Blender: UV-Mapping und Cycles-Baking – Schritt für Schritt für Architekturtexturen

Was erfahren Sie in diesem Guide?

Um Bild- oder Materialinformationen auf die Oberfläche eines 3D-Modells aufzubringen, müssen die Oberflächen auf den zweidimensionalen Texturbereich abgebildet werden. In Blender übernimmt das die UV-Map. Beim UV-Mapping werden die Modellflächen im zweidimensionalen Raum angeordnet und festgelegt, welcher Bildbereich auf welcher Fläche verwendet wird. Dieser Guide behandelt die Vorbereitung von UV-Inseln, die Prüfung möglicher Verzerrungen mit einem Testbild und das Baking ausgewählter Oberflächeninformationen mit Cycles in ein Bild oder ein Farb-Attribut.

Beim Baking werden bestimmte Oberflächendaten des Modells in einer Textur gespeichert. Zu den im Blender Manual genannten Anwendungsfällen zählen das Übertragen von Basisfarben oder Normalen-Maps in Game Engines, das Speichern von Ambient Occlusion oder prozeduralen Texturen in einem Bild zur späteren Bearbeitung sowie das Erstellen von Lightmaps für Spiele. Welche Informationen gebacken werden, richtet sich nach dem Verwendungszweck der Ausgabe.

Voraussetzungen

Die Quellhandbücher nennen weder eine bestimmte Blender-Version noch Anforderungen an ein Konto. Für die UV-Vorbereitung benötigen Sie ein Mesh und die UV-Bearbeitungswerkzeuge von Blender; zum Auswählen und Aufklappen der Flächen verwenden Sie den Edit Mode. Für den Baking-Schritt kommt Cycles zum Einsatz. Das Mesh, das gebacken werden soll, benötigt eine UV-Map und ein Ausgabeziel.

Wenn die Ausgabe in ein Bild erfolgen soll, muss der Image-Texture-Node im Material aktiv und ausgewählt sein. Andernfalls wird für das betreffende Material nicht in ein Bild gebacken. Als alternatives Ziel dient die aktive Color-Attribute-Ebene; dafür muss das aktive Objekt ein Mesh sein.

UV-Map Schritt für Schritt vorbereiten

1. Schließen Sie die Geometrie weitgehend ab. Wenn Sie mit dem UV-Mapping beginnen, sobald die grundlegenden Formänderungen am Modell nahezu abgeschlossen sind, lassen sich spätere Anpassungen reduzieren. Nach dem Erstellen der UVs können Sie zwar Flächen hinzufügen oder bestehende unterteilen, doch die Zuordnung für die neue Geometrie muss überprüft und bei Bedarf korrigiert werden.

2. Wechseln Sie zum Arbeitsbereich für die UV-Bearbeitung. Öffnen Sie über die Arbeitsbereich-Auswahl der Blender-Oberfläche UV Editing. In diesem Arbeitsbereich sehen Sie UV Editor und 3D Viewport gleichzeitig. Da Meshes anfangs möglicherweise keine UV-Koordinaten haben, müssen die Flächen vor der Texturplatzierung zugeordnet werden.

3. Wählen Sie die Flächen im Edit Mode aus. Das UV-Mapping erfolgt im Edit Mode. Sie können im Vertex-, Edge- oder Face-Select-Modus arbeiten. Je nach Form des Modells müssen Sie möglicherweise an den Grenzen der aufzubrechenden Bereiche Seams markieren. Wählen Sie anschließend im 3D Viewport die Flächen aus, die aufgeklappt werden sollen.

4. Wenden Sie eine Unwrap-Methode an. Wählen Sie im UV-Menü Unwrap. Prüfen Sie anschließend die Optionen im Adjust Last Operation-Panel. Gehen Sie nicht davon aus, dass dieselbe Methode für jedes Modell geeignet ist: Die Form der Flächen und der Verwendungszweck des Modells beeinflussen das Ergebnis.

5. Prüfen Sie die Texturplatzierung. Verwenden Sie im UV Editor ein Testbild, um deutliche Dehnungen oder Verzerrungen auf den Flächen zu erkennen. Ordnen Sie die UV-Inseln bei Bedarf neu an. Da UV-Koordinaten festlegen, welchen Bildbereich jede Mesh-Fläche nutzt, hilft diese Prüfung dabei, Probleme vor dem Baking zu erkennen.

Cycles-Baking Schritt für Schritt

1. Aktivieren Sie das Ausgabeziel. Wenn Sie in ein Bild backen, aktivieren und markieren Sie den verwendeten Image-Texture-Node im Material. Wenn Sie ein Color Attribute als Ziel verwenden, vergewissern Sie sich, dass die richtige Ebene aktiv ist. Bei mehreren Materialien müssen Sie das Ausgabeziel für jedes Material einzeln prüfen.

2. Legen Sie den Bake-Typ passend zum Zweck fest. Die Typen im Bake-Panel speichern unterschiedliche Oberflächeninformationen. Normal überträgt die Oberflächenausrichtung in ein RGB-Bild; Roughness speichert die Rauigkeitsinformationen des Materials und Emit dessen Emissionsfarbe. Ambient Occlusion übernimmt die in den World-Einstellungen festgelegten Umgebungsverdeckungsinformationen und verwendet keine Lichter der Szene. Shadow verarbeitet Schatten- und Beleuchtungsinformationen. Combined führt Material-, Textur- und Beleuchtungsdaten zusammen, Spekularität ausgenommen; welche Passes in diese Kombination einfließen, lässt sich separat festlegen.

3. Prüfen Sie die Qualitätseinstellungen. Beim Baking werden die Render-Einstellungen von Cycles verwendet. Werte wie Sampling und Lichtbounces können die Qualität der gebackenen Textur beeinflussen. Wenn eine Verbesserung des Ergebnisses nötig ist, prüfen Sie diese Einstellungen. Das Quellhandbuch empfiehlt keinen bestimmten Wert und keine Voreinstellung, die für jede Szene geeignet wäre.

4. Berücksichtigen Sie die Kanten der UV-Inseln. Beim Baking in ein Bild kann um die Inseln ein Margin erzeugt werden. Dieser Rand soll Unterbrechungen an UV-Grenzen beim Texture Filtering und Mip-Mapping reduzieren. Die Option Extend erweitert die Pixel an den Inselgrenzen nach außen; Adjacent Faces füllt den Randbereich mit Pixeln von benachbarten Flächen auf der anderen Seite der Naht. Die Größe des Margins wird in Pixeln festgelegt.

5. Übertragen Sie Details zwischen High- und Low-Poly-Modellen. Mit Selected to Active wird die Oberflächenschattierung ausgewählter Objekte auf das aktive Objekt gebacken. Die Rays werden vom Low-Poly-Modell in Richtung des High-Poly-Modells ausgesendet. Wenn das High-Poly-Modell nicht passend um das Low-Poly-Modell liegt, können Sie Max Ray Distance oder Extrusion verwenden. Für mehr Kontrolle gibt es die Option Cage Object. Das als Cage verwendete Duplikat-Mesh muss dieselbe Topologie wie das Basis-Mesh haben.

6. Überprüfen Sie die Ausgabe. Prüfen Sie nach Abschluss des Vorgangs die Kanten der UV-Inseln und die Übergänge zwischen den Flächen. Bei unerwarteten Lücken oder Verzerrungen kontrollieren Sie nacheinander das UV-Layout, das Bake-Ziel, den ausgewählten Typ und die Ray-Einstellungen. Beim Erstellen einer Normalen-Map muss der beim Baking verwendete Normalenraum mit der Normal-Map-Einstellung im Material übereinstimmen. Laut Guide ist Tangent die Standardeinstellung und in den meisten Fällen eine geeignete Wahl.

Einsatz in Architektur- und Archviz-Workflows

Die Quellhandbücher behandeln die Workflows von Architekturbüros oder Archviz-Teams nicht direkt. Bei der Anwendung der beschriebenen Techniken auf ein Architekturmodell ist es jedoch sinnvoll, das gewünschte Ausgabeformat vorab festzulegen. Beispielsweise entspricht das Erstellen einer Basisfarben- oder Normalen-Map dem im Guide genannten Anwendungsfall, Texturen in Game Engines zu übertragen; auch Lightmaps werden als Anwendungsbereich für Spiele aufgeführt. Diese Beispiele sind keine Aussage darüber, wie verbreitet solche Verfahren in Architekturprojekten sind, sondern praktische Vorschläge zur Bewertung der dokumentierten Baking-Funktionen.

Wenn Sie für ein Projekt etwas backen, legen Sie zunächst fest, welche Ausgabe benötigt wird – Farb-, Normalen-, Schatten-, Rauigkeits- oder Lichtinformationen. Wählen Sie anschließend den passenden Bake-Typ und das entsprechende Ziel. Prüfen Sie bei einer Normalen-Map, ob der beim Baking gewählte Raum mit der Einstellung der Normal Map im Material übereinstimmt. Die Quellen enthalten keine Angaben zu bestimmten Systemanforderungen oder einer Software-Kompatibilitätsmatrix. Sie weisen jedoch darauf hin, dass jedes am Baking beteiligte Objekt eine konstante Menge an CPU-Speicher belegt. Berücksichtigen Sie den Speicherbedarf in Szenen mit High-Poly-Objekten; laut Guide kann auch das Zusammenführen dieser Objekte eine Möglichkeit sein, das Risiko von Speicherengpässen zu verringern.

Häufige Fehler

• Baking ohne UV-Map starten: Das Mesh, das gebacken werden soll, muss eine UV-Map haben.

• Das Bildziel nicht auswählen: Für die Bildausgabe muss der betreffende Image-Texture-Node im Material aktiv und ausgewählt sein.

• Das Margin nicht prüfen: Kontrollieren Sie Typ und Größe des Margins, um Texturprobleme an den UV-Kanten zu vermeiden.

• Normalen-Einstellungen nicht aufeinander abstimmen: Der beim Baking verwendete Normalenraum muss mit der Einstellung der Normal Map im Material übereinstimmen.

• Ray-Distance oder Cage übersehen: Beim Selected-to-Active-Baking können je nach Verhältnis der Modelle Max Ray Distance, Extrusion oder Cage Object erforderlich sein.

• Den Speicherbedarf nicht berücksichtigen: Die am Baking beteiligten Objekte wirken sich auf den Speicherbedarf aus. Prüfen Sie die Szene besonders bei detailreichen Modellen mit Testläufen.

Nächste Schritte

Beginnen Sie mit einem einzelnen Mesh, führen Sie ein UV-Mapping durch und prüfen Sie das Testbild. Wählen Sie anschließend den erforderlichen Bake-Typ und das Ausgabeziel und erstellen Sie einen kleinen Test. Wenn das Ergebnis Probleme aufweist, ändern Sie nicht alle Einstellungen auf einmal, sondern prüfen Sie nacheinander die UV-Inseln, den Ziel-Node, das Margin und die Ray-Optionen. So lässt sich leichter feststellen, in welchem Schritt das Problem entsteht. Wenn Sie eine Normalen-Map erstellen möchten, prüfen Sie zusätzlich den Normalenraum.

Quelle und Lizenz

Dieser Guide wurde anhand der Abschnitte „Render Baking“ und der Einführung in das UV-Mapping im Blender Manual ins Türkische übertragen und angepasst. Beide Quellen stehen unter der Lizenz CC BY-SA 4.0.