Materiales: el material Global, parte 3 (Self-Ilumination, Bump y Tint)

Cuando modelamos elementos tridimensionales en AutoCAD, por defecto el objeto tendrá un color asignado el cual suele corresponder al color del layer, y nos sirve para visualizar nuestro sólido en la viewport y en el render. Sin embargo, este es un color de base el cual le quita realismo a lo que modelemos, ya que uno de los principales objetivos del modelado en 3D además de poder visualizar en “tres dimensiones” un objeto o un proyecto de Arquitectura, es justamente generar escenas de carácter “fotorrealista” o mejor dicho, el emular de la mejor forma posible los efectos atmosféricos, lumínicos, de texturas y otros de la realidad en nuestro modelo, para crear vistas creíbles y lo más reales posibles que puedan imprimirse y presentarse en una imagen 2D o en un video. Para poder lograr hacer esto, primero debemos comprender como la luz interactúa con los objetos que nos rodean. Debemos observar detenidamente los resaltes, colores, reflexiones de todas las cosas que estén en nuestro entorno y también en varios casos, debemos fotografiar o escanear superficies de objetos que después nos puedan servir de referencia o como una futura textura.

Una de las aplicaciones más interesantes en AutoCAD son los llamados materiales. ¿Qué es un material específicamente?. Pues bien, un material es un conjunto de comandos y propiedades específicas que nos sirven para emular los efectos propios de la realidad y aplicarlos en nuestros modelos 3D. Sin embargo, antes de iniciarnos en la aplicación de materiales en AutoCAD, debemos entender el concepto de Renderizado o de Render: este proceso consiste en la generación de imágenes fotorrealistas a nuestros modelos 3D en bruto, para poder ser exportados por medio de un archivo de imagen o de video.

Para que esto sea posible, debemos seguir 3 pasos fundamentales los cuales son:

1.- Aplicar representaciones virtuales de materiales a los diferentes elementos de un modelo 3D.
2.- Generar la ambientación y los efectos atmosféricos necesarios que afectarán directamente al modelo: luces, fondo, niebla, sombras, etc.
3.- Generar el renderizado o “Render” definitivo, elegir la calidad de la imagen o video y el formato de salida de estos.

Aunque entender estos conceptos es relativamente fácil, en el proceso de materialización de elementos 3D se requiere de muchos ensayos y muchas horas de práctica para lograr aplicar de forma correcta los materiales, luces y efectos y así lograr resultados satisfactorios, convincentes y realistas. Por ejemplo, si queremos asignar un material de vidrio a una primitiva 3D redonda como por ejemplo un cilindro, debemos tomar en cuenta que este material tiene ciertas propiedades que deberán ser agregadas como por ejemplo su transparencia, para así lograr un buen efecto. Así como la transparencia, los materiales tienen muchas otras propiedades que nos permiten emular de la mejor forma posible un material de la realidad en el entorno 3D de AutoCAD.

En general, los materiales poseen las siguientes propiedades físicas que pueden ser representadas de forma visual en un modelo 3D de AutoCAD:

  • Color.
  • Textura.
  • Rugosidad.
  • Transparencia.
  • Reflexión.
  • Refracción.
  • Relieve.
  • Auto iluminación.
  • Etc.

Por razones obvias otras propiedades de los materiales como rigidez, resistencia, densidad, maleabilidad y flexibilidad no pueden ser representados en un modelo 3D de AutoCAD, ya que estos por definición son elementos de visualización.

En este apunte veremos el Material Global de AutoCAD. Material Global nos proporciona los siguientes parámetros o propiedades generales:

1.- Generic.
2.- Reflectivity.
3.- Transparency.
4.- Cutouts.
5.- Self Illumination.
6.- Bump.
7.- Tint.

En este apunte estudiaremos las propiedades Self-Ilumination, Bump y Tint.

Propiedades de Material Global

5.- Self-Ilumination

Este parámetro corresponde a la auto iluminación de un objeto. Este simula una iluminación interior de este (similar a una lámpara de mesa o una ampolleta, por ejemplo) sin necesidad de usar una fuente de luz externa, aunque esta luz no afecta a los objetos adyacentes a él. Sus parámetros más importantes son:

  • Filter Color: esta opción nos crea el efecto de un filtro de color sobre la superficie iluminada.

Por defecto este es de color blanco, pero podremos cambiar el color al que queramos. También podremos cargar una textura o mapa procedural para emular este efecto si presionamos la flecha del lado derecho, cargándola de la misma forma vista antes.

Render normal de una composición 3D, sin Self-Illumination aplicado.

Render de una composición 3D con Self-Illumination aplicado y Filter Color de color blanco (por defecto).

Render de una composición 3D con Self-Illumination aplicado y Filter Color de color rojo. En este caso el color de todos los objetos es Blanco, para apreciar mejor el efecto.

Render de una composición 3D con Self-Illumination aplicado y Filter Color de color azul. En este caso el color de todos los objetos es Blanco, para apreciar mejor el efecto.

Render de una composición 3D con Self-Illumination, filter color naranjo y el luminance Lamp Shade Exterior aplicados en la esfera y el torus. En este caso el color de todos los objetos es blanco, para apreciar mejor el efecto.

Render de una composición 3D con Self-Illumination aplicado y el mapa procedural Checker cargado. En este caso el color de todos los objetos es crema, para apreciar mejor el efecto.

  • Luminance: corresponde a la luminancia, la cual nos permite simular un material iluminado en una fuente de luz fotométrica. La cantidad de luz emitida se indica mediante un valor seleccionado el cual está en unidades fotométricas. En Luminance disponemos de las siguientes opciones:

– Dim Glow (resplandor tenue): 10.

– LED Panel (panel LED): 100.

– LED Screen (pantalla LED): 140.

– Cell Phone Screen (pantalla de teléfono celular): 200.

– CRT Television (televisión CRT antigua): 250.

– Lamp Shade Exterior (lámpara exterior): 1.300.

– Lamp Shade Exterior (lámpara interior): 2.500.

– Desk Lamp Lens (lámpara de escritorio): 10.000.

– Halogen Lamp Lens (lámpara halógena): 10.000.

– Frosted Bulb (bulbo esmerilado): 210.000.

– Custom (valor personalizado).

Luminance custom con valor 700.

  • Color Temperature: esta opción nos define la “temperatura” o mejor dicho, el color de la autoiluminación. En este caso, la temperatura definirá si nuestra luz es cálida o fría ya que los valores se expresan en grados Kelvin (K°). Color Temperature dispone de las siguientes opciones:

– Candle (vela): 1.850.

– Incandescent Bulb (bulbo incandescente): 2.800.

– Floodlight (luz inundada): 3.400.

– Moonlight (luz de luna): 4.100.

– Daylight Warm (luz de día cálida): 5.000.

– Daylight Cool (luz de día fría): 6.000.

– Xenon Arc Lamp (lámpara de Xenón): 6.420.

– TV Screen (pantalla de TV): 9.320.

– Custom (valor personalizado).

Color Temperature Custom con valor 1.000.

Color Temperature Custom con valor 20.000.

El valor por defecto de Color Temperature es 6.500 K°. Valores menores de K° generarán luz cálida mientras que los valores mayores generarán luz fría, tal como de aprecia en los ejemplos de arriba.

6.- Bump

Esta propiedad nos permite generar el efecto de relieve para el material. Para ello, este parámetro agrega una imagen o mapa procedural que genera un efecto de relieve o rugosidad en la superficie del material de manera similar a como se hace con Cutouts, aunque a diferencia de este la imagen “bump” o de relieve es la misma original pero en escala de grises, ya que esta es más eficiente a la hora de simular el efecto. Esto se puede ejemplificar mediante las siguientes imágenes:

Imagen de la textura original y la imagen “bump” de esta, en escala de grises.

Su único parámetro es el siguiente:

  • Amount: nos permite controlar la intensidad y/o grado del relieve. Sus valores van desde -1.000, pasando por 0, hasta 1.000.

Los valores superiores generarán un relieve alto y los valores negativos invierten el relieve. El valor 0 lo desactiva.

Render normal de una composición 3D con el valor de Amount en 0.Render normal de una composición 3D con el valor de Amount en 600.Acercamiento del mismo render anterior para apreciar el efecto de Bump.

Si bien Bump nos genera un efecto de relieve, debemos tomar en cuenta que este efecto de por sí es limitado debido a que no afecta la superficie del objeto y que no puede generar efectos de sombreado sobre sí mismo. Por lo tanto, si se quiere mayor profundidad en un objeto, esta deberá generarse mediante técnicas de modelado.

7.- Tint

Esta propiedad es el “tinte” y tiene por objeto teñir el material mediante un color de base, y sólo tiene como parámetro Tint Color.

Podemos cambiar este color base haciendo doble clic en este y luego elegir el color que queramos. El efecto será visible tanto en la viewport como en el render, tal como se aprecia en el siguiente ejemplo:

Ejemplo de aplicación de Tint en una composición 3D.

Como conclusión final, el Material Global de AutoCAD nos permitirá realizar una multitud de efectos y está diseñado para crear prácticamente cualquier material desde cero, con la ventaja que podremos generar materiales bastante diversos e incluso raros, ya que podremos trabajar con todas las propiedades activadas al mismo tiempo, tal como el ejemplo siguiente:

Configuración y render de un material generado mediante la activación de casi todas las propiedades (sólo no se ha utilizado la propiedad Cutouts).

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