Запекание текстур в Blender Cycles: руководство по UV, AO и normal map

Что вы узнаете из этого руководства?

Texture baking — это перенос выбранных данных, рассчитанных Cycles для материалов и освещения, в текстуру изображения или слой Color Attribute. В этом руководстве рассматриваются подготовка mesh, UV и цели для bake, выбор подходящего типа запекания, согласование настроек пространства для normal map, а также поиск причин появления швов и проблем с проекцией.

Blender Manual называет среди основных задач baking подготовку базовых цветовых и normal map для переноса в игровые движки, AO или процедурных текстур, а также light map для глобального освещения в играх или сокращения времени рендера. В архитектурной визуализации этот подход можно использовать, чтобы переносить в текстуру отдельные данные о поверхности или освещении для повторно используемых элементов сцены.

Требования: mesh, UV и цель bake

Для начала объект, который нужно запечь, должен быть mesh и иметь UV-карту. Результат можно записать в изображение активного узла Image Texture или в активный слой Color Attribute. Если используется изображение, соответствующий узел Image Texture в материале должен быть не только активным, но и выбранным. Для материала, не отвечающего этим условиям, запекание в изображение не выполняется. Для цели Color Attribute активный объект должен быть mesh.

В источниках приведены Blender Manual для версий 2.80, 2.93 и 4.5, а также актуальная страница руководства. Это версии документации, а не указание на минимально необходимую версию Blender для bake. Требования к вычислительным ресурсам в источниках также не указаны. Перед началом убедитесь, что в вашей установке Blender доступны параметры Cycles bake и выбранный тип цели подходит для сцены.

Во время bake Cycles использует настройки рендера; в руководстве в качестве примеров указаны значения сэмплирования и отскоков лучей. Поэтому качество bake зависит от настроек рендера сцены. Перед началом работы выберите нужный объект, проверьте UV-карту и подготовьте цель для вывода.

Запекание в Blender: пошаговая инструкция

1. Проверьте mesh и UV-карту. У поверхностей, которые нужно запечь, должны быть UV-координаты. UV-карта определяет соответствие между точками mesh и координатами на текстуре. Чтобы оценить видимые швы, проверьте изображение после bake.

2. Настройте цель bake. Если результат нужно записать в изображение, выберите узел Image Texture в материале и сделайте его активным; запекаемое изображение должно быть связано с этим узлом. Другой вариант — активный слой Color Attribute mesh. Перед выводом проверьте, правильно ли выбраны цель и объект для bake.

3. Выберите тип bake в соответствии с задачей. Тип в панели Bake определяет, какие данные поверхности будут перенесены в результат:

   • Combined объединяет материалы, текстуры и освещение, но не включает зеркальный вклад. Можно отдельно выбрать, какие вклады войдут в результат.

   • Ambient Occlusion запекает данные AO, не учитывая источники света сцены.

   • Shadow переносит данные о тенях и освещении, а Normal — нормали поверхности в RGB-изображение.

   • Diffuse, Glossy, Transmission, Roughness и Emit можно использовать для запекания соответствующих проходов материала.

   • UV отображает в каналах изображения UV-координаты, используемые для текстурирования mesh.

   Для создания normal map или displacement map из высокодетализированного mesh в руководстве также предусмотрен параметр Bake from Multires. Этот метод запекает разницу между низким и высоким уровнями разрешения Multiresolution Modifier.

4. Согласуйте настройки normal map. Normal можно запекать в пространстве Object или Tangent. Blender Manual называет Tangent настройкой по умолчанию и подходящим вариантом в большинстве случаев. Для правильного результата пространство, выбранное для bake, должно совпадать с пространством Normal Map в настройках Image Texture материала. Если эти параметры различаются, данные нормалей могут использоваться не так, как ожидается.

5. Перенесите детали с помощью Selected to Active. Этот метод запекает данные поверхности выбранных объектов на активный объект; лучи направляются от низкополигонального объекта к высокополигональному. Если возникают проблемы с попаданием лучей в цель, можно настроить Max Ray Distance или параметры cage. Cage позволяет контролировать объём, из которого отправляются лучи. При использовании созданного вручную Cage Object его топология — количество и порядок граней — должна совпадать с топологией основного mesh. Учитывайте также, что без cage по краям могут появиться артефакты или искажения.

6. Задайте Margin и выполните bake. При запекании в изображение margin добавляет пиксели вокруг UV-островов и помогает уменьшить разрывы на швах. Extend растягивает крайние пиксели наружу, а Adjacent Faces использует пиксели с соседних граней напротив UV-швов. Размер margin задаётся в пикселях. При необходимости перед bake очистите изображение, затем выполните запекание и проверьте результат.

Типичные ошибки и контрольный список

• Результат пустой: проверьте, есть ли у mesh UV-карта и выбрана ли правильная цель bake. Для цели-изображения узел Image Texture должен быть и активным, и выбранным; одного лишь активного состояния недостаточно.

• Видны UV-швы: проверьте тип и размер margin в пикселях. Margin заполняет область вокруг UV-островов и помогает уменьшить разрывы, которые могут возникать при фильтрации текстур и mip-mapping.

• Normal map выглядит не так, как ожидалось: сравните пространство нормалей в настройках bake и параметр Normal Map материала. Учтите, что жёсткое разделение рёбер, например применённое разделение Edge Split, может привести к неровным нормалям по краям.

• При bake через Selected to Active появляются артефакты: пересмотрите расстояние лучей и использование cage. Если вы подготовили собственный cage, убедитесь, что его топология совпадает с топологией основного mesh.

• Возникают проблемы с памятью: согласно руководству, каждый объект, используемый как источник для bake, занимает фиксированный объём памяти CPU. Чтобы снизить риск сбоев из-за нехватки памяти, можно объединить высокополигональные объекты. Перед этим проверьте, подходит ли такой вариант для сцены.

Что меняется в архитектурном и archviz-процессе?

Архитектурные бюро и команды визуализации могут использовать baking, чтобы переносить в текстуры данные о поверхностях повторно используемых объектов сцены или готовить light map для игровых движков. Blender Manual отмечает, что bake AO для основных объектов может сократить время рендера, если во время полного рендера отключить AO. Это не означает, что метод даст одинаковый результат в любой сцене: на него влияют подготовка UV, выбор цели и настройки сцены.

Руководство не указывает точных требований к оборудованию, но прямо отмечает фиксированный расход памяти CPU на каждый объект — источник bake. Поэтому расход памяти в высокополигональных сценах стоит проверять с помощью тестовых bake. В источниках нет информации о стоимости лицензии или совместимости с другими приложениями. Перед включением метода в производственный процесс отдельно проверьте результат в целевом приложении и текстурный workflow команды.

Следующие шаги

Для начала выполните небольшой тест на одном предмете мебели, фрагменте фасада или другом объекте сцены. Когда UV и цель bake будут настроены правильно, по отдельности проверьте результаты AO, normal и, если нужно, Combined. При переносе данных с высокодетализированной модели на низкодетализированную контролируемо протестируйте настройки расстояния лучей и cage. В завершение проверьте, соответствует ли результат bake ожидаемому виду в целевом применении.

Источник и лицензия

Это руководство — адаптация на турецком языке сведений со страницы “Render Baking” в Blender Manual. Использованы актуальная страница Blender Manual и документация версий 2.80, 2.93 и 4.5. Источники опубликованы по лицензии CC BY-SA 4.0.