Een structuurkaart is een tweedimensionaal afbeeldingsbestand dat op het oppervlak van een 3D-model kan worden toegepast om kleur, textuur of andere oppervlaktedetails zoals glans, reflectie of transparantie toe te voegen. Textuurkaarten zijn ontwikkeld om direct overeen te komen met de UV-coördinaten van een onverpakt 3D-model en zijn ofwel ontworpen op basis van levensechte foto’s of met de hand geschilderd in een grafische toepassing zoals Photoshop of Corel Painter. Textuurkaarten worden meestal direct bovenop de UV-layout van het model geschilderd, die vanuit elk 3D-softwarepakket kan worden geëxporteerd als een vierkante bitmapafbeelding. Textuurkunstenaars werken meestal in gelaagde bestanden, met de UV-coördinaten op een semi-transparante laag die de kunstenaar zal gebruiken als richtlijn voor het plaatsen van specifieke details.
Kleur (of diffuse) kaarten
Zoals de naam al doet vermoeden, is het meest voor de hand liggende gebruik van een textuurkaart het toevoegen van kleur of textuur aan het oppervlak van een model. Dit kan zo simpel zijn als het aanbrengen van een houtnerfstructuur op een tafeloppervlak, of zo complex als een kleurenkaart voor een volledig spelpersonage (inclusief harnas en accessoires). Echter, de term textuurkaart, zoals het vaak wordt gebruikt, is een beetje een verkeerde benaming – oppervlaktekaarten spelen een grote rol in computergraphics die verder gaan dan alleen kleur en textuur. In een productieomgeving is de kleurenkaart van een personage of omgeving meestal slechts een van de drie kaarten die voor bijna elk 3D-model worden gebruikt. De andere twee “essentiële” kaarttypen zijn spiegelkaarten en hobbel/verplaatsing of normale kaarten.
Spiegelende kaarten
Spiegelende kaarten (ook wel glanskaarten genoemd). Een spiegelkaart vertelt de software welke delen van een model glanzend of glanzend moeten zijn, en ook hoe groot de glans is. Spiegelende kaarten zijn genoemd naar het feit dat glanzende oppervlakken, zoals metalen, keramiek en sommige kunststoffen, een sterk spiegelend hoogtepunt vertonen (een directe reflectie van een sterke lichtbron). Als je niet zeker bent van spiegelende highlights, zoek dan naar de witte reflectie op de rand van je koffiemok. Een ander veelvoorkomend voorbeeld van spiegelreflectie is de kleine witte glinstering in iemands oog, net boven de pupil. Een spiegelende kaart is meestal een afbeelding in grijswaarden en is absoluut essentieel voor oppervlakken die niet uniform glanzend zijn. Een gepantserd voertuig heeft bijvoorbeeld een spiegelende kaart nodig om krassen, deuken en onvolkomenheden in het pantser overtuigend over te brengen. Op dezelfde manier zou een gamepersonage gemaakt van meerdere materialen een spiegelende kaart nodig hebben om de verschillende niveaus van glans tussen de huid van het personage, de metalen riemgesp en het kledingmateriaal over te brengen.
Hobbel, verplaatsing of normale kaart
Een beetje ingewikkelder dan een van de twee voorgaande voorbeelden, zijn hobbelkaarten een soort textuurkaart die een meer realistische indicatie kunnen geven van hobbels of depressies op het oppervlak van een model. Overweeg een bakstenen muur: een afbeelding van een bakstenen muur kan worden toegewezen aan een plat polygoonvlak en afgewerkt worden genoemd, maar de kans is groot dat het er niet erg overtuigend uitziet in een definitieve weergave. Dit komt omdat een plat vlak niet op licht reageert zoals een bakstenen muur zou doen, met zijn scheuren en grofheid. Om de indruk van realisme te vergroten, zou een hobbel of een normale kaart worden toegevoegd om het grove, korrelige oppervlak van stenen nauwkeuriger na te bootsen en de illusie te vergroten dat de scheuren tussen stenen zich in de ruimte terugtrekken. Natuurlijk zou het mogelijk zijn om hetzelfde effect te bereiken door elke steen met de hand te modelleren, maar een normaal in kaart gebracht vlak is veel rekenkundig efficiënter. Het is onmogelijk om het belang van normale kaarten in de moderne game-industrie te overschatten – games zouden er zonder normale kaarten eenvoudigweg niet uit kunnen zien zoals ze er nu uitzien. Bump, verplaatsing en normale kaarten zijn een discussie op zich en zijn absoluut essentieel voor het bereiken van fotorealisme in een render. Kijk uit naar een artikel waarin ze uitgebreid worden behandeld.
Andere kaarttypen om te weten
Naast deze drie kaarttypen zijn er nog een of twee andere die je relatief vaak zult zien:
- Reflectiekaart: Vertelt de software welke delen van het 3D-model reflecterend moeten zijn. Als het gehele oppervlak van een model reflecterend is, of als het niveau van reflectiviteit uniform is, wordt een reflectiekaart meestal weggelaten. Reflectiekaarten zijn afbeeldingen in grijswaarden, waarbij zwart 0% reflectiviteit aangeeft en puur wit een 100% reflecterend oppervlak.
- Transparantiekaart: Precies zoals een reflectiekaart, behalve dat het de software vertelt welke delen van het model transparant moeten zijn. Een algemeen gebruik voor een transparantiekaart zou een oppervlak zijn dat anders erg moeilijk of te rekenkundig duur zou zijn om te dupliceren, zoals een hek met kettingschakels. Het gebruik van een transparantie, in plaats van de koppelingen afzonderlijk te modelleren, kan behoorlijk overtuigend zijn, zolang het model niet te dicht op de voorgrond staat en veel minder polygonen gebruikt.
