Что такое specular color в 3ds max
меня мучает один вопрос уже очень давно
Почему многие 3дшники для кожи человека делают синий спекуляр?
Я вот подхожу к зеркалу включаю белый свет и не вижу синих бликов на лице.
JoyKey
Активный участник
Знаток
пример того как 3дшники делают спекуляр для кожи человека синим?
или пример того как я не вижу синих бликов на своём лице?))))))
в разделе "creating skin" есть картинка с текстурами
mageaster
Мастер
Знаток
о, я вижу человека который разбирается в sss, вот ещё тема, пожалуйста))))
по теме:
Может быть, тогда такой вопрос: как вообще объяснить (со стороны физики) почему блики могут быть не белыми?
Есть что-нибудь на примете почитать хорошее?
Или расскажи)
mageaster
Мастер
Без привязки к SSS? Как мне объяснил один из разработчиков Люкса (я его пытал на предмет цвета золота и меди, потому как металлы по его же словам не имеют собственного диффузного цвета), это зависит от свойств вещества на молекулярном уровне. То есть, какая-то часть спектра отражается сразу от поверхности, какая-то проникает чуть глубже (я так понимаю, из-за пористости) и остаток этой части что-то поглощается, а что-то опять-таки отражается в виде жёлтого или красного цвета.
Знаток
То что ты пишешь, похоже на SSS, но на молекулярном уровне))))
Если я правильно понял, из твоих слов следует, что спек должен быть того же цвета, как у объекта внутри, у каждой его молекулы (свет должен забрать инфу у того места где он отражается). На примере с золотом и медью - цвет такой же как спек.
насчёт кожи, её молекулы синие? или как? А что касаемо одежды с отливом или краска на машинах (не помню точно в NFS было, перламутровая по моему) переливающаяся? Это всё тоже спек?
mageaster
Мастер
Чего не знаю - того не знаю. Возможно, синие стенки сосудов или капилляров.
А что касаемо одежды с отливом или краска на машинах (не помню точно в NFS было, перламутровая по моему) переливающаяся? Это всё тоже спек?
Знаток
а на счёт этого не подскажешь?))
mageaster
Мастер
Разбираться надо. Как работает рендер, как конкретно ты это дело освещал. Банальный глюк опять же никто не отменял.
Знаток
освещал никак, только окружение
рендер - PBR
Marmoset Toolbag
Ну а в других рендерах такого не бывало у тебя?
mageaster
Мастер
JoyKey
Активный участник
пример того как 3дшники делают спекуляр для кожи человека синим?
или пример того как я не вижу синих бликов на своём лице?))))))
в разделе "creating skin" есть картинка с текстурами
Ну и как можно увидеть, этому чубрику голубой спек не особо подходит, т.к. из за этого кожа у него бледная как у нежити.
Reflection map (карта отражений)
Слот в 3DS Max: Reflection.
По принципу своего действия, карты отражения похожи на карты бликов. Уровень отражения зависит от яркости карты, и аналогичным же образом, карта работает с цветами. Цветная карта отражений будет полезной в случае тонированных стёкол.
Материалы, которые должны быть окрашены белым (зеркальные отражения):
- Зеркала, хромированные и тому подобыне материалы
Материалы, которые должны быть окрашены в серый цвет (от высоко до умеренно отражающих):
- стекло*
- вода
- пластик
- мрамор
- гранит
- полированные материалы
- глянцевая керамическая плитка
- лакированное дерево
- окрашенные металлы
*Если имеющиеся в вашем распоряжении текстуры окон достаточно хороши, я рекомендую использовать средние уровни серого для карты отражения – в этом случае отражения не будут полностью скрывать диффузную текстуру.
Материалы, которые следует окрашивать чёрным (не отражающие):
- трава
- грязь
- бетон
- большинство материалов стен
- натуральное (не лакированное) дерево
- ткани
- ржавый металл
Реалистичные карты отражений основываются на физических свойствах материалов.
Отражения на окнах.
Создание материалов в 3ds max
По умолчанию в 3ds max заданы стандартные (standard) материалы. Но пусть это название не сбивает вас с толку. На создание стандартных материалов ушли годы работы начиная с версий 3D Studio (являвшейся прямой идейной предшественницей 3ds max) под DOS. Следовательно, они обладают большим числом управляющих параметров и опций и могут использоваться для создания прекрасных и изящных составных материалов.
Для создания стандартного материала используется сплошной, тусклый и серый исходный шаблон. Задавая основные параметры, материалу можно придать цвет, прозрачность и блеск (рис. 13.34).
Рис. 13.34. В каждом из этих образцов изменен один параметр
Цвет материала в действительности является смесью трех цветов (рис. 13.35):
- диффузный цвет (diffuse color) - основной цвет материала. Он преобладает, если поверхность освещена прямым светом;
- цвет подсветки (ambient color) - цвет материала в отсутствие прямого освещения. На него сильно влияет цвет внешней среды;
- цвет отражения (specular color) - это цвет отблеска на поверхности объекта. Он появляется только в области сильного освещения.
Для дальнейших упражнений создайте простую сцену, содержащую чайник на плоскости и прожектор. Обычно настройку начинают с диффузного цвета, так как он является основным цветом материала.
Рис. 13.35. Три основных цвета материала
1. Откройте учебную сцену (рис. 13.36).
Рис. 13.36. Чайник - хороший объект для создания учебных сцен
2. Выберите материал из палитры образцов, активизируя ячейку образца.
3. В свитке Basic Parameters (Основные параметры) выберите диффузный цвет (рис. 13.37).
Рис. 13.37. Индикаторы цветов материала
4. Выберите цвет, либо установив значения красного (red), зеленого (green) и синего (blue) цветов - RGB-палитра; либо цветовой тон (hue), насыщенность (saturnation) и интенсивность (value) -HSV-палитра; либо выбрав цвет из палитры. Индикатор диффузного цвета обновится и будет отображать выбранный вами цвет. Цвет подсветки по умолчанию привязан к диффузному цвету, так что индикатор цвета подсветки также обновится. Соответственно изменится и раскраска образца (рис. 13.38).
Рис. 13.38. Изменение окраски материала
5. Не закрывая окно Color Selector (Выбор цвета), щелкните мышью по указателю цвета отражения и задайте новый цвет.
6. Закройте окно выбора цвета.
7. Свяжите материал с объектом.
8. Визуализируйте сцену. Объект приобретет цвет материала (рис. 13.39).
Рис. 13.39. После назначения материала чайник изменил цвет
Совет
Чтобы убрать связь между диффузным цветом и цветом подсветки, щелкните по кнопке слева от индикаторов цвета.
Чтобы скопировать цвет, перетащите coдержимое одного индикатора цвета в другой индикатор.
Быстрый способ создать реальный цвет отражения - скопировать диффузный цвет и затем сделать его светлее.
Параметр Opacity (Непрозрачность) устанавливает степень пропускания света материалом: от полной непроницаемости до совершенной прозрачности.
1. Выберите материал.
2. Щелкните по кнопке Background (Фон). В ячейке образца появится многоцветное фоновое изображение.
3. Уменьшите параметр Opacity1, как показано на рис. 13.40. При уменьшении параметра материал становится более прозрачным, и фон более явно просвечивается сквозь материал (рис. 13.41).
Рис. 13.40. Чтобы сделать материал более прозрачным, уменьшите значение параметра Opacity
Рис. 13.41. Включение фона облегчает настройку прозрачности образца
4. Свяжите материал с объектом.
Визуализируйте сцену (рис. 13.42). Объект станет частично прозрачным. Если включены тени, они могут быть непропорционально темными и визуально тяжелыми.
Рис. 13.42. Чайник стал полупрозрачным
5. Чтобы плотность теней соответствовала прозрачности объекта, измените тип теней: вместо теней от ключевых источников освещения установите трассируемые тени (рис. 13.43).
Рис. 13.43. Трассируемые тени автоматически учитывают прозрачность материалов
Совет
Настройку теней можно продолжить, изменяя параметры плотности теней и цвет источника освещения. Можно также усилить самосвечение поверхности, на которую падает тень.
Если вы хотите ограничить область действия источника освещения только прозрачными объектами, клонируйте текущий источник и включите в его область действия только эти объекты.
Прозрачные материалы легче увидеть, если они сами будут испускать свет.
Чтобы назначить растровое изображение фоном ячейки образца, щелкните по кнопке Options (Опции).
Параметр Self-Illumination (Самосвечение) устанавливает некоторое минимальное значение яркости материала независимо от количества света, падающего на поверхность. Свет от самосветящихся объектов не освещает другие части сцены и не дает теней.
1. Выберите материал.
2. Увеличьте параметр Self-Illumination (рис. 13.44). Материал станет ярче (см. рис. 13.45).
Рис. 13.44. Увеличьте самосвечение материала
Рис. 13.45. Темные участки материала осветляются, так что общий контраст падает
3. Свяжите материал с объектом.
4. Визуализируйте сцену (рис. 13.46).
Рис. 13.46. Самосвечение объекта
Совет
Чтобы создать цветное самосвечение объекта, измените параметр Color.
Самосвечение увеличивает яркость объекта, но уменьшает контраст. Если объекты становятся слишком размытыми, уменьшите их самосвечение.
Cамосветящиеся материалы существенно экономят время обработки изображения, которое расходуется на визуализацию эффектов освещения. Попробуйте использовать самосветящиеся объекты для создания декоративного освещения, например огней движущегося самолета или парохода.
Блеск (shininess) объектов определяют два параметра: Specular Level (Уровень отражения) и Glossiness (Глянец).
Specular Level задает интенсивность отраженного света. При увеличении значения этого параметра пятна отражения становятся более яркими, и блеск поверхности увеличивается.
Glossiness управляет размером области отражения. Более высокие значения определяют меньший размер пятна отражения, что имитирует глянцевые материалы.
1. Выберите материал.
2. Увеличьте отражающую способность материала, повысив значение параметра Specular Level (рис. 13.47). Блик на образце в ячейке увеличится (рис. 13.48).
Рис. 13.47. Увеличение уровня отражения расширяет кривую отражения
Рис. 13.48. Изменение блеска материала сказывается на размере пятна отражения
3. Свяжите материал с объектом.
4. Визуализируйте сцену. Теперь объект блестит сильнее (рис. 13.49).
Рис. 13.49. Чайник из нового материала блестит сильнее
Большой размер пятна блика характерен, например, для резиновых поверхностей.
1. Выберите материал.
2. Увеличьте значение параметров Specular Level и Glossiness (рис. 13.50). Блики на образце материала станут меньше, имитируя хорошо отполированную поверхность (рис. 13.51).
Рис. 13.50. Повышение параметра глянца сужает кривую отражения
Рис. 13.51. Пятно отражения глянцевого материала маленькое, но яркое
3. Свяжите материал с объектом.
4. Визуализируйте сцену. Объект отображается с глянцевым блеском (рис 13.52).
Рис. 13.52. Чайник из глянцевого материала имеет маленькие блики
Совет
Чтобы материал обладал глянцем, значение параметра Specular Level должно быть обязательно больше нуля.
Чтобы выключить вторичное освещение образца материала, щелкните по кнопке Backlight (Подсветка).
Свиток Shader Basic Parameter (Базовые параметры тонирования) обеспечивает выбор четырех режимов визуализации поверхностей: Wire (Каркас), Faceted (Огранка), 2-Sided (Двусторонний) и Face Map (Карта грани).
При установке опции Wire визуализируется каркас объекта.
1. Выберите материал.
2. Откройте свиток Shader Basic Parameter .
3. Установите флажок Wire (рис. 13.53). Включится каркасный режим визуализации материала (рис. 13.54).
Рис. 13.53. Установите флажок Wire в свитке Shader Basic Parameter
Рис. 13.54. Каркасная визуализация материала
4. Откройте свиток Extended Parameters (Добавочные параметры) - рис. 13.55.
Рис. 13.55. Настройка размера каркаса и единиц измерения размера
5. Выберите опцию Pixels (Пикселы) или Units (Единицы длины), чтобы задать единицы измерения размеров каркаса. Pixels соответствует числу точек на экране, Units - это единицы длины сцены при визуализации перспективы.
6. Задайте размер каркаса. Каркас станет толще или тоньше.
7. Свяжите материал с объектом.
8. Визуализируйте сцену. Визуализируется каркас объекта. Если отображение теней включено, объект будет отбрасывать сетчатые тени. Все прочие параметры, такие как цвет и блеск, не изменятся (рис. 13.56).
Рис. 13.56. Визуализация каркаса чайника
Совет
Анимируя изменение размера каркаса, можно изобразить постепенное заполнение или усыхание объекта.
Иногда каркасные материалы выглядят лучше, если их сделать двусторонними.
В режиме огранки параллельные грани визуализируются одинаково, причем интенсивность окраски, освещения и цвета сохраняется в пределах одной грани.
Поскольку при отображении граненых материалов не нужно рассчитывать градиенты интенсивности, они визуализируются быстрее, чем гладкие материалы.
1. Выберите материал.
2. Откройте свиток Shader Basic Parameter .
3. Установите флажок Faceted (рис. 13.57). Включится режим визуализации материала с гранями (рис. 13.58).
Рис. 13.57. Установите флажок Faceted в свитке Shader Basic Parameter
Рис. 13.58. Визуализация огранки материала
4. Свяжите материал с объектом.
5. Визуализируйте сцену. Поверхность объекта будет визуализирована с гранями (рис. 13.59).
Рис. 13.59. Чайник стал граненным
Опция 2-Sided производит визуализацию поверхности материала как внутри, так и снаружи объекта. Поскольку площадь визуализируемой поверхности возрастает, может потребоваться больше времени.
1. Визуализируйте объект, часть которого видна изнутри, например чайник без крышки (рис. 13.60).
Рис. 13.60. Если с чайника снять крышку, окажется, что внутренняя поверхность чайника не визуализирована
2. Выберите материал.
3. Откройте свиток Shader Basic Parameter .
4. Установите флажок 2-Sided (рис. 13.61).
Рис. 13.61. Установите флажок 2-Sided в свитке Shader Basic Parameter
5. Свяжите материал с объектом.
6. Визуализируйте сцену. Поверхность объекта визуализируется с обеих сторон (рис. 13.62).
Рис. 13.62. После включения опции 2-Sided визуализируется не только внешняя, но и внутренняя поверхность чайника
Совет
Чтобы задать целый шаблон материала для каждого многоугольника поверхности, установите флажок Face Map. При использовании материала, построенного из текстурных карт, эта опция создает узор огранки, вид которого зависит от структуры сетки объекта (рис. 13.63). Координаты наложения карты в этом случае не следует применять к объекту, поскольку при визуализации карт граней используются локальные XYZ-координаты каждой грани.
Рис. 13.63. Применение материала Swirl (Вихрь) к компланарным парам граней
Тонировка (Shading) определяет алгоритм расчета конечного цвета поверхности. По умолчанию задается алгоритм Блинна (Blinn). Это хороший универсальный алгоритм, который обеспечивает большинство необходимых эффектов. Для особых целей, таких как визуализация стекла или металла, попробуйте использовать какой-нибудь другой тонировщик, например анизотропный (anisotropic), многослойный (multi-layer) или тонировщик металлов (metal).
В 3ds max 6 используется восемь стандартных тонировщиков (рис. 13.64):
Рис. 13.64. Визуализация отсвечивания поверхности зависит от алгоритма тонирования
- анизотропный (anisotropic) тонировщик вычисляет блики под двумя различными углами и визуализирует их в виде эллипсов. Хорошо передает волосы, стекло или чистый металл;
- многослойный (multi-Layer) тонировщик подобен анизотропному, но обеспечивает два блика и два набора управляющих параметров. Подходит для поверхностей с более сложными бликами;
- тонировщик Фонга (Phong) реалистично вычисляет блики, усредняя нормали к поверхности каждого пиксела. Хорошо работает при создании сильных округлых бликов;
- тонировщик Блинна (Blinn) использует вариант алгоритма Фонга, который по умолчанию создает смягченные блики. Хорошо подходит для визуализации выпуклых, непрозрачных, отсвечивающих, отражающих и зеркальных поверхностей;
- тонировщик Оурена-Найара-Блинна (Oren-Nayer-Blinn) - вариант тонировщика Блинна с дополнительными средствами управления для создания матовых поверхностей с тусклыми неровными бликами;
- тонировщик металлов (metal) создает четко контрастированные блики с двумя пиками отражения, что свойственно металлическим поверхностям;
- тонировщик Штрауса (Strauss) также создает четко контрастированные блики, как и тонировщик металлов, но с одним пиком отражения.
- тонировщик просвечивания (Translucent) похож на тонировку Блинна, но в отличие от последнего позволяет точно определять рассеивание света внутри объекта. Эту тонировку можно использовать для создания эффекта матового и травленого стекла.
1. Активизируйте ячейку образца.
2. Выберите тонировщик из выпадающего меню Shader Basic Parameters (Базовые параметры тонирования) - рис. 13.65.
Рис. 13.65 Выбор тонировщика из списка
3. Настройте цвет (color), непрозрачность (opacity) и самосвечение (self-illumination) тонировщика.
4. Настройте параметры отражения блика тонирования. Установите уровень отражения (specular level) и глянец (glossi-ness) тонирования. (В тониров-щике Штрауса предусмотрен только параметр Glossiness (Глянец), который управляет и уровнем отражения.) Для тонировщиков Блинна, Оурена-Найара-Блинна и Фонга задайте мягкость блика (softness of highlight). Для анизотропного и многослойного тонировщиков укажите ширину и ориентацию бликов, задавая параметры Anisotropy (Анизотропия) и Orientation (Orientation). Для тонировщика Штрауса задайте параметр Metallness (Металличность), который отвечает за контрастирование бликов. Для полупрозрачной тонировки установите цвет прозрачности (Translucent Clr), цвет фильтра (Filter Color) и прозрачность в группе параметров Trans-lucency .
5. Настройте уровень рассеяния (diffuse level) и шероховатость (roughness) анизотропного и многослойного тонировщиков.
6. Визуализируйте сцену (рис. 13.66).
Рис. 13.66. Многослойный тонировщик дает анизотропный блик, который можно ориентировать под разными углами
При переключении с любого тонировщика на тонировщик Штраусса будут утеряны данные о яркости блеска (Specular Level). Будьте внимательны.
Ранее в "сериале".
В первой части обзора, я кратко затронул историю становления термина PBR и вывел главный тезис. PBR это не шейдер и не текстура или какой-то отдельно взятый рендер движок — это в первую очередь принципы и основы современной компьютерной графики, кто-то называет это философией.
Вторая часть обзора, была посвящена такому понятию как PBS — Физически корректный шейдинг, как неотделимая часть физически корректного рендеринга. Кратко рассмотрел, что такое BRDF функции.
Третья часть обзора — реализация GTR (GGX) функции в V-ray. Альтернативные, физически корректные, BRDF модели. Аналитические BRDF модели (Merl библиотека). Коммерческие BRDF решения — VRscans (VrayScanedMtl)
О физической корректности рендер систем.
Повторю еще раз для "горячих" финских парней - ни один рендер движок не имеет преимуществ над другим в контексте PBR, все они используют различные алгоритмы, которые решают математические задачи. Расчет глобального освещения (GI) это отдельная математическая задача. Каждый рендер движок решает эту задачу по-разному, но итог один, это результат наличия глобального освещения в 3d сцене. Глобальное освещение не может быть менее физически корректным у одного движка и более физически корректным у другого.
Корректней сравнивать алгоритмы и понимать, что каждый алгоритм нацелен на какой-то результат. Так например Irradiance Map в V-ray и Irradiance Cache в RedShift это алгоритмы с сильной интерполяцией результатов. Для вычисления GI эти алгоритмы используют меньшее число данных, поэтому рендеринг с этими алгоритмами происходит быстрей, но это не говорит о рендер движке как не состоятельном в контексте PBR. Вот если бы расчет GI заменялся бы расчетом Ambient Occlusion, то тогда да можно было бы сказать что мы имеем дело с физически некорректным решением.
"PBR" требования, предъявляемые к BRDF функции.
Расчет BRDF функции, которая определяет как луч света себя поведет при столкновении с поверхностью объекта в 3d пространстве, это то же задача. V-ray использует для этого GTR (GGX) функцию, Corona Renderer - GGX, Octan и Fstorm использует "свои" наработки, но это в любом случае подправленные в деталях известные BRDF функции, у Arnold - Cook-Torrance. На самом деле это не так важно название, важен результат и задачи с которыми справляется BRDF функция. На текущий момент к BRDF функции предъявляют следующие требования, соответствие которым определяет её как физически корректную:
Energy Conservation - закон сохранения энергии. Если по простому то все 100% света, которые попали на объект, должны быть правильно распределены - сколько-то % зеркально отразилось, сколько-то % поглотилось, сколько-то % прошло насквозь, но в сумме это должно давать вновь 100%
Reciprocity - Принцип взаимности или можно сказать инверсии, означает что результат BRDF функции останется не изменным, когда луч выпущенный из точки 1 (источник света), пройдя любое количество преломлений, отражений и т.д. при достижении конечной точки 2 (датчик), может вернуться тем же путем, если поменять местами точки 1 и 2, т.е. источник света и датчик. Другими словами, принцип математически доказывает утверждение: «Если я вижу тебя, ты можешь видеть меня».
Microfacets - поддерживать и соответствовать теории микрошероховатости поверхности (Microfacet theory)
Fresnel Effects - поддержка законов Френеля и связанных эффектов (Fresnel Glossy)
Anisotropy - поддержка анизотропности, которую можно встретить у таких материалов как брашированный метал, ткань, волосы, древесина.
Естественно, результаты сравниваются с аналитическими BRDF моделями из MERL библиотеки. GTR (GGX) отвечает большинству запросов, хотя у нее есть некоторые погрешности в Energy Conservation, возможно это только в имплементации у V-ray. Так же Octan может похвастать хорошими результатами, но дальнейшее повествование я буду вести про GTR (GGX) реализованную в V-ray поскольку с этим движком я иду по жизни уже более 15-ти лет.
Почему Chaos Group выбрали эту BRDF модель? Я думаю что это связано со определенными стандартами в киноиндустрии, где V-ray прочно занял свою нишу. В 2016 году вышел анимационный фильм FINAL FANTASY XV, полностью посчитанный на V-ray.
А 2017 году официальное лицо компании Chaos Group, он же папа V-ray - Владимир Койлазов (aka Vlado), получил Оскара за технологичные достижения в киноиндустрии.
Мне повезло встретиться с моим героем в оффлайн, на CG EVENT 2018 MOSCOW
И так почему GTR (GGX)? Я думаю это из-за того что бы быть конкуренто способным и одновременно дружественным рендер решением к студии Дисней. В этой студии так же выбрана BRDF модель GTR (GGX) в качестве основной функции, а эти ребята понимают в своем деле, поболее чем.
Так по запросу Physically-Based Shading at Disney в сети можно найти много документов с математическими формулами и графическими примерами, но поскольку я рассматриваю PBR принципы с потребительской точки зрения, мне интересно только то, как я эти все принципы могу адаптировать в пользовательской практике, а не через формулы.
В моей сфере самые актуальные рендер системы это Corona Renderer и V-ray Next. V-Ray, как я уже писал, мне знаком с первых версий, поэтому все свойства материалов я буду рассматривать и реализовывать на этом движке. Данные свойства кроссплатформенны, т.е. актуальны для любого современного рендер-движка. По этой причине я не буду впадать в сравнительный анализ всех доступных рендер систем. Люди со светлой головой смогут понять и правильно применить эти свойства не зависимо от используемой ими платформы.
Physically-Based Shading at Disney
По запросу «Disney shading principles» в Google можно найти кучу графических таблиц с цветными шариками, которые демонстрируют основные принципы, а фактически физические свойства любой поверхности, грамотное применение которых позволяет настроить любой материал. Я смог реализовать все диснеевские принципы на практике в рендер-движке V-ray Next и не испытал никаких трудностей, поскольку стандартный шейдер VRayMtl поддерживает их в полной мере, с небольшими "надстройками" в виде дополнительных расширений — VrayBlendMtl, Vray2SidedMtl и т.д.
Diffuse colour
Диффузный цвет (англ. Diffuse — рассеивать свет) базовая характеристика поверхности задающая цвет поверхности освещенной прямым источником света. В последнее время термин Diffuse colour, применяемый в CG стали подменять\путать\приравнивать к термину Альбедо (англ. Albedo — коэффициент отражательной способности). В реальности Albedo это комплексная характеристика поверхности — итог совместной работы всех представленных в таблице свойств материала — Specular Colour, Diffuse colour, SSS и т.д., а не просто диффузный цвет поверхности. Albedo — важная характеристика и при настройке шейдера следует поглядывать в таблицу известных значений альбедо, для некоторых материалов, что бы не делать дилетантских ошибок.
На практике я ограничиваю альбедо для максимально темного цвета равным значениями от 0.005 до 0.01, а для самых светлых тонов 0.7-0.8 - это контрольные цифры, которые определяют мой рабочий диапазон. Конечно не все данные есть в интернете, но вот сводная таблица некоторых значений, которые помогут верно "взять" диффузный цвет.
В иллюстрации ниже упрощенно показана разница между альбедо и диффузным цветом поверхности — разный диффузный цвет, при "обесцвечивании" дает один и тот же оттенок серого цвета, что говорит о том что при разном диффузном цвете поверхности — альбедо у этих материалов одинаковое.
Diffuse Roughness
Diffuse Roughness (англ. Roughness — шероховатость) В оригинальной таблице Дисней данная опция не представлена. Она используется в студии, но практика её применения достаточно узкая, чтобы уделять ей много внимания. Данную опцию в некоторых рендер системах называют Flatness (англ. Flatness — плоская).
Коротко о том чем обусловлено появление этой опции. Взгляните на изображение луны, фактически это сфера, но мы её видим плоской. Это связано с тем что из-за грубой поверхности и прочего комплекса физических явлений — объем «уплощается» и освещенная отраженным светом луна выглядит плоской. Физика и имплементация в CG описаны здесь. Применение данной опции актуально для грубых и глубоко матовых поверхностей — грубая ткань, натуральный камень, рыхлая бумага и т.д.
Subsurface Scattering
Корректней, на мой взгляд, назвать это свойство Translucency (англ. Translucency — светопроницаемость, полупрозрачность), поскольку определение Subsurface Scattering (англ. Subsurface Scattering — подповерхностное рассеивание ) это процесс поведения света внутри полупрозрачного объекта, а транслюцентность это свойство. В V-Ray для реализации этого свойства есть множество решений, как через стандартный шейдер, так и через отдельные решения, такие как VrayALSurfaceMtl, VrayFastSSS2 и т.д. Вопрос физически корректной имплементации подповерхностного рассеивания открытый, поскольку точных измерений было произведено достаточно мало, но все же в ряде источников можно найти некоторые из них. Эти данные используются в пред установках шейдера VrayFastSSS2 и их можно считать вполне физически корректными.
Metallic
В CG , по типу отражения, шейдеры разделяют на Dielectric и Conductive (или Metallic и Non-Metallic), в русской адаптации с английского языка, можно сказать металлы и… «все остальные», поскольку если переводить дословно, то Conductive это токопроводящий материал, но вода так же проводит ток, а имеет свойства отражения как у диэлектриков, поэтому правильней и понятней применять определение «металлы» и условно «неметаллы». В V-ray Next, в стандартном шейдере, ввели дополнительную опцию Metalness, но с небольшой оговоркой, физически корректный результат это значение либо 1 либо 0, промежуточные значения, не имеют за собой физически обоснованного контекста.
Specular
Specular (англ. Specular — зеркальный, отражающий и т.д.) С этим термином иногда возникает путаница — в V-Ray за отражающие свойства поверхности отвечает параметр Reflect, а за силу отражения параметр IOR (англ. Index of Refraction — Индекс преломления). Если грубо, то белый цвет рефлекта «включает» зеркальность материала, а IOR определяет силу этого отражения. На практике физически-корректные значения IOR для «неметаллов» колеблются от 1,3 до 1,8. Особняком стоят некоторые минералы, значение которых достигает 3. IOR металлов в CG имплементируется совершенно другим способом, здесь можно найти подробную инструкцию как получить максимально точный цвет метала. Иногда, термин IOR вводит в заблуждение. Индекс преломления актуален и для визуально непрозрачных материалов, таких как металлы. Измерения IOR у таких материалов производят на очень тонкой пленке, толщина которой меньше длинны световой волны, при таких размерностях IOR металла становится доступен к измерению. Что бы сделать измерения - пленку металла наносят на прозрачную поверхность: вода, стекло или пластик.
Правильным, для большинства «неметаллов», считается следующее решение — белый рефлект и подходящее значение IOR. Если IOR не известен то значение 1.5 будет оптимальным. Для водосодержащих материалов (алкоголь, органика, шампуни, человеческая кожа, молоко и т.д.) обычно используют IOR для воды — 1.33 или близкие к этому значения.
Следующее свойство не имеет физического обоснования, но все же было реализовано для CG художников в студии Дисней.
Specular Tint
Specular Tint — цветное отражение у «неметаллов», цвет устанавливается аналогичным диффузному или близким к нему. Если «притягивать за уши» физическое обоснование этой опции, то этот фейковый прием, позволяет реализовать некоторые свойства тканевых поверхностей «по-быстрому», минуя долгие SSS расчеты. Все дело в том, что волокна из которых состоят нити тканей транслюцентны, свет проникает вовнутрь, отражается и возвращается обратно на поверхность, «окрашивая» волокна «диффузным» цветом. Это грубая трактовка, но уместная для приблизительного понимания в каких случаях это решение можно использовать на практике.
Specular Roughness
Specular Roughness (англ. Roughness — шероховатость). В V-Ray, по дефолту, за «размытые» отражения отвечает опция Glossy Reflect, это инвертированная опция Specular Roughness. Если необходимо работать в PBR workflow, то в стандартном шейдере VRayMtl есть возможность переключаться между Roughness\Glossy для «размытия» отражений. Результаты работы Roughness и Glossy идентичны, просто они начинаются с разных концов, но в серединном значении 0,5 они совпадают.Roughness в V-Ray ввели для того что бы удобно было использовать так называемые «PBR текстуры» задающие параметры для опции Specular Roughness.
Предметам при визуализации можно назначить определенный материал, столу - дерево, мышке - пластмассу, гире - металл.
Создавать, а точнее имитировать все эти материалы в 3D Max позволяет Material Editor.
Material Editor имеет два вида: компактный и расширенный (имеет те же функции, но более удобен визуально). Для знакомства будем использовать компактный вид.
Для того, что бы выбрать вид, нажимаем Modes и выбираем Compact Material Editor:
В первом окне находится список материалов в виде таблицы сфер, нажимая на одну из них мы переходим к редактированию материала.
В первую очередь нужно выбрать тип материала, изначально выбрано Standart, далее присвоить материалу имя.
Основные типы материалов:
- Standard (Стандартный) — Обычный материал.
- Architectural (Архитектурный) — Материал с расширенными настройками.
- Blend (Смешиваемый) — Состоит из двух материалов, которые смешиваются друг с другом по определенной маске.
- Composite (Составной) — Похоже на Blend, позволяет смешивать до 9 материалов с основным.
- Double Sided (Двухсторонний) — Два материала, один - для передней стороны, другой - для задней
- Ink 'n Paint (Нефотореалистичный) — очень интересный материал, имитирует 2D, эффект рисованности.
- Matte/Shadow (Матовое покрытие/Тень) — Принимает только тени, сам материал прозрачен.
- Mutti/Sub-Object (Многокомпонентный) — состоит из двух и более материалов, каждый материал соответствует своему ID и будет отображаться на полигонах с таким же ID.
1. Для начала выберите первый слот, тип оставим Standart.
2. Назовите материал (например Mat_1).
3. Во вкладке Blinn Basic Parameters:
Diffuse - основной цвет материала.
Specular - цвет блика (оставляем белым)
Specular Level - уровень блеска.
Glossiness - Глянец
Self Illumination - самосвечение (от 0 до 100, color - цвет света)
Opacity - прозрачность (100 - полностью видим, 0 - невидим)
Для примера можно создать такой вот простой глянцевый материал синего цвета. Что бы применить его к объекту можно:
1. Просто перетащить материал на нужные вам объекты.
2. Нажать на кнопку "Assign Material to Selection" (применить материал к выделенному)
Итак, вы научились создавать простейшие материалы, изменяя их цвет, глянцевость\матовость, прозрачность и самосвечение. Теперь поговорим о вкладке Maps. Это текстурные карты - основа текстурирования в 3D max.
Diffuse Color, Specular Color, Specular Level, Glossiness, Self Illumination, Opacity - уже знакомые вам параметры. Но тут их можно задать с помощью текстурных карт.
Filter Color - цвет, в который будет окрашиваться свет, проходящий через объект.
Bump - карта неровностей(выпуклостей или впадин) на объекте.
Reflection - отражения.
Refraction - преломления.
Displacement - схоже с Bump, выдавливание гораздо сильнее.
Перейдя во вкладку Maps, вы увидите данный список. None означает что никакой текстурной карты пока нет. Кликнув напротив Diffuse Color на None, вы увидете ещё один список, выберите Bitmap (растровое изображение)
После этого вам предложится выбрать любое изображение, например, можно скачать изображение 100 долларовой купюры и выбрать её:
Теперь создайте Plane (проскость) с соотношением сторон примерно как у 100 долларовой купюры и примените материал к плоскости:
Если плоскость не окрасилась в цвета купюры, нажмите на кнопку Show Standart Map in Viewpotr (кнопка выделена на скриншоте сверху).
Теперь можете раскидать свои сотни баксов по всему столу:
В 3D max конечно же предусмотрена небольшая библиотека готовых материалов (например материал дерева для стола на верхнем скриншоте).
Для того что бы открыть библиотеку выберите свободный материал, кликните на Standart, далее найдите пункт меню Open Material Library ( в 11 версии меню открывается небольшой стелочкой в верхнем левом углу).
Далее нужно просто найти нужную библиотеку. Она скорее всего находится по адресу C:/Program Files/Autodesk/3ds Max/materiallibraries/ или же в папке Мои Документы.
После добавления библиотеки вам остается просто выбрать понравившийся материал и применить его к объекту.
О том как быстро сохранить получившеюся картинку читайте в статье простейший рендеринг.
Модели 3D, Poser, 3DsMax, Archicad, Artcam, Zbrush
Normal map (карта нормалей)
Слот в 3DS Max: Bump.
Карты нормалей (как и карты рельефности, bump map) используются для имитации неровностей и повышения детализации поверхности без увеличения количества полигонов.
Этот вид карт довольно сложно создать вручную. Сделать это можно в 3DS Max, но для того, чтобы получить достойные результаты, нужен некоторый опыт. Нашим выбором будет использование средств, предоставляемых NVIDIA – бесплатный плагин для Photoshop NVIDIA Texture Tools. Есть также некоторые другие программные средства, такие как Crazybump или Pixplant2, но плагин от NVIDIA бесплатен и даёт лучшие результаты.
Шаги по созданию простой и реалистичной карты нормалей
Обесцветьте изображение и маскируйте весь объект и те области, для которых не требуется эффект неровности, например, стекло или любая другая гладкая поверхность. Используйте белый или светло-серый цвет для деталей, которые должны иметь рельеф, по сравнению с окружающими областями.
Используйте фильтр NVIDIA Normal Map в Photoshop чтобы конвертировать отредактированную текстуру в карту нормалей.
Используйте 3D Preview и поиграйте значением масштаба (Scale), чтобы получить требуемый эффект. Я рекомендую деактивировать параметр «animate light». Не забудьте закрыть окно 3D Preview, иначе фильтр не применится.
Подготовка диффузной карты к конвертации в карту нормалей необходима для получения хорошего результата. Иногда карта нормалей так же нуждается в редактировании, для изменения некоторых деталей. Если не маскировать гладкие поверхности, то результатом будет некрасиво неровная карта нормалей.
Opacity Map (карта прозрачности)
Слот в 3DS Max: Opacity.
Название карты говорит само за себя: она определяет области прозрачности и непрозрачности объектов. Это чёрно-белое (или с оттенками серого) изображение, белые области которого представляют собой полностью непрозрачные зоны, а чёрные – полностью прозрачные. Эти карты весьма полезны при создании перил, решёток и тому подобных объектов.
Пример ограждения, сделанного с помощью карты прозрачности, применённой к простой плоскости.
Self illumination map (карты самосвечения)
Слот в 3DS Max: Self-Illumination.
Эта карта позволяет задать свечение различных частей объекта, например, освещённых окон в ночное время. Карта самосвечения, смешиваясь с диффузной картой, оказывает влияние на диффузный базовый цвет. Если окна на диффузной карте будут иметь в основном синий оттенок, а карта самосвечения, наложенная на них, будет жёлтого оттенка, то получившееся свечение будет зеленоватым.
Так работает карта самосвечения.
Пример карты самосвечения.
Diffuse map (основной / диффузный цвет)
Слот в 3DS Max: Diffuse color.
Технически эта карта представляет собой диффузное отражение и цвет поверхности объекта. Простыми словами – это базовый цвет объекта. Эта карта используется в качестве основной текстуры объекта.
Пример диффузной карты.
ДНЕВНИК ПРОРОКА МАНЬКИНА
Введение в текстурные карты
Это руководство даёт базовой понимание назначения и особенностей некоторых типов текстурных карт.
Specular map (карта зеркальности)
Слот в 3DS Max: Specular color.
Карта передаёт интенсивность и цвет бликов на поверхности объекта. Другими словами, она определяет «глянцевость» и цвет световых отражений.
Пример бликов на объектах в реальной жизни. Эти белые пятна света на помидорах – не что иное, как блики.
Пример бликов на фасаде здания. Обратите внимание, что в зависимости от уровня серого интенсивность бликов меняется. Особенно это заметно при перемещении освещения над поверхностью различных «материалов».
Для демонстрации работы карт бликов я применил к этому цилиндру карты бликов с различными уровнями серого, от черного, до белого, и простую диффузную карту. Более светлые области дают сильные блики, более тёмные области слегка отсвечивают, а чёрная область вообще не даёт бликов.
В карте бликов вашего объекта глянцевые материалы должны быть белыми или светло-серыми, матовые материалы – чёрный или тёмно-серый. Обратите внимание, что использование цветов в карте бликов, даёт эффект цветового тонирования. Это полезно для некоторых материалов, таких как автомобильная краска, золото или бронза.
Материалы, которые должны быть окрашены в белый цвет (глянцевые):
- окна и любой тип стекла
- полированные металлы и хром
- глянцевая пластмасса
- керамическая плитка
Материалы, которые должны быть окрашены средним уровнем серого цвета (средний уровень бликов):
- пластики
- мрамор
- гранит
- лакированное дерево
- обработанные металлы
Материалы, которые должны быть окрашены в тёмно-серый или черный цвет (матовые):
- трава
- грязь
- бетон
- натуральное дерево (не лакированное)
- ткань
- ржавый металл
Реалистичные карты бликов основываются на физических свойствах материалов.
Модели 3D, Poser, 3DsMax, Archicad, Artcam, Zbrush
ДНЕВНИК ПРОРОКА МАНЬКИНА
Читайте также: