Ptex verstehen – ist das die Zukunft der Texturierung?

Wenn Sie mit einer 3D-Pipeline vertraut sind, kennen Sie den Prozess der Texturierung der Charaktere und Objekte, aus denen ein Film oder ein Videospiel besteht. Wenn Sie UV-Entwicklung, UV-Layout oder einen anderen Begriff für diesen Vorgang hören, können Sie ihre Zähne zusammenbeißen. Das Gestalten von UVs wird typischerweise als langweilige, anstrengende Aufgabe angesehen, die kaum jemand mag, aber dennoch erledigt werden muss. In der letzten Zeit sind neue Entwicklungen zu beobachten. Mit der Einführung von Ptex wurde der UV-Mapping-Prozess vollständig aus der Texturierungspipeline eliminiert. Aber das gilt sicherlich nicht für alle. In diesem Beitrag möchten wir ihnen aufzeigen, was Ptex ist, was es für Sie bedeutet und ob es wirklich der Weg in die Zukunft für die Texturierung von 3D-Objekten ist.

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Entwickelt von Walt Disney Animation Studios, wurde Ptex 2008 eingeführt, mit der ersten Demonstration davon auf einem T. rex mit 2.694 texturierten Flächen, die mit Ptex ohne UV-Zuweisung gerendert wurden. Dies hat Ptex die Aufmerksamkeit der 3D-Industrie beschert. Die Disney Animation Studios wollten eine bessere Art der Texturierung schaffen und diese viel schneller erledigen, indem sie den Mittelsmann ausschalten: das UV-Mapping. Ähnlich wie MARI von Weta Digital entwickelt wurde, um einen besseren Textur Painting Workflow zu haben, brauchte Disney eine bessere Möglichkeit, Texturen auf ein Modell anzuwenden. Es ist nicht so, dass das UV-Mapping nicht funktionierte, aber Disney beklagte, dass das UV-Mapping zu viel Zeit in Anspruch nahm und sie auf etwas Besseres angewiesen waren, das mehr ihren Bedürfnissen entsprach. So wurde Ptex entwickelt und im Spielfilm Bolt verwendet, welcher als erster Film Ptex ausschließlich in der Texturierungspipeline einsetzte. Ptex ist nun die primäre Textur-Mapping-Methode für alle Produktionen in den Walt Disney Animation Studios. Seitdem hat sich Ptex langsam in der CG-Industrie durchgesetzt und ist nun ein Open-Source-Produkt, das es CG-Künstlern auf der ganzen Welt ermöglicht, diesen neue Methode eines nicht UV-Workflows zu nutzen.

Wie funktioniert Ptex?

Ptex arbeitet, indem es die Textur auf jede Seite des Meshes aufträgt und so hochauflösende Details erzeugt, ohne UV-Koordinaten zu benötigen. Das bedeutet, dass Ptex eine separate Textur pro Quad-Fläche speichert. Eine Ptex Map für ihr 3D Modell kann im wahrsten Sinne des Wortes nur wenige Sekunden in Anspruch nehmen, im Gegensatz zur konventionellen UV-Mapping-Methode, die Stunden beanspruchen kann. Wenn Sie mit UVs vertraut sind, wissen Sie, dass Seams an ihrem Modell sehr häufig vorkommen und sichtbare Artefakte aufweisen können, so dass Sie planen müssen, wo Sie die Seams an ihrem Modell verstecken können. Mit Ptex gibt es keine Seams, auch nicht bei genauer Betrachtung.

Wer nutzt Ptex?

Seit einiger Zeit ist Ptex fester Bestandteil der Pipeline in der Filmindustrie, angefangen von Disney bis hin zur Pixar. Ptex ist zwar äußerst vorteilhaft und zeitsparend in der Texturierung, hat sich aber noch nicht zum Industriestandard entwickelt. Animierte Filme verwenden es, weil sie sehr hochwertige Texturen für das Pre-Rendering in einem engen Zeitrahmen erstellen müssen, aber Ptex kann ein Problem für Videospiele darstellen, da Spiele in Echtzeit gerendert werden müssen. UVs sind immer noch der Industriestandard für Textur-Mapping, aber das heißt nicht, dass Ptex seinen Platz nicht einnehmen wird.

Ptex vs. UVs.

UVs sind nach wie vor extrem flexibel und in jede 3D-Anwendung integriert. Sie können auch UV-Maps übertragen, während mit Ptex diese Textur nur für dieses bestimmte Modell funktionieren kann, da Ptex auf die einzelnen Flächen eines 3D-Modells abbildet, wodurch die Textur für dieses Mesh spezifisch wird. Bei Spielen wollen Sie die Vorteile von modularen Umgebungen und Kacheltexturen nutzen und mit Ptex werden ihre Texturkoordinaten von diesem spezifischen Mesh abgeleitet. Ein weiterer Nachteil von Ptex ist, dass man in einer Anwendung wie Photoshop nicht mit 2D-Texturen arbeiten kann. Da Sie direkt auf die Gesichter eines Modells malen, ist es auf das Malen in 3D-Anwendungen wie MARI oder 3D Coat ausgerichtet. Dies mag für manche nicht wie ein Nachteil erscheinen, besonders wenn sie die direkte Interaktion mit dem 3D-Mesh mögen, aber für Spiele kann es viel schneller sein, Texturen in einer 2D-Anwendung wie Photoshop zu erstellen oder wenn Sie nur eine Textur erstellen müssen, die nicht viele Details benötigt. Obwohl UV-Mapping typischerweise als langwierige Aufgabe angesehen wird, gab es viele Verbesserungen im Prozess, darunter Methoden zur schnellen Gestaltung von UVs wie z.B. UV-Master in ZBrush und UV-Layout. Da Ptex an Zugkraft gewinnt, werden auch Methoden zur Beschleunigung des Gestaltungsprozesses von UVs zu etwas weniger Zeitaufwendigem. Ptex ist ein relativ neues Konzept für die 3D-Welt. Langsam aber sicher wird Ptex mehr in der Industrie eingesetzt, aber die Tatsache, dass noch nicht alle Anwendungen über Ptex-Fähigkeiten verfügen, macht UVs zum Industriestandard. Das heißt nicht, dass Ptex nicht eines Tages der Industriestandard sein wird, aber als 3D-Künstler sollten Sie dennoch ein gutes Verständnis für den UV-Mapping-Prozess haben, bevor Sie versuchen, Ptex-Texturen zu bearbeiten. Mit fortschreitender Hardware wird Ptex zwar in die Echtzeit-Renderings für Videospiele Einzug halten, aber UVs sind derzeit noch immer die am weitesten verbreitete Methode für Videospiele und in den meisten 3D-Anwendungen. Vor diesem Hintergrund kann die weitere Entwicklung mit Spannung beobachtet werden.

Vielen Dank fürs Lesen.