Materiales avanzados


 

 

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Materiales Avanzados


¡Trabajo terminado! Pero… ¿qué es lo que falla? Hemos trabajado el modelado de nuestra escena, la iluminación… pero hay algo que sigue diciendo que es una imagen de síntesis. En muchos casos el problema es de unos materiales creados demasiado deprisa, o sin habernos parado a pensar cómo deberían ser. Siempre todo va demasiado rápido cuando queremos ver nuestro primer render y pocas veces retrocedemos para hacer un buen ajuste del color, brillo especular, etc.

En este tutorial crearemos varios materiales básicos muy utilizados en la configuración de una escena “Standard”, enumerando y explicando paso a paso cada parte del proceso. Estos materiales son plástico, madera, metal cromado, cristal, pintura metalizada, agua, y terciopelo. Emplearemos VRay a la hora de renderizar así como de configurar ciertos parámetros de los materiales, pero esto no indica que no se pueda seguir este tutorial con los parámetros propios de otros motores de render como finalRender, Brazil o MentalRay.

Para que este tutorial se pueda entender, vamos a explicar brevemente unos conceptos básicos en la creación de cualquier material:

Una vez explicados estos conceptos, y antes de comenzar con la parte “bonita” de este tutorial, vamos a ver cómo hacer un efecto que emplearemos en casi todos los materiales: la reflexión “Fresnel”. Es necesario exponerlo aquí para tener después ya la base necesaria con la que poder seguir todos los pasos de la creación de un material más o menos avanzado.

La reflexión “Fresnel” no es más que una reflexión que afecta más a las zonas más paralelas a la orientación de la cámara desde la que vemos y menos a las perpendiculares. Es idónea para plástico, lacados, porcelana, etc. Ya que da un aspecto mucho más realista a los objetos.

 Hacer esta reflexión es bastante sencillo:

  1. Desplegamos la pestaña MAPS del material con el que trabajamos y hacemos “clic” en el botón “NONE” de “Reflection”. Escogemos como reflejo el “Falloff” (atenuación).

     

     
  2. Seleccionamos como tipo de “Falloff” el “Fresnel”.



     
  3. Hacemos “clic” en el botón “NONE” del color blanco del “Falloff” y ahí seleccionamos nuestro material raytrace, en el caso del VRay llamado “VRayMap”. Si usasemos otro motor de render escogeríamos el pertinente.

     

     
  4. El reflejo “Fresnel” ya estaría creado: Si deseásemos desenfocar el reflejo únicamente deberíamos marcar la casilla “Glossy” dentro de las opciones del “VRayMap” y cambiar el valor del “Glossiness” por el que busquemos.

          

Una vez visto esto estamos preparados para comenzar con nuestros materiales.

1.      Asignamos un color, ya sea sencillo (Diffuse) o un bitmap (imagen). Éste será el color de nuestro objeto.

2.      Utilizamos un brillo especular de color blanco, de poca intensidad (Specular Level = 20 - 30) y bastante difuso (Glossiness = 10 - 20).

3.      Si se quiere rizar el rizo, podemos utilizar un reflejo “Fresnel” muy desenfocado.




 

1.      Asignamos un color, ya sea sencillo (Diffuse) o un bitmap (imagen). Éste será el color de nuestro objeto, al igual que en el plástico mate.

2.      Utilizamos un brillo especular de color blanco, de gran intensidad (Specular Level = 200 - 500) y muy nítido (Glossiness = 85 – 95).

3.      Aplicamos un reflejo “Fresnel” nítido.




 

 

 

1.      Para el color utilizamos un bitmap (imagen) de madera o el material procedural “Wood” del MAX. Se aconseja el bitmap por el gran realismo que ofrece. Es interesante desaturar un poco la imagen que tengamos ya que habitualmente los bitmap de madera que podemos encontrar en cualquier paquete de texturas tienen una saturación de color por encima de lo habitual. También podemos conseguir esta desaturación si utilizamos un color “Diffuse” gris neutro (128,128,128) y el bitmap lo aplicamos no al 100% sino al 80 – 90%.

2.      Empleamos un brillo especular de color ambar o similar, no blanco, de poca intensidad (Specular Level = 20 - 30) y muy difuso (Glossiness = 10 - 20). También se puede mejorar con un especular “Multi-Layer”, como en el ejemplo.

3.      Como lo más probable es que no dispongamos del bump correspondiente, podemos emplear el mismo bitmap o procedural que hayamos utilizado como tal. La intensidad del mismo dependerá de la claridad y del contraste de la fuente, así que iremos haciendo pruebas hasta que logremos un relieve no demasiado exagerado pero apreciable.

4.      Si la madera está recién barnizada, o lacada, utilizaremos un reflejo “Fresnel” nítido al 70 - 90 % de intensidad. Si el barniz empleado es mate o el objeto ya tiene muchas horas de uso usaremos el reflejo “Fresnel” desenfocado al 50 - 70 % de intensidad.




 

1.      Para que el reflejo no aparezca demasiado claro utilizamos un color “Diffuse” gris oscuro o negro.

2.      El brillo especular lo configuramos de color blanco, muy nítido (Glossiness = 85 - 95) y de gran intensidad (Specular Level = 200 - 500). También se puede mejorar con el especular “Multi-Layer”, tal y como aparece en el ejemplo.

3.      Aplicamos reflexión normal (no “Fresnel”) al 100%.

NOTA: la “calidad” del cromado depende enteramente del entorno que rodee al objeto. Cuanto más rico sea (una imagen 360º, una escena completa terminada, etc.) mejor quedará.




 

 

 

Este material lo vamos a crear, no con el material “Standard” de MAX sino con el material que nos trae el VRay: el VRayMtl. De este modo podremos aprovechar su facilidad de uso y así emplearla posteriormente.

1.      En la casilla del color “Diffuse” pinchamos y seleccionamos un color muy oscuro, preferiblemente negro (para no aclarar los reflejos).

2.      En el cuadro de “Reflect” cambiamos el negro existente por blanco. En este material la cantidad de reflexión no se especifica por un número sino por un color. Negro = no reflejo, y Blanco = reflejo máximo. También activamos las reflexiones Fresnel (“Fresnel reflections”), mucho más sencilla de hacer que con los materiales “Standard”.

3.      La refracción funciona igual que la reflexión. Cambiamos el color negro (no refracción) por blanco (refracción máxima).

MUY IMPORTANTE: para que lo que estemos creando sea cristal y no otro material transparente deberemos ser fieles al Indice de Refracción, que en el cristal es 1,52 más o menos. Si ponemos otro la refracción cambiará y el resultado no será el correcto.


También podemos hacer variaciones del cristal como las siguientes: 

1.      Como color “Diffuse” aplicamos un mapa “Falloff” en lugar de un color plano, ya que parte del efecto de la pintura metalizada lo da el que las partes más paralelas a la orientación de la cámara sean más oscuras. Como primer color usamos el que queramos que tenga nuestro objeto, y de segundo el color negro, o el primero color pero mucho más oscuro.

2.      Para enriquecer el brillo especular utilizamos el de tipo “Multi-Layer” que no es más que dos brillos especulares superpuestos. Como primero brillo especular empleamos uno de color blanco, muy intenso (Specular Level = 300 - 500) y muy nítido (Glossiness = 90 - 95). El especular secundario será del color del objeto pero más claro, bastante difuso (Glossiness = 15 - 30) y su intensidad estará regulada por un mapa “Celullar”, “Noise” o cualquiera que configurado a un tamaño muy pequeño de un aspecto de granulado. Así se logrará la sensación de “purpurina”. Según el caso, nos podría interesar que el color del especular secundario no fuese una versión más clara del color “Diffuse” (por ejemplo muchas pinturas azul “metalizado” tienen un especular secundario morado).

3.      Aplicamos un reflejo “Fresnel” nítido, aunque en el caso de la pintura metalizada también podemos usar un reflejo normal al 20%.




 

 

 

Tenemos que pensar antes de nada qué agua necesitamos, si agua transparente (si se va a ver qué hay debajo), o agua opaca (si queremos que sólo refleje). Si necesitamos agua transparente, utilizaremos un material VRayMtl debido a los posibles problemas que nos podrían generar las sombras si lo hacemos con un “Standard”.

1.      Con el fin de no clarar los reflejos “Fresnel” pondremos un color “Diffuse” negro completamente.

2.      Cambiamos el color negro de la refleción (“Reflect”) a blanco y activamos la casilla “Fresnel reflection”.

3.      También modificamos la casilla de color negro de la refracción (“Refract”) y la ponemos de color blanco (refracción total). El Indice de Refracción (“IOR”) lo ponemos a 1,33.

4.      El relieve lo conseguimos con un mapa “Noise” ya sea “Regular” o “Fractal” según más nos interese.

NOTA: hay que activar la casilla “Affect Shadows” del material “VRayMtl” para que procese bien el color.






(con cambio de tamaño del "Noise")
 

1.      El color “Diffuse” deberá ser azul un poco desaturado (hacia gris) y bastante oscuro (el del ejemplo es RGB: 28, 48, 58).

2.      Como brillo especular queda muy bien también el “Multi-Layer”.  De brillo especular primario usamos un color blanco, de gran intensidad (Specular Level = 200 - 500) y muy nítido (Glossiness = 85 – 95). El especular secundario sería de color azul claro, poca intensidad (Specular Level = 20 - 35) y muy difuso (Glossiness = 20 – 30).

3.      Utilizamos un reflejo “Fresnel” en la casilla “Reflect”.




 

MUY IMPORTANTE: al igual que con los cromados, la calidad del agua depende en gran parte de aquello que refleje. Si nuestra escena no aporta demasiado que reflejar, siempre podemos utilizar la posibilidad de utilizar un reflejo de entorno distinto al del render. Esto se consigue con la opción del VRay "Reflection/refraction etc environment" - "Override MAX's".
 

1.      La clave de este material es su color, ya que no tiene ningún brillo especular, reflejo o similar. El efecto adecuado lo produce el material “Falloff” aplicado al color “Diffuse”. De los dos colores que tiene, el superior (color de lo perpendicular a la orientación de la cámara) será granate y el inferior (paralelo a la orientación de la cámara) rosa no pastel.

2.      Aunque el efecto ya esté casi conseguido podemos mejorarlo si añadimos un poco de “Noise” al relieve “Bump”. Éste tiene que ser muy pequeño  y fractal, para que quede como una superficie muy levemente rugosa.



 

Selección de la tabla de Valores Reflectantes e Indices de Refracción de los materiales de Jon Reynolds 

Material

Valores reflectantes

Material

Indice de Refracción (IOR)

Aluminio pulido

65 - 75 %

Aire

1,0002926

Aluminio mate

55 - 75 %

Alcohol

1,329

Acero

25 - 30 %

Ambar

1,546

Acero inoxidable

80 - 90 %

Aguamarina

1,577

Cobre muy pulido

60 - 70 %

Diamante

2,417

Latón muy pulido

70 - 75 %

Esmeralda

1,56

Roble claro pulido

25 - 35 %

Cristal

1,51

Roble oscuro pulido

10 - 15 %

Hidrógeno (gas)

1,000140

Papel blanco

70 - 80 %

Hielo

1,309

Granito

20 - 25 %

Metanol

1,329

Mármol pulido

30 - 70 %

Nailon

1,53

Estuco claro

40 - 45 %

Oxígeno (gas)

1,000276

Estuco oscuro

15 - 25 %

Oxígeno (líquido)

1,221

Hormigón

20 - 30 %

Plástico

1,460

Ladrillos

10 - 15 %

Cuarzo

1,544

Cristal

5 - 10 %

Rubí

1,760

Espejo de plata

80 - 88 %

Ojo de tigre

1,544

Espero pulido

92 - 95 %

Topacio

1,620

Azulejos blancos

75 - 80 %

Agua (vapor)

1,000261

Blanco esmaltado

65 - 75 %

Agua (20º C.)

1, 33335

Blanco lacado

80 - 85 %

Circonita

1,800 – 1,960

 

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