3DSMAX Materiales: Material Multi/Sub-object y su aplicación

Un material es la suma de un conjunto de parámetros y mapas (que pueden ser imágenes o vídeos) que pueden ser asignados a la superficie de un modelo 3D para describir como este refleja y/o absorbe a luz. La mezcla de todas estas propiedades nos permitirá emular los materiales del mundo real tales como mármol, ladrillo, plásticos, metales, etc. En 3DSMAX disponemos de varios tipos de materiales los cuales nos permitirán realizar una serie de funciones y efectos dependiendo del material que queramos emular. Sin embargo, en este tutorial especial veremos el material denominado Multi/Sub-Object, el cual es uno de los más importantes y utilizados en cuanto a texturización y materialización de objetos se refiere ya que como sabemos, este material nos permite colocar muchos materiales en un solo slot y nos permite además clasificar de forma eficiente los materiales de uno o más elementos en específico. En este caso, conoceremos cómo funciona este material y además lo aplicaremos mediante ejemplos concretos.

Introducción

El material denominado Multi/Sub-Object nos permite colocar muchos materiales dentro de un solo slot, es decir, podremos ahorrar bastante espacio en el editor de materiales (ya que el material mismo ocupa un solo slot en el editor de materiales Compact) y a la vez, podremos materializar objetos muy complejos o con muchos materiales o texturas diferentes utilizando solamente “un” material. Esto es posible ya que este material utiliza a otros materiales los cuales quedan como “sub-materiales” subyugados a este, los cuales se aplican al objeto 3D de forma simultánea gracias a un sistema de ID o identificadores de polígonos.

ID de polígonos

El ID es básicamente un número de identificación que se puede asignar a un polígono o una cara específica del objeto 3D, o también a un grupo de estos. Este puede ser asignado en el subobjeto Polygon de los modos Editable Poly o Editable Mesh, en la persiana llamada precisamente Material ID:

Los ID son fácilmente asignables pues basta con tomar el o los polígonos, luego en Set ID escribimos el número de ID que queremos asignar para finalmente presionar enter. Si queremos seleccionar los ID según su número, bastará con escribir este en la casilla que está debajo de Set ID y luego presionar el botón Select ID.

Como conclusión general, podemos decir que el material Multi/Sub-Object asigna diversos ID a los polígonos de una malla y como este último se vincula con el “sub-material” que queramos, podremos asignar todos los materiales que queramos a toda la malla mediante un “solo” material base, el cual es precisamente Multi/Sub-Object. Si a esto le agregamos que podemos asignar hasta 999 IDs en una sola malla al mismo tiempo, podemos concluir que este es de los materiales más utilizados e importantes en 3DSMAX ya que, gracias al sistema de ID, podremos texturizar de forma más o menos sencilla cualquier escena u objeto que tenga muchos materiales aplicados.

Configurando Multi/Sub-Object

Multi/Sub-Object es un material que se puede generar de la siguiente manera en el editor de materiales:

Obtención de Multi/Sub-Object en el editor de materiales Compact.

Obtención de Multi/Sub-Object en el editor de materiales Slate.

Si generamos el material en el editor de materiales Compact, se nos preguntará si queremos dejar el material original como un sub-material (Keep old material as sub-material?) o si este se descarta de plano (Discard old material?):

Usualmente se prefiere mantener el material antiguo ya que este quedará como uno de los “sub-materiales” que conforman a Multi/Sub-Object. Si lo descartamos, solamente se insertará el material en el Slot y deberemos invocar sus sub-materiales aparte.

Inserción de Multi/Sub-Object en el editor de materiales Compact. En este caso, se ha dejado el material antiguo como un sub-material.

Ahora bien, si lo insertamos en el editor de materiales Slate solamente se insertará el material y por ello, podremos invocar fácilmente a los sub-materiales arrastrándolos a la View1 y luego enlazándolos con los nodos de los ID del material:

Si seleccionamos el material Multi/Sub-Object, podremos acceder a los parámetros de edición de este. En este caso, es muy importante conocer cómo se organizan los sub-materiales pues esto es clave para poder materializar de buena forma la escena o el objeto.

Sus parámetros base de edición son los siguientes:

1) Set Number: esta opción nos permite asignar el número de sub-materiales (materiales) que queramos o necesitemos para el material, hasta un máximo de 999. Por defecto, nos aparecen 10 sub-materiales. Si presionamos el botón Set Number nos aparecerá el menú respectivo, donde podremos establecer el número y luego aceptar el cambio mediante OK:

Gracias a esta opción podremos limitar la cantidad de sub-materiales que se aplicarán en Multi/Sub-Object según la escena a materializar o la cantidad de materiales que queremos en un elemento específico.

2) Add/Delete: Add nos permite agregar un sub-material más, mientras que Delete borra el sub-material que tengamos seleccionado mediante el cuadrado de borde blanco que se encuentra al lado del número ID respectivo. Este cuadrado lo podemos asignar a cualquier material mediante clic del mouse. Si asignamos un material, este nos mostrará la vista previa del material (muestra o sample).

3) ID: muestra el número ID del sub-material. Por defecto se ordenan de forma ascendente, sin embargo podemos cambiar el número ID a cualquier material y automáticamente este lo tomará. Eso sí, como no pueden duplicarse los números ID, el programa nos avisará si esto ocurre y por ello, deberemos diferenciarlos.

En el ejemplo se han duplicado los ID asignados y por ello, el programa nos avisa que esto no puede suceder.

4) Name: esta opción nos permite asignar un nombre para cada sub-material, el cual será visible en cada uno de los nodos de ID del material.

5) Sub-Material y Color: en este espacio se inserta el material mismo, el cual podremos editar si realizamos doble clic en el nombre de este. A su lado aparece el cuadro negro llamado Color, el cual nos permitirá asignar un color base para el sub-material si no hemos aplicado alguno en Diffuse (Color solamente funciona si previamente insertamos el material). Si lo hacemos mediante Color, el que asignemos será el color base o difuso por defecto, o reemplazará al base del material si este lo tiene ya asignado. Color no afecta al texturizado.

6) On/Off: marcando esta casilla activamos el sub-material y si la desmarcamos, lo desactivamos.

De más está decir que a cualquier sub-material se le puede agregar el material que se quiera ya sea un Standard, Arch & Design, Autodesk Library, etc. Incluso podríamos agregar como sub-material el mismo Multi/Sub-Ojbect, pero esto no es recomendable ya que creará problemas al asignar el material.

Como ya sabemos, lo más interesante del material Multi/Sub-object es sin duda el cómo se organizan los sub-materiales para permitir su aplicación adecuada en los elementos a texturizar, ya que estos utilizan el identificador especial llamado ID. Este será asignado a uno o más polígonos y nos permitirá asignar el material a los elementos que sólo compartan el mismo identificador y que coincida con el ID del sub-material, y en las primitivas básicas estos ya están definidos de antemano. Por ejemplo, en una caja o Box, los ID serán asignados según la cantidad de caras que esta posee y por lo tanto, tendremos un total de 6 IDs. Podemos comprobar esto de manera fácil definiendo una box, aplicando Multi/Sub-Object a esta y en el material, dejamos 6 sub-materiales para finalizar con un material cualquiera que se enlace al nodo del ID=1. El resultado es el siguiente:

Notaremos de inmediato que el material gris sólo se aplica en la cara superior de la caja, mientras el resto de las caras son negras pues no hay ningún material aplicado en el resto de los sub-materiales. Por lo tanto, podemos concluir que el ID de esa cara es 1 el cual es el mismo del sub-material original. Podemos seguir colocando materiales en cada sub-material para completar la caja, luego los editamos y notamos que el resultado es el siguiente:

Sub-materiales aplicados en las 6 caras de la caja, donde notamos cada ID por separado (uno por cada cara).

También podremos aplicar el material recién creado en cada primitiva básica para apreciar la cantidad de ID por defecto de cada una, tal como se aprecia en la secuencia siguiente:

Efecto de la aplicación de Multi/Sub-Object en las primitivas básicas. en la última imagen, las formas redondas están cortadas para mostrar los IDs restantes. En el caso del cono o cone, si lo truncamos el ID de su base es 1.

Como ya sabemos, el utilizar los ID de forma correcta es la clave para texturizar los elementos 3D correctamente. Pero, ¿podemos cambiar los ID de las primitivas básicas?. La respuesta es sí, y podremos hacerlo de las siguientes formas:

– Aplicando en el objeto 3D los modificadores llamados edit mesh o edit poly siempre y cuando este no esté en ninguno de estos modos.
– Convirtiendo los elementos 3D a edit mesh o edit poly. En este caso, se perderán los parámetros de edición de la geometría original.

Es fundamental aplicar cualquiera de estos modificadores pues estos tienen la ventaja que podremos editar fácilmente los ID simplemente entrando al modo polígono (polygon) y luego seleccionando o modificando los ID de la o las caras. En nuestra box original, le aplicamos el modificador Edit Mesh (o Edit Poly) y nos vamos al subobjeto Polygon. Como sabemos, Edit Mesh nos permite editar la estructura del objeto 3D mediante el movimiento y la transformación de las partes de esta ya sean vértices, lados, caras, polígonos o elemento. Estando en subobjeto Polygon, bajaremos la persiana hasta encontrar el cuadro llamado Material (Material ID si lo editamos en Editable Poly). Si elegimos cualquier cara de nuestra box, el cuadro inmediatamente nos mostrará el “ID” de esta en Set ID:

En el ejemplo, al seleccionar la cara se muestra el ID=5 que corresponde al material aplicado en esta.

Teniendo la cara seleccionada, podremos cambiar el ID de esta simplemente escribiendo en Set ID el nuevo ID en lugar del anterior y luego presionando enter para ver el resultado:

El mismo ejemplo anterior, pero esta vez la cara original con el ID=5 ha sido cambiada por el ID=3.

Si seleccionamos más de una cara (presionando y manteniendo Ctrl estando en el subobjeto Polygon) y cuentan con distinto ID, estos no serán mostrados en Set ID pero podremos cambiar todos al mismo tiempo a uno solo, realizando el mismo procedimiento anterior:

En este ejemplo se han seleccionado las tres caras visibles y se han cambiado los ID de todas a 4.

Como vemos, la utilización de estos modificadores nos permitirá generar los criterios necesarios para poder materializar sin problemas los diferentes elementos 3D ya que los ID ordenan de forma eficiente los materiales a aplicar en el objeto. Si importamos elementos desde AutoCAD no necesitaremos aplicar modificadores ya que por defecto el modelo 3D es convertido a Edit Mesh, y lo mismo ocurre si importamos modelos en formato 3DS.

Modelo 3D importado desde AutoCAD donde notamos que cada elemento ya está en modo edit mesh, y podremos seleccionar y/o editar los ID de cada uno de estos sin necesidad de colocar el modificador edit mesh o edit poly.

Finalmente, ¿Cómo podemos texturizar de forma correcta mediante el uso de Multi/Sub-Object? la respuesta es bastante simple, y consiste en saber qué y cuántos materiales componen un elemento en específico y cuántos Slots de Multi/sub-Object ocuparemos para cada elemento de la escena. A modo de ejemplo, si vamos a texturizar un espacio interior relativamente sencillo podremos crear un Multi/Sub-Object que nos defina los elementos principales del espacio como muros, pisos y losas. Un ejemplo de esto sería lo siguiente:

En este ejemplo tenemos un solo Multi/sub-Object para las losas, en el cual hemos definido sólo 3 IDs los cuales son:

– ID 1 para el piso de madera.
– ID 2 para el piso de la cocina.
– ID 2 para el piso del baño.

Como es una losa sencilla no se necesita más que un solo Slot ya que tenemos pocos materiales aplicados. Este material Multi/Sub-Object se podría llamar “losa” o similar, de acuerdo al elemento de la escena que se está texturizando. Los nombres de los ID los colocaremos en la opción Name del material para tener clara la referencia en el material. Sin embargo, en modelos más complejos o con muchos materiales aplicados, nuestro plan debería ser algo como lo siguiente:

ID 1: muros exteriores.
ID 2: muros interiores.
ID 3: cielo superior.
ID 4: piso flotante.
ID 5: piso de baño.
Etc.

Podemos aplicar el mismo principio para cada elemento de cualquier elemento de la escena que queramos texturizar, y por supuesto podemos ocupar uno o más slots según el o los elementos presentes en ella. Por ejemplo, si quisiéramos texturizar una lámpara podríamos definirla de la siguiente manera:

ID 1: pantalla.
ID 2: madera de la lámpara.
ID 3: cristal.
ID 4: cromo (metales).
ID 5: soquete.
ID 6: ampolleta.
Etc.

Este material Multi/Sub-Object se podría llamar “lámpara” o similar. Y aplicando estos tipos de planes en el editor de materiales a una escena compleja, nos quedaría de manera similar al siguiente ejemplo de aplicación:

Ejemplo del editor de materiales de una escena interior muy compleja, mostrando todos los Slots utilizados por materiales Multi/Sub-Object y también mostrando los elementos y sub-materiales requeridos para la texturización de toda la escena. En este caso, se muestra el editor de materiales Compact. En el caso del Editor de materiales Slate, se recomienda trabajar mediante las ventanas o Views.

En los modelos más complejos y sobre todo en escenas interiores, muchas veces requeriremos utilizar varios Slots aplicando el material Multi/Sub-Object ya que deberemos texturizar muchos elementos complejos, como por ejemplo muebles o elementos tecnológicos, tal como se ve en el ejemplo de arriba. Si bien este método es muy eficiente, tiene una desventaja: en muchos casos debemos importar modelos desde afuera y no sabemos si los ID están ordenados de forma correcta, y por lo tanto tendremos que realizar todo el trabajo de asignación y definición de los IDs del elemento importado. Sin embargo, el hacerlo de forma correcta facilita mucho el trabajo a la hora de texturizar, sobre todo cuando tenemos modelos con muchos elementos, como suele ser el caso de espacios interiores como comedores o dormitorios.

IDs en ventanas, puertas y escaleras

Otra cosa muy interesante sobre los IDs es que si insertamos las puertas, ventanas y escaleras que vienen por defecto en 3DSMAX, los IDs de estas ya estarán organizados de manera automática y por ende, no será necesario aplicarles modificadores sino que basta con asignar correctamente el material según el ID de cada elemento:

Efecto de la aplicación de Multi/Sub-Object en todos los tipos de ventanas en 3DSMAX. En este caso tenemos 5 IDs por cada ventana.

Efecto de la aplicación de Multi/Sub-Object en todos los tipos de puertas en 3DSMAX. En este caso tenemos 5 IDs por cada puerta.

Efecto de la aplicación de Multi/Sub-Object en todos los tipos de escaleras en 3DSMAX. En este caso tenemos 5 o 6 IDs dependiendo del tipo de escalera.

En el caso de las puertas y ventanas, estas vienen con 5 IDs definidos los cuales determinan los marcos estructurales de estas y el o los vidrios de estas. El ID=3 será siempre el cristal de ambas a menos que en el caso de las puertas desactivemos la opción glass y la dejemos como puerta tipo None o Beveled, ya que en estos últimos casos el ID=3 no aparecerá:

Distribución de los ID en una ventana junto con los materiales y elementos respectivos en que se ordena.

Distribución de los ID en una puerta junto con los materiales y elementos respectivos en que se ordena.

Este es el final de este tutorial.

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