Editare le superifici in LightWave
by Simone Vassallo aka Vass

Ok … ed eccoci qua a scrivere un tutorial dedicato alle superfici del nostro Lightwave. Niente di particolare ma può essere di sicuro d’aiuto. Andremo a realizzare una strada e applicheremo su di essa un bell’asfalto con tutte le sue caratteristiche.
Queste sono le immagini che userò.

Molti di quelli che seguiranno il tutorial troveranno banali alcune frasi, ma un tutorial di questo tipo deve essere chiaro anche per chi è alle prime armi con il software.

Nel Modeler creiamo un box (vedete voi se suddividerlo in tanti poligoni se la strada dovrà essere curva o se volete dargli l’effetto bombatura rialzata verso il centro per far scolare l’acqua ai lati) delle seguenti dimensioni 50m (lunghezza), 10m (larghezza), 0m (spessore). Io l’ho suddiviso in modo da ottenere 10 poligoni di larghezza 1m. Fate attenzione a centrare bene l’oggetto su tutti gli assi così quando posizioneremo le textures sapremo già che valori impostare e l’anteprima servirà solo da verifica.

Ora selezioniamo i poligoni per attribuire le superfici. Diamo rispettivamente il nome “STRADA_BORDO_DESTRO” e “STRADA_BORDO_SINISTRO” ai due poligoni + esterni; poi “STRADA_CENTRO” ai due poligoni centrali e “STRADA” ai restanti poligoni. Questa suddivisione non è necessaria ma facilita un po’ le cose successivamente; se non si hanno problemi di eccesso di superfici conviene fare in questo modo. Io le colorerò anche con colori diversi solo per far capire meglio il tutorial, voi non fatelo.

Ok,per quanto riguarda la modellazione abbiamo finito.
Salviamo l’oggetto e chiudiamo il modeler.
Una volta caricato il nostro oggetto in Layout posizioniamoci con la telecamera in modo da vederla un po’ dall’alto e apriamo Fprime. Non avete Fprime? Bhè allora aggiornatevi ragazzi … Bene ora grazie a Worley vediamo tutti i nostri settings in tempo reale.
Apriamo il surface editor e selezioniamo la superficie “STRADA”. Premiamo sulla T di fianco al valore Color e applichiamo questa texture simile all’asfalto (ASPHALT.jpg).
Lasciamo il blending Mode a Normal e Layer Opacity a 100%. Mappiamola in modo Planar sull’asse Y con un size di 400mm su entrambi gli assi.

Ora il fondo è pronto e nell’anteprima vediamo già la nostra texture applicata sulla superficie “STRADA”. Ora passiamo ad inserire un po’ di disturbo e imperfezioni miste a sporcizia. Premendo la T alla destra del canale diffuse entriamo nel pannello e procediamo a inserire un'altra immagine (CONCGREN.jpg). Questa deve essere ad una risoluzione abbastanza alta perché verrà estesa molto. Mappiamola sempre planarmente sull’asse Y con un size di almeno 20m su entrambi gli assi per non far vedere la ripetizione. Impostate Blending Mode su Additive (si può lasciare anche Normal) e Layer Opacity su 50% per non creare macchie troppo forti. Dal pannello images Editor andiamo a modificare un po’ l’immagine CONCGREN. Siccome non ci interessa il suo colore azzeriamo la saturazione per renderla in bianco e nero e aumentiamo un po’ il contrasto. Torniamo al surface edtor e se l’asfalto vi sembra troppo illuminato abbassate un po’ il valore diffuse a 70% per bilanciare il blending Additive. Oppure se le chiazze vi sembrano troppo poco pesanti alzate il valore della texture da 50% a 70% nel Layer Opacity (guardate un po’ voi in base al risultato che volete ottendere).

Ora possiamo aggiungere ancora un po’ di imperfezioni, stavolta con una texture procedurale però per andare a interrompere la ripetizione del CONCGREN.jpg. Torniamo al surface editor e apriamo il pannello texture relativo al canale color e premiamo su Add Layer – Procedural per inserire una texture procedurale Crumple. Usate un texture color bianco (come se fosse una mappa alpha) e un size largo su tutti gli assi ma un po’ meno su quello X che corrisponde alla larghezza della strada (X=5m Y=20m z=20m). Di solito questa procedurale si usa nel canale bump ma in questo caso può essere utile ugualmente. Il layer di questa procedurale deve essere collocato sopra a quello precedente dell’ASPHALT. Ora potete giocare con il blending mode. Io l’ho impostato su subtractive con Layer Opacity di 15% circa. Questo significa che questa procedurale verrà applicata in questo modo: verrà utilizzata al 15% e non al 100% perché al 100% avrebbe oscurato completamente l’asfalto. Invece in questo modo l’asfalto si vedrà cmq con tutte le sue imperfezioni (relative anche al canale diffuse) ma sarà semplicemente un po’ oscurato. Il belnding subtractive indica che questo layer (crumple) sottrarrà del 15% le informazioni indicate dal layer sottostante. Cioè annulla l’effetto del layer asphalt del 15% nei punti BIANCHI del layer Crumple.

Ovviamente questa ultima texture procedurale applicata potrebbe tranquillamente essere sostituita da una Immagine, dipende da voi. Ora si potrebbero applicare altre mappe ma direi che lo sporco può bastare.
Ed ora si deve togliere quel blu verde e rosso (che voi non dovreste avere).
Nel surface editor premiamo con il tasto destro sulla superficie STRADA e clikkiamo su copy. Poi premiamo sempre con il destro su un'altra superficie (per esempio STRADA_CENTRO) e clikkiamo su paste. E così anche per le altre surfaces.

Ora abbiamo la nostra superficie applicata su tutta la strada.

Ora viene il divertente.
Dobbiamo inserire lo sporco ai lati della strada

Per crearlo procediamo come segue. Entriamo nel surface editor e premendo la T nel canale Color della superficie STRADA_BORDO_DESTRO e accediamo alla solita schermata. Da Add Layer aggiungiamo un Image Map. L’immagine Fringe4.jpg. Blending Mode per ora lasciamolo su normal e Layer Opacity su 100%. Projection ovviamente su planar dell’asse Y. Questa texture dovrà andare a collocarsi al bordo della strada, quindi come size diamo X=1m Y=1m Z=10m. In questo modo avremo stretchato un po’ la texture lungo la strada per 10m e impostato una larghezza di 1 metro (anche se poi lo sporco colpirà solo nella parte nera della texture quindi sarà più o meno la metà, ovvero 50cm). Ora la posizione; siccome la strada è stata costruita (spero per voi) con delle proporzioni che conosciamo bene sarà semplicissimo posizionarla. Il nostro poligono all’estremità della strada sarà compreso tra i 5m e i 4m (la larghezza totale della strada è 10 metri), quindi settiamo come position X= 4.5 m Y= m Z=0m (che corrisponde al punto in cui Lightwave posiziona il centro dell’immagine). Se avete notato la nostra textures è rivolta nel senso sbagliato (cioè andrebbe bene per la parte sinistra della strada) quindi nel canale rotation inseriamo 180° sul primo asse. Un’altra cosa da fare è impostare Width Tile su reset in modo tale da far ripetere la texture solo in lunghezza e non in larghezza (per non trovarci lo sporco al centro della strada). Questa opzione può non servire se avete fatto la suddivisione delle superfici visto che la texture non porebbe ripetersi verso sinistra (ovvero sull’altro poligono) dove c’è un’altra surface (STRADA). Cmq l’ho spiegato visto che si potrebbe aver deciso all’inizio del tutorial di tenere tutto sulla stessa superficie.

Fin’ora abbiamo tenuto una visualizzazione ovviamente sbagliata ma che era utile per il corretto posizionamento della texture. Ora che è nel punto giusto procediamo. Inanzitutto Rendiamo il Blending Mode del layer Fringe4 in modalità Alpha e non più normal perché non dovrà fungere da veria e propria texture di colore (prima la usavamo così solo per posizionarla correttamente) ma semplicemente come canale alpha per un nuovo layer che ora faremo e che posizioneremo subito sotto. Poi attiviamo il check Invert Layer per invertire i colori (in una mappa alpha è il bianco che viene preso in considerazione). Quindi, da Add Layer aggiungiamo una Procedural Texture. Questa dovrà essere una Procedural Type “Value”. Il Blending Mode sarà su Normal. Impostiamo il Texture Color con un colore scuro (meglio se nero visto che poi abbasseremo la sua influenza). Stiamo dicendo a Lightwave che nella zona nera (che è diventata bianca con “Invert Layer”) indicata dal layer Fringe4 (solo in quella!!) dovrà sostituire la texture Asphalt.jpg con quella Procedural Value nera appena creata. Infatti la procedurale Value è proprio come una bitmap completamente nera (o di qualsiasi colore si voglia) proprio come se l’avessimo creata in photoshop. Così facendo però ci troviamo un problema, cioè quello di avere una bella texture di asfalto con, però, uno sporko a lato completamente nero che va a coprire l’asphalt.jpg. Questo inconveniente si risolve facilmente abbassando il Layer Opacity della procedural Texture Value nera. Se lo impostiamo a 50% per esempio Lightwave applicherà sempre il nero dove indicato dalla Fringe4.jpg ma lo applicherà al 50% e lasciando quindi intravedere il 50% dei layer sottostanti, ed ecco quindi spuntare uno sporko grigio che lascia spazio anche al puntinato dell’asfalto.

Ed ecco il rendering…

Naturalmente anche qua a seconda di cosa si vuole ottenere si può giocare sulle varie impostazioni. L’unica raccomandazione è quella di lasciare il Layer Opacity del layer Fringe4 su 100%. Questo perché la mappa alpha serve proprio per andare ad applicare effetti solo in certe zone lasciando le rimanenti inalterate e solo lasciando il 100% questo avviene. Se mettessimo per esempio 50% come valore alpha noteremmo che la texture nera verrebbe si applicata ma si andrebbe a mutare anche il colore dell’asfalto subito alla sinistra dello sporco. Perché? Perché con il 50 di valore la nostra texture non sarebbe più utilizzata come immagine con colori neri e bianchi ma con colori più intermedi. (vedi l’esempio della texture value che essendo nera diviene grigia perché si usa solo il 50% del suo colore). In definitiva il valore Layer Opacity è semplicemente un filtro che lascia passare solo una certa quantità dei valori della texture.
State salvando l’oggetto? E’ fondamentale.
Bene ora dobbiamo duplicare lo sporco anche sull’altro lato. Copiamo la superficie STRADA_BORDO_DESTRA e incolliamola in STRADA_BORDO_SINISTRO. Poi entriamo nelle texture del canale colore di quest’ultima superficie per aggiustare le direzioni. Nel Layer Fringe4 andiamo ad azzerare la rotazione di 180° che avevamo usato per il bordo destro, poi nella Position andiamo ad inserire il valore –4.5 anziché 4.5 sull’asse X per applicare il tutto nella zona sinistra.
Fate un rendering per vedere se è tutto ok … il risultato dovrebbe essere questo.

Diciamo che la nostra strada inizia a sembrare tale.
Ma diciamocelo, una strada ha delle corsie! Ebbene si … procediamo.
Facendo due conti direi che potremmo fare 4 belle corsie da 2.5 metri l’una.
Agiremo sulla superficie STRADA che dovrebbe essere ancora invariata da quando l’abbiamo creata copiando e incollando prima di fare lo sporco ai lati. Se così non fosse avete sbagliato qualche passaggio (come diceva il mio prof. di Topografia). Andiamo nel canale color di questa superficie e inseriamo una bella Image Texture. Per ora il blending mode lasciatelo Normal e Layer Opacity 100%. Selezionate come immagine il file Striscia_bianca_alpha.jpg. Questa è una bitmap con disegnata (in proporzione) una striscia color grigio abbastanza scuro. Le proporzioni sono già abbastanza azzeccate per il nostro caso. Immaginate che in orizzontale l’immagine andrà mappata su una larghezza di 2.5 metri e quindi vedete un po’ voi con che dimensioni disegnarci sopra la striscia, che dovrà essere un po’ rovinata nei bordi (ragazzi non fate un rettangolo perfetto altrimenti la Pixar non noterà il vostro lavoro). Bene ora decidiamo dove metterla. Mappiamola ovviamente in modo Planar sull’asse Y con un size di X= 2.5m Y=1m Z= 7m e con valori di Position di X= 2.5m Y= 0m Z= 0m. Ah dimenticavo, disattiviamo texture antialiasing in tutte le textures che abbiamo inserito fin’ora compresa questa. Ora fate un rendering di prova come avevamo fatto per lo sporco per vedere se la posizione è corretta, non preoccupatevi dei colori che saranno sbagliati.

Come si vede essendo la superficie STRADA presente sia sui poligoni di sinistra che quelli di destra e essendo l’immagine mappata con una larghezza di 2.5 la posizione risulta perfetta in entrambi i lati della strada (se ci fossero più corsie l’effetto sarebbe perfetto comunque). Ora che è nel punto giusto questa immagine deve essere resa in modalità alpha quindi modifichiamo il Blending Mode in alpha (con un Layer Opacity sempre di 100%) e inseriamo subito sotto un altro layer. Useremo ancora una volta una Procedural Texture Value bianca (andrebbe benissimo anche una Image Texture che riproduce asfalto tinto di bianco). Quest’ultima texture value deve avere naturalmente Blending Mode Normal. Se per l’immagine della striscia avete usato una texture nera su sfondo bianco oltre ad attivare il solito check Invert Layer (ricordatevi che la mappa alpha agisce dove c’è il bianco e non dove c’è il nero); dovrete anche abbassare il Layer Opacity della Proderual Texture Value bianca per ottenere delle striscie meno accese e pulite e un po’ più sporche e grigiastre (questo succede perché il layer non copre completamente quello sotto dell’asfalto).

Facciamo un rendering e vediamo come va

Soddisfatti? Bhè spero … visto che il rimborso non c’è.
Avrete ormai capito del perché la mappa con lo sporco (CONCGREN.jpg) l’abbiamo messa nel canale diffuse. In questo modo ha interagito con tutti i layer creati per sporco ai lati e strisce. Non è obbligatoria questa tecnica ma è abbastanza ordinata.
Salvate tutto e procediamo.
E’ venuto il momento di realizzare la doppia striscia gialla a centro strada. E’ tutto molto semplice visto che i due poligoni centrali stanno su un'altra superficie (ordine ordine ordine). Sarà sufficiente copiare la surface STRADA e incollarla in STRADA_CENTRO e poi cambiare la texture alpha della striscia a intermittenza con una doppia continua e quella Procedurale Value bianca con una gialla e poi modificare le posizioni ovviamente. Vediamo come.
Dopo aver copiato e incollato accediamo alle texture nel canale color e vediamo che come nella STRADA il primo layer è Striscia_bianca_alpha. Sostituiamolo (assicuratevi di essere in STRADA_CENTRO) con Striscia_gialla_alpha. I valori devono rimanere quelli visto che l’utilità è sempre la stessa della striscia bianca. Lasciate Alpha come Blending Mode, Layer Opacity a 100% e (se la texture è sempre nera su sfondo bianco) lasciate Invert Layer. Quello da cambiare invece è il posizionamento. Prima la striscia stava a 2.5 metri mentre ora deve stare a 0m nel centro della strada, quindi inseriamo 0 sull’asse X del canale position (mi raccomando Position e non Size!!). Ok, fatto questo passiamo al Layer Procedural Value sottostante. E’ bianco e dobbiamo farlo diventare di un giallo tendente arancione sporco. Ok, fatto questo possiamo renderizzare. Vedendo il risultato notiamo che la doppia striscia gialla è un po’ troppo piccola, quindi nel size che avevamo lasciato invariato dalla precedente striscia dobbiamo allargare. Nell’asse X mettiamo 7.5 metri al posto di 2.5 metri (tutto questo nel canale layer Striscia_gialla_alpha) e riproviamo il rendering. Ora la proporzione è perfetta (ho messo 7.5metri perché lo spessore di queste strisce è circa 3 volte superiore in quanto sono 2 rispetto a prima e ce ne starebbe un'altra in mezzo), però vedendo il rendering dall’alto mi sono accorto che la striscia gialla nonostante sia in posizione 0 sull’asse X non è al centro della nostra strada. Questo può essere dovuto solo al fatto che la nostra striscia non è correttamente disegnata. Quando l’ho creata in photoshop non l’ho centrata correttamente. Avrei potuto fare il bello e modificarla per non far vedere che mi ero sbagliato e voi vi sareste trovati già la texture aggiustata ma secondo me l’imprevisto rende più bello il tutorial e mostra come aggirare un inconveniente che può accadere. Quindi ora ci sono 2 possibilità. Una più veloce e meno professionale, ovvero modificando leggermente il valore position della texture alpha della doppia striscia sull’asse delle X per spostare un po’ più il tutto verso destra.
L’altra opzione è quella di modificare in photoshop la texture e centrare le due strisce in modo da ritrovarsele direttamente corrette nel rendering. Il mio consiglio è di modificare la texture in modo da poterla riutilizzare altre volte senza errori. Io farò l’altra soluzione in modo da lasciarvi la texture sbagliata, così da potervi permettere di fare tutto voi.
Per chi non avesse tenuto la suddivisione delle superfici ovviamente bisogna resettare il width tile per evitare la ripetizione in orizzontale della doppia striscia.
Ecco quindi le impostazioni e il rendering che ne consegue.

Ovviamente se la striscia gialla o quelle bianche vi sembrano troppo spente (ma calcolate che a meno che non siano appena state rifatte sono così) basterà alzare il valore Layer Opacity delle Procedural Value.
Bene ci siamo quasi, ora andiamo a dare il tocco finale che è decisamente importante. Dobbiamo creare delle strisciate di usura dell’asfalto nelle zone in cui passano i pneumatici dei veicoli. Vi sembrerà forse strano (almeno per me lo è stato la prima volta) ma dove passano i pneumatici l’asfalto è più chiaro e non più scuro. Per fare questo è conveniente andare ad agire nel solito canale color. Entriamo quindi nelle texture del colore e da Add layer aggiungiamo un Image texture. Blending Mode su alpha e Layer opacity su 100%. L’immagine da usare è fascia_centrale.jpg. Attiviamo Invert Layer perché anche questa mappa è nera su sfondo bianco. Mappiamola planarmente sull’asse Y. La dimensione è la solita per l’asse X= 2.5 m e mettete 4 o 5metri per lasse Z mentre Y è ininfluente. Position è importante, questa striscia deve stare proprio al centro della corsia ,quindi inseriamo 1.25m metri sull’asse X (la corsia va da 0 a 2.5 metri). Aggiungiamo un altro layer procedural value sotto la mappa alpha appena creata. Usate il solito colore nero che poi verrà smorzato dal layer opacity. Blending Mode su Normal e Layer Opacity su 30% (in base a quanto volete scure queste strisce).

Fate un rendering di prova e controllate che il risultato vi piaccia.
Naturalmente siccome le strisciate sono state applicate solo nella surface STRADA si interromperanno bruscamente dove inizia l’altra superficie. Per ovviare a questo problema è necessario aggiungere questi ultimi 2 livelli anche nel canale color delle superfici SRADA_BORDO_DESTRO, STRADA_BORDO_SINISTRO, STRADA_CENTRO.
Ed ecco il risultato

Bene, la strada è praticamente completa. Ora possiamo passare a gli altri canali. Diamo uno Specularity quasi nullo 10% e un Glossiness di 30%.
La riflessione di un asfalto spesso viene lasciata a 0 ma personalmente non sono d’accordo. Userei un gradiente con angolo d’incidenza per creare un po’ di riflessione. Nella superficie STRADA premiamo la T di fianco a Reflection e come Layer Tipe selezioniamo un Gradiente. Come Input Parameter selezionate Incidence Angle. Questo gradiente permette di alazare la riflessione di una superficie man mano che questa viene vista di “striscio”. Mi spiego meglio. Una palla per esempio. Se attiviamo questo gradiente nella riflessione potremmo decidere che quella palla rifletterà molto ai bordi e pochissimo al centro. Tutto dipende dall’angolo che si forma tra l’occhio e la normale del poligono.

Quindi nel valore più in alto vicino allo 0 metteremo il valore di riflessione massima che quella superficie avrà (come se l’occhio fosse sdraiato sull’asfalto e guardasse all’orizzonte), poi premendo all’interno di quel rettangolo creeremo un altro parametro che poi trascineremo fino in fondo fino a 90 (oppure settate direttamente 90 nel canale parameter) che dirà che valore di riflessione ci sarà quando il poligono sarà disposto ortogonalmente alla nostra linea visiva (oppure parallelamente alla normale).

Nel nostro caso la differenza non si vedrà e probabilmente non c’era bisogno del gradiente ma l’ho messo per rendere il più possibile completa la spiegazioni sulle superici di Lightwave. Ci sono tanti altri tipi di gradienti e non dimenticate che possono anche essere utilizzati come mappe alpha.
Torniamo a noi. Nel valore in alto (quello massimo) impostiamo come parameter 5% e nel valore in basso (minimo) impostiamo 2%. Premiamo su use texture e procediamo. Ora bisogna applicarlo anche sulle altre surfaces. Quindi copiamo e incolliamo il layer anche nel canale transparency delle altre zone della strada.
Ora per finire settiamo il bump. Premiamo sulla T e settiamo come Layer Type Procedural, Blending Mode Normal e Layer Opacity 100%. In Procedural Type mettiamo Crumple e in Texture Value 50%. Questa procedurale produce un effetto rugoso. Settiamo un size molto basso in quanto la rugosità è molto densa e piccola. Direi 10 mm su tutti gli assi.
Non mi sento di andare molto oltre per quanto riguarda il bump che è un canale di fondamentale importanza, ma non in questo caso. Spesso conviene usare come bump la stessa immagine che si usa negli altri canali per far combaciare il tutto (soprattutto quando si cerca di riprodurre il legno). Si potrebbe aggiungere un'altra procedurale di tipo turbolence per aumentare le imperfezioni.
Ricordatevi di copiare e incollare la texture che abbiamo messo nel bump anche nelle altre superifici.

Prima di eseguire il rendering finale ho deciso di rendere un po’ più visibile la linea gialla centrale. Non vi spiego come fare perché a questo punto mi auguro siate capaci.
Ed ecco cosa si ottiene con l’aggiunta di qualche vettura, il radiosity e qualche volume intorno per simulare la riflessione dei palazzi sui vetri e le carrozzerie.

Spero che con questo tutorial sia riuscito a spiegare per chi non è proprio un mago in materia il funzionamento delle superfici con l’applicazione di Image Texture, Procedural Texture e Gradient Texture, anche se quest’ultimi trattati molto velocemente. Le possibilità per quanto riguarda le superfici di Lightwave sono infinite come infiniti sono i livelli che potete applicare per ogni canale. Giocate bene con le mappe alpha e le procedurali e i relativi Blending Mode e Layer Opacity e vi sembrerà di avere una parte di photoshop all’interno del vostro software 3D.