Normale

Dieser Material-Kanal ist für die Aufnahme von Normalen-Texturen zwecks Normal-Mapping gedacht. Normal-Mapping? Was soll denn dieser Begriff bedeuten?

Nun, Normal-Mapping ist eine aus dem Computerspielebereich bekannte Technik, die es Ihnen ermöglicht, trotz polygonarmer Objekte eine detaillierte, scheinbar strukturierte Oberfläche mit kleiner Renderzeit zu erzeugen. Man könnte auch von einem aufgebohrten Relief-Mapping sprechen.

Wird bei einem Relief-Mapping nur eine graustufige Textur ausgewertet, die lediglich Höheninformationen beinhaltet, so werden beim Normal-Mapping die in einer RGB-Textur kodierten Normalenrichtungen (die in sämtliche Richtungen zeigen können) ausgelesen und beim Rendern berücksichtigt.

Eine Normalen-Textur kann ungefähr so aussehen:

Eine Normalentextur (Methode Objekt)

In diesen merkwürdigen Farben sind die Normalenrichtungen für jeden Punkt der Oberfläche kodiert: Jeder Farbkanal Rot, Grün und Blau entspricht einer der Dimensionen X, Y und Z. Die Normalenrichtung wird also nicht mehr von der Geometrie, sondern von der Normalen-Textur vorgegeben.

Normalen-Texturen können Sie mit Hilfe der Funktionen Material backen oder Objekt backen (jeweils im Objekt-Menü des Objekte-Managers zu finden) oder ganz einfach mit dem Normalizer-Shader (der ganz normale Farbtexturen, üblicherweise dann Relief-Texturen, einladen kann) erzeugen.

Links Originalobjekt mit Sub Polygon Displacement gerendert, rechts das Ergebnis mit Normalen-Textur.

Wird jetzt eine solche Normalen-Textur im Material-Kanal Normale zugewiesen, kommt das gerenderte Ergebnis, besonders auch bei Lichtanimationen, dem hochpolygonalen Originalobjekt ziemlich nahe. Das liegt daran, dass Schattierung und Glanzlichter auf die Position der Lichtquelle reagieren und damit ein sehr plastisches Ergebnis ermöglichen:

Verschiedene Positionen der Lichtquellen bei Normal-Mapping

Beachten Sie auch den Abschnitt Die verschiedenen Arten Struktur zu erzeugen, wo Alternativen zum Normalen-Mapping gezeigt werden.

Stärke [0..100000%]

Regulieren Sie hier die Stärke des Normal-Mappings. Verzichten Sie auf allzu große Werte, da der Eindruck sonst zunehmend unrealistischer wird.

Im Allgemeinen lässt sich feststellen, je größere Werte Sie hier eingeben, desto senkrechter müssen Sie auf die entsprechende Oberfläche schauen, damit der Effekt noch realistisch aussieht.

Methode

Es gibt mehrere Methoden, wie Normalen-Texturen definiert werden können. Ohne allzusehr ins Detail zu gehen, gilt folgendes:

• Tangente: Die gebräuchlichste Methode. Hier wird die Normalenrichtung in Bezug zur darunterliegenden Oberfläche definiert. Das ist die ideale Methode für sich deformierende Objekte (Charakteranimation). Sie erkennen solche Texturen an der überwiegenden Hellblau- bzw. Grünfärbung; dies sind die Bereiche, deren Normale senkrecht zur Oberfläche stehen.
• Objekt: Hier wird das Objekt-Koordinatensystem zur Kodierung der Normalenrichtung verwendet. Solcherlei Texturen erstrahlen überwiegend in allen Regenbogenfarben.
• Welt: Hier wird das Welt-Koordinatensystem zur Kodierung der Normalenrichtung verwendet. Diese sind nur für unanimierte, statische Objekte geeignet. Auch hier haben die Texturen alle Regenbogenfarben.

Bei der Wahl der Methode müssen Sie nur wissen, nach welcher Methode die Normalentextur erstellt wurde:

• der Normalizer-Shader verwendet Tangente
• wenn Sie innerhalb von Cinema 4D eine Normalen-Textur backen (Material backen-Tag), müssen Sie die dort verwendete Methode auch hier einstellen.

X umkehren (Rot)
Y umkehren (Grün)
Z umkehren (Blau)
Y & Z vertauschen (Y oben)

Da die Erzeugung von Normalen-Texturen nicht unbedingt genormt ist, kochen viele Programme ihr eigenes Süppchen: Mal ist beispielsweise die Farbkomponente Grün, mal Blau für die Y-Richtung zuständig. Um maximale Kompatibilität zu gewährleisten, können Sie hier jeden Farbanteil umschalten.

Für die meistgebrauchte Methode Tangente gilt folgende Faustregel:

• Ist die Normale-Textur überwiegend hellgrün, aktivieren Sie Y & X vertauschen (Y oben).
• Ist die Normale-Textur überwiegend hellblau, deaktivieren Sie Y & X vertauschen (Y oben).

Textur

Hier können Sie eine Bildtextur oder einen 2D-Shader definieren. Eine ausführliche Beschreibung des Eingabefeldes und seiner Optionen finden Sie im Abschnitt Texturen.