Свойства материала в закладке Material Trans

Слой «Material» содержит достаточно настроек для создания реалистичных материалов  поверхности геометрии. Свойства материала имеют две вкладки: Material Ref (Отражающий) и Material Trans (Пропускающий).

Первая вкладка содержит все атрибуты материала, которые влияют на способность поверхности отражать падающий на нее свет, такие как зеркальный, отраженный и рефлекторный. Вкладка Material Trans  контролирует количество света поглощенное материалом. Все эти настройки нужны, когда вам необходимо сделать прозрачный материал. Это может быть все что угодно, стекло, желе, пластик. В добавок ко всему есть возможность управлять SubSurfaceScattering (SSS). SSS в природе можно наблюдать в различных материалах, как пример можно рассмотреть человеческие уши, которые просвечиваются красным светом на солнце.) Здесь же, можно настроить свечение материала, задать цвет свету свечения и его интенсивность. Эта функция полезна для материалов светильников, рекламных конструкций таких как лайтбоксы и объемные буквы, свечение неона. 

В дополнение к этим свойствам, почти все свойства материала могут контролироваться через текстуры – посредством растрового изображения или процедурных карт. Добавить текстуру можно при помощи вкладки Add Layer, выбираем нужную и в колонке Effect выбираем нужный эффект. 

Layer (Слой). 

Чекбокс Enable включает/отключает выбранный слой без потери установленных настроек. Чекбокс Invert инвертирует слой. 

Blend Mode (Режим Смешивания) позволяет смешивать выбранный слой с нижним слоем в Shader Tree, так же, как смешиваются слои в Photoshop-е. Вы можете выбрать необходимое смешение во вкладке. По умолчанию установлено Normal, то есть, смешивание отсутствует. 

Opacity (Непрозрачность) позволяет делать слой прозрачным, чем меньше значение от 100%, тем слой более прозрачный. При установлении прозрачности, вы смешиваете выделенный слой с нижним слоем в Shader Tree.

Transparency (Прозрачность)

Transparency Amount (Степень Прозрачности): опция Transparency Amount контролирует прозрачность или непрозрачность материала. Значение 0% означает полную непрозрачность и отключает все настройки для свойств прозрачности. Устанавливая значение выше 0%, вы изменяете уровень прозрачности. При 100% материал становится полностью прозрачным.

Transparency Color (Цвет Прозрачности): опция определяет цвет при проникновении света через прозрачный материал. Так как многие материалы, такие как стекло, не должны рассеивать свет, цвет прозрачности используется для подкрашивания материала. По умолчанию, чисто белым считается материал, который при 100% прозрачности станет полностью невидимым, за исключением присутствия на нем рефлексов и бликов.

Absorption Distance (Глубина, Дистанция Поглащения): прозрачные поверхности иногда не имеют даже оттенка. Тонкие участки могут казаться бесцветными, в то время, как более толстые участки будут отсвечивать заданный цвет. Опция Absoption Distance контролирует глубину, на которую должен проникнуть луч внутрь материала, чтобы получить 100% Transparency Color. Глубина проникновения подчиняется закону Бэра, как в реальной жизни.

Refractive Index (Коэффициент, Индекс Преломления): опция показывает, как сильно преломляется луч света, перемещаясь внутри материала. Чем больше значение, тем сильнее преломляется луч. К примеру, значение коэффициента равное 1.0 эквивалентно прохождению луча через вакуум,  при этом луч абсолютно не преломляется. Увеличение значения до 1.333 будет аналогом прохождения света через воду. Эта опция позволяет настраивать материал с нужными свойствами прозрачности.

Dispersion (Дисперсия): является разницей коэффициентов преломления между разными длинами волн излучения. Чисто белый свет в природе содержит все цвета спектра, во время прохождения через сплошной объект, преломление волн различных длин создает эффект радуги. Вероятно, вы  видели как проходит яркий свет через призму. Этот эффект в  кристаллах обычно называется «пламя». В программе, значение этой величины считается как разница между наибольшим коэффициентом преломления (в фиолетовой части спектра) и наименьшим коэффициентом преломления (в красной части спектра). Нормальное значение дисперсии для стекла приблизительно 0.2, тогда как для бриллианта 0.44. Отрицательные значения дисперсии приведут к стандартной кривой.

Данную настройку можно применять при создании CD. Пример создания диска на форуме Luxology, где можно скачать сцену с примером.

Ниже на рисунке приведены примеры использования дисперсии со значениями (0.013); (5); (1); (0,5).

Refraction Roughness (Шероховатость Преломления): некоторые прозрачные материалы являются плохо просвечивающими или мутными – свет проходит через материал, но рассеивается таким образом, что делает объекты находящиеся за ним расплывчатыми или совершенно неразличимыми. Этот эффект можно увидеть у матового стекла, объекты расположенные близко к поверхности видны отчетливо, но при отдалении,  становятся едва заметными и плохо различимыми. Refraction Roughness вычисляет этот эффект фиксируя количество колеблющихся лучей на каждом преломленном луче и суммирует результат. Значение равное 0% отключает эффект, значения выше 0% повышает размытость объектов, видимых сквозь поверхность.

Refraction Rays (Лучи Преломления): опция определяет количество лучей, которое используется для вычисления преломления для Refraction Roughness. При увеличении коэффициента преломления Refraction Roughness, вам необходимо будет увеличить количество лучей для создания эффекта гладкой поверхности.

Первая сфера с параметром Refraction Rays 16, вторая 512. 

Dissolve Amount (Степень Растворения): опция позволит вам уменьшить видимость отображения объекта. Установка значения опции равной 100% сделает объект полностью невидимым.

Subsurface Scatetering (Подповерхностное Рассеивание, Рассеивание Подслоя или SSS)

Subsurface Scattering. SSS. (Рассеивание Подслоя, Подповерхности): это эффект отражения луча света, действующего внутри материала и «окрашивающий» материал до выхода луча на поверхность. Эта опция наиболее применима для таких материалов как мрамор, и необходима для создания реалистичных материалов из воска, или плоти. Subsurface Scattering так же помогает симулировать жидкости, такие как молоко, для придания им более реалистичного вида. В людях чаще встречается «SSS», когда тонкие области на ушах изменяются с красного на цвет кожи. 

Что бы понять, как это работает, возьмите любую геометрию, примените материал. В свойствах материала Diffuse Amount поставьте 0. Значение Subsurface Amount установите 30. Измените белый цвет, например, на зеленый. Теперь пробуйте менять значение Diffuse Amount на 2, 5, 10. Вы увидите, как цвет материала становиться более видимым. Важно понимать, что чем больше значения, тем менее реалистично будет выглядеть материал, хотя в некоторых случаях это может быть необходимым.

Subsurface Amount (Степень Подповерхности, Подслоя): SSS приводит к диффузному цвету материала. Subsurface Amount - процентное значение, которое определяет уровень диффузного цвета, вызванного SSS. Это следует помнить, чтобы задать проценты между Diffuse Amount и Subsurface Amount, в зависимости от того, какой эффект вы хотите добиться. Устанавливая большие значения  Diffuse Amount и большого значения Subsurface Amount,  может привести к неестественным эффектам.

Subsurface Color (Цвет Подповерхности, Подслоя):  это значение цвета, которое будет использовано для окрашивания луча света проходящего через материал. Эта настройка и Scattering Distance используются для определения глубины, которую должен пройти луч света для полного окрашивания.

Scattering Distance (Глубина, Дистанция Рассеивания): эта настройка определяет глубину, которую должен пройти луч света внутри материала, чтобы быть окрашенным в Subsurface Color.

Front Weighting (Фронтальная Развесовка, Плотность): это величина, которая устанавливает смещение для SSS лучей. При 50%, SSS лучи будут равномерно рассеяны спереди и сзади поверхности. Большие значения смещают рассеивание в направлении источника света, который их испустил, придавая восковый/плоский вид SSS, в то время как значения ниже 50% смещают рассеивание от источника света, делая эффект SSS менее видимым.

Samples (Выборка): контролируют качество подслоя. Увеличение этого значения улучшит качество эффекта, за счет скорости визуализации. Величина по умолчанию – 64.

Same Surface Only (Для той же Поверхности): при включении данной настройки, SSS работает так же, как и раньше, ограничивая лишь значение кэша. Это делается для предотвращения появления артефактов, которые могут проявиться на очень тонкой поверхности, либо при пересечении материала с материалом без эффекта SSS. Однако эта оптимизация не подходит при пересечении двух материалов с эффектом SSS , это приводит к появлению небольшой темной границы между ними, в этом случае настройку Same Surface Only необходимо отключить.

На рисунках виден эффект Subsurface Scattering. Для достижения необходимого вида, поэкспериментируйте с цветами и процентным отношением между Subsurface Amount и Diffuse Amount.

Luminosity (Свечение)

Luminous Intensity (Интенсивность Свечения): устанавливает яркость света, исходящего из поверхности. Другими словами, это настройка позволяет делать световые материалы. Светящиеся материалы стоит воспринимать как источники света, которые можно использовать при включенной функции Global Illumination (Глобальное Освещение). Luminous Intensity можно добавить цвет, используя Luminous Сolor. По умолчанию эта величина равна нулю, отключено. 

На рисунке установлен параметр от 0.1 до 1.0

Luminous Color (Цвет Свечения): это настройка, позволяет пользователю задать необходимый цвет для света, излучаемого материалом, при включенной Luminous Intensity.

---Ray Tracing (Трассировка Лучей)

Exit Color (Окончательный Цвет): Изначально, когда луч света достигает максимальной глубины точки преломления, по умолчанию, он имеет черный цвет, который будет возвращен, как окончательный.  Таким образом, в случаях, когда Scattering Distance имеет малое значение, появляются множество темных областей. Exit Color позволяет задать любой цвет, который будет применяться, когда луч достигает своего порогового значения, это позволяет  снизить количество темных пятен при низком значении Scattering Distance.