Параметр Reflect задает отражающую способность материала. Для откровенно матовых поверхностей данный параметр можно игнорировать, но в большинстве своем случаев все материалы имеют отражение - вопрос будет стоять только в силе этого отражения.
Классический подход к настройке отражений у любого материала:
— Задаем цвет параметра Reflect
— Fresnel reflections активный
— Устанавливаем значение IOR
— Для диэлектриков (неметаллов) цвет рефлекта обычно белый. Для металлов устанавливают цвет исходя из текущих задач.
— Для металлов и зеркальных поверхностей параметр Fresnel reflections можно отключить или же поднять IOR до 20. С точки зрения физики материалов оба решения не правильные, но об этом чуть позже.
— IOR это комплексное число, которое не только ограничивает отражательную способность материала по закону Френеля, но и определяет силу преломления материала. IOR, по дословному переводу, это индекс рефракции материала, поэтому он и размещен изначально в разделе Refract. В редких случаях можно "открепить" зависимость между отражением и преломлением. Для этого надо разблокировать параметр Fresnel IOR в разделе Reflect и установить желаемое значение IOR для рефлекта, но я не вижу в этом особой надобности.
Значение параметра IOR можно найти в различных источниках, я сделал выборку актуальных для 3D графики материалов, которые так или иначе можно применять на практике.
Начну со со значений Albedo для параметра Diffuse. Об этом важно помнить при настройке отражений материалов. Прозрачные материалы и металлы, не имеют диффузного цвета — делаем его всегда черным. SSS материалы, так же как и остальные будут иметь свой диффузный цвет.
DIFFUSE ALBEDO
| TYPE | TRANSPARENT | DIFFUSE ALBEDO |
| METALS | NO | 0.00 |
| DIELECTRICS | YES | 0.00 |
| DIELECTRICS | NO | 0.01 — 0.08 |
| LIQUIDS | YES | 0.00 |
| SSS MATERIALS | MIXED | 0.00 — 0.09 |
PLASICS
— Поливинил хлорид покрывает большинство поверхностей в мебельной отделке и отделочных материалов. Это глянцевые и матовые, прозрачные и непрозрачные, цветные ПВХ пленки на мебельных фасадах, ламинате, линолеуме и т.д.
— Полиэтилен в таблице представлен в PET (PETE) модификации. Это вся пластиковая упаковочная тара в пищевой промышленности.
— Целюлоза. Добавил в таблицу как возможное значение IOR для бумаги и поверхностям из натурального дерева, думаю понятно по какой причине.
| NAME | IOR | 0.589 µm | Reflectance | Abbe number |
| Polycarbonate | PC | 1.5846 | 0.051161 | 27.86 |
| Acrylic glass | PMMA Crylux, Plexiglas, Acrylite, Lucite, Perspex |
1.4906 | 0.038795 | 53.18 |
| Polyvinylchloride | PVC | 1.6 (unconfirmed) | 0.053254 | — |
| Polyethylene terephthalate | PET, PETE Dacron, Terylene, Lavsan |
1.575 | 0.049863 | — |
| Cellulose | 1.4701 | 0.036215 | 54.00 |
GLASS
— Кварцевое стекло - однокомпонентное стекло, применяемое в оптоволоконной промышлености.
— Оптическое стекло - стекло для оптических приборов с высоким коэффициентом преломления, свойства обусловлены добавкой различных оксидов металлов в состав обычного стекла. Кристаллы Swarovski это яркие представители семейства оптических стекол.
— Сапфировое стекло или лейкосапфир - это стекла для мобильных телефонов и наручных часов в премиум сегменте, а так же в ювелирной промышленности. Лейкосапфир устойчив к удару, истиранию, температуре, ионизирующей и ультрафиолетовой радиации
| NAME | IOR | 0.589 µm | Reflectance | Abbe number |
| Glass (Soda lime glass) | 1.5233 | 0.043012 | 63.97 |
| Quartz glass (Fused silica) | 1.5442 | 0.045758 | 69.96 |
| Optical glass (Flint glass) | 2.0 | 0,111111 | — |
| Sapphire glass (Leucosapphire) | 1.7681 | 0.076993 | 72.31 |
LIQUIDS
| NAME | IOR | 0.589 µm | Reflectance | Abbe number |
| Water | 1.3324 | 0.020314 | — |
| Water, Ice | 1.3097 | 0.017981 | — |
| Ethanol | 1.3616 | 0.023449 | 59.35 |
| Beer | 1.345 (unconfirmed) | 0.021644 | — |
| Beverages | 1,34 — 1,35 (unconfirmed) | — | — |
| Cranberry juice | 1.351 (unconfirmed) | 0,022289 | — |
| Blood | 1.3010 | 0.017109 | — |
MINERAL & GEMSTONE
— Мрамор это большая группа материалов объединенных по принципу основного компонента, а именно карбоната кальция или кальцита. Мрамор состоит на 90% из этого вещества, поэтому он определяет базовые свойства данного типа материалов.
— Гипс используют для лепного интерьерного декора, хотя его обычно покрывают белой краской. В виде отделочного камня его используют редко, так как он достаточно мягкий и не устойчив к истиранию. Но в скульптуре, мебельной отделке, в качестве плафонов у светильников используется достаточно часто. Есть камни, где отношение гипса в общей массе достигает 50-60%, остальное это кальцит. По сути это мягкий мрамор - Алебастр. Так же, в качестве поделочного камня, встречается - Селенит (морфологическая разновидность минерала гипс)
— Янтарь, по сути, это камень органического происхождения. В отделке сейчас не используется, но все мы знаем о пропавшей янтарной комнате.
— Малахит достаточно дорогой, в качестве поделочного камня используется не часто. Президентский письменный набор, выполнен из этого камня.
— Алмаз, а что про него рассказывать?
— Фарфор в бытовом применении , без покрытия эмалью, используется редко, но пусть будет.
— Зубная эмаль, ну мало ли... вдруг понадобится.
| NAME | IOR | 0.589 µm | Reflectance | Abbe number |
| Marble (Calcite, Calcium carbonate, Limestone, Aragonite, Chalk, Marble, Pearl, Oyster) |
1.6584 | 0.061334 | 49.91 |
| Gypsum (Plaster of Paris, Drierite, Calcium sulfate) |
1.5530 | 0.046919 | — |
| Amber | 1.539 | 0,045066 | — |
| Malachite | 1.909 | 0,097642 | — |
| Diamond Carbon, Graphite, Graphene |
2.4173 | 0.17201 | 55.30 |
| Porcelain | 1.504 | 0,040512 | — |
| Tooth enamel (Hydroxylapatite) | 1.655 | 0,060863 | — |
ORGANICS
— Удалось найти IOR у каучука, т.е. резины, но в достоверности не ручаюсь, источник не официальный.
— Натуральный шелк.
— Оливковое масло, можно использовать для всей группы масел, как натуральных, так и синтетических. Не стал размещать в разделе жидкостей из-за характерной вязкости данных веществ.
— Мед. Информация об IOR, взята из неофициального источника. Разместил в органике, а не в жидкостях по той же причине что и масло - сильная вязкость.
Вообще, если соотносить IOR и вязкость вещества, то можно прийти к выводу, что IOR у текучих веществ ниже, чем у вязких. Если этот факт взять за правило то для всех гелеобразных веществ (шампунь, жидкое мыло и т.д.), у смолистых веществ (смола, каучук), у маслянистых вещест - IOR будет колебаться в этом диапазоне 1.47-1.52, а у текучих материалов, как писал выше, в диапазоне 1.3-1.36
| NAME | IOR | 0.589 µm | Reflectance | Abbe number |
| Rubber, Natural | 1.5191 (unconfirmed) | 0.042463 | — |
| Silk, Natural | 1.5502 | 0.046549 | 39.37 |
| Olive oil | 1.47 | 0,036207 | — |
| Honey | 1.484 — 1.504 (unconfirmed) | — | — |
METALS
Более подробно, почему я использую именно такие значения для длин волн, а так же другие альтернативные решения по созданию шейдера металла можно узнать из записи стрима — ЗДЕСЬ
| NAME | Wavelength 0.638 µm n | k |
Wavelength 0.532 µm n | k |
Wavelength 0.465 µm n | k |
| Brass | 0.32380 | 3.2948 | 0.65200 | 2.2754 | 0.94800 | 2.0115 |
| Aluminium | 1.2884 | 7.3388 | 0.90171 | 6.2092 | 0.66709 | 5.4750 |
| Copper | 0.29487 | 3.4876 | 0.80757 | 2.4886 | 1.2657 | 2.2880 |
| Gold | 0.19139 | 3.3075 | 0.54463 | 2.1406 | 1.2515 | 1.7517 |
| Iron | 2.9000 | 3.0750 | 2.8954 | 2.9179 | 2.6460 | 2.8050 |
| Lead | 1.9420 | 3.4880 | 1.7860 | 3.3620 | 1.5600 | 3.2150 |
| Silver | 0.15756 | 3.8423 | 0.14287 | 3.0518 | 0.13620 | 2.5109 |
| Nickel | 1.9900 | 4.1400 | 1.8775 | 3.4946 | 1.7650 | 3.0480 |
| Gold-silver 50/50 | 0.30014 | 3.9275 | 0.32218 | 2.9285 | 0.47299 | 2.1712 |
| Platinum | 2.3382 | 4.2027 | 2.0382 | 3.6116 | 1.8793 | 3.2231 |
— Жидкости с хорошей текучестью | 1.30 — 1.36
— Вязкие жидкости | 1.47 — 1.55
— Пластики | 1.47 — 1.60
— Минералы | 1.50 — 2.417
— Стекло | 1.50 — 2.0
— Металлы | ???
Очевидно что разброс достаточно небольшой и это позволяет легко проработать аналоги не измеренных материалов. Например кожу, вернее заменитель кожи, делают из полимерных составов, поэтому логично будет установить значения IOR как у пластиков или каучука
Так же материал можно разложить на составляющие - мрамор, как мы знаем, состоит из кальцита он определяет базовые свойства мрамора. Таким образом можно в любом материале найти базу и определить IOR для основного компонента. С натяжкой, но почему бы не использовать IOR целлюлозы для дерева и бумаги, так как это базовый компонент у этих материалов. Так же как и хлопок содержит в себе 90% целлюлозы, а значит IOR целлюлозы может применяться и для хлопковых тканей.
Ламинированое напольное покрытие, ламинат в народе - ПВХ пленка, которая покрывает основу доски с рисунком дерева. И таких примеров достаточно много, когда можно сопоставить неизвестные материалы с их аналогами или разложить на составляющие.
О металлах. Основные металлы есть в таблице, но на практике часто попадаются сплавы (бронза, мельхиор и т.д). Самое простое решение — подобрать цвет по референсу и использовать его в Reflect, Fresnel Reflection при этом отключить.
Все просто на самом деле... главное "включить" голову.
Конец первой части...
PS: Статья не претендует на истину в последней инстанции, а только лишь приватные умозаключения, практикующего визуализатора. Вторая часть будет посвящена разбору частных случаев при работе с параметром Reflect.
С уважением, Павел Ушаков
0 коммент.:
Отправить комментарий