In questo tutorial mi occuperò della realizzazione di texturing  fotorealistico per scene 3D utilizzando i softwares Substance Painter e Photoshop, usando come riferimento il mio progetto 3D "Vintage Tube Tester". Ovviamente sarebbe impossibile descrivere in un articolo ogni singolo passaggio utilizzato per la realizzazione della scena, cercherò piuttosto di descrivere a grandi linee il workflow utilizzato oltre ad alcuni tips che spesso utilizzo.

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PREMESSA

E' chiaro che per ottenere una render fotorealistico non basta una texture ben fatta, ma serve una visione d'insieme del risultato che vogliamo raggiungere. Per valorizzare le textures ogni fase del progetto deve essere ponderata e realizzata in maniera precisa. Ad esempio se realizzassi frettolosamente la modellazione 3D avrò dei grattacapi in tutte le successive fasi di lavoro, se realizzassi una mappatura UV imprecisa il modello perderà dettagli oppure se passo poco tempo nella disposizone dell'illuminazione il materiale risulterà piatto e noioso nonostante possa avere un texturing bellissimo.

Nel mio progetto l'idea di sviluppo iniziale è quella di una persona che scatta una foto ad un vecchio tester ritrovato dopo molti anni in qualche angolo sperduto della casa...magari in una vecchia soffitta!

A questo punto ho già alcuni elementi da tenere in considerazione prima di iniziare il progetto:

  • Il soggetto sarà sicuramente polveroso e magari anche usurato.
  • Verrà illuminato dalla luce dell'abbaino di una soffitta quindi la luce sarà debole, posso sfruttare questa caratteristica per creare angoli più bui e nascosti, e utilizzare i forti contrasti per rendere ancora più misterioso quest'oggetto riapparso dal passato e fare in modo che sia l'osservatore a immaginare la sua storia.
  • La luce sarà laterale in modo da allungare le ombre e dare maggiore risalto alle manopole, dovrò però tenere in considerazione che la luce laterale mette in risaltò anche i dettagli più microscopici.
  • La visuale sarà ravvicinata, un ulteriore motivo per curare i dettagli apparentemente trascurabili, e  un indicazione sulla risoluzione da utilizzare per le mie textures


PREPARAZIONE

Il primo passo fondamentale è reperire delle reference da avere sempre sott'occhio durante il lavoro. Queste sono alcune immagini di tester che ho preso in considerazione:

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Non ho scelto un singolo modello ma ho fatto un mix degli elementi di ogni tester che più mi piacevano e che ritenevo potessero avere un resa migliore nel mio progetto.



SI INIZIA CON IL TESTER

Ho importato il modello obj del mio tester in Substance Painter che, come in foto, si presenta privo delle manopole più piccole che ho preferito realizzare a parte.

Ho provveduto a fare il bake delle texture,in modo da far acquisire al software le informazioni necessarie sul modello e poter utilizzare correttamente alcune funzionalità come i generator.

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Se il render finale dell'immagine viene eseguito al di fuori di Substance Painter bisogna prestare attenzione all'illuminazione della viewport. Il consiglio è quello di utilizzare il workflow classico utilizzato dalla maggior parte degli artisti, ovvero trovare la giusta illuminazione al termine della modellazione 3D, ancor prima di cominciare il texturing, perchè è sicuramente il metodo più veloce. Quindi se già si conosce l'immagine HDR che utilizzeremo in fase di rendering è consigliabile importarla nell'Environment di Substance Painter per avere un illuminazione e dei colori corrispondenti  a quelli che otterremo in fase di rendering, se invece non si ha intenzione di usare immagini HDRI consiglio di scegliere tra le mappe proposte da Substance Painter quelle più neutre, per evitare dominanti di colore troppo evidenti che potrebbero cambiare radicalmente l'aspetto delle texture esportate in altri programmi, io personalmente utilizzo spesso la mappa "Bonifiacio Street" o "Glazed Patio"- Altra possibilità è quella del bake dell'illuminazione in Substance Painter, ma che non prenderò in considerazione in questo tutorial.

Nei miei progetti però mi piace sempre sperimentare e cercare nuove strade per arrivare al risultato migliore, per questo motivo non ho seguito il classico workflow e ho iniziato a lavorare sui materiali senza prima realizzare l'illuminazione della scena, sò che molti di voi storceranno il naso ma spiegherò più avanti il motivo di questa scelta.



AGGIUNGIAMO I LAYERS

Come primo layer ho impostato manualmente un metallo puro non troppo riflettente che rappresenta la base metallica sotto la vernice, questa sarà apprezzabile nelle parti usurate e graffiate del tester.

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Successivamente ho creato in Photoshop una texture con le decalcomanie basandomi sulla mappatura UV e ho creato anche la rispettiva texture alpha per isolare le decalcomanie dallo sfondo.

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Ho importato l'immagine in Substance Painter e l'ho inserita nel Color Map di un nuovo fill layer. Giocando con i parametri Rough e Metal ho cercando di avvicinarmi all'aspetto che poteva avere il tester se fosse stato nuovo. Ho infine aggiunto un filtro grainy per dare un leggerissimo effetto "buccia d'arancia" simile a quello presente in una delle reference.

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Ho aggiunto una maschera al livello e ho utilizzato l'alpha creato in Photoshop per isolare le decalcomanie e dargli un uno spessore quasi impercettibile. Può sembrare una cosa inutile ma bisogna ricordarsi che nel render finale sarà presente una luce laterale che evidenzia particolari minuscoli come questo.

Stesso discorso per i graffi presenti sul metallo, ho cercato su google una "scratch texture" che potesse integrarsi bene e l'ho inserita nella maschera di livello. Cosi facendo ho "grattato" via lo strato di colore lasciando trasparire il metallo grezzo sottostante.

A questo punto ho aggiunto un terzo fill layer con maschera e tramite UV chunk fill ho isolato i bordi dei quadranti, le due prese e le due grandi manopole centrali perchè erano stati precedentemente mappati pensando a questo passaggio. Ho poi agito sul canale Roughness del livello per aumentarne il valore e dare un aspetto più plasticoso ai componenti selezionati nella maschera.

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Successivamente è arrivato il momento di sporcare il modello. Ho aggiunto un ulteriore FIll Layer grigio e ho settato il canale Roughness estremamente opaco. Ho quindi aggiunto una mashera bianca,  ho applicato un generatore Dirt in modo da distribuire lo sporco prevalentemente vicino alle parti in rilievo, ottenendo questo effetto:

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Per quanto il risultato sia già piuttosto buono io utilizzo i generatori solo come base per i miei lavori perchè ad un occhio attento possono dare un effetto "procedurale" e quindi artificiale. Ho l'abitudine di aggiungere sopra ai generatori un Paint e armato di tavoletta grafica inizio a dipingere a mano il livello. Solitamente utilizzo un brush con abbinato un alpha di tipo smudge o stain, perchè cosi le pennellate si amalgamano meglio. Questo è il risultato ottenuto dopo che sono intervenuto dipingendo a mano sul Dirt Generator.

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L'effetto è quello di una polvere che è rimasta sul tester per tantissimo tempo...quasi un effetto appiccicoso.

Adesso è il momento di aggiungere un secondo strato di polvere più fine, leggera e superficiale. Il procedimento è stato identico al precedente ad eccezione del colore di riempimento del livello: un grigio leggermente più chiaro rispetto al precedente.

Questo è il tester dopo che ho applicato il generatore Dirt al nuovo livello:

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Anche questa volta è necessario intervenire a mano con un Paint per donare maggiore realismo. In questo caso però mi è servito molto più tempo e impegno per rendere l'aspetto della polvere più fine. Inoltre ho aggiunto dei leggeri segni di ditate per dare l'impressione che il fotografo (l'osservatore) abbia appoggiato le sue mani per spostare il tester e prepararlo alla foto. In questa immagine il risultato del Paint manuale:

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L'ILLUMINAZIONE

Arrivato al punto in cui la texture comincia ad avere un aspetto interessante il mio workflow diventa "anomalo", ho interrotto il lavoro su Substance Painter per esportare le texture nel mio programma di render e impostare l'illuminazione della scena.

Faccio questo perchè dò un importanza enorme all'illuminazione di una scena e voglio avere pieno controllo sull'interazione tra la luce e i materiali, credo che questo sia importante in un render fotorealistico.

Inizio cosi a fare decine di render di prova per capire quali modifiche apportare alla texture, dal colore ai rilievi delle mappe, ogni volta apporto le modifiche necessarie in Substance Painter ed esporto per fare altri render di prova. Al contempo sposto leggermente le luci o ne modifico i parametri per ottenere il massimo dagli shader dei materiali.

Come già accennato a inizio tutorial, se si hanno tempi ristretti o l'illuminazione è già prestabilita si può ignorare questa parte e passare alla prossima fase. Questo è un workflow da prendere in considerazione specialmente per lavori personali, come questo, il cui obbiettivo è una resa dettagliata ancor prima delle tempistiche.

Ovviamente ho iniziato a impostare l'illuminazione, quando anche le textures delle altre parti del modello erano quasi concluse: la valigia, i cavi ecc... per avere una visione d'insieme dei ritocchi da apportare



ULTIMI RITOCCHI

Nel momento in cui l'illuminazione è decisa e sono soddisfatto della resa dei materiali, effettuo gli ultimi ritocchi in Substance Painter. In questo caso ho aggiunto un terzo strato di polvere più "grossa" che desse maggior rilievo e spessore. Ho quindi ripetuto gli stessi passaggi usati precedentemente per la polvere, schiarendo ulteriormente il grigio di base e applicando una texture effetto polvere trovata in internet anziché utilizzare il Dirt Generator. Come sempre ho usato un Paint per dipingere a mano la maschera del livello.

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Infine ho apportato anche piccole modifiche al canale Height delle parti di plastica per dare un apparenza maggiormente rovinata, e ho applicato le ultime decalcomanie rimanenti.

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LA VALIGIA

Per la valigia che contiene il tester ho scelto più materiali per dare l'effetto di un contenitore vissuto e un pò rattoppato.

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Per l'esterno ho scelto della pelle con una grana abbastanza grossa, Substance Painter mette a disposizione dei preset interessanti di questo materiale, mi sono limitato ad utilizzare come base il preset "Leather Big Grain" modificandone i parametri a seconda delle mie esigenze, e ho applicato un generatore Driping Rust nella maschera per simulare delle macchie di usura e infine, come al solito, ho dipinto a mano le parti meno convincenti create dal generatore. Le macchie lasciano intravedere un livello sottostante che ha un aspetto spugnoso.

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Per ottenere un maggiore fotorealismo ho cercato in internet un'immagine reale di pelle usurata, l'ho applicata in un nuovo livello e ho dipinto a mano la maschera affinché le sbucciature della foto combaciassero perfettamente con i rilievi della grana. Anche questi sono dettagli molto piccoli, quasi insignificanti ma che servono a interrompere la disposizione artificiale creata dal generatore.

Il rivestimento interno in pelle volevo che risultasse diverso…più semplice…pur non avendo le idee chiare su quale potesse essere l'aspetto finale, cosi mi sono messo a sperimentare con preset, filtri, alpha grunge e maschere. Mi piace molto sperimentare con questo software, le combinazioni sono infinite, spesso mi capita di ripensare l'aspetto di un modello perché giocando con i livelli ottengo materiali ancora più convincenti di quelli che avevo pensato originariamente.

L'effetto che ho ottenuto è quello di una pelle che tende quasi a sfogliarsi, è un effetto che ritengo molto realistico e d'impatto.

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Per concludere ho aggiunto delle bordature effetto legno all'interno della valigia e un effetto carta incollata sulle superfici interne più grandi per dare l'idea di rattoppato che avevo in mente.

Come per il tester e la valigia anche le parti rimanenti sono state realizzate con lo stesso mio stile di lavoro, ovvero: utilizzare una texture o un preset come base di un livello, applicare una maschera abbinata a un generatore o a un Fill e poi rifinire tutto a mano con un Paint.

Questo è il render finale in cui le luci valorizzano il lavoro di texturing, e anche il più piccolo dettaglio dona fotorealismo all'immagine.

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Come vedete non c'e' nessun trucco e nessuna funzione nascosta o miracolosa di Substance Painter, solo un po' di programmazione e molto tempo speso in dettagli e render test.