Fryrender Material Editor

В этом уроке я попытаюсь описать особенности, доступные в редакторе материалов FRYRENDER. На скриншоте Вы видете общий вид редактора.

В FRYRENDER есть браузер библиотеки материалов с некоторыми основными типами материалов, такими как как пластик, ткань, металл и т.д. Они могут Вам помочь, когда нужны только простые материалы, также Вы можете всегда их очень быстро изменять.

Если Вы хотите создать материал, просто нажмите на иконку "NEW". Чтобы увидеть созданный материал Вы должны щелкнуть кнопку "PLAY" и ждать, пока материал не отрендерится.  Помните, что, если Вы сделали какое-нибудь изменение в свойствах материала,  Вы должны щелкнуть "PLAY", чтобы обновить превью. Если Вы нажмете на желто-оранжевую клечатую сферу в корне Material Tree,  то Вы войдете в главные свойства материала. Здесь Вы можете добавить Displace (смещение)  или карту Opacity (прозрачности) для Вашего материала. Если Вы нажмете "+" в Material Tree,  будет добавлен то новый слой материала. Поскольку Вы можете видеть, что у каждого слоя  есть свой собственный Коэффициент отражения (Reflectance), Коэффициент пропускания (Transmittance),  Подповерхностного свечения (SSS), и настройки Интерференции тонких пленок(Thin-film controlers). Также Вы можете превратить основной слой в слой эмиттера, нажимая на изображение эмиттера. У каждого слоя есть свой собственный "вес"(layer weight), с помощью которого можно контролировать влияние слоя на материал, значение можно задать в процентах, либо текстурой.

Очень важно, чтобы общий вес слоев не превышал значение 100%. Материалы с большим весом слоев вызывают повышенный шум (от которого крайне сложно избавиться) и соответственно требуют больше времени для получения качественного результата.

ОТРАЖЕНИЕ МАТЕРИАЛА (OBJECT REFLECTANCE)

Начнем с первого редактируемого параметра - Object Reflectance (коэффициент отражения объекта). Мы можем изменить цвет отражения, или задать его текстурой.

"Ref 0" отвечает за основной цвет объекта (diffuse color)

"Ref 90"отвечает за цвет объекта при взляде на поверхность под большим углом.

Вот простой пример того, как это работает:

Обоим материалам установили размытие (roughness) =10

Дополнительно мы можем управлять кривой Отражения по Френелю (Fresnel curve), чтобы изменять появление отражений. Небольшая модификация создала что-то вроде эффекта атласа.

Следующий важный параметр это Fresnel IOR. Этим параметром можно управлять силой отражения. Если значение будет близко к 1, то отражение будет едва заметным, в то время как при значении = 100, материал будет отражать как зеркало.

Пример рендеров: размытие (roughness) =0

Очень важно понимать, что такое "Размытие отражений" (roughness). Если значение roughness = 0, то весь свет будет отражаться от объекта как от прекрасно полированной поверхности. Когда roughness = 100, то материал будет настолько матовым, что весь свет будет рассеиваться на его поверхности, заставляя все отражения исчезнуть. Такие, полностью матовые поверхности, называют lambertian. Для глянцевых пластиков, металлов и полировнных поверхностей, параметр размытия (roughness) обычно изменяется в пределах от 0 до 20. Для бетона, каменных стен, твердого каучука(резины), значения должны быть выше, например от 50 до 90 подошли бы. Вы должны помнить, что черный цвет разытия соответствует значению = 0, и белый цвет соответствует 100. Зная это можно задавать размытие черно-белой текстурой.

ПРОЗРАЧНОСТЬ МАТЕРИАЛА (OBJECT TRANSMITTANCE)

У этого коэффициента есть два типа: Dielectric transmittance и Ghost glass. Ghost glass рендерится быстрее, так как это более просто способ преломления(рефракции). Этот метод подходит для плоских объектов в частности окон. Мы можем управлять цветом пропускания (transmittance color), поглощения cвета (absorbtion) и дисперсией (dispersion). Абсорбция(absorbtion) определяет, как далеко может проникнуть свет в объект. Вот материал стекла ( roughness 0, IOR 1.51 ) показывает как этот параметр влияет на яркость. Имейте в виду, что значения даны в сантиметрах, так что создание объектов в правильном масштабе очень важно.

Если материал имеет диэлектрический коэффициент пропускания (dielectric transmittance), то значение IOR будет влиять также и на преломление света. У каждого материала есть свой индекс преломления. Чтобы сделать ваш материал более реалистичным, проверяйте, чтобы значение IOR было корректным.

Список самых основных материалов - http://www.ps.missouri.edu/rickspage/refract/refraction.html 

Эффект Дисперсии выглядит очень круто и значительно, когда Вы создаете какие-либо драгоценности, но Вы должны помнить, что рендер займет очень долгое время. Если Вам не нужен этот эффект, или у Вас нет Очень мощного процессора, старайтесь избежать этого.

ПОДПОВЕРХНОСТНОЕ СВЕЧЕНИЕ (SSS)

У подповерхностного свечени есть два типа - Изотропное рассеивание, подходящее для объектов с толщиной и single-sheet scattering - подходит для занавесок, листьев, бумаги и других объектов с маленькой толщиной.

Мы можем выбрать Цвет Подповерхностного свечения, абсорбцию (поглощение света) и Плотность (Density). Абсорбция работает так же, как в OBJECT TRANSMITTANCE, отвечает за то, насколько глубоко свет может проникнуть в объект. Когда значение Поглощения (absorbtion)

очень низкое, то свет легко проникает в объект, и значение подповерхностного свечения (sub surface scattering) будет огромно.

Вот основные рендеры с различными значениями абсорбции (diffuse color = grey; sub surface color = green):

Параметр Density контролирует концентрацию молекул внутри объекта. Более плотные объекты менее прозрачны, выглядят темнее, и сильнее рассеивают свет (отскоков лучей света так много, что он с трудом проходит в объект). Менее плотные объекты - более прозрачны, и выглядят ярче. Density выражается в единицах на см. Это означает, что если плотность = 5, луч света изменит, в среднем,  свое направление 5 раз в одном сантиметре пути сквозь объект. Таким образом, более низкие значения позволят свету проходить большие расстояния, и наоборот. Отметим, что модель SSS в Fryrender строго изотропна.

Вот основные рендеры с различными значениями Плотности (Density) (Absorption = 5 cm)

С single-sheet методом рассеивания свет окрашивается цветом преломления (transmittance), поскольку он проходит сквозь объект. Количеством SSS управляет размытие (roughness) материала. Например в китайской лампе, сделанной из бумаги, продемонстрировано, как работает single-sheet рассеивание. Источник света находится внутри лампы, чтобы сделать видимым этот эффект.

ИНТЕРФЕРЕНЦИЯ (THIN FILM INTERFERENCE) (coating)

При освещении тонкой плёнки можно наблюдать интерференцию световых волн, отражённых от верхней и нижней поверхности плёнок. Для белого света, представляющего собой смешение электромагнитных волн из всего оптического спектра интерференционные полосы приобретают окраску. Это явление получило название цветов тонких плёнок. Цвета тонких плёнок наблюдаются на стенках мыльных пузырьков, на плёнках масла, нефти, на поверхности металлов при их закалке.

Чтобы получить хороший цвет, толщина пленки должна соответствовать длине волны света. Можно задать толщину тонкой пленки, ее цвет и собственный IOR.

Приятного всем материаловедения ;)

"Fryrender material editor"		автор: Kuba Dabrawski (2007)
"Редактор материалов"		перевод: rafter
		оригинал: evermotion.org

Creating the towel material

В уроке используется Fryrender от RandomControl. Я буду использовать очень полезную функцию, которая теперь доступна во многих рендерах - micro-poly displacement mapping (MPDM). Ранее, если вы хотели применить displacement с использованием черно-белой текстуры, Вы должны были добавлять неуклюжие модификаторы, которые обычно нещадно расходуют оперативную память
вашего компьютера в самой сцене, при экспорте, или во время рендеринга.

 

Хотя я не думаю, что необходимо объяснять всю работу MPDM, скажу, что это не приводит к увеличению геометрии сцены или использованию дополнительной памяти в сцене, во время экспорта или во время рендеринга. Это несколько увеличит время визуализации, но иногда все же необходимо, чтобы сделать рендер вашей сцены правдоподобней. Убедитесь, что Fryrender выбран в качестве активного редера в диалоговом окне Макса и убедитесь, что он также является редактором материалов рендеринга. Таким образом, Fryrender-материалы будут правильно отображаться в окне редактора материалов Макса.

- Откройте редактор материалов и нажмите на образце.

- Измените имя по умолчанию на “полотенце”.

- Нажмите кнопку типа материала и выберите FRY Material из Material / Map Browser.

- Нажмите кнопку, чтобы открыть Fryrender Редактор материалов.

 

Рисунок ниже показывает, JPEG карту, которую я использовала для текстуры ткани полотенца. Я использовала эту карту - для MPDM, диффузного цвета (refl. 0), и рефлекта (refl. 90). Это текстура для частного и коммерческого использования (Royalty Free). Использовать, но не продавать.

Для полотенца, мне хотелось небольшого эффекта бархата, поэтому я сделала однослойный материал с 98% шероховатости и нестандартной Nd-кривой. Смотри рисунок ниже, со свойствами материала. Для удобства на той же странице я разместила параметры displacement.

Есть несколько свойств displacement и они должны быть внимательно рассмотрены:

- Pixel refinement (n px) . Этому параметру нужно оставить значение по умолчанию, или ниже чем сейчас, или он замедлит предвартиельный этап рендеринга. Если вы нуждаетесь в большей точности, установите параметр Details parameter в Enhanced, но оставьте PX низким.

- Midpoint. Когда установлен в 0%, геометрия будет сгенерирована наружу объекта. Увеличение значения - сдвигает перемещение внутрь. В нашем случае более низкие значения дадут более толстое полотенце. Вы должны настроить это значение в соответствии с вашим вкусом.

- Height. Собственно высота displacement. Единицы определяются системными еденицами Макса, по умолчанию миллиметры. Значение по умолчанию является довольно высоким для ткани полотенца, поэтому у меня она установлена на уровне 10 мм.

- Waterlevel . Когда включен удаляет нижнюю часть геометрии displacement на указанное значением расстояние. Это хорошо подходит для создания плетеных объектов и предметов.

 

С Fryrender, вы можете настроить UVW и RGB свойства текстуры в редакторе карт. На рисунке ниже показано, как я меняла одну и ту же карту, чтобы использовать для различных целей. Refl. 90 карта должна быть ярче, чем Refl. 0 карта, чтобы получить хороший эффект бархата. Карта displacement нуждается в повышении контрастности.

При использовании превью материала с displacement, помните вначале возможна некторая пауза. Чем выше значения PX, тем дольше ждать. В Fryrender, когда вы видите оранжевый индикатор под окном предварительного просмотра, вы можете оборвать процесс в любое время.Ладно, итак мы сделали наш материал полотенца. Рисунок ниже показывает окно превью материала. Сохраните ваш материал, просто на всякий случай. Примените материал полотенца на объект и убедитесь, что включен показ текстуры нашего материала в окне редактора материалов Макса для того, чтобы вы могли видеть ее на вашем объекте. Чтобы быстро назначить материал кольцу полотенца, просто повторите шаги по созданию Fryrender материала, но на этот раз выберите материал металла из библиотеки Fryrender или из собственной коллекции.

Создайте камеру. Вперед - рендерим. Возможно надо будет понизить значение ISO, если рендерите с настройками physical sky/sun по умолчанию. Первое, что я заметила, полотенце выглядит немного тонким, потому что я установила Midpoint на 100%, так что уровень displacement был минимален. Я хочу полотенце потолще, поэтому я установлю значение на 50%.  Если вы оставите значения Midpoint по умолчанию, ваше полотенце будет очень толстым. Теперь у вас есть довольно хороший материал полотенца, которое можно использовать в различных ситуациях. Вы можете расположить его на полотенцедержателе или бросить висеть на стуле. Удачи с ним.

Вы заметите, что окончательное изображение полотенца в начале урока имеет окантовку. Для этого я использовала дополнительную обработку текстуры в Photoshop. Были выделены края текстуры и у них уменьшена яркость и контрастность.
Я надеюсь, что этот урок будет полезен для вас.

 

Сцена с полотенцем тут - сцена (max 2009) 

Не забудьте посетить мой блог - http://surrealstructures.com/blog/
и сайт Scott Onstott`s с уроками по созданию тканей - http://www.scottonstott.com/

 

"Создание материала полотенца"	автор: Frances (2009)
перевод: мой	оригинал: SS blog

Render for brochure

Требовалось сделать интересное изображение стоек продукции компании GROHE. В итоге пришел к тому, что есть, после серии экспериментов. Ничего сложного здесь нет. Простой плейн, цветные кубы из прозрачного пластика, со стойками на них. Из освещения использовалась HDRi, с включенной функцией - Importance Sampling в environment mapping. Не забывайте, что более чистый и быстрый результат также будет при небольшом блюре используемой HDRi. Рендер занял около 60 минут на Core I7.

High roughness vs lambertian

Этот текст - просто небольшой совет по улучшению ваших изображений с парой примеров. Как вы знаете, в fryrender vBeta1.9, новый BRDF, который улучшает создание материалов. Новый BRDF смешивает зеркальные материалы с lambertian-материалами (не имеющими отражений, их roughness = 100%), более правдоподобным способом (например, это актуально для металлов и пластмасс). Излишне говорить, это изменение в системе создания материалов принесет больше естественности материалам, и хорошее понимание процесса будет чрезвычайно важно, чтобы получать максимальную пользу от него. Например, очень ВАЖНАЯ вещь - это понимать точную разницу между “почти lambertian” материалами (Roughness близкая к 100%) и полностью lambertian материалами (Roughness = 100%) ...

 

Lambertian материалы (R = 100) воздействуют на все материалы без учета действия Френель-отражений. Они распространяют свет одинаково во всех направлениях. Они обладают масимальным Roughness. Вообще, можно сказать, что в природе нет таких объектов как “lambertian”. Плюс в lambertian материалах заключается в том, что они имеют очень простую BRDF и отсутствие направленности отражений, что и делает их быстрыми для просчета.

 

Quasi-lambertian материалы (R - близкое, но не равное 100), малоотражающие. Они имеют небольшой эффект Френель, и немного отражают с увеличением угла под которым видна их поверхность. Они выглядят почти как lambertian материалы, но они способны отражать окружающую среду и это поведение выглядит более естественно для глаза, чем у lambertian материала. В общем, можно сказать, что lambertian материал выглядит точно так же независимо от того, под каким углом Вы смотрите на него, а quasi-lambertian имеет небольшой отражающий эффект, зависящий от угла зрения.

 

На изображении вверху приведены характерные примеры. Пожалуйста, посмотрите внимательно, потому что понимание различия важно, для создания хороших материалов.

Первое изображение содержит только lambertian материалы (R = 100).

Второе и третье содержат quasi-lambertian материалы (R = 85).Как вы можете видеть, фронтальная часть красного элемената выглядит более или менее одинаковыми в обоих случаях, но с другой стороны присутствует общая неестественность первого изображения, в противовес более реалистичному виду второго.

 

ВЫВОДЫ:

1 - lambertian материалов - не существует в природе. В реальном мире, значения шероховатости находятся ближе к 85 .. 95, но никогда не равны 100.

2 - lambertian материалы рендер расчитывает несколько быстрее.

3 - использование quasi-lambertian материалов - НАСТОЯТЕЛЬНО РЕКОМЕНДУЕТСЯ. Используйте quasi-lambertian материалы когда эффект отражений имеет решающее значение. Например, - никогда не делайте lambertian стены для зданий. Никогда не делайте lambertian покрытия для улиц и т.д.

 

Надеюсь, что этот совет будет полезен, а также, что новый BRDF поможет вам добавить реализм вашей сцене без каких-либо дополнительных усилий с вашей стороны. Спасибо за просмотр!

 

"Отражения. За и против"	автор: Chema (2007)
перевод: мой	оригинал: оффсайт