UPD. exemple Adăugat orbire, strălucire, flare, floare, aberațiile cromatice, vignetare și altele.
Aceasta este partea finală a unei serii de articole despre crearea 3D realiste.
Link-uri către părțile anterioare:
Conductori (metale).
În metale, există o componentă difuză, din moment ce acestea nu împrăștie lumină sub suprafață (mai degrabă difuză, dar un astfel de număr nesemnificativ de fotoni care pot fi ușor ignorate). Ei au doar o imagine în oglindă.
Metal vopsea reflecție și dielectrici nu, pentru că metalul este mult mai mare decât absorbția unei anumite valori de lungime de undă la suprafața procesului de reflecție. De aceea, metal de culoare reflecție oglindă, în timp ce dielectricilor fără culoare.
Dar, în timp ce indicele de refracție a metalelor (IOR) nu este mai mare decât cea a nemetale. , Numai De exemplu, un IOR de aur
0.47. Lucru este că componenta complex metalic de mare importanță IOR, din care, din cauza formei modifică semnificativ curbele Fresnel.
Dar sa întâmplat că, dacă luați o mare valoare (20-1000), partea reală a ecuației Fresnel și, astfel, să anuleze partea complexă, atunci se va da aceeași formă a curbei, precum și pentru a corecta ecuația complexă Fresnel.
De aceea, eu cred, în documentația pentru Maxwell randarii sfătuiți să utilizeze astfel de valori uriașe pentru metale IOR și chiar să încerce să-l explice cu metalul „mai mare densitate“ (care este un nonsens total).
În cazul metalelor ușoare, fie absorbite sau reflectate de suprafața. Amploarea reflexia de fotoni care vin sub suprafață, și reflectate, zburate din spate, este atât de mic încât l-au ignorat.
reflexie perfectă nu are unul dintre materialele din viața reală. Metale lustruite, sticlă și apă este foarte aproape de o reflecție ideală, dar încă mai au valori diferite de 100%.
Efectele de absorbție ale anumitor lungimi de undă ale luminii pentru dielectrici (vom vedea ca o culoare dielectric) - este în mare parte un merit al efectului de adâncime. Un metale este în principal un efect de suprafață merit.
Fresnel reflecții dielectricilor și metale.
Fresnel regulă se aplică și la metale, dar trebuie să fie sigur că utilizați expresia completă, nu o dezbrăcat în jos (simplificată), din care o parte este folosită pentru a accelera calculele în cazul dielectricilor.
Acesta descrie relația dintre reflexia și absorbția luminii.
Cele mai multe shadere nu folosesc funcții complexe Fresnel.
Pentru izolatori, de obicei, luate versiune simplificată a ecuației, care utilizează doar o singură valoare - n (IOR este valoarea în setările materialului / shader) ca date de intrare (unghiul de incidență este luat de la redare). Pentru metalele care urmează să fie folosite ca ecuația completă în care ar trebui să fie valorile de intrare de cel puțin două - n și k (dispersia) precum și numerele complexe vor fi utilizate.
Ecuația simplificată este pur și simplu zero afară k variabila (deci, există doar o singură variabilă și nu are nevoie să facă baie cu numere complexe). Dar captura este că valoarea zero a k este numai pentru dielectricilor și nu funcționează pentru metale, care sunt componenta k. variază foarte mult.
Acum, se adaugă la aceasta faptul că nu numai varietatea de materiale, dar, de asemenea, diferite lungimi de undă (!) A luminii incidente duce la diferite valori ale lui n și k. Astfel, ecuația poate fi foarte dificilă.
Dar toate aceste detalii nu sunt importante pentru dielectricilor, astfel încât să putem continua pentru a simula cu succes acest efect folosind doar un singur parametru de intrare.
Cu toate acestea, ea poate fi foarte pronunțat pentru metale. De exemplu, este tot valoarea integrată duce la faptul că reflexie cupru schimbă culoarea în funcție de unghiul de incidență (reflexie ușor verzui unghi razant).
Astfel, ideal ar fi să aibă un tabel cu valorile de metal ale lui n și k pentru întregul spectru vizibil. Acesta este motivul pentru care valoarea lui n (sau IOR), pe care le vedem în toate shader / materiale este inutil atunci când vine vorba de stabilirea materialului metalic. Pur și simplu, pentru că încă mai avem nevoie de valoarea k. și cea mai bună opțiune - este atunci când n și k pot fi setate pentru fiecare lungime de undă a întregului spectru vizibil.
Dar, din moment ce majoritatea trideshnikov nu știu cum să scrie propriile lor shadere, metalul utilizat pentru IOR, cu o valoare mai mare de 20, care oferă aceleași reflecții curba Fresnel ca pentru ecuația complexă.
Poate de aceea este imposibil într-un singur clic pentru a face reflecții V-Ray vopsite într-o culoare specifică (cum ar fi aur, cupru și alte metale).
O mai bună, desigur, ar fi în cazul în care astfel de expresii construit inițial în renderers. Poate că, în viitor, așa să fie.
dielectrici
Lumina se deplasează sub suprafața materialului sau reflectate depinde de unghiul de incidență al fotonului pe suprafață, iar indicele de refracție al materialului.
reflecții Atenuarea Fresnel - raportul dintre suprafața (oglinda) și subterane (difuză) reflecție.
Toate dielectrici au o reflexie Fresnel, deci ar trebui să utilizați întotdeauna Fresnel atenuare (Fresnel Fallof) pentru reflecțiile lor.
COEFICIENT Fresnel refracție este controlată de raportul dintre reflexiile în direcția camerei și reflexiile în direcția opusă camerei. Cu cât IOR, cea mai mică diferență.
reflecție Fresnel nu este o relație liniară, și pentru a le descrie folosind o curbă specială: flata la început și foarte cool, în cele din urmă.
Raportul dintre suprafața de bază (difuză) și (oglindă) reflexia suprafeței este determinată de regula Fresnel. În cazul de plastic roșu neted, care este un albastru înconjurat de regula Fresnel, obiectul va fi mai mult albastru de pe părțile laterale ale obiectului (unghiul de alunecare de incidență a luminii) și mai mult roșu pe părți ale obiectelor care privesc direct in camera (a se vedea figura de mai sus). Având în vedere că raportul dintre cele două valori, este clar că nu poate fi mai mult de una din aceste valori (legea de conservare a energiei).
Acest lucru este mai mult ca un oraș cu străzi acoperișuri albastre și roșii. Dacă te uiți la acest oras de la drum o oarecare distanță, vedeți numai un acoperiș albastru. Când zbura deasupra orașului cu avionul, vezi, de asemenea, o mulțime de străzi roșii. Dar, în același timp, valoarea acoperișurilor și a străzilor este întotdeauna aceeași.
reflecții speculare dielectrici niciodată pictat.
În cazul porțiunii dielectrice a luminii este întotdeauna absorbit - este fundamentul grafica pe calculator.
O altă parte a împrăștiate sub suprafața materialului. Anumite lungimi de undă sunt absorbite, colorarea astfel materialul într-o anumită culoare, în cazul plastic roșu. Acest caz este foarte aproape de o difuzie perfectă pentru un bine meritat-ar putea să descrie funcția Lambert W.
A treia parte a ricoșează de lumină / reflectată de suprafața materialului.
ecuațiile lui Fresnel nu au nimic de a face cu suprafața microgeometriile. Este doar o medie statistică a efectului cuantic. Ie folosind ecuațiile Fresnel descriu interacțiunile care depind de structura atomica a materialului.
Greșit să se gândească la „forma“ suprafața la acel nivel, deoarece lumina interacționează cu materialul numai de proprietățile electromagnetice ale materialului și nu din cauza structurii sale geometrice. De aceea, facem distincția între conductori și izolatori - acestea sunt destul se comportă diferit la nivel cuantic.
Astfel, se rezolvă proprietățile electromagnetice ale materialului (aproximativ) un foton (cu o lungime de undă) va afecta care trece prin material, dar unele este absorbit. Aceasta este ceea ce ne modelează folosind ecuațiile lui Fresnel.
Pe de altă parte, este microstructura de suprafață decide ce fel vor fi împrăștiate mulți fotoni. Acest lucru este modelat folosind BRDF.
Setarea Fresnel atenuare (pentru raze mentale și altele):
În primul rând începe să crească reflectanței partea opusă a camerei (la 90 de grade de reflecție), și numai atunci când ajung la maxim, va începe să crească reflecțiile spre camera (reflexie la 0 grade).
De asemenea, ar trebui să înțeleagă că este imposibil să se utilizeze o funcție Fresnel pentru suprafețe aspre. Faptul că funcția Fresnel funcționează numai pentru o suprafață perfect netedă.
Urmărite la un shader / material pe bază de știință, trebuie să aveți:
Fresnel comuta între efecte de suprafață și subterane.
- Slider absorbție-transmisie (color)
- rugozitate
- Adâncimea (așa cum poate pătrunde adânc în materialul luminii)
- expunere;
- motion blur (estompează în mișcare);
- adâncimea de focalizare (efect bokeh);
- balansul de alb;
- glare (flare), strălucire (strălucire), flare (flare), Bloom (halo). Traducerea corectă a acestor termeni, nu sunt sigur, deoarece toate acestea sunt, în esență, înseamnă același lucru. Așa că te aștept sugestii.
- aberație cromatică - urme colorate în jurul valorii de contrastante obiecte;
- vignetting - întunecare cadrului în colțuri ale imaginii;
- distorsiunea lentilelor.
Anamorfic Flare - Anamorfic palele luminoase din obiectiv
Bloom (Bloom) - halo
P.S. Femeia din imagine de la începutul articolului face parte dintr-un mare 3D-proiect „Asta numai această ultimă lucrare“ ceh Filip Novy. El a făcut-o în max 3ds (folosind redat raza mentală), textură și desene suplimentare în Photoshop. Modelul în ZBrush. Discutarea lucrării și lucrarea în sine aici.
25 raspunsuri la articol, „Știința de a crea 3D fotorealiste (chast6). metale realiste, dielectrice. Fresnel reflecție "
„Poate că este motivul pentru care este imposibil într-un singur clic pentru a face reflecții V-Ray vopsite într-o culoare specifică (cum ar fi aur, cupru și alte metale).“
- De ce nu putem? La exact un singur clic, eu o fac! De exemplu, pentru a face aur, culoarea materialului face aproape complet negru, iar culoarea reflexiei galben ușor verde-gri biți))) și reflectarea naturală ... tot aurul ala. Potrivit pentru imitație de aur, de exemplu, pe unele Realitățile cutscenes logo-uri și altele asemenea. Pe deplin de SETUP fin nu se poate spune, este posibil ca fotorealism trebuie să facă ceva pentru mai mult.
Despre IOR pentru metale și reflecții Fresnel am știut, dar niciodată nu citește interpretarea ... o abordare interesantă, chiar acum, voi încerca acest parametru afectează fotorealism ...
Wow. Tu trăiești - și să învețe Multumesc
Se pare că punctul culminant va fi colorat (nu alb), în cazul în saturație (saturație) de culoare în Reflectați slot este foarte aproape de limita (255).
Și totuși, în cazul în care valoarea Refl. glossiness este mică (0.66 ca la imaginea de tine) Saturația culorilor în slotul Reflect poate sau nu poate fi aproape de 255.
Dar, dacă aveți nevoie de o suprafață de oglindă a metalului, nu plin de noroi (ca în exemplul dvs.), creșterea Refl. glossiness ar trebui să fie însoțită de o creștere a saturație a culorilor în slotul Reflect.
Sper descris în mod clar ...
În opinia mea, esti abordare prea neînțeleasă, sau nu max + vray)))
Setări aproape în incapacitate de plată, așa cum a spus, aproape într-un singur clic culoare menyaetsya semnal luminos ...
Din câte știu eu (cred că ați scris în textul de mai sus), nu există nici o povrehnostey oglindă perfectă. Prin urmare reflecta să nu fie niciodată 255! și reflectă glosines, de asemenea, nu va Naven 1! Și acest lucru este probabil să se întâmple dacă pui în reflecta glosines 1 suprafață este perfect în oglindă, și obiectele pe care le otrazyatsya dobândesc încă o tentă gălbuie (în cazul nostru). Nu am fost niciodată pus 1, doar un minim de 0,99 și, astfel, vom putea observa un mic punct Illuminated-orbire, dar culoarea galbenă este direct ca o picătură de rouă, dar galben)))
„Dar, dacă aveți nevoie de o suprafață de oglindă a metalului, nu plin de noroi (ca în exemplul dvs.), creșterea Refl. glossiness ar trebui să fie însoțită de o creștere a saturație a culorilor în slotul Reflect. "
- Nu este pur și simplu un loc luminat (înroșire) va fi mai puțin.
Este ușor de văzut în max. Eu chiar nu prinde din urmă, nu che funcționează? Din anumite motive, am crezut că a fost aproape sigur că în ea, dar de ce nu ar stii asta?
„Metalele sunt pictate reflecție și dielectrici nu, pentru că de metal este mult mai mare decât absorbția unei anumite valori de lungime de undă la suprafața procesului de reflecție. De aceea, metal de culoare reflecție oglindă, în timp ce dielectricilor fără culoare. "
Este posibil, deși într-un fel de a explica. Cum adică „fără culoare“? BW ei chtoli? Și ce culoare reflexia de metal? Mă uit la reflectarea ceașca din plastic, ea dielectric, evident, aceasta reflectă cartela de culoare și cartea, am distinge culorile!
Dacă te uiți în bara de aur (într-un magazin mare, care a avut o mulțime de surse de lumină strălucitoare (IP) în jurul), atunci toate circuitele integrate vor fi în ea galben. În cazul în care, în același magazin să se uite la luminos șirag de mărgele de plastic roșu, toate circuitele integrate vor fi reflexii de aceeași culoare ca și acestea sunt în realitate - alb.