различное имя материала и не могут делить одну и туже UV карту. При расчете Displacement Map (Карты Смешения), Distance Setting из выпадающего окна должно совпадать с настройкой Displacement Distance в диалоговой строке материала. 

Существует так же несколько особых опций, доступных после нажатия на вкладку Shader Tree и выбора команды Viewport Settings

Surface View: если активна данная настройка, то она изменяет иерархию разделов Shader Tree на отображения слоев геометрии, что может быть более знакомо для пользователей LightWave, где материалы упорядочиваются относительно их ассоциируемых элементов геометрии Mesh Item.   

Filter on Selection: если активна данная настройка, то она будет отображать только материалы соответствующие выбранным элементам Mesh Item.

Icons Only/ Small Thumbnails: множество настроек иконок/пиктограмм предоставляет набор опций для отображения маленьких изображений соответствующих слоев. Команда Icons Only отключает отображение пиктограмм, в то время как другие опции отображают пиктограммы разнообразных размеров.

Preview Type: данная группа опций влияет только на отображения, когда активированы пиктограммы. Опции изменяют способ отображения пиктограмм как таковых. 

Работа с Shader Tree

Shader Tree можно представить в виде дерева, где элемент визуализации Render, выглядит как ствол с отдельно представленными группами материалов в виде веток – все разделы, которого входят и выходят из Render, данная информация потом представляется как Render Outputs составляющие окончательное изображение. Любой, кто знаком с разделом палитры в Photoshop, легко поймет устройство Shader Tree в modo. Лежащие один на одном не прозрачные слои всегда будут скрывать нижележащие слои, но при помощи изменения уровня прозрачности верхних слоев, изменения режима смешивания или посредством применения к слою, маски, можно сделать видимыми данные слои. 

По умолчанию, каждая сцена имеет Base Material и Base Shader. Они контролируют все поверхности в пределах данной сцены. Внося какие либо изменения в настройки приведет к изменению геометрии в целом. Применять настройки к отдельным областям сцены, особенно поверхность к Mesh Item, производится посредством применения маски. Но пользователю не нужно заботиться о создании маски вручную, она создается автоматически при помощи Tag полигона и ассоциируемой Material Group. Существует несколько способов создания тегов полигона, самый простой – при помощи клавиши быстрого доступа M. После нажатия появляется выпадающее окно, требующее задания имени поверхности, с некоторыми опциями общих атрибутов. После нажатия OK, в Shader Tree будет автоматически создан слой Material Group, внутри которого будет слой Material. Так же как и создание родительского раздела в анимации, иерархии в Shader Tree, используются для привязки разделов к маскам. Эти иерархии помечаются маленькими метками последующих слоев, треугольник будет выделять родительские элементы, позволяя пользователям переключать видимость дочерних элементов. После создания, модифицируя материал в группе будет только влиять только на те полигоны, которые отмечены специальным именем материала. Дополнительные разделы. добавленные к группе, будут так же влиять только на поверхности находящиеся под маской Material Group.

Добавление слоев в Shader Tree

Есть несколько способов добавить дополнительные слои в Shader Tree. Можно использовать панель меню: Texture > Add Shader Tree Layer... или просто использовать кнопку Add Layer в полноразмерном окне Shader Tree. После добавления пользователь может перетаскивать слой в любое место и на любую позицию; позиция при перемещении слоя отображается в виде линии под курсором мыши. Перемещение слоя в группу материала, автоматически добавляет его в группу, так же как и при перемещении слоя на позицию находящуюся между двумя разделами одной и той же группы. Можно добавлять следующие типы слоев:

 Cellular; Checker; Constant; Dots; Fur Material; Gradient; Grid; Group; Image Map; Material; Noise; Process; Render Outputs; Ripples; Shader; Surface Generator; Weave; Weight Map; Texture; Wood;

В ближайшее время, будет сделано описание, каждого из слоя и добавлено на сайт. После добавления, слою можно добавить один из необходимых эффектов в колонке Effect. После создания слоя текстуры, подобно карте изображения или процедурной текстуре, в Item List добавляется Texture Locator. Texture Locators сохраняют настройки положения и проекции четко относительно слоя текстур и определяют их воздействие на поверхность, в то же время предоставляя возможность создания анимации текстур при помощи общих инструментов преобразования в любом 3D окне, посредством манипуляции самим локатором. 

Организация Layers

Существует несколько вариантов относительно создания названий для слоев в сцене. Некоторые предпочитают давать имена материалам, которые указывают на геометрию; взять например, автомобиль. Вы можете иметь поверхности с названиями «Дверная Ручка», «Окно водителя», «Шина» и «Приборная доска» или можно иметь поверхности, названные относительно материала, из которого они изготовлены: «Хром», «Стекло», «Резина» и «Винил». Как бы вы не предпочли называть ваши материалы, лучше быть четким и ясным в названиях. При использовании таких названий как «Материал1», «Группа1» и т.п. вы делаете хуже только себе. В любом случае, если вы не знаете, из чего изготовлен тот или иной материал, то при нажатии на клавиатуре кнопки 4 modo перейдет в режим Material. В данном режиме группы материалов, при их выборе в Shader Tree, будут отображаться оранжевым контуром в любом 3D окне. Пользователь может просто нажать на любую поверхность в окне для выбора ассоциируемого материала в Shader Tree. Не задействованные материалы в сцене можно удалить; панель меню - Texture > Purge Unused Materials.

Ключом к ровному рабочему процессу является умелая организация в Shader Tree; если остались не привязанные материалы и группы можно их быстро организовать. Несколько групп материалов могут быть в дальнейшем сгруппированы посредством мульти выделения нескольких разделов клавишами Shift и Ctrl. После выбора, нажмите комбинацию клавиш Ctrl-G для перемещения выделенных разделов в новую группу. В данном случае, свойства групп устанавливаются для всех; группы предоставляют только способ организации групп содержащих множество поверхностей.

ВАЖНО: перед процессом объединения слоев в группы, убедитесь, что скрыли любые подразделы, посредством маленького треугольника обозначающего название групп, если такие остались развернутые, то подразделы потеряют свою «родственную» связь с родительскими группами материалов. 

Общие Сведения. 

Adding Shaders: любой слой Shader добавленный между Base Shader и Base Material будет аннулирован Base Shader. При добавлении дополнительных шейдеров, пользователь может захотеть переместить Material Group, содержащую новый шейдер над Base Shader. Это потому, что по умолчанию, Base Shader не ограничивается какой либо маской, до тех пор пока он находится на вершине списка, он воздействует на все поверхности находящиеся ниже.

Layer Masks: любой слой может быть быстро применен к другому слою, в качестве маски слоя, посредством перетаскивания маскирующего слоя в другой слой, это автоматически конвертирует тип слоя в маску слоя Layer Mask. Маскируемые слои маркируются буквой M.

Layer Order: порядок в Shader Tree очень важен. При установке эффекта Layer Mask к слою, следует помнить, что он становиться маской для слоев текстур находящийся непосредственно над ним. Обязательно, слой Gradient (Градиент), который использует другие слои в качестве выходных параметров  Driver A,B, должны располагаться под Gradient, потому, что весь раздел рассчитывается сначала для Gradient-а.

Render Outputs: так как Render Output является просто другим видом слоя, то он может свободно располагаться в любом месте Shader Tree. Обычно, они располагаются на вершине, прямо под элементом Render, но если Render Output расположен внутри группы материалов, то он будет визуализировать только то, что он видит в пределах данной группы. Это дает возможность отображать альфа каналы для особых элементов, основанных на отметках полигонов, вместо выделения отдельных шейдеров или скрытия элементов в Item List. Все активные Render Outputs будут визуализироваться каждый раз, как только будет подаваться команда, и будет появляться в разделе меню окна Render.

Tags: полигоны могут содержать только один Material, добавление нового тега приведет просто к переписыванию предыдущего. В любом случае, полигон может принадлежать стольким Selection Sets сколько пожелает создать пользователь. При использовании нескольких Material Groups с разными типами тегов позволит пользователю создать очень сложные слоеные поверхности очень простым способом.