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UnrealEd & Mapping Auf Unrealed.info findet Ihr noch mehr Info´s übers Mappen

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Alt 11.08.2011, 22:19   #1
Wormbo
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Standard [Tutorial] UT3/UDK-Materials in UnrealEd 3 nachbilden

Machen wir uns nichts vor, die Unreal Engine 3 hängt die Unreal Engine 2 in Sachen Grafik deutlich ab. Trotzdem kann man sich dem UE3-Look zumindest annähern, indem man die Möglichkeiten der Unreal Engine 2 gründlich ausschöpft.

Zunächst eine sehr kurze Einführung in die UE3-Materials. Es gibt zwei Arten von Materials, die man auf BSP und StaticMeshes verwenden kann, Materials und Material Instances, wobei letztere nochmal in Material Instance Constant (kurz: MIC) und Material Instance Time Varying unterteilt werden. Von den variablen Material Instances wird nur selten Gebrauch gemacht, daher lasse ich sie mal unter den Tisch fallen. So richtig kann man sie in der Unreal Engine 2 eh nicht umsetzen, zumindest nicht ohne teilweise auf UnrealScript zurückzugreifen.
Material Instances kann man sich so vorstellen: In Materials kann man bestimmte Aspekte parametrierbar machen. Diese Parameter haben im Material voreingestellte Standardwerte, aber eine Material Instances kann davon abweichende Werte angeben, um dem Material einen anderen Look zu geben. Ein einfaches Beispiel sind Teamfarben auf CTF-Maps. Für rote und blaue Versionen eines Materials wird ein gemeinsames "Eltern"-Material erstellt, das einen Farbparameter definiert. Von diesem Material werden dann einfach zwei MICs abgeleitet, die als Farbparameter Werte für rot bzw. blau angeben. In einer farbenfrohen DM-Map könnte man von diesem Material auch einfach weitere MICs ableiten und andere Farben angeben.
Im Generic Browser sind Materials und MICs an der Rahmenfarbe unterscheidbar:
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Name:	UE3-UE2_Mat-MIC.jpg
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Hier sind ein Material (hellgrüner Rahmen) und drei Material Instance Constants (dunkelgrüner Rahmen) aufgelistet.
Öffnet man nun den Editor für eine der MICs, so ist das ganze relativ unspektakulär:
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Name:	UE3-UE2_MIC.jpg
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Es gibt eine Vorschau, eine Liste der verfügbaren Parameter, sowie die Info, von welchem Material die MIC abgeleitet ist. Dieses Eltern-Material kann man auch ändern und man kann MICs auch von anderen MICs ableiten. Die Checkboxen vor den einzelnen Parametern geben an, welche man eigentlich ändern will. Man kann auch den Standardwert übernehmen. Damit wird auch klar, warum man MICs von MICs ableiten kann - in übergeordneten MICs kann man Voreinstellungen grob unterteilen und in abgeleiteten dann präzisieren. Man könnte z.B. ein glänzendes Material definieren, als erste Ableitung die Teamfarbe vorgeben und in der zweiten Stufe den Glanz an die jeweilige Umgebung anpassen. (Oder umgekehrt, je nach dem was mehr Sinn ergibt.)
Dir Funktion von MICs kann man in der UE2 nicht wirklich nachbilden, man wird dafür immer einen Teil der Shaderkonstruktion duplizieren müssen.
Aber werfen wir doch erst einmal einen Blick auf die Materials:
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Name:	UE3-UE2_Mat.jpg
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ID:	1383
Oha, und das ist noch ein relativ einfaches Material! Nicht gleich Panik schieben, die Hälfte davon brauchen wir nicht. So gibt's z.B. keine Normalmaps in der UE2. Letzten Endes interessiert uns nur der mittlere Teil:
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Name:	UE3-UE2_Mat-part.jpg
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In der Unreal Engine 2 können wir die Kanäle Diffuse (Farbe), Emissive (Licht), Specular (Reflexion/Glanz) und Opacity (Transparenz) halbwegs nachbilden, also richten wir unser Augenmerk darauf. Natürlich hat auch die Normalmap einen gewaltigen Einfluss auf den Look, aber das lässt sich einfach nicht ordentlich emulieren.

Wir haben also eine Texture Sample (also eine Textur), die quasi direkt auf den Diffuse-Kanal geht. Aus dem Alpha-Kanal (weißer Output-Knubbel ) und einem Farbparameter wird der Emissive-Kanal generiert. Hier wird z.B. eine leuchtende Teamfarbe für das Fenster erzeugt. Ein zweites Texture Sample wird für den Specular-Kanal verwendet. Die gleiche Textur geht, nach Multiplikation mit einer Konstanten, noch in den "Specular Power"-Kanal. Der gibt an, wie stark der Glanz sein soll. Den Kanal gibt es indirekt auch in der UE2, nämlich in Form der SpecularityMask eines Shaders.

Also gut, jetzt brauchen wir erst einmal die Texturen, die in dem Material verwendet werden. Die bekommt man z.B. mit UModel direkt aus den .upk-Dateien oder man kann sie auch mit verschiedenen Programmen direkt aus dem Speicher ziehen, wenn UT3 läuft und man eine Map mit dem gewünschten Material geladen ist. Ich setze ienfach mal voraus, dass ihr euch den Umgang mit diesen Tools selbst aneignen könnt.

Wenn wir die Texturen haben, können wir sie schon mal in UnrealEd in ein neues Package oder myLevel importieren. Da wir ein komplexeres Material nachbilden wollen, werden wir wohl auch einen Shader brauchen, denn der kann Diffuse, Opacity, Specular und SelfIllumination (entspricht ungefähr Emissive) zusammenführen. Also im Texture-Browser-Menü File->New, dann MaterialClass=Shader und Name/Group/Package nach eurem Geschmack einstellen.

So, fangen wir mit dem Einfachsten an. Wir hatten ja festgestellt, dass der diffuse-Kanal praktisch direkt aus einem Texture Sample gespeist wird. Also verwenden wir diese Textur direkt als Diffuse in unserem Shader.

Das nächste ist der Emissive-Kanal. Hier werden die Farben der Textur mit ihrem eigenen Alphakanal und einem Farbparameter multipliziert. Multiplizieren kann die Unreal Engine 2 auch, und zwar mit dem Combiner. Es ist zwar nicht ohne weiteres möglich, die Farben einer Textur direkt mit ihrem eigenen Alphakanal (oder dem einer anderen Textur) zu multiplizieren, aber das brauchen wir auch nicht. Der SelfIlumination-kanal funktioniert nämlich etwas anders als der Emissive-Kanal. Emissive addiert eher drauf, während SelfIllumination erstmal den Diffuse-Kanal überdeckt. Um ein ähnliches Verhalten zu erzeugen, werden wir in unserem Beispiel nicht mit dem Alphakanal multiplizieren, sondern ihn in die SelfIlluminationMask geben.
Ein Combiner kann eigentlich zwei Sachen gleichzeitig erledigen, nämlich die RGB-Kanäle zweier Texturen kombinieren und die Alpha-Kanäle dieser Texturen auf andere Art kombinieren. Wir haben hier zwei Multiplikationen, also macht der Combiner für RGB- und Alpha-Kanäle das gleiche, nämlich CO_Multiply bzw. AO_Multiply. Als Ausgangsmaterials verwenden wir die Diffuse-Textur und eine ConstantColor, die die Rolle des Farbparameters übernimmt. Den fertigen Combiner verwenden wir dann sowohl für SelfIllumination als auch SelfIlluminationMask im Shader. Die Mask verwendet nur die Alpha-Informationen, während SelfIllumination nur die RGB-Infos nimmt.

Ein Wort noch zu Farbwerten in der UE3 und der UE2: Die UE3 verwendet Gleitkommazahlen im Bereich von 0 bis 1 für normale Farben und Werte größer als 1 für Farben, die ihre Umgebung überstrahlen. Selbst negative Werte sind möglich, ergeben in der Anzeige aber schwarz. Für einige Operationen sind sie dennoch interessant, z.B. um Texturkoordinaten zu manipulieren und somit das Material zu verschieben oder verzerren. Die UE2 verwendet dagegen ganzzahlige Werte von 0 bis 255. Für Combiner-Multiplikationen werden 0-255 aber wie 0-1 behandelt, 255*255 ergibt also 255, während 127*127 wie 0.5*0.5 gerechnet wird und damit 63 ergibt. Die Werte lassen sich nicht direkt ineinander umwandeln, da auch Werte > 1.0 in der UE3 durchaus eine Farbe ergeben. Die beste Strategie ist hier, sich an die Zahlenverhältnisse zu halten und einfach zu probieren.
Der Farbparameter in unserem Beispiel ist z.B. (2,1,0.4,1), also quasi R=512,G=255,B=102,A=255 - allerdings ist der Wert 512 für rot nicht möglich. Skaliert man die Werte entsprechend, so erhält man R=255,G=127,B=51,A=255 als möglichen Farbwert. Wichtig bei der Farbkonvertierung ist aber nicht das Jonglieren mit Zahlen, sondern das Endergebnis.

Ein Kanal unseres Shaders fehlt noch, und zwar Specular. Diese Textur kann man prinzipiell auch wieder direkt im Specular-Kanal des Shaders verwenden, aber auch hier impliziert die UE3 dein Alpha-Kanal, während die UE2 einfach alles verwendet. Um das Problem zu beheben, muss die gleiche Textur einfach auch als SpecularityMask verwendet werden. Das war's eigentlich schon.
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Zitat:
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Alt 11.08.2011, 23:33   #2
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Sehr geil, nächste Map beschaff ich mich damit
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Alt 13.08.2011, 11:48   #3
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Ich hab jetzt das Problem, weil ich mich damit auch recht wenig bis garnicht auskenne, das der Mesh nicht das macht was es soll


Ich hab folgendes Texturen direkt aus UModel:

T_ASC_Supports_SM_Support03_D.tga
T_ASC_Supports_SM_Support03_Mask.tga
T_ASC_Supports_SM_Support03_N.tga
T_ASC_Supports_SM_Support03_S.tga
Alle 4 sind als "Masked" und "Alpha" in den UED importiert worden.


Dann hab ich einen Shader erstellt, "M_ASC_Supports_SM_Pillar02".

"Support03_D.tga" in Diffuse lässt den Mesh schon sehr gut aussehen. Das kann man auch ohne Shader bewirken, aber nicht bei allen hab ich bemerkt. Dieser hier im Bsp, brauch den Shader.

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Hau ich jetzt "Support03_S.tga" in Specular rein, kommt folgendes raus:

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Trotz Rebuild hab ich einen Glow-Effekt. Die Map selbst besitzt derzeit nur ein Sunlight und kein Zonelighting.



"Support03_S.tga" aus Specular raus und in SpecularityMask rein tut sich nichts, ebenso tut sich nichts in SelfIlluminationMask.

"Support03_S.tga" in SelfIllumination rein, komm ich auf den gleichen Glow-Effekt wie in Specular.


Setz ich allerdings "Support03_S.tga" in den Diffuse-Channel rein, mach nen Light davor, hab ich eigentlich ein recht gutes Ergebnis, aber nicht den Effekt den es eigentlich haben sollte.
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Name:	test3.JPG
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ID:	1392 Klicken Sie auf die Grafik für eine größere Ansicht

Name:	S_ASC_Supports_SM_Support03_UED4.JPG
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ID:	1393

Was mach ich falsch?
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Alt 13.08.2011, 14:15   #4
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Werfen wir doch einfach mal einen Blick auf das Original:
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Da haben wir also einmal *_D in Diffuse, einmal *_S in Specular und dann geht auch noch *_Mask in den SpecularPower-Kanal ein. Das Problem an dieser Stelle: Von der Maskentextur wird nicht der Alphakanal, sondern der grüne genommen. Damit kann die UE2 nichts anfangen, also wirst du extern Hand anlegen müssen. Im Prinzip musst du also den grünen Kanal der Maskentextur als Alphakanal abspeichern. Da die beiden anderen in diesem Beispiel keinen eigenen Alphakanal haben, bietet es sich an, die Maske als Alphakanal der _S-Textur zu speichern. Diese modifizierte _S-Textur verwendest du dann sowohl für Specular als auch für die SpecularityMask. Ich hab das mal angehängt.

Achso, eines hab ich in dem Tutorial vergessen zu erwähnen: Man sollte bei dem Shader noch eine Detail-Textur angeben und den SurfaceType auf einen sinnvollen Wert stellen. Im Fall würde sich dafür EST_Rock anbieten. Detail-Texturen findest du z.B. im UCGeneric-Package unter DetailTextures. Detail27 bei DetailScale 8 sieht z.b. nicht schlecht aus.

Was du beim Vergleich zwischen UT3 und UT2004 natürlich auch beachten musst: Der StaticMesh-Editor in UT3 zeigt das Mesh mit Beleuchtung und Schatten an, während der StaticMesh-Browser in UT2004 das Mesh nur mit gleichmäßigem AmbientLight zeigt.
Angehängte Dateien
Dateityp: dds T_ASC_Supports_SM_Support03_S_Mask.dds (341,5 KB, 17x aufgerufen)
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Alt 14.08.2011, 20:47   #5
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Das mit den DetailTextures mach ich bei fast allen Sachen
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Alt 16.08.2011, 23:09   #6
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Also nach einigem Probieren habe ich jetzt herausgefunden, wie man mit Paint.net ordentlich einen einzelnen Farbkanal als Alpha eines anderen Bilds definiert. Ich hadere immer noch mit dem DDS-Plugin, aber wenn man keine Mipmaps generiert, stimmt das Ergebnis schonmal. Man kann ja auch als TGA speichern und dem UnrealEd die DXT-Kompression bzw das Generieren von Mipmaps überlassen.

So geht's:
Ihr braucht neben Paint.NET auch noch die Plugins EdHarvey Effects und Alpha Mask Import. Zunächst öffnet ihr die Masken-Textur und extrahiert mittels Effects->Color->Extract Channel den gewünschen Farbkanal, also Rot, Grün oder Blau. Falls die Maskentextur andere Dimensionen als die Zieltextur besitzt, muss die Bildgröße angepasst werden. Das Ergebnis kann dann in die Zwischenablage kopiert werden.
Als nächstes öffnet ihr die Zieltextur, die den Alphakanal bekommen soll. Über Effects->Alpha Mask kann man dann aus der Zwischenablage die Maskentextur übernehmen. Abspeichern als TGA oder DDS (aber ohne Mipmaps zu generieren), und fertig. Keine Mipmaps? Nun, das DDS-Plugin ist da etwas nervig und macht alle volltransparenten Teile der Mipmaps schwarz. Überlasst das dem UnrealEd, der hat da wenigstens Ahnung von.


Zum Vergleich - so geht's im alten Paintshop Pro 5: (das ist mein Grafiktool der Wahl)
Maskentextur öffnen, Farben->Kanäle trennen->RGB-Trennung (ergibt drei neue Graustufenbilder)
Zieltextur öffnen, Masken->Neu->Aus einem Bild, Rot Grün oder Blau auswählen, Masken->Als Alpha-Kanal speichern, Masken->Löschen->Nein (also nicht mit der Ebene verbinden)
Unterschiedliche Dimensionen von Masken- und Zieltextur sind kein Problem, die Anpassung passiert automatisch.
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Alt 16.08.2011, 23:55   #7
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Um mal Wormbo´s ersten Beitrag zu komplettieren, hier ein Bild ausm UEd3

Von Links nach Rechts:

Diffuse-Texture aus UT3, Specular-Texture aus UT3 und Shaderdarstellung

Erste Bild ohne Lighting, zweites mit. Leider ist der dritte Mesh völlig unlit Ergo hab ich noch nen Fehler.


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Name:	Diffuse_Specular_ShaderwithConstantColor.JPG
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ID:	1406Klicken Sie auf die Grafik für eine größere Ansicht

Name:	Diffuse_Specular_ShaderwithConstantColor_AllBuild.jpg
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Für die Noobs (ich zähl mich in solchen Sachen ebenfalls dazu!), hier meine Shadereinstellung. Obs richtig ist oder nicht, sagt Euch gleich das Licht
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Alt 17.08.2011, 10:13   #8
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Ich glaube da fehlt die SpecularityMask.

[edit]
Es war die falsche SpecularityMask und keine SelfIlluminationMask. Außerdem sollte man DXT1-Kompression ausschließlich für Texturen ohne Alpha-Informationen verwenden. Wenn es einen Alphakanal gibt (und der gebraucht wird) ist DXT5 Pflicht.
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Geändert von Wormbo (17.08.2011 um 11:51 Uhr)
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Alt 17.08.2011, 13:03   #9
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Sooooo, nochma alles umgeschmissen und Asche über mein Haupt wegen DXT1.


Hier die gefixten Bilder, allerdings das selbstleuchtende auf "CO_Substract" und "AO_Add". Fehler? Weiss nich, sieht aber extrem gut aus
//Edit, siehe Zitat von Wormbo weiter unten!

Keine Spotlights, nur Raumbeleuchtung.

Hier diesma 4 Meshes, Diffuse-Texture aus UT3, Specular-Texture aus UT3 und Shaderdarstellung01 mit Diffuse-Texture als "Diffuse" und Shaderdarstellung02 mit Specular-Texture als "Diffuse"

Shader-Settings ebenso wieder dabei.

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Name:	Diffuse_Specular_ShaderwithConstantColor_AllBuild_FIXED.jpg
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Name:	Window_Shader_2.JPG
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//Edit, WICHTIG!
Um die Gitterstruktur noch besser darzustellen, hat Wormbo nochn Vorschlag gemacht:
Zitat:
(Wormbo) CO_Multiply, AO_Multiply, Color.A auf 160-255 und Modulate4x=True
(Wormbo) Modulate2x/4x multipliziert das Ergebnis nochmal mit 2 bzw. 4, so dass man auch dunklere texturen ohne probleme multiplizieren kann
Ich finde, PERFEKT!

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