Einführung 4: Mesh-Texturierung auf Grundlage einer UV Map

Nachdem wir uns inzwischen in der Benutzeroberfläche zurechtfinden und auch schon einige Modellierungstechniken kennengelernt haben, nähern wir uns nun einem Thema, das gerade am Anfang aufgrund seiner Komplexität etwas abschreckend wirken mag: das Aufbringen von Texturen und anderen Oberflächeneffekten auf unser noch lediglich graues Mesh-Objekt. Die wohl am häufigsten angewandte Methode ist das Erstellen einer zweidimensionalen UV Map, auf die wir im 2D-Grafikeditor unserer Wahl eine Textur erstellen können, um sie anschließend in Blender in Beziehung mit unserem Objekt zu setzen. Wir werden die Prozedur am denkbar einfachsten Objekt - einem Würfel (Cube) - durchspielen:

Vorbereitungen

• Das 3D-Ansichtsfenster so teilen, dass man links weiterhin das Objekt sehen kann und rechts unter dem Properties Editor ein UV-/Bildbearbeitungsfenster hat. Hierzu den Fenstertyp auf "UV/Image Editor" umstellen. Wie man Fenster aufteilt, kann man gegegebenfalls noch einmal im entsprechenden Abschnitt der Einführung 2 nachlesen.
• Neue Datei öffnen, Mesh-Würfel hinzufügen oder gleich den Standardwürfel verwenden.
• Um später eine korrekt proportionierte UV Map zu erhalten, führt man im Header die Option Object/Apply/Scale (alternativ Strg + A + S) aus.
• Wechsel in den Edit Mode.
• In die orthographische Ansicht NumPad 5 wechseln.
• Edge Select einstellen.
• Ansicht auf Limit selection to visible setzen, um beim anschließenden Markieren keine entfernten oder verborgenen Edges versehentlich mitzumarkieren.
• Mit Taste A die Markierung des Würfels aufheben.

Euer Fenster sollte jetzt ungefähr so aussehen und kann so auch gleich als Vorlage gespeichert werden:

Für UV Unwrap und Texturierung vorbereitete Benutzeroberfläche

Nähte (Seams) setzen und Entfalten (Unwrap) vorbereiten

Als nächstes werden die Nähte an unserem Würfel festgelegt, um ihn flach auffalten zu können. womit das spätere Anfertigen präzise platzierter Texturen in einem 2D-Grafikeditor enorm erleichtert wird. Blender übernimmt die Arbeit des Aufschneidens und Projezierens für uns, sobald alle Nähte gesetzt worden. Die Projektion erfolgt in das UV-Bildbearbeitungsfenster, das wir bereits eingerichtet haben. Damit es bei den Achsenbezeichnungen des flachen Abbildes nicht zu Verwirrungen mit den dreidimensionalen Raumachsen X, Y und Z kommen kann, spricht man hier von U statt X und von V statt Y. So wird aus der "XY-Landkarte" eine "UV-Landkarte" bzw. in Englisch die UV Map. Der Vorgang des Entfaltens wird dementsprechend auch als UV Unwrap bezeichnet.

Beim Würfel wird wie folgt vorgegangen:

• Die Nähte durch Markieren der Edges mit Shift + RMT so setzen, als ob man einen Karton flachlegen möchte. Später bei komplexeren Gebilden die Nähte dort setzen, wo sie am sinnvollsten hinsichtlich (Nicht-)Sichtbarkeit und Verzerrungen sind.
• Hat man alle Edges so markiert, dass die Naht komplett ist, drückt man im Tool Shelf die Taste Mark Seam. Die Naht erscheint orange mit rot (bzw. die zuletzt markierte weiß mit rot). Möchte man hingegen eine Naht wieder löschen, wählt man diese aus und betätigt die Taste Clear Seam.
• Wenn alle Nähte gesetzt sind, alles mit A demarkieren. Die Nähte wechseln nach einheitlich rot. Nun wieder mit A alles markieren, sonst ist Blender nicht darüber orientiert, an welchem Objekt der Unwrap durchgeführt werden soll.
• Vor dem UV Unwrap noch einmal kurz in den Object Mode zurückkehren und unten im Header die Option Object/Apply/Rotation & Scale drücken. Dies ist ein wichtiger Vorbereitungsschritt, führt er doch zu einer saubereren Projektion in 2D.

Unwrap durchführen

• Nach der Rückkehr in den Edit Mode geht man im Tool Shelf auf den Tab Shading/UVs und wählt aus der Pulldown-Liste UV Mapping die Option "UV Unwrap". Alternativ kann man auch entweder die Taste U benutzen oder man wählt die Menüoption Mesh/UV Unwrap/Unwrap aus dem Header.
• Im UV/Bildbearbeitungsfenster erscheint nun die Projektion. Sollte das Ergebnis nicht wie gewünscht ausfallen, sollte man ein paar Nähte versetzen und ein erneutes Unwrap durchführen.
• Die flachgelegte Projektion des Meshes gegebenenfalls noch so hinziehen und skalieren, dass der zur Verfügung stehende Platz optimal genutzt wird. Hierzu können die 3D-Manipulatoren sowie dieselben Markierungstechniken wie im 3D-Ansichtsfenster eingesetzt werden. Natürlich wirken diese in diesem Fenstertyp nur auf der U- und der V-Achse.

Ablauf des UV Unwrap

Export der UV Map

Jetzt, wo wir unsere UV Map erstellt haben, werden wir sie als Datei exportieren und speichern, damit wir sie als Vorlage für unsere Texturen oder Malereien verwenden können.

1. Aus der unteren Menüleiste des UV-/Bildbearbeitungsfensters wählen wir die Menüoption UVs.
2. Mit LMT Export UV Layout markieren.
3. Ein neues Fenster öffnet sich. Benennen der neuen Datei dort, wo .png steht, und Suchen nach einem geeigneten Ablageverzeichnis mit den Pfeiltasten.
4. Links unten seitlich befindet sich in diesem Fenster ein Tab Export UV Layout. Möchte man eine durchsichtige Vorlage haben, belässt man den Wert für Fill Opacity bei 0.25, ansonsten setzt man diesen für opak (undurchsichtig) auf 1.0.
5. Abschließend drückt man rechts oben im Fenster auf die Taste Export UV Layout.

Arbeiten mit der UV Map in einem 2D-Grafikeditor (Gimp, Photoshop etc.)

UV Map als Ebene im 2D-Grafikeditor (Gimp, Photoshop etc.)

Auf die Erstellung der 2D-Bitmap selbst soll nicht allzu detailliert eingegangen werden, da dies vom jeweils bevorzugten 2D-Grafikeditor (Bildbearbeitungsprogramm, z.B. Gimp, Photoshop etc.) bestimmt wird. Nur soviel: Das UV Layout und ggf. eine ebenfalls erstellte Shadow Map wird als Ebene importiert und zum Arrangieren von Photos oder Grafiken verwendet. Man sollte an den Rändern stets mit etwas "Nahtzugabe" arbeiten: Was zuviel ist, wird später in der endgültigen Textur nicht erscheinen. Doch wenn etwas fehlt, bleibt eine unschöne Lücke. Das Verfahren ähnelt übrigens nicht von ungefähr dem Texturieren von Avatar- und Bekleidungsteilen für SL. Auch hierfür werden projezierte UV Maps als Vorlage verwendet.

Vor dem Export in ein geeignetes Ausgabeformat (*.png, *.jpg) bitte darauf achten, die Ebene mit der UV Map auszublenden. Datei mit der Rohtextur an sinnvollem Ort abspeichern.

Material anlegen

Ohne Festlegen wenigstens eines Materials kann man in Blender keine 3D-tauglichen Texturen erstellen und auf ein Mesh-Objekt aufbringen. Jedes Objekt, das Oberflächeneigenschaften jenseits des "Einheitsgraus" beim Modellieren aufweisen soll, muss deshalb mindestens ein Material zugewiesen bekommen. Näheres unter Material: Behälter aller visuellen Eigenschaften.

Für den Würfel werden wir uns mit einem Material bescheiden, das auch nur eine Textur erhalten wird.

• Im Properties Editor ein neues Material anlegen. Hierzu in den Kontext Material gehen.
• Rechts von einer noch leeren Auswahlliste mittels Taste "+" einen neuen Material Slot als Platzhalter anlegen.
• Durch Drücken auf die Taste New unter dem Material Slot ein neues Material hinzufügen und benennen.

Textur zu einem Material zuordnen

Eingangskanäle im Textur-Kontext

• Im Properties Editor Wechsel in den Kontext Texture , um für das Material den Eingangskanal für die 2D-Bitmap einzurichten. Von den drei Icons oberhalb der Liste muss das Material-Icon "Type of texture data to display and to edit: Show material textures" gewählt sein; es ist bei mir das mittlere, kann aber - wie mir berichtet wurde - je nach Version oder Installation auch das erste sein. In jedem Fall sieht es aus wie eine blanke Metallkugel.
• Taste New unterhalb der Liste drücken. Nachdem der Eingangskanal benannt worden ist, im Pulldown-Menü Type von "Cloud" auf "Image or Movies" umstellen (siehe Abbildung rechts).
• Es folgt das Laden der 2D-Bitmap, die durch den gerade festgelegten Kanal in das Material aufgenommen werden soll. Hierzu weiter unten auf dem Tab Image auf die Taste Open drücken und die Rohtextur im Auswahldialog auf der Festplatte suchen und öffnen. Dabei überprüfen, ob aus der Pulldown-Liste Source: auf diesem Tab "Single Image" ausgewählt ist, denn nur dann erscheint die Rohtextur auch im Vorschaufenster auf dem Tab Preview.
• Auf dem Panel Mapping muss unter Coordinates "UV" eingestellt werden. Darunter erscheint nun ein Listenfeld Map, aus dem der Eintrag "UVMap" gewählt wird.

Material dem Mesh-Objekt zuordnen

Vorschau der auf dem Objekt aufgebrachten Rohtextur

Zurück im Kontext Material erfolgt im Edit Mode die Zuordnung eines Materials entweder zum ganzen Mesh-Objekt oder auch nur zu Teilen davon:

Beim Zuordnen zum ganzen Objekt wird dieses mit A ausgewählt. Man kann aber auch nur einzelne Faces auswählen (hierbei ist der Face Select Mode von Nutzen). In beiden Fällen funktioniert das Zuordnen über die Taste "Assign", nachdem man zuvor eines der in der Liste angelegten Materialien ausgewählt hat.

Eine Vorschau, wie das Objekt nach dem Rendern aussieht, erhält man durch Drücken der Taste F12. Rückkehr zur UV Map-Ansicht durch Drücken der Taste F11.

Backen der endgültigen Textur

• In das UV-/Bildbearbeitungsfenster wechseln und über Image/New Image eine neue Bilddatei für die endgültige Textur einrichten (1024x1024 oder auch 2048x2048; späteres Herunterskalieren im 2D-Grafikprogramm ist möglich). Neue Datei sinnvoll benennen. Sollte das UV Template nicht in orange erscheinen, im 3D-Ansichtsfenster das Objekt komplett markieren.
• Im Properties Editor in den Kontext Render wechseln und nach dem Panel Bake suchen.
• Auf dem Panel muss der Bake Mode auf "Full Render" gesetzt werden.
• Nach dem Drücken der Taste "Bake" sollte jetzt statt des schwarzen Rechtecks mit der orangefarbigen UV Map eine Textur im UV-/Bildbearbeitungsfenster zu sehen sein.
• Sollte das Objekt noch nicht texturiert erscheinen, im Tool Header auf den Darstellungstyp ("Viewport Shading") "Texture" wechseln und ggf. weitere Lampen in Position bringen (Menü Add/Lamp oder vorhandene Lampe duplizieren).
• Fertig gerenderte Textur im UV-/Bildbearbeitungsfenster abspeichern. Die geladene 2D-Textur wird nun zusammen mit der Ausleuchtung in eine gemeinsame Textur gebacken. In den meisten Fällen fügt man einer Textur auch die Umgebungsverschattung namens Ambient Occlusion hinzu, sei es, dass man diese gleich direkt mitbacken lässt, oder dass man sie als separate Shadow Map in das Material einbezieht, wie oben gezeigt.

Abschließend kann man entscheiden, ob man die endgültige Textur direkt mit den Mesh-Objekten oder lieber separat hochladen möchte. Zu Vor- und Nachteilen siehe Meshes exportieren als COLLADA-Datei.

Wenn Ihr bis hierher durchgehalten habt, stehen Euch nun viele Wege offen, wie und wo Ihr weiterlernen könnt. Neben viel Üben und nötigenfalls Wiederholen der Schritte, denen Ihr im Verlauf dieses Kurses begegnet seid, könnt Ihr beispielsweise

• im Abschnitt Meshes ausführlich nachlesen, wie Ihr Eure Mesh-Objekte auch nach SL bekommt,
• im Blender-Hauptverzeichnis die anderen Kapitel nach nützlichen Handgriffen und Hinweisen durchstöbern,
• im Kapitel Wo und wie kann man Blender lernen? nach weiterführenden Tutorials in Deutsch und Englisch Ausschau halten und nicht zuletzt
• Euch auf eigene Faust auf die Suche nach für Eure Zwecke nützliche Video- oder Text-Bild-Tutorials im Internet machen.