Learn opengl. часть 2.4.

Specular Maps

Зеркальные карты (также известные как глянцевые карты). Карта отражений указывает программному обеспечению, какие части модели должны быть блестящими или блестящими, а также величину глянца. Зеркальные карты названы в честь того факта, что блестящие поверхности, такие как металлы, керамика и некоторые пластики, демонстрируют сильное зеркальное отражение (прямое отражение от сильного источника света)

Если вы не уверены в зеркальных бликах, обратите внимание на белое отражение на краю кофейной кружки. Другим распространенным примером зеркального отражения является крошечный белый проблеск в чьем-то глазе чуть выше зрачка

Карта зеркального отражения, как правило, представляет собой изображение в оттенках серого и абсолютно необходима для поверхностей, которые не являются равномерно глянцевыми. Например, бронированная машина требует зеркальной карты для того, чтобы царапины, вмятины и дефекты в броне были убедительными. Точно так же игровому персонажу, сделанному из нескольких материалов, потребуется карта зеркального отражения, чтобы передать различные уровни глянца между кожей персонажа, металлической пряжкой для ремня и материалом одежды.

Программы, полезные при создании компьютерных игр

Для работы с 2D

для классической двумерной японской RPG (JRPG).

Synfig — отличный бесплатный редактор 2D-анимации для Windows, Linux и MacOS. Поддерживает скелетную анимацию, что избавляет от необходимости вручную перерисовывать позу персонажа из кадра в кадр. Программа автоматически рассчитывает преобразование исходной векторной формы в конечную. Вы можете использовать разные типы слоев и эффектов и управлять их характеристиками.

Еще два популярных решения для 2D-анимации. Оба open-source и доступны под Windows и OS X:

Dragon Bones,

Inkscape — бесплатный векторный редактор № 1. Приложение из тех, о которых все знают, но нельзя не сказать.

GIMP — редактор растровых изображений, который называют свободной альтернативой Photoshop, хотя он и не перекрывает всех возможностей продукта Adobe.

Для работы с 3D

Blender — великий и прекрасный 3D-редактор, которому трудно найти альтернативу. Позволяет не только создавать и анимировать модели, но и разрабатывать игры на встроенном движке Blender Game Engine.

MakeHuman — программа для создания персонажей и любых антропоморфных 3D-моделей. Результат может выглядеть реалистично либо наоборот — карикатурно и мультяшно. Blender поддерживает импорт из этой программы (формат .mhx2). Модели, вместе со скелетом и позами, удобно экспортировать в любой редактор для создания игр. На сайте сообщества вы найдете постоянно пополняемую библиотеку дополнительного контента: одежды, причесок, глаз, анимационных ригов, поз, мимики и другого.

World Machine — генератор ландшафтов с возможностью экспорта в Unity. Бесплатен для некоммерческого использования.

TreeIt — генератор деревьев разного типа. Прост в использовании, умеет экспортировать модели в OBJ, X, FBX и DBO, что делает его совместимым с разными движками.

XNormal — программа для запекания карт нормалей.

Sculptris — приложение для ручной «лепки» и раскрашивания 3D-моделей. После запуска программы вы видите что-то похожее на кусок глины. Чтобы придать ему форму, придется много работать мышью и часто переключаться между инструментами.

Аудиоредакторы

Cakewalk Sonar — звуковая рабочая станция с профессиональными инструментами для сочинения музыки, записи, редактирования, сведения и мастеринга аудио. В апреле 2018 года продукт Cakewalk Platinum стал бесплатным. Вдобавок у него активное сообщество: можно делиться своим творчеством, получать фидбэк, скачивать дополнения.

MuseScore — кроссплатформенный нотный редактор для создания музыки через работу с партитурой. Бесплатный, с открытым исходным кодом (GPLv2) и десятками плагинов. Удобно использовать в связке с Sonar.

Bosca Ceoil — программа-трекер, где вы создаете музыку методом расстановки семплов. Есть онлайн-версия и десктопные приложения для Windows, Linux, MacOS X.

FamiTracker — позволяет создавать музыку для восьмибитных приставок NES, Famicom и Dendy. Благодаря экспорту в формат NSF ваши композиции будут без проблем воспроизводиться не только в эмуляторах, но и на реальном «железе». А еще вы сможете сохранять музыку в WAV-файлы.

Wwise — система интерактивного звука для игр и приложений, в том числе AR/VR. Работает на всех основных десктопных и мобильных платформах, с устройствами виртуальной и дополненной реальности HTC, Oculus, Google, Sony, Microsoft, а также на консолях Xbox, PS (3, 4, Vita), Wii, Nintendo Switch. Инструмент не совсем для новичка — скорее «на вырост». WWise бесплатна в нескольких случаях:

при бюджете игры менее 150 000 $. Ограничение — можно использовать до 500 звуков;
для некоммерческих проектов. Лицензию присылают по заявке.

К системе можно прикручивать сторонние плагины.

FMOD Studio — набор инструментов, который охватывает весь цикл работы со звуком для игр на Unity, UE4 и других движках. Упрощает взаимодействие звукорежиссеров и программистов: те и другие могут быстро вносить в проект изменения, не мешая друг другу. Работает на ПК и Mac.

Audacity — простой кроссплатформенный звуковой редактор, функциональность которого можно расширять за счет плагинов, в том числе VST и LV2.

Стоковые изображения

Stock Graphic Designs, раздел Freebies — наборы профессионально исполненных векторных изображений для коммерческого и личного пользования. Форматы: Ai (Adobe Illustrator) и EPS.

Рixabay, Pexels и Unsplash — я поставила их в один ряд, потому что эти три банка фотографий очень похожи. Они держатся на материалах от участников сообщества и на заимствованиях с аналогичных сайтов. Все бесплатно, в том числе для коммерческих проектов.

Поиск по DeviantArt

На портале DeviantArt, где обитают любители визуального искусства, среди тонн авторского контента можно найти бесплатные спрайты, 3D-модели и фотографии. Особенно много здесь фанатов аниме и пиксель-арта. Но далеко не все полезное попадает в раздел Resources & Stock Images. Вот несколько советов, которые экономят время на поиск ресурсов.

Примеры:

Game-Art — группа целиком посвящена игрострою. Здесь можно посмотреть, что делают другие, показать свои арты и концепты, запросить критику участников, а еще — скачать игровые ресурсы из раздела Resources & Tutorials. Будьте внимательны: не все можно использовать в коммерческих проектах. О правовых нюансах еще скажу ниже.

Clear-Cut — изображения объектов и персонажей на прозрачном фоне в форматах PNG и PSD. Здесь и аккуратные вырезки из фотографий, и рендеры 3D-моделей.

Safe-Stock-Resources — большой фотосток с изображениями людей и природы. Отличный опорный материал для создания фонов и персонажей. Заявленная цель группы — собрать надежных авторов, чей контент можно использовать, не боясь, что он был где-то украден.

NoCreditStock — наборы материалов, которые можно использовать без упоминания автора.

Digital-Art-Club/Stocks and resources — бесплатные материалы и уроки по Digital Art.

Ориентируйтесь по хештегам.

Залежи бесплатного добра вы найдете по тегам #unrestricted, #commons, #freetouse, #freesprites, #freebackgrounds, #freeresource, #freebies и другим

Экспериментируйте и обращайте внимание на теги к работам, которые вам нравятся

Просматривайте чужие коллекции.

Сайт подсказывает подходящие в колонке справа, когда вы ищете по тегам.

Любителям визуальных новелл пригодится вот эта подборка фонов и спрайтов для некоммерческого использования.

Ищите работы с лицензией Creative Commons через Google.

Введите в поисковик:

«This work is licensed under a Creative Commons» site:deviantart.com

В списке результатов перейдите на вкладку «Картинки». Получилось! Если что-то нравится — переходим на страницу изображения и уточняем лицензию и авторство непосредственно под картинкой или под заголовком License в блоке справа.

Помните: у большинства групп на DeviantArt нет единых правил пользования изображениями. Каждый участник сам придумывает, что можно и нельзя делать с его работами. Я видела художницу, которая разрешает брать спрайты для коммерческих проектов только при условии, что вы пришлете ей бесплатную копию своей игры

Хорошая практика: если вы что-то взяли, упомяните автора в титрах и пришлите ему ссылку на игру либо скриншоты. Пусть полюбуется, как вы использовали его материалы.

Заключительная отделка

После нанесения штукатурки на стене виден первый белый слой, на котором расположены выступающие рисунки. Вот теперь наступает момент, когда следует приступить к покраске поверхности. При окрашивании один слой будет темнее, а другой – светлее, так получится два оттенка. При осуществлении финальной отделки используются металлизированная краска, лак, воск, перламутровая краска.

Воск наносится с помощью влажной губки, круговыми движениями. Это позволит добиться равномерности при обработке поверхности. Работа с лаком выглядит так же.

Когда воск высохнет, можно будет дополнительно покрасить эти участки. Это придаст им еще большую выразительность. Данный вариант не самый простой, но результат того стоит.

Есть еще одна технология, которая считается самой сложной, но дает удивительный эффект. При этом способе последовательно наносят несколько слоев штукатурки, но каждый из них имеет свой цвет. Рисунок наносится только на последний слой (с помощью трафарета): получается эффект упавшей тени. Если у вас есть сомнения, можно воспользоваться более простыми вариантами.

Отражения

Reflection level — влияет на силу отражения, можно просто задать число от 0 до 1 и в дополнение к нему вставить карту или цвет — чем белее, тем больше отражает.

Если в этот слот вставить карту с цветом, то отражение будет иметь оттенок, обычно это используется для настройки материалов цветных металлов (золото, медь и т.д.).

Тут прост сила отражения меняется

Reflection glossiness — влияет на размытость изображения, можно вставить карту или просто настроить число от 0 до 1 — чем белее, тем более четкое будет отражение.

При уровне 0,5 кажется, что шарик и не отражает ничего, но ведь он отражает! Сравните с первой картинкой, где мы крутили diffuse level

Reflection Frensel IOR — также влияет на силу отражения — чем больше число, тем сильнее отражение. В большинстве случаев оставляем как есть, можно увеличивать в металлических материалах и материале зеркала.

Изготовление материала своими руками

Обычно декоративные штукатурки приобретаются в виде сухих смесей, которые разводятся водой в емкости согласно инструкции. При желании сэкономить можно сделать материал самостоятельно, его качество не пострадает. Нужно подобрать известь и кварцевый песок высокой пробы и соединить их между собой. Если взять слишком много известки, покрытие может быстро потрескаться. Чтобы придать составу прочность, в него добавляют гипс. Для получения материала для отделки комнат с повышенной влажностью вводят небольшое количество цемента.

Штукатурка «карта мира» — оригинальное решение для дома или квартиры. Она отлично сочетается с другими отделочными материалами, позволяет разнообразить интерьер и дает огромный простор для дизайнерской фантазии.

Наборы материалов (Assets)

OpenGameArt.Org — один из самых известных сайтов с бесплатными игровыми ресурсами, доступными как Creative Commons. Но я хочу отметить раздел Collect. Готовые тематические подборки очень экономят время. Вот набор тайлов для изометрической игры и коллекция «изометрических» персонажей. А вот вам пиксель-арт и графика в стиле NES и Game Boy.

Сraftpix, раздел Freebies — более 80 бесплатных пакетов 2D-графики для RPG, стратегий, аркад, платформеров и других типов игр. Тайлы, персонажи, GUI, иконки, фоны.

Open Game Graphics — гора плюшек для 2D-игр. Помимо дизайна интерфейсов, персонажей и уровней можно скачать 25 полных коллекций графики под игру конкретного жанра и антуража: мрачный Sci-Fi-платформер, красочный Top-down shooter, 8-битный рогалик и так далее. Много спрайтов в мультяшном стиле.

PixelGameArt — фэнтезийные и Sci-Fi-ассеты в стиле пиксель-арт с возможностью предпросмотра демок в браузере!

Персонажи и часть фона из набора GothicVania Town. Онлайн-демо

Kenney — поставщик игровых ресурсов, который предлагает около 60 бесплатных наборов ассетов, в том числе тайлы, изометрические спрайты, шаблоны-конструкторы для персонажей и построек, 3D-модели, музыку и звуки, элементы UI.

GameDevMarket — ярмарка ресурсов, созданных пользователями. Есть и уютный уголок «халявы». Чтобы попасть туда, откройте интересующий раздел (например, 2D > Characters) и в колонке слева выберите Type > Free.

Game Developer Studio — более 100 бесплатных 2D-ассетов, которые можно отфильтровать в магазине по принципу «сначала дешевые». Автор сайта и всех материалов — Роберт Брукс. Вы можете отправлять ему идеи нового контента и голосовать за чужие предложения в разделе Suggest an asset.

Game assets на itch.io — золотые россыпи 2D- и 3D-графики для ваших игр. Тысячи ассетов от участников сообщества. Много красивого пиксель-арта, выразительные персонажи, детализированные тайлы карт и уровней. Никакой рекламы на страницах. Именины сердца!

Renpy для чайников — русскоязычный блог с полезностями для тех, кто делает визуальные новеллы на движке Ren’Py. Скрипты, мини-игры, спрайты, нестандартные меню, GUI.

А теперь посмотрим на более узконаправленные сайты и сервисы.

Используемые инструменты

В первую очередь необходимо закупить штукатурку. Карта Мира есть в арсенале у большинства крупных производителей. Пометка о соответствующей текстуре выносится в название.

Однако если возможности купить оригинальную Карту Мира у вас нет, можно пойти другим путем. Для этого найдите штукатурку, имитирующую травертин. С ее помощью можно создать аналогичную текстуру. При этом алгоритм работы с материалами будет одинаков.

Также можно изготовить раствор самостоятельно. Нужно перемешать известняк с песком и добавить мраморную крошку. Отдать предпочтение стоит мелкой или средней крошке.

Чтобы создать покрытие с необычной текстурой, нужны инструменты:

стальной шпатель;
кельма;
малярный валик;
валик из поролона;
обычная губка для мытья посуды.

Преимущества и недостатки материала

Штукатурка «Карта Мира» — это отдельная разновидность материалов для чистовой отделки. Благодаря особому составу, она обладает как преимуществами, так и недостатками по сравнению со стандартным вариантом.

Среди плюсов штукатурки можно назвать:

Возможность быстрой маскировки любых дефектов стен. Она хорошо закрывает трещины и прочие недостатки прошлого покрытия.
Устойчивость. Декоративной штукатурке не страшны перепады температур, она не выгорает под прямыми солнечными лучами. Покрытие сложно повредить механически.
Большой выбор цветовой палитры. Карта Мира доступна во множестве самых разнообразных оттенков.
Простой уход. Чтобы покрытие оставалось в первозданном виде, достаточно периодически проводить влажную уборку.

Недостатков у штукатурки два. К ним относится высокая цена. Обычное декоративное покрытие стоит в несколько раз дешевле. Помимо этого материал требует тщательной обработки стены перед нанесением. Не слишком ровная стена, остатки старого покрытия — и текстура не получается.

Рельеф

Displacement — как мы выяснили выше, эта функция выдавливает настоящую геометрию из объекта, может сделать плоскую стену объемной. Min level задает минимальное отклонение от изначальных границ объекта (это насколько выдавятся черные части карты, которую вы засунете в слот displacement), max level задает максимальное отклонение (для белых частей карты displacement).

Очень ресурсоёмкая функция, сильно увеличивает время рендера. Не используйте её где попало, используйте только когда прям действительно нужно.

Числа на скриншоте — условные

Bump — карта, которая создаёт рельеф на поверхности объекта, не меняя его геометрию. По-сравнению с displacement эта карта создаёт только видимость рельефа, на самом деле никакие дополнительные полигоны не создаются и не выдавливаются, много ресурсов не использует и не замедляет рендер.

В слот bump можно вставлять карты в оттенках серого, где черный цвет — наибольшее заглубление рельефа, а белый — выпирание соответственно. Также сюда можно вставлять специальные карты нормалей с помощью CoronaNormal, как мы рассматривали на примере материала кирпича.

Силу бампа можно задать цифрой от 0 до 100 в соответствующем разделе в самом низу настроек материала.

Чем больше число, тем более выражен эффект

Звук и музыка

GameAudioGDC Bundle — гигабайты аудио, записанного профессионалами, — для любых ваших проектов, в том числе коммерческих. Это щедрый подарок, который игроделы ежегодно получают по случаю Game Developer’s Conference. До сих пор объем «бандла» увеличивался с каждым годом. Выпуски:

— 16 Гб,
— 20 Гб,
— 30 Гб.

FMA — интерактивная библиотека музыки и звуков, пополняемая кураторами со всего мира. Материалы публикуются с лицензиями Creative Commons.

FreeSound — огромная база бесплатного аудио от участников сообщества. Можно вести коллекции. Основатели проекта, Music Technology Group, — исследователи из Университета имени Помпеу Фабры (Барселона).

Упражнения

Попробуйте поиграться с фоновым, диффузным и бликовым векторами источника света и посмотрите, как они влияют на внешний вид объекта.
Попробуйте инвертировать цвета бликовой карты во фрагментном шейдере, т.е. дерево должно блестеть, а железная рамка — нет (заметьте, что трещины на рамке все еще дают зеркальное отражение, хотя и с меньшей интенсивностью): решение.
Попробуйте создать карту бликов из диффузной карты, которая использует не черно-белые цвета, и вы увидите, что результат не очень реалистичный. Вы можете использовать эту цветную карту бликов, если не можете сделать ее сами. Результат.
Вы также можете попробовать добавить к нашему кубу карту эмиссии, которая хранит значение свечения каждого фрагмента объекта. Значения эмиссии — это цвета, которые объект может излучать, как если бы он содержал источник света. Таким образом, объект может светиться независимо от условий освещения. Обычно карты свечения можно увидеть на тех игровых объектах, которые светятся (например глаза робота или полосы света на контейнере). Добавьте эту текстуру (от creativesam) на наш контейнер в качестве карты свечений, так, чтобы буквы излучали свет. Решение, результат.

Сэмплинг бликовых карт

Карта зеркальных отражений — это самая обычная текстура, по этому код ее загрузки очень похож на загрузку диффузной карты. Удостоверьтесь, что вы правильно загрузили изображение и сгенерировали текстурный объект. Так как мы используем новую текстуру в том же фрагментом шейдере, нам нужно использовать другой текстурный блок для карты бликов. Давайте свяжем эту текстуру с соответствующим текстурным блоком перед визуализацией:

Затем обновим свойства материала во фрагментном шейдере, чтобы отражающий компонент принимался в качестве , а не :

И, наконец, нам нужно провести выборку карты бликов, чтобы получить соответствующую интенсивность блика для каждого фрагмента объекта:

Используя карту бликов, мы можем с чрезвычайной точностью определить, какие части объекта дают зеркальные блики, и установить соответствующую их интенсивность. Таким образом, карта бликов дает нам дополнительный уровень контроля поверх диффузной карты.

Если вы запустите приложение, то увидите, что материал контейнера очень похож, на деревянный контейнер с железной рамкой:

Вы можете найти полный исходный код приложения здесь.

Используя диффузные и бликовые карты, мы можем добавить огромное количество деталей в относительно простые объекты. Мы можем добавить еще больше деталей, используя другие текстурные карты, такие как карты нормалей/рельефа и/или карты отражений, но их мы прибережем для следующих уроков. Покажите ваш контейнер друзьям и семье и помните, что однажды наш контейнер может стать еще более привлекательным, чем сейчас!

Другие типы карт, которые нужно знать

Помимо этих трех типов карт, есть один или два других, которые вы увидите относительно часто:

Карта отражения: сообщает программному обеспечению, какие части 3D-модели должны быть отражающими. Если вся поверхность модели является отражающей, или если уровень отражательной способности является однородным, карта отражения обычно опускается. Карты отражений представляют собой изображения в оттенках серого, где черный цвет отражает 0% отражающей способности, а чистый белый цвет обозначает 100% отражающую поверхность.
Карта прозрачности: точно так же, как карта отражения, за исключением того, что она сообщает программному обеспечению, какие части модели должны быть прозрачными. Обычное использование для карты прозрачности — это поверхность, которая в противном случае была бы очень трудной или слишком дорогой в плане вычислений для дублирования, как ограждение в виде звена цепи. Использование прозрачности вместо индивидуального моделирования ссылок может быть достаточно убедительным, если модель не слишком близко расположена к переднему плану и использует гораздо меньше полигонов.

Преломление и прозрачность

Refraction level — используется для создания стеклянных материалов, материалов жидкостей и др. прозрачных материалов. Это не просто прозрачность — это степень преломления света материалом. Если наложить материал с refraction level = 1 на сферу, то свет, проходя через неё, будет менять свое направление.

Для наглядности добавил текстуру на задний план. Материал шарика справа похож на стекло

Refraction glossiness — влияет на размытость проходящего через материал света — чем меньше число (или чем чернее карта), тем мутнее будут внутренности материала.

Видно помутнение полосок на центральном и левом шариках

Refraction IOR — коэффициент преломления света — влияет на степень искажения света, при преломлении внутри объекта.

Происходит какая-то дичь. Меняйте это значение, если точно знаете, что делаете

Opacity — обычная прозрачность объекта. Чем белее карта (или ближе к 1 число), тем более непрозрачным будет объект.