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