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Tutorial Blender - Materiali (materials) e Textures, le basi - 04

 

 

 

 

ATTENZIONE - NOTA IMPORTANTE --- Questo tutorial è stato realizzato con la versione 2.49 di Blender; dal 24 Novembre 2009 è invece disponibile la versione 2.5 di Blender, che introduce importanti novità soprattutto dal punto di vista dell'interfaccia utente, per cui questo articolo verrà lasciato per motivi "storici", ma potrebbero esserci delle differenze tra gli elementi discussi o mostrati e la nuova versione del software.

 

Salve a tutti,

questa è il quarto articolo della serie dedicata a materiali e textures in Blender.

Questa volta ci occuperemo degli ombreggiatori, o shaders, dei materiali, o perlomeno della scheda Shading con materiali “non Halo”; parlerò delle schede Material e Shading per materiali Halo tra qualche puntata.

 

Create una scena con semplici fonti di illuminazione Lamp, che non proiettano ombre, due cubi che condividono lo stesso materiale, un material con le impostazioni di default, eccetto il colore diffuso, impostandolo ad esempio rosso, un piano senza materiale associato e una telecamera, necessaria per i rendering veloci. Vi ricordo che è possibile lanciare un rendering veloce mediante lo shortcut F12.

 

Selezioniate uno dei due cubi, aprite il pannello di Shading, selezionate il sottopannello Material Buttons ed individuate la scheda Shaders, argomento di questa puntata.

In questa sede NON verranno trattati gli aspetti matematici che stanno alla base degli shaders (questi video non sono dedicati alla teoria della computer grafica), ma solo i risultati visibili in Blender. Gli shaders definiscono come implementare, come realizzare i riflessi diffuso e speculare di un materiale. Un buon uso degli strumenti di questo pannello può portare alla creazione di materiali realistici o di effetti davvero particolari.

 

Analizziamo il pannello: sulla sinistra, in colonna, abbiamo due menù combo, il primo, in alto, per selezionare il tipo di shader per il riflesso diffuso; il secondo, più in basso, ci consente di scegliere l'ombreggiatore da utilizzare per i riflessi speculari; l'aspetto finale sarà dato, dunque, dalla combinazione degli ombreggiatori scelti, che comunque verranno presi tutti in esame.

Accanto ai menù combo abbiamo degli slider sempre presenti, Ref per lo shader di diffusione e Spec per quello dei riflessi speculari.

Ref sta per Reflection, riflessione, ed indica appunto l'ammontare dell'energia -luminosa- riflessa da questo materiale; Spec indica, invece, il “grado di specularità”, diciamo così, del materiale; al variare di questo valore, in generale, varierà la dimensione della “macchia” del riflesso speculare sul materiale.

 

Possono esserci altri slider, sotto Ref e Spec, dipende dal tipo di shader scelto; per il momento, comunque, esaminiamo le voci SEMPRE presenti nella scheda, per cui osserviamo la colonna di pulsanti posta a destra.

  • TangentV permette di effettuare l'ombreggiatura basandosi non sulle normali a vertici e facce ma sulle tangenti, un sistema che torna particolarmente utile per simulare i riflessi con i sistemi particellari, in particolare erba e capelli, e SOPRATTUTTO per simulare superfici metalliche.

  • Shadow, se attivo, come di default, fa sì che il materiale possa ricevere delle ombre, e visualizzarne gli effetti, mentre...

  • .. TraShadow permette di ricevere ombre trasparenti;

  • Only Shadow, poi, renderizza le ombre sul materiale come valore Alpha; provate, ad esempio, ad attivare tale opzione e Ztransp, in Links and Pipeline, e a lanciare un rendering, per vedere l'effetto.

  • Cubic, se attivo, implementa un'interpolazione di tipo Cubic, appunto, tra i colori sulla superficie degli oggetti, per ottenere sfumature migliori.

  • Bias, se attivo, permette di evitare alcuni problemi che si verificano, durante il rendering, in presenza di ombre ray.

Più in basso, abbiamo il campo testuale GR, che sta per Group: qui possiamo specificare un gruppo, e il materiale in questione verrà illuminato solo dalle fonti di illuminazione appartenenti a tale gruppo; ad ogni modo, qui specifichiamo il nome del gruppo, ma per attivare tale opzione dobbiamo cliccare sul pulsante Exclusive.

 

Piccola parentesi: per creare un gruppo, ed associare un elemento ad un nuovo gruppo o ad un gruppo esistente, dobbiamo spostarci nel pannello Object, sottopannello Object Buttons, ed individuare la scheda Object and Links, in genere la prima. Per creare un nuovo gruppo, e collegare l'oggetto in questione a tale gruppo, o collegare l'oggetto ad un gruppo esistente, clicchiamo su Add to Group e scegliamo la voce che ci interessa: Add New per creare un nuovo gruppo, o il nome di un gruppo esistente.

 

Selezioniamo nuovamente la mesh col materiale da modificare e torniamo alla scheda Shaders del pannello Material Buttons.

  • Tralu sta per “Translucentezza”, un riflesso diffuso presente sulle porzioni della mesh non illuminate; aumentando tale valore, nell'anteprima della scheda Preview, potete vedere, infatti, un riflesso colorato anche sulla parte in ombra dell'oggetto.

  • Amb sta per Ambient Color. Qui possiamo decidere quanto, in che misura, il colore Ambientale, un colore particolare, definito in una scheda del sottopannello World, dovrà influenzare il colore della mesh. Sul sottopannello World, e sul colore ambientale, torneremo tra qualche puntata; di default, comunque, tale colore è nero, ed in genere si utilizza un valore basso per il parametro Amb, tranne per esigenze particolari, ovviamente.

  • S Bias sta per Shadow Bias, un Bias extra da applicare ai bordi delle ombre, se presenti.

  • Emit, se diverso da zero, fa sì che il materiale emetta luce propria, rendendolo visibile anche in assenza di fonti di illuminazione. Questa illuminazione, comunque, agirà solo sulla superficie degli oggetti, non illuminerà gli altri oggetti vicini, per cui l'effetto non sarà uguale a quello ottenuto con delle fonti di illuminazione vere e proprie.

  • L Bias è un fattore da moltiplicare, eventualmente, al valore impostato in S Bias. Impostare come valore 0, che poi è il valore di default, farà sì che Blender ignori tale fattore moltiplicativo.

 

Adesso torniamo al menù combo contenente i vari ombreggiatori per i riflessi diffusi, ed esaminiamone le varie voci; alcune presenteranno degli slider extra, per impostare alcune caratteristiche, comunque nella maggior parte dei casi i significati dei nomi saranno ovvi.

  • Lambert è l'ombreggiatore di default, e non fornisce slider ed altri controlli extra.

  • Fresnel implementa uno shader ove l'ammontare della riflessione diffusa di una superficie dipende dall'angolo di incidenza dei fasci luminosi che la colpiscono. Lo slider Fresnel definisce la “potenza”, l'ammontare dell'effetto, mentre Fac sta per Factor e rappresenta il fattore di blending. Consiglio di fare varie prove, con vari valori per Fresnel e Factor, per analizzare i vari esiti.

  • L'effetto di Minnaert “parte” da quello di Lambert, ma rende più o meno scure porzioni della mesh. L'entità della modifica va impostata mediante il nuovo slider Dark, cioè oscuro, appunto. Dark con valore 1 produrrà lo stesso effetto dell'ombreggiatore di tipo Lambert; per valori inferiori avremo superfici più chiare nelle zone in ombra, mentre per valori maggiori avremo superfici più scure.

  • Toon implementa un'ombreggiatura davvero poco realistica, anzi il nome sta proprio per “stile cartoon, fumetto”, con passaggi da luce ad ombra netti e colori “piatti”.

  • Oren-Nayar introduce un minimo di approccio fisico al materiale, infatti il campo extra Rough, rugosità, tecnicamente dovrebbe indicare il grado di rugosità, di granularità del materiale.

 

Passiamo agli ombreggiatori per i riflessi speculari:

  • CookTor è lo shader di base per i riflessi speculari. E' possibile contollare l'ampiezza dell'area del riflesso mediante lo slider Hard: a valori bassi corrisponderanno aree ampie, e viceversa. L'effetto prodotto è quello di un riflesso particolarmente “dolce”, con intensità e colori sfumati, non uniformi, e bordi non netti.

  • Phong produce effetti molto simili a quelli realizzati mediante CookTor; c'è una certa differenza tra i due, a livello di algoritmo sottostante, ma a livello visivo i due metodi producono risultati simili, ed hanno pure lo stesso parametro di controllo, Hard.

  • Blinn rappresenta, per i riflessi speculari, quello che Oren-Nayar era per i riflessi diffusi: un approccio “fisico” al problema, introducendo il parametro Refr, l'indice di rifrazione del materiale; in realtà, con questo parametro non viene simulata la proprietà fisica di rifrazione, che va implementata mediante Ray Transp, come vedremo nella prossima puntata, quanto un calcolo dei riflessi speculari basato sulla legge di Snell.

  • Wardiso è utilizzato per simulare i riflessi sui materiali plastici. Dispone di un parametro extra, rms, che consente di definire l'ampiezza e, nel contempo, la sfocatura del riflesso: a valori bassi corrisponderanno aree piccole ma nette, uniformi, con riflessi ad alta intensità, mentre a valori alti corrisponderanno aree grandi ma di intensità debole e con i bordi sfumati.

  • Toon implementa l'effetto di riflesso speculare “da cartone animato”, con riflessi perlopiù piatti, uniformi. Le dimensioni del riflesso speculare vanno impostate con lo slider Size, mentre con lo slider Smooth è possibile sfocare i bordi, per rendere più dolce, meno netto, il passaggio dalla zona del riflesso speculare a quella del riflesso diffuso.

 

 
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