MATERIALI NODALI E TEXTURE IN CINEMA 4D
In questo tutorial vediamo come creare materiali fotografici utilizzando le texture: questa tecnica chiamata texture mapping consente di utilizzare più immagini create ad hoc per realizzare un materiale specifico dall’aspetto fotorealistico.
Le mappe o texture per creare materiali nel 3D sono caratterizzate dal fatto di essere diverse rappresentazioni grafiche dello stesso soggetto: ad esempio per creare un muro di mattoni, avremo una mappa con la texture a colori del muro in mattoni, un’altra che servirà per creare il rilievo (potrà essere con gradienti di grigio o colorata, dipende dal sistema di riferimento che si utilizza), un’altra ancora per creare i diversi comportamenti della luce sulla superficie (la malta ed il mattone si comportano diversamente) etc.
Quindi, per creare un singolo materiale fotografico servono più mappe. Ora, è necessario ricordare che le mappe possono essere create da noi, le possiamo trovare gratuite sul web o le possiamo acquistare dalle banche dati che forniscono risorse grafiche al mondo 3D. Vero è che ci sono diversi link con textures free.
Le texture o mappe infatti non sono una prerogativa di Cinema 4D ma vengono usate da un’infinità di software modellatori 3D o CAD/BIM.
Come funzionano le textures nel mondo 3D
Come già spiegato nella prima parte del tutorial dedicato ai materiali per cinema 4D, texture e materiali non sono la stessa cosa: a volte i due termini vengono usati uno per l’altro ma non è così: le textures sono semplici immagini mentre i materiali definiscono le proprietà dell’oggetto 3D e per funzionare bene in modo realistico, spesso, hanno bisogno delle textures.
Per costruire un materiale 3D corretto e realistico, non è sufficiente utilizzare una sola immagine. Nei materiali più definiti e credibili si lavora con più mappe, ognuna dedicata a una specifica proprietà fisica della superficie.
In linea di massima, un materiale completo può includere le seguenti mappe:
|D| Diffuse/Albedo/Mappa colore del materiale
È la mappa che definisce il colore puro del materiale, ovvero ciò che percepiamo visivamente senza influenze di luce, ombre o riflessi.
|B| Bump/Height/Mappa del rilievo
È una mappa in scala di grigi utilizzata per simulare piccoli rilievi sulla superficie senza modificare realmente
|N| Mappa normal
Serve anch’essa a simulare il rilievo, ma in modo più accurato e performante rispetto alla bump. Usa colori RGB
|R| Roughness/Reflection/ Mappa delle riflessioni
Controlla quanto una superficie è lucida o opaca, influenzando il comportamento delle riflessioni.
Materiali complessi possono avere anche altre mappe aggiuntive.
In questo tutorial non affronteremo la creazione delle texture ma della creazione dei materiali che le usano nei diversi canali. Ci potremo avvalere per la ricerca di texture Cinema 4D di diverse risorse online ugualmente interessanti: vedremo come creare un materiale con le texture Arroway e alla fine del tutorial vi lascio qualche link di risorse Free.
Da questo link scaricheremo un pacchetto di texture da utilizzare per creare due diversi materiali: https://www.arroway-textures.ch/ : un sito che “vende” le mappe per i materiali, ma che vi consente anche di effettuare il download delle ottime preview per testare tutte le texture presenti sul sito. Lo utilizzo da quasi vent0anni ed ho acquistato nel tempo diverse collezioni di materiali.
Download delle texture Arroway
Possiamo utilizzare come set per testare i materiali il Background Studio di Cinema 4D Redshift che troviamo nell’asset browser (e che abbiano già utilizzato nel primo tutorial dedicato ai materiali nodali di Cinema 4D Redshift). Aggiungiamo a piacere una dome light ed un’area light diretta verso due cubi con gli angoli arrotondati. Apriamo la gestione materiali di Cinema 4D. Pulsante a destra in alto (shift+F2). Inseriamo un RS Material Standard oppure clicchiamo su Materiale Predefinito.
Clicchiamo sull’icona del materiale. Vedremo già il collegamento il nodo RS Material > Output.
A questo punto possiamo andare sul sito della Arroway Textures e scegliere un materiale del quale scaricheremo le relative textures.
Come primo esempio valutiamo la creazione di un pavimento in parquet. Nel mio caso ho scelto Wood Flooring 014.

Come potete vedere, accanto all’immagine di preview, abbiamo il pulsante download dove poter scaricare le textures free.
Ovviamente non avranno la stessa risoluzione di quelle in vendita, ma sono sufficienti per il nostro tutorial.
Cosa indicano le lettere nei nomi delle texture
Una volta scaricato il file.rar e scompattato il tutto in una cartella ci troveremo tre mappe/textures come le seguenti con le diciture indicate:

wood-flooring-014_d.png
wood-flooring-014_d.png | la D sta per “Diffusion” ovvero la proprietà colore del nostro materiale. Sarà la parte cromatica che differenzierà il nostro pavimento
wood-flooring-014_b.png
wood-flooring-014_b.png | la B sta per “Bump” ovvero Rilievo, serve a creare maggiore o minore asperità in un materiale. In genere i colori più scuri, e quindi il nero, “scavano” il materiale mentre quelli più chiari verso il bianco mantengono un livello di altezza neutra.
wood-flooring-014_r.png
wood-flooring-014_r.png | la R sta per Roughness, ovvero la rugosità superficiale del materiale. Questa mappa definisce quanto la superficie sia liscia o ruvida, di conseguenza influenzando la diffusione delle riflessioni. Valori più chiari rendono la superficie opaca e diffusa, mentre valori più scuri la rendono più lucida e speculare, restituendo highlights più netti e definiti.
Quando si lavora con materiali e texture nel mondo 3D, soprattutto nei motori di rendering moderni (PBR – Physically Based Rendering), vedrete spesso lettere o abbreviazioni nei nomi dei file o nelle interfacce dei software. Queste lettere sono etichette per identificare tipi diversi di mappe/texture che descrivono come una superficie interagisce con la luce o come deve apparire visivamente.
A questo punto andiamo ad inserire queste immagini all’interno del nuovo materiale che chiameremo Parquet 014.
Creazione del materiale Parquet
Creiamo un nuovo materiale nodale. Trasciniamo, direttamente dalla cartella che abbiamo creato, all’interno dello spazio di lavoro del materiale, le tre immagini scaricate.

Ora dovremo provvedere a collegarle al materiale utilizzando i nodi e canali corretti. Possiamo assegnare questo materiale, visto che è un materiale per pavimento direttamente al Backdrop che stiamo utilizzando (mappatura UVW). Apriamo ora a lato, sulla sinistra, la finestra di rendering interattivo di Redshift.
Il canale colore
Prima di tutto colleghiamo l’immagine wood-flooring-014_d.png direttamente al canale “Color” come nell’immagine che segue:
Vedrete che già ora avremo un comportamento corretto della texture. Non tocchiamo nulla, lasciando per ora invariati i valori di default relativi alla Roughness.
Il canale bump (o canale rilievo)
A questo punto procediamo con la seconda texture wood-flooring-014_b.png per il rilievo: la texture non va collegata direttamente alla Bump Map ma è necessario passare attraverso un nodo ulteriore che andremo ad inserire.
Nella gestione materiale quindi, clicchiamo sul ( + ) in alto a sinistra e aggiungiamo dopo averlo cercato il nodo, “bump map”, questo sarà messo tra l’immagine e il canale Bump Map come nell’immagine che segue. Anche qui manteniamo i valori di default.

otrete vedere come ora si vedano in modo molto più marcato gli spazi tra i diversi listelli. Il canale Bump non modifica la “geometria” dell’oggetto ma crea comunque l’effetto rilievo. Ora è il momento di collegare la terza texture: quella della reflection.
Il canale reflection
Nella vita dei pavimenti, i materiali, a causa della diversa usura subiscono dei cambiamenti fisici che li rendono più o meno riflettenti in alcune parti più o meno usurate. Nel fotorealismo 3D per rendere questo effetto si utilizzano delle mappe che riproducono questi specifici comportamenti.
Solitamente nelle mappe (così come accade in quelle Arroway), il suffisso r (o roughness) è una mappa in scala di grigi che controlla quanto la superficie è lucida o opaca:
- nero > superfici lisce (riflesso nitido)
- bianco > superfici ruvide (riflesso diffuso)
Nel legno, questa mappa serve a far sì che le venature riflettano la luce diversamente rispetto ai pori, creando realismo fisico, specialmente in scene con luci direzionali. Ora possiamo collegare direttamente la texture wood-flooring-014_r.png al canale Roughness delle reflextion e gestire il valore Custom Gamma nel nodo Texture, per aumentare o diminuire il riflesso.
Di default è 1 ma la possiamo aumentare quanto necessario. Nella foto di esempio è stato portato a 3.
Si possono apprezzare sulla parete verticale del limbo le parti che riflettono le luci dello stage. Non avremo più un riflesso indefinito e costante come nell’immagine precedente ma concentrato solo sulle parti identificate dalla mappatura.

Creazione del materiale Stonework
Ora procederemo creando invece un materiale che daremo ai due cubi presenti nella scena. Creeremo un materiale che oltre a quanto già visto avrà bisogno del canale “displacement” questo perché vorremo creare un materiale Roccia che dovrà avere delle asperità tali da “rompere” la geometria del cubo. Il materiale del quale scaricheremo le texture ha una texture in più chiamata “Normal”.
Avremo infatti oltre a quelle già note la texture (come possiamo vedere è colorata) denominata stonework-004_fieldstone-1100x300cm_n.jpg La texture stonework-004_fieldstone-1100x300cm_s.jpg invece sarà una mappa di specularità che useremo come la reflection del materiale precedente.
Il canale Diffusion (Colore)
Come già visto nell’altro materiale, utilizziamo le due texture per il nuovo materiale :
stonework-004_fieldstone-1100x300cm-color1_d | direttamente collegate al canale Color
Il canale rilievo

In questo caso useremo stonework-004_fieldstone-1100x300cm_n | ovvero quella violetta, collegata al canale Bump attraverso l’inserimento di un nodo “Bump Map” come visto prima. “N” sta per “Normal”. Attenzione: in questo caso dovremo cambiare il valore da Heightfield in Normal Map nel nodo apposito che avremo inserito come per l’effetto rilievo del legno.
Il canale reflection e/o specular
Il suffisso s (o specularity) è una mappa in scala di grigi che può essere utilizzata come la mappa Reflection
Ora possiamo collegare direttamente la texture al canale Roughness delle reflextion e gestire il valore Custom Gamma nel nodo Texture, per aumentare o diminuire il riflesso.
Di default è 1 ma la possiamo aumentare quanto necessario.
Si possono apprezzare sulla parete verticale del limbo le parti che riflettono le luci dello stage. Non avremo più un riflesso indefinito e costante come nell’immagine precedente ma concentrato solo sulle parti identificate dalla mappatura.

Ora, il materiale che dobbiamo creare, essendo fatto di rocce e sassi, necessita di poter spostare la mesh in quanto si deve vedere lo spostamento delle rocce più sporgenti. Per fare questo creeremo il canale displacement.
Il canale displacement
A differenza del canale Bump dove il rilievo è simulato, il canale displacement serve per “rompere” la mesh in base ad una mappatura precisa. In questo caso useremo la texture B stonework-004_fieldstone-1100x300cm_b.jpg Questa texture la dovremo collegare al canale displacement che vediamo nel nodo “Output” attraverso un nuovo nodo chiamato Displacement.
Per poter funzionare in modo ottimale però il displacement è necessario che:
- Il cubo è molto più deformabile se viene opportunamente segmentato. Aumentiamo quindi i segmenti del cubo in x,y,e z almeno a 40, 40, 40
E’ necessario aggiungere al cubo che vogliamo utilizzare un TAG RS Rendering dove eseguiremo:
- Nel TAB Geometry : Tessellation enabled, Geometry enabled
- Per aumentare l’effetto potremo agire sui valori Maximum displacement e Displacement Scale (in questo caso ho porta il primo valoer a 8 cm ed il secondo a 6.

Questa è la struttura finale della nostra scena. Nell’immagine che segue, è possibile osservare come il cubo a sinistra sia dotato del TAG Geometry, consentendo il displacement, mentre il secondo no.

Come creare materiali con maschere di opacità
Nella creazione di specifici oggetti 3D (ringhiere, griglie, reti metalliche, etc) spesso si ha la necessità di creare dei pattern che buchino l’oggetto stesso. Per evitare di farlo in modellazione, è possibile farlo molto più velocemente grazie al canale “Opacity” dei materiali di Cinema 4D.
Questo canale consente, utilizzando delle texture con il canale alpha, di bucare gli oggetti al quale il materiale viene applicato. E’ molto utile quando si vogliono eseguire dei buchi “fisici” senza ricorrere alla modellazione o booleane che andrebbero ad appesantire notevolmente le mesh degli oggetti. Creiamo, ad esempio, con qualsiasi programma di fotoritocco (come Gimp o Photoshop) un’immagine come quella che segue.

Consideriamo che quando si vuole creare una maschera di ritaglio per un materiale, è fondamentale ricordare che il funzionamento è basato sui valori di luminanza:
le parti nere dell’immagine verranno interpretate come aree trasparenti (buchi), mentre le parti bianche manterranno il materiale completamente opaco. I valori intermedi di grigio genereranno invece trasparenze parziali, utili per bordi morbidi o dissolvenze.
Generalmente queste immagini vengono salvate in formato .png, poiché è uno dei formati più diffusi e immediati nel mantenere informazioni di trasparenza tramite il canale alfa, oltre a garantire una buona compatibilità con Cinema 4D e Redshift.
In realtà, anche il formato nativo di Photoshop .psd consente di mantenere i cosiddetti canali alfa (o livelli con trasparenza). Cinema 4D e Redshift sono in grado di leggere correttamente questi dati, permettendo di utilizzare file PSD direttamente all’interno dei materiali senza doverli necessariamente esportare in PNG.
Questo può risultare particolarmente utile in fase di lavorazione, perché consente di aggiornare la texture in Photoshop e vederne le modifiche in tempo reale all’interno della scena.
Creiamo un nuovo materiale e colleghiamo il nodo Texture al canale Opacity del Materiale RS Standard in questo modo:

Applicando il materiale creato ad un cubo otterremo l’effetto come nella figura che segue. Ovviamente, il materiale, potrà essere gestito con tutti gli altri nodi per il colore, riflessione, rilievo etc:

Free Texture per Cinema4D
- Fab Megascan | https://www.fab.com/sellers/Quixel
- C4DCenter | https://c4dcenter.com/material-library/
- Ambientcg | https://ambientcg.com/
- Polihaven | https://polyhaven.com/
- CGtrader | https://www.cgtrader.com/
- Textures.com | https://www.textures.com/
- 3DTextures | https://3dtextures.me/
- CGBookcase | https://www.cgbookcase.com/
NB: MAXON Computer, il logo MAXON e Cinema 4D sono marchi registrati di MAXON Computer GmbH o MAXON Computer Inc. Il nome Arroway Textures è un brand di Arroway Textures GmbH.

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