Materiales: material Arch & Design de Mental Ray, parte 4 (anisotropía)

28Un material es la suma de un conjunto de parámetros y mapas (que pueden ser imágenes o vídeos) que pueden ser asignados a la superficie de un modelo 3D para describir como este refleja y/o absorbe a luz. La mezcla de todas estas propiedades nos permitirá emular los materiales del mundo real tales como mármol, ladrillo, plásticos, metales, etc. En este tutorial veremos el material denominado Arch & Design el cual es exclusivo del motor de render Mental Ray, el cual viene incorporado en 3DSMAX y nos servirá para representar de manera realista los materiales más utilizados en Arquitectura y diseño.

Para desarrollar los temas de este apunte, puede descargar el archivo base realizando clic en el siguiente enlace: descargar archivo base.

Atributos del material Arch & Design

Categoría Anisotropy

  • Anisotropy: mediante esta opción podremos crear reflejos y refracciones de tipo anisotrópico ya que este controla la forma de los reflejos, es decir, el “ancho” y “alto” de estos. Con el valor 1, el reflejo es redondo y se desactiva el efecto. Por ende, esto implica que no existe ninguna anisotropía. Con el valor 0.01, el reflejo es de forma alargada. Los valores mayores o menores a 1 influirán en la forma final de los reflejos.

Ejemplo de modelos 3D en los cuales se ha aplicado Anisotropy con valores menores que 1. Los valores de Anisotropy, de izquierda a derecha, son: 0.01, 0.5 y 1.

Ejemplo de modelos 3D en los cuales se ha aplicado Anisotropy con valores mayores que 1. Los valores de Anisotropy, de izquierda a derecha, son: 1, 8 y 16.

Un aspecto interesante de Anisotropy es que al igual que en el caso de Diffuse, se le puede cargar una textura en el cuadro del lado de la opción o bien enlazando el mapa de la textura en el nodo del canal Anisotropy Map.

Ejemplo de modelos 3D en los cuales se ha aplicado Anisotropy con valores menores que 1 (0.01, 0.5 y 1). Sin embargo, esta vez se les ha aplicado una textura en Anisotropy.

Ejemplo de modelos 3D en los cuales se ha aplicado Anisotropy con valores mayores que 1 (1, 8 y 16). Sin embargo, esta vez se les ha aplicado una textura en Anisotropy.

  • Rotation: esta opción nos permite cambiar la orientación de los reflejos. Este valor puede variar de 0 a 1 con el valor 1 = 360°. Así, por ejemplo, el valor 0,125 equivaldrá al ángulo de 45°, el valor 0.25 equivaldrá al ángulo de 90° y el valor 0.5 equivaldrá al ángulo de 180°.

Aplicación de Rotation en el material, con valores de 0,0 y 0,25. El valor de Anisotropy es de 0.01.

Un aspecto interesante de Rotation es que al igual que en el caso de Diffuse, se le puede cargar una textura en el cuadro del lado de la opción o bien enlazando el mapa de la textura en el nodo del canal Anisotropy Angle Map.

Podemos ver un ejemplo de la aplicación de Rotation en los renders siguientes:

Los valores de rotation anteriores, aplicados en modelos 3D.

Tip: cuando se utiliza una textura para Anisotropy Angle Map, debemos asegurarnos que esta no tenga filtros antialiasing. Esto se puede hacer mediante el establecimiento de parámetros de Blur de la textura en 0,01. De lo contrario, los píxeles con antialiasing causarán vórtices locales en la anisotropía que aparecerán como errores en el texturizado.

  • Automatic/Map channel: en valores de 0 o superiores, este parámetro nos permite aplicar opcionalmente anisotropía a un canal de mapa específico. Cuando se establece en Automatic, la rotación utiliza las coordenadas locales del objeto. Si elegimos Map Channel y establecemos un número de canal en Channel number, la rotación utiliza el espacio de cooordenadas del canal de mapeo especificado.

Ejemplo de modelos 3D en los cuales se ha aplicado Rotation en diferentes grados. La primera copa tiene el valor 0 y no tiene textura, la segunda está en modo automatic y la tercera tiene la opción Map channel, con el canal 1 asignado.

Categoría Self Illumination (Glow)

  • Color: define el color base de la auto-iluminación, el cual es basado desde fuentes reales las cuales pueden ser de dos tipos: mediante templates de color de auto-iluminación o mediante grados Kelvin. En el caso de los templates, estos nos permiten seleccionar diferentes colores de luces provenientes de distintos tipos de configuraciones lumínicas típicas como tubos fluorescentes, halógenos, lámparas incandescentes u otros. Estos templates son los siguientes:

Estos producen diferentes colores y efectos según el template que seleccionemos, y por ello afectarán a toda la auto-iluminación del objeto afecto al material. Un aspecto importante a destacar es que deberemos combinar los templates con los valores de la opción Luminance para apreciar los efectos en el objeto.

Ejemplo de modelos 3D en los cuales se ha aplicado Color mediante templates. Los templates utilizados, de izquierda a derecha, son: D56 Iluminant, Halogen y HID Mercury. En Luminance se ha elegido la unidad Cd/m², con el valor por defecto de 1.500.

El mismo render anterior pero en este caso, se ha asignado el valor 5.000 para todos los casos.

En el caso de Kelvin, este define la temperatura de la emisión expresada en grados Kelvin (K°) la cual afectará al color de la auto-iluminación. Valores menores de Kelvin generarán luces de tipo cálido mientras que los valores altos generarán luces frías. Su rango varía entre 100 y 100.000.

Ejemplo de modelos 3D en los cuales se ha aplicado Color mediante Kelvin. Los valores de Kelvin, de izquierda a derecha, son: 100, 6.500 (por defecto) y 100.000. El valor de la unidad es 1.500 Cd/m².

El mismo render anterior pero en este caso, se ha asignado en la unidad el valor 5.000 para todos los casos.

  • Filter Color: define el color que tomará la auto-iluminación pero en este caso, este se mezclará sobre el color base.

Render de elementos 3D con colores asignados y Kelvin por defecto. Los colores son, de izquierda a derecha: amarillo, azul y rojo. El valor de la unidad es 1.500 Cd/m².

El mismo render anterior pero en este caso, se ha asignado en la unidad el valor 5.000 para todos los casos.

Un aspecto interesante de Filter Color es que al igual que en el caso de Diffuse, se le puede cargar una textura en el cuadro del lado de la opción o bien enlazando el mapa de la textura en el nodo del canal Self Illumination Map. Esta se relacionará al template o al valor de Kelvin ya que será afectada por estos.

Configuración y render utilizando texturas en Self Illuminaiton Map. En este caso se han utilizado los templates D56 Iluminant, Halogen y HID Mercury.

  • Luminance: define la intensidad o brillo de la auto-iluminación, medida en Cd/M² o mediante Unitless (sin unidad). A mayor valor de intensidad o Luminance, el material se iluminará con mayor intensidad y viceversa.

Ejemplo de modelos 3D en los cuales se ha aplicado Luminance. Los valores, de izquierda a derecha, son: 1.500 (por defecto). 5.000 y 10.000 Cd/m².

En el caso de Unitless, esta utiliza un valor arbitrario para representar el brillo, a menudo similar a las unidades tradicionales.

  • Glow Options: define las opciones de brillo de la auto-iluminación. En este parámetro tenemos las siguientes opciones:

a) Visible in Reflections: cuando esta opción está activada, la auto-iluminación es visible en la reflexión. Cuando está apagado, el objeto aún se refleja pero la auto-iluminación no lo hace.

b) Illuminates the Scene (When useing FG): cuando esta opción está activada y Final Gather está activo, la superficie auto-iluminada actúa como una fuente de luz indirecta y contribuye a la iluminación de Final Gather en la escena. Cuando está apagado, no tiene ningún efecto en Final Gather.

Ejemplo de modelos 3D en los cuales se ha aplicado Glow Options y Filter Color en Amarillo. En la primera copa está activado Visible in Reflections, en la segunda solamente se activa Illuminates the Scene y en la última se han activado ambas opciones. La unidad asignada en todos los casos es 20.000 y en el caso del plano base, se ha activado la reflexión para apreciar el efecto.

El mismo render anterior pero desde otra perspectiva y agregando esferas de material opaco, para apreciar el efecto de la autoiluminación sobre estas.

Bibliografía utilizada:

– Base de conocimientos de Autodesk: https://knowledge.autodesk.com/.

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