Tekstuurikarttojen luominen proseduraalisesti PBR-shadereihin Blender-ohjelmalla

Abstract

3D-esineet ovat pelkkiä muotoja ilman materiaaleja. Materiaali eli shader määrittelee 3D-esineelle sen näkyvän pinnan. Shader on tietokoneohjelma, joka laskee miltä 3D-esineen kuuluu näyttää 3D-ympäristössä. PBR tulee sanoista Physically Based Rendering. PBR-shaderit yleistyvät kaiken aikaa 3D-grafiikan maailmassa. Ne hyödyntävät fysiikan lakeja, jotta 3D-esineen pinta voitaisiin esittää mahdollisimman realistisesti. Tekstuurikartta on dataa sisältävä tiedosto, joka määrittelee shaderin kautta 3D-esineen lopullisen ulkonäön. Työn tavoitteena oli selvittää, mitä tarkoitetaan PBR-shadereilla sekä miten PBR-shadeihin luodaan tekstuurikarttoja proseduraalisesti Blender-ohjelmassa. Proseduraalinen tekstuuri on lopputulos, joka luodaan käyttäen hyväksi erilaisia palikoita eli nodeja, jotka määrittelevät miltä tekstuurikartan tulee näyttää. Proseduraalisuus saa aikaan sen, että tekstuuri on helposti muokattavissa ennen sen lopullista baking-prosessia, jossa proseduraalinen tekstuuri muuttuu tekstuurikartaksi bittikarttakuvamuotoon. Opinnäytetyön teoriaosuudessa selitetään, mitä tarkoitetaan PBR-shadereilla sekä käsitellään teoriatietoa PBR-shaderien kanssa käytettävistä tekstuurikartoista. Työn soveltavassa osuudessa luodaan kolme erityyppistä tekstuurikarttaa proseduraalisia menetelmiä hyödyntäen. Lopputuloksena esitetään kuinka ne toimivat Blenderin PBR-shaderin kanssa. Blenderillä saatiin luotua proseduraalinen tekstuuri ja se saatiin esitettyä 3D-esineessä PBR-shaderin avulla. Proseduraalinen tekstuuri muunnettiin tekstuurikartoiksi baking-prosessin avulla ja näin se voitiin esittää tekstuurikartoilla 3D-esineessä PBR-shaderin avulla.