Sigamos adentrandonos más en el tema de materiales. En esta ocasión, nos enfocaremos en los metales. Gracias a que anteriormente hemos asignado los diferentes ID´S a nuestro sujeto de pruebas, podemos comenzar directamente con la creación de nuestros metales. Pero antes, me gustaría recordarles la estructura en el editor de materiales: En el ID correspondiente a nuestro personaje está asignado un material totalmente neutro: Antes de intentar crear un material que tenga el aspecto de un metal, debemos comprender algunas cosas. Vray (el motor de render), está simulando el comportamiento de la luz. Entonces, para emularlo, primero debemos entender como funciona o reacciona la luz aquí en la vida real. Lo primero que debemos saber es que la luz es una fuente de energía dentro de la radiación electromagnética. La luz está compuesta de fotónes, estos fotónes viajan por el espacio (o cualquier otro medio. Para nosotros el medio más común es el aire). Al viajar lo hacen en forma de onda, dependiendo de la frecuencia de onda, será de un tipo u otro. Tenemos ondas de Radio, Microondas, Infrarrojos, Ultravioletas, Rayos X, Rayos Gamma y Rayos Cósmicos. Esta frecuencia de onda se mide en nanómetros (nm). Entre el espectro del infrarrojo y el ultravioleta existe lo que conocemos como: Espectro visible de luz. Este espectro corresponde a lo que el ojo humano es capaz de percibir. Podemos percibir las ondas que van desde los 400 nm hasta los 750 nm, por debajo estarían los ultravioletas y por encima los infrarrojos. Dependiendo de la frecuencia de onda dentro del espectro que podemos ver, distinguimos diferentes colores. Ahora que conocemos un poco más sobre la luz, podemos estudiar como reacciona al interactuar con los objetos. Dependiendo de que material estén hechos dichos objetos. Cuando la luz impacta sobre la superficie de un objeto, ocurren varios fenómenos, los que interesan son: La absorción de la luz y la reflección. En 3D a la absorción se le conoce como reflección difusa, por lo que, a partir de ahora le llamaremos así, y a la reflección la llamaremos reflección especular. ¿Qué diferencia hay entre reflección difusa y reflección especular? La reflección difusa ocurre de manera interna, es decir, dentro del material. Por otro lado, la reflección especular ocurre en la superficie de los materiales. También debemos tener en cuenta que dependiendo del tipo de material, la luz se comporta de una u otra manera, por fortuna podemos clasificar estos materiales en 2: Los no conductores (dieléctricos), y los conductores (metales). Ya sabemos lo que debemos análizar, qué ocurre con la luz (en la reflección difusa y la reflección especular), en un dieléctrico; y a parte analizar, los dos tipos de reflección para los conductores. Primero estudiemos a los dieléctricos, para ello, usemos una manzana como ejemplo: Está claro que la reflección difusa ocurre internamente, por lo que, parte de la luz (frecuencias de onda), es absorbida por la manzana. Recordemos que la luz esta hecha de fotónes, dentro de la manzana, los fotónes rebotarán una «x» cantidad de veces hasta transformarse en otra fuente de energía, en este caso, calor. Sin embargo, no todos los fotónes quedan atrapados y se tranforman en calor, habrán fotónes que serán capaces de llegar al exterior, estos fotónes son los que viajan en una frecuencia de onda determinada, en nuestro ejemplo serían las frecuencia correspondientes a los rojos. Como les comenté, depende del material de un objeto, qué frecuencias de onda serán capaces de salir. Esto varía de acuerdo la composición química de los materiales que, a su vez, crean los objetos. Veamos que sucede con la reflecciones especulares. La reflección especular en los materiales dieléctricos es muy simple, como hemos visto, este tipo de reflección ocurre en la superficie, así que; prácticamente la luz que llega a la manzana, inmediatamente es reflejada en su totalidad. El resultado de juntar los dos tipos de reflección, es lo que terminamos viendo. Vemos que la manzana es roja y que tienes reflejos, podemos observar que estos reflejos son blancos. Ahora haremos el análisis para los conductores. Usáremos de ejemplo estos anillos: En la reflección difusa, la luz al llegar a un material metálico es absorbida totalmente, en este punto los fotónes rebotarán hasta convertirse en calor. A diferencia de lo que pasaba con los dieléctricos, con los metales ninguna frecuencia de onda es capaz de salir, por lo que, toda la luz es convertida en calor, esta es la razón por la que los metales se calientan con mayor facilidad. Si nos ponemos a pensar un poco el motivo por el que veíamos que la manzana era roja, es porque la frecuencia de onda correspondiente a ese color podía salir, en este caso, ninguna sale; sé que la luz contiene todos los colores en su espectro. Entonces, si no tengo luz, es decir, que no tengo colores. ¿Qué es lo que obtenemos en ausencia de color? ¡Exacto! Negro; por definición el negro es la usencia de color. Entonces, si este tipo de reflección en los metales no está contribuyendo en cuanto el color. ¿Cómo es que veo el color que tiene el oro?. El color que vemos en los metales proviene de la reflección especular. Cuando la luz llega a la superficie de un metal, toda la luz es reflejada, según sea el metal, las reflecciones se van a tintar de un color u otro, pero también, dependerá del ángulo en el que lo veamos, la reflección varía. Al ver un metal totalmente de frente podríamos decir que, estamos viendo su «normal», esto sería que estamos completamente perpendicular al objeto o a una de sus superficies. Conforme nos acercamos a un ángulo de visión cercano a 90° podemos apreciar como las reflecciónes se intensifican, haciéndose más nítidas. Para calcular las reflecciones y refracciones en función del ángulo de visión se usan las ecuaciones Fresnel, en 3D a este efecto se le conoce como Fresnel reflection y se producen tanto en dieléctricos como en conductores. Hagan el ejemplo con sus celulares, veanlo completamente de frente, poco a poco «acuestenlo». Noten como cada vez los reflejos son más fáciles de ver y más nítidos, cuando ya estén prácticamente a 90°, justo cuando ya dejarán de ver la pantalla por completo, en ese punto los reflejos de su celular serán muy parecidos a los de un espejo. En el caso de los metales ocurre los mismo, pero con las reflecciones tintadas de su color característicos. Si vemos la «normal» del oro lo veremos de su color, pero conforme nos acercamos a 90°, su color se va hacia los blancos (que reflejan sin tinte). Estas son las razones por las que, las reflecciones especulares en los conductores es variable, como hemos visto, en función a su ángulo de visión. Es así como los metales obtienen su color. Con toda esta información podemos regresar a 3D Max. Para crear un metal, en el editor de materiales debemos cambiar en el canal difuso por un color completamente negro, lo que ya hemos visto. Por defecto viene en un color gris «neutro». Entendemos que el color de un metal proviene de su reflectividad especular, por ello, en el canal reflect debemos colocar el color característico de metal que queramos crear, en este caso será oro, así que, le asigno un color «amarillo». Ahora que hemos asignado los colores correspondientes a cada canal, podemos ver si obtenemos algo parecido al oro. Obtenemos un resultado que para nada se parece al oro. Para poder indicarle al 3D que estoy intentando hacer un metal debo desactivar la casilla de Fresnel reflection, Fresnel es el fenómeno correspondiente a la reflección en funsión al ángulo de visión como ya hemos visto. En 3D Max esta casilla cuando está activa, indica que se use el algoritmo matemático correspondiente al Fresnel reflection para emular el comportamiento de las reflecciones. Esto funciona muy bien al crear materiales dieléctricos, pero para los metales no, ya vimos el resultado y no es lo que necesitamos, así que, lo desactivaremos. El material se ve un poco más cercano a lo que estamos buscando, veamos nuestro modelo: Ahora sí nos aproximamos a lo que necesitamos. Podríamos quitarle un poco de brillo, que no esté tan pulido. Para hacer esto debemos bajar de 1 (completamente pulido), a 0.80 en Glossiness. Estamos muy cerca del objetivo, solo hay que tener en cuenta que hemos desactivado Fresnel reflection, por lo que, no tenemos ningún cálculo para interpretar los reflejos con respecto al ángulo de visión. Recordemos que las reflecciones son variales, que al acercarnos a un ángulo de 90°, las reflecciones se aproximan a un blanco absoluto. No podemos activar Fresnel, ya hemos visto que ocurre sí lo hacemos. Para solventar este detalle, usaremos un mapa que reaccione en funsión del ángulo de visión, ¿Se les viene a la mente alguno?. El mapa es Falloff, ya hemos hecho uso de él anteriormente. En el mapa hay dos colores, uno es el que le da el color característico del oro y el otro es complemente blanco, este último representa las reflecciones completamente blancas (que reflejan toda la luz sin tintarse). Para controlar dónde se verá un color y dónde otro, usamos esta gráfica: Con esta curva, estamos indicando que en las zonas oscuras, las reflecciones se verán en color «amarillo» y en las zonas blancas se verán reflecciones sin tintar. Recordemos que 0° es: estar de frente al objeto o superficie, y qué, 90° es completamente paralelo a nuestra visión. Una vez entendido esto, la gráfica explica muy bien la transición del color de acuerdo al ángulo de visión. Con Fallof asignado podemos esperar, que sí, va a combinar el «amarillo» con el blanco, el resultado tendría que ser más claro, comparemos y veamos si ocurre eso. Efectivamente el resultado es más claro, justo como esperábamos. Con esta configuración que tenemos en el editor de materiales, resulta muy fácil crear otros metales, ya que, únicamente debemos reemplazar el color Con un simple parámetro podemos crear un metal totalmente diferente. Unos ejemplos más: Claro que para poder representar bien cada metal, debemos tener el color de referencia del metal que intentamos crear. Con Falloff podemos hacer cosas raras, ¿Recuerdan que lo hicimos con los cristales? Si no, les dejo el link a esa entrada. No tiene desperdicio: Voy a colocar colores un poco extremos, lo mismo haré con la curva en el Falloff. Regresemos al acero, trabajeremos con este metal a partir de ahora. Voy a aprovechar los mapas que usamos cuando dañamos el cristal, para eso simplemente conecto los mapas donde corresponden en el metal. Intensificaré los rayones, para ello, debo subir su contribución, para el cristal tenía un 3%, ahora quiero que se note mucho, 80% puede funcionar. Para enfatizar los daños, agregaré óxido en las partes dañadas. Necesitamos un material de óxido entonces. El óxido pierde su capacidad como conductor, es decir, se vuelve un dieléctrico, con esto ya sabemos que, para este material debemos dejar Fresnel reflections activo. Le colocamos un glossiness muy bajo (recordemos que 1 es completamente pulido), 0.4 está bien. En el canal difuso combiné dos colores con una máscara para lograr variación, simulando lo que ocurre con el óxido que tiene diferentes tonos de color. También coloque un mapa en el Bump para darle relieve. ¡Quedo muy bien nuestro óxido! Ahora solo nos queda combinar estos dos materiales, e indicar que partes se verán óxidadas. Para combinar dos materiales, en Vray, hay un material llamado BlendMtl, que nos permite hacer eso. Simplemente hay que conectarlos en el orden correcto, este orden dependera de la máscara que usemos. Como base coloqué el óxido (esto es porque el mapa que usé, al predominar más el color blanco, y sé que en las zonas blancas se verá el material que coloque por encima, puedo concluir que el acero va a predominar sobre el óxido. De otra manera tendría que invertir la máscara, pero es más óptimo cambiar el orden de los materiales y dejar la máscara tal cual está). … Sigue leyendo Materiales (Metales)