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3DCGについての初心者向けTipsなんか
鏡面反射について
2009-12-30 Wed 16:22
よそ様のブログで紹介して頂いたので、記念の鏡面反射の実験(記事書くの忘れてた…)
今まではアバウトでも使えていたんですが、調べてみてわかった事もチラホラ…

(とりあえず)
vidroで鏡や自動車のボディのような映り込みを表現したい場合は、マテリアルの「完全鏡面反射(Reflection)」を設定します。
今回は設定項目「Weight(RGB)」「テクスチャ(UV)」「相対屈折率(RGB)」の3つについて実験してみました。

実験用に球のオブジェクトと背景のHDRIを用意しました。
当たり前といえば当たり前ですが、マテリアルに反射を設定しても周りの空間にオブジェクトがなければ、映り込む像がないので鏡面効果が出ません。
最低でも鏡面設定したオブジェクトの他に一つくらいは映り込むモノを用意した方が良いでしょう。

ref01_0.png
とりあえず「拡散反射」Weight=0.8/0.8/0.8の白い球。

ref01_1-0.png
「完全鏡面反射」Weight=1/1/1 屈折率=0/0/0

これが完全なミラーの設定です。
この場合の屈折率=0は「屈折しない・反射しない」ではなく、全く逆の意味なので注意。
この設定にした時点で「鈍い鏡面反射」「拡散反射」「発光」の入力ボックスが選択不能になることからわかるように、材質が持つ色関係の設定を完全に排除して100%反射します。

※普段私たちが目にしている「物の色」は「光の各要素をどれだけ反射するか」によって決まるので、全ての光を100%反射する物体は色を持ちません(表現としてあってるかどうかはわかりませんが)。



屈折率のパラメタでミラーの強度を調整してみます。
以下、Weight=1/1/1で屈折率だけを変化させたサンプルです。

ref01_0.png ref01_1-1.png
左:鏡面反射なし、右:屈折率=1。ほとんど違いがわかりません…

ref01_1-2.png ref01_1-4.png ref01_1-8.png
左から屈折率=2、4、8

ref01_1-16.png ref01_1-32.png ref01_1-64.png

左から屈折率16、32、64
これ以上は屈折率=0と変わらないと思われます。

パラメタの設定範囲ですが、Weightは「0~1の実数」、屈折率は「実数」です。
鏡面の効果を調整する場合にWeightの調整をメインにするか屈折率をメインにするかですが、個人的には屈折率=0/0/0で固定してWeightを0~1の範囲で増減させた方が把握しやすいかなぁ…と思います。
まぁ、その辺りはいろいろ試して好きな方を使われるとよろしいかと。



たまには色つきのサンプルを出して見ます。

ref01_blue.png
青い球(拡散反射=0/0/0.8)。

ref01_blue_1-2.png ref01_blue_01-0.png
左:Weight=1/1/1 屈折率=2/2/2  右:Weight=0.1/0.1/0.1 屈折率=0/0/0
青い色のまま映り込みが入っています。

ref01_blue_1-8.png ref01_blue_06-0.png
左:Weight=1/1/1 屈折率=8/8/8  右:Weight=0.6/0.6/0.6 屈折率=0/0/0
どちらもミラーの強度が上がると色が薄くなります。



「テクスチャ(UV)」について

とりあえず定番のマスクとして
ref01_earth.pngsima.pngref01_earth2.png
反射させたい部分には白、させたくない部分には黒でマスクすると良いようです。

次に色つきテクスチャ
ref01_grassball.pngref01_glassball01.png=ref01_glassball02.png
中空のガラス球にカラフルなテクスチャで反射を指定したらシャボン玉に
…と思ったけどかなり微妙 (― ―;
もうちょっと設定詰めないとダメですな



ちなみにWeightや屈折率の値は三つ統一する必要はないので、変化をつけると面白い材質表現ができるかも。

ref01_blue_red_05-0.png ref01_black_red_01-16.png
拡散反射=0/0/0.8、Weight=0.5/0/0、屈折率=0/0/0 のピンク光沢の青い球
拡散反射=0/0/0、Weight=0.1/0/0、屈折率=16/0/0 の赤く輝く黒い金属
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