Materiali

Con il contributo di
Alessandro Passariello

 

Spiegherò sommariamente cosa sono ed a cosa servono i materiali in grafica 3d.

Gli oggetti mesh introdotti in un mondo virtuale, per intenderci, cubo, cilindro ecc ecc, si presentano inizialmente in modo incolore, grigi. Lo shader (la superficie dell’oggetto) impostato nell’oggetto è solo ed esclusivamente di base, certamente renderizzabile ma non rende un’oggetto simile alla realtà.

shader

Nella fase produttiva è possibile sostituire lo shader (la superficie dell’oggetto) con un materiale che, per opacità, brillantezza, riflessione e altro, può simulare un materiale esistente nella realtà tipo legno, ferro, plastica ecc. Bisogna tenere a mente che il materiale nel mondo 3d, ad esempio il legno, non ci da le venature (tranne per alcuni tipo di materiale) ma consente di scegliere, ad esempio, se la superficie debba essere satinata o lucida, se essere trasparente come il vetro o avere le caratteristiche visive del velluto o dei metalli.

ball

Andando avanti nei capitoli avrete una panoramica sulla parte del software che gestisce i materiali e dei tipi di materiali utilizzabili.

Un altro aspetto molto importante di un oggetto è la possibilità si aggiungere una texture allo stesso.

Una texture non è altro che una immagine, o di un sistema procedurale, che viene aggiunto sulla superficie delle facce cosi da ottenere un modello solido con immagini che ne completano l’effetto visivo. Le texture di un oggetto si suddividono in texture immagini (aggiunta di immagine) e textrute procedurali (modello matematico). Un aspetto importante è che non possono esserci texture se non c’è un materiale applicato sull’oggetto.

Facciamo un piccolo esempio, un listello di legno a forma di parallelepipedo:

Introdotta la nostra mesh e modellata a forma di parallelepipedo, necessita adesso di un materiale che permetterà di dare l’effetto alla superficie, cioè, se questa devrà essere lucida, magari devrà sembrare legno laccato o un effetto opaco tipico del legno grezzo. Chiaramente, anche se noi diamo un color legno al parallelepipedo, un beige ad esempio, non sembrerà assolutamente un legno. Per donare al legno un effetto fororealistico introduciamo allora una texture, una immagine fotografica di venature del legno la quale, applicata al mostro oggetto renderà lo stesso simile al legno. Successivamente, grazie ad altri parametri, che vedremo, potremmo raggiungere effetti davvero sorprendenti in tema di realismo.

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Quando inizierete ad applicare la texture all’ oggetto mesh, noterete che l’immagine è stata introdotta seguendo una logica non di vostro gradimento e comincerete a chiedervi come poter “aggiustare” o meglio adattare questa texture che è applicata in modo arbitrario. Per fortuna esiste il modo ed è l’UV mapping, un sistema che permette di gestire le immagini applicate sulle facce del modello.

L’UV mapping è il sistema che gestisce la posizione delle immagini, idealmente un adattatore, cioè permette di gestire una immagine piatta su un solido 3d. In pratica con l’UV mapping apriamo il nostro modello 3d (dal punto di vista della proiezione dell’immagine) in un piano 2d, un esempio è la scatola…. prendo la scatola, la scucio, cioè, ne apro i lati e la metto su un tavolo, ci disegno su e poi la ricucio, la riassemblo.

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Il materiale in Blender regala all’oggetto mesh una serie di effetti visivi molto utili al raggiungimento del fotorealismo o di un obiettivo personale.

L’argomento sui materiali è molto vasto ed in questo caso parleremo dei materiali idonei ed usabili con il renderizzatore Blender Internal che non sono visibili se in un secondo momento scegliamo di utilizza il renderizzatore Cycles in sostituzione all’Internal.

Selezionato il motore di rendering Blender Internal, che dovrebbe essere già impostato di default, selezioniamo un oggetto mesh che si trova nella scena, o ne introduciamo uno, e andiamo nel pannello laterale Properties, clicchiamo sul pulsante Material dove troviamo:

– Tasto “Browse Material to be linked”: permette di richiamare i materiali creati ed assegnarli all’oggetto, presenta un tasto + per aggiungere altri materiali ed un tasto X per eliminare (evidenziato in rosso);
– Tasto “Use shader nodes”: per abilitare l’uso dei nodi (evidenziato in giallo);
– Tendina “data/object”: permette l’assegnazione del materiale in base a determinate varianti, mantenere in Data (evidenziato in viola);
– Suface: visualizza l’oggetto come un solido;
– Wire: visualizzazione in wireframe (visibili solo edge);
– Volume: permette agli oggetti chiusi di essere renderizzati come volume;
– Halo: permetta ai punti degli oggetti mesh di essere renderizzati come particelle.

Preview: permette, grazie alla rappresentazione su un modello, di capire come si sta comportando il materiale che è applicato al nostro oggetto. Presenta 5 tasti laterali che permettono di cambiare il modello rappresentativo in base alle nostre esigenze.

 

Diffuse: in Diffuse è possibile cambiare il colore dell’oggetto, l’intensità ed il tipo di diffusione dello shader che varia il degrado, qualità ed effetti della luce sull’oggetto (Lambert: morbido, Oren-Nayar: diffuse irregolarità, Toon: aree distinte tra luce e ombra, Minneaert: uguale a Lambert con aggiunta di un comando Darkness, Fresnel: permette anche il calcolo dell’angolo di incidenza delle lucesulla superficie.

 

 

Specular: è possibile cambiare il colore della luce riflessa, la sua intensità ed il tipo di modello per Specular Shader.  E’ possibile settare tra i modelli nel menu a tendina CookTorr: per superfici lisce (plastica, cuoio, ecc), Phong:: permette di controllare le dimensioni della riflessione (indicata per metalli), Blinn: aggiunge il controllo IOR per maggiore realismo in quanto permette un maggiore controllo per la riflessione, Toon: legato di norma al Diffuse Toon permetta una distinzione netta tra luce riflessa e ombre, Wardlso; permette di definire in modo dinamico il punto di luce.

 

 

– Ramps: comune sia a Diffuse e a Specular, quando attivata, permette di creare variazioni di colori.

 

 

 

Shading: permette di aumetare la luminosità dell’oggetto (Emit), la quantità di colore ricevuta dall’ambiente circostante (Ambient), la translucenza. Shardeless esclude il calcolo della luce e ombra sull’oggetto, Tangent: calcola in modo differente la diffusione della luce, Cubic: ammorbidisce lo stacco tra luce e ombra.

 

 

 

Trasparency: permette di rendere un oggetto trasparente. E’ un pannello dotato di diversi strumenti che entrano in relazione con la luce e l’ombra.
– Alpha: regola la trasparenza;
– Specular: regola la trasparenza delle luce riflessa sull’oggetto;
– IOR, Filter, Falloff, Limit, Depth e Gloss: in combinata permettono di avere l’effetto vetro desiderato (vetro sottile o spesso)

Si noterà che l’ombra non reagisce con la trasparenza, per fare ciò si deve mettere il il flag su Receive Transparent nel pannello in basso “Shadow”.

 

 

 

Mirror: permette di rendere un oggetto a specchio.

 

 

 

Subsurface Scattering: permette di creare superfici che appaiano più penetrabili dalla luce e se più o meno spesse vengono influenzate dalla luce. Ad esempio cere, pelle umana, tipi di frutta.

 

 

 

Option: contiene alcuni parametri, attivabili o disattivabili, che influenzano il materiale.