Animación 3D, シェーディング: Materiales transparentes [ブログ実験] [ブレンダー]

任意のプログラムの編集や3Dモデリングでは、各材料の特性を定義する設定を持っている.

オブジェクトの透明または不透明度は、より複雑な機能はシミュレートの一つである.

透明なオブジェクトを処理するために私たちは、不透明度を測定した値を使用 (反して透明) . null値は、完全に透明なオブジェクトを表す, 最大値は、完全に不透明なオブジェクトに割り当てられているとき.

透明性は、材料を通過する光線の方向の変化を支配する別のパラメータに関連付けられています, 屈折率である; ソフトウェアは、これらの効果に基づいていシミュレートするための計算を行う “レイ·デ·スネル“.

別の1つの材料媒体から渡すときに屈折方向の変化が波を経験している. それらは異なる屈折率を有する2つの媒体の界面に斜めに入射波と、そして場合にのみ発生する. 波動伝播の屈折変化速度を発信. (ウィキペディア)

屈折の法則 (レイ·デ·スネル) (フエンテウィキペディア)

この法律は、別の媒体からどの方向を変える光の光線を教えてくれる, 水から空気への例えば, つのメディアを分離面の法線に対して所定の角度で入射することにより, と、次の式に従ってモデル化されています:

$n_1\sin\theta_1 = n_2\sin\theta_2\$

どこ:

n1は第1の媒質の屈折率=,
入射角θ1=,
その手段として、屈折率n2は=
屈折の角度θ2=.

屈折と反射効果

オブジェクトに透明度を適用することは、3つの異なる視点から見るべき:

変形視症
光と色の混合物
シャドウキャスト

私たちが何を意味するかをより詳細に見てみましょう.

変形視症

屈折の目に見える効果は、画像の歪みである.

我々はガラスに鉛筆を入れて、分割しているように見えるときに単純な例が見られます.

以下の配列で, 第1屈折した後、無屈折効果のために一定の値を用いて同じ画像を算出する.

私たちは、この現実の例を参照するために実際に難しくなっ, から “ゲシュタルトの法則“, 特定の経験に関連するもの, 我々は、ペンが連続であることを言うと、この視覚効果の我々の認識は部分的にキャンセルします. 絵と我々は認知干渉を受けずに観察することができます.

光と色の混合物

透明な表面に使用する色は、明らかにオブジェクトの色を変更. 照明の各チャネルを追加または減算, これらの成分を含有するか否かに応じて.

以下の画像では、基本色キューブのそれぞれの色の半透明のプレートを重ね合わせるの効果を観察することができます;

色の組成物または混合物は、それぞれの場合の計算のモードによって異なります, それは、単純な解析モデルに基づいて結果を予測することが重要である.

シャドウキャスト

影のキャストは、そのを排除フェードすることができます “硬度”. このぼかし効果は、複数の光源がある場合に発生し, だけでなく、大気の影響に関連しているかもしれません, 光線は懸濁粒子または粗い表面上で発生するランダムなバウンスが原因と衝突.

最初の興味深いケースは、窓のあるシーンで発生. 透明な領域の光の影になり, その効果を逆転させる.

複数重なり合う透明フォームは現象光屈折を作成した場合, 影は、その軌道を変えることができるので、.

影が物体色の一部になり, シーンの色と合流; レイトレーシングでスーパーサンプリングによって平滑化する場合 (いくつかの線が各点について計算される, 非常に近い) ぼかしは、塗料スプレーに似て発生.

影や屈折のレイアウトのように, 鏡面反射は、レイトレーシングを使用して行われ. ことができます “反映する” 他の面で, 色を追加 (照明).

ブレンダーを使用したアプリケーション

Blenderは2を持つことができます “モード” 透明性の効果をシミュレートするためにレンダリングする:

のScanLine: 光の点からの投影でバッファシャドウ.

レイトレーシング: Rayは、観察者の位置からトレース.

プラスチックの観点から, モデルをレイトレーシングすると明るい画像を生成する, そして現実的に屈折と反射の効果をシミュレートすることができる唯一のものである.

見ること “光と影” 我々は、透明度を変化するチャネルへのアプローチを行っ “アルファ” 材料, 不透明度を判定する.

彼らの極端な値は不透明なため、0と1の半透明のガラスである. そこで我々は、実際の値の範囲で管理 [0,1]

OHPフィルムの計算は、ブレンダーを組み込んだ計算2つのモードのいずれかで活性化されなければならない.

結果における最も単純な, だけでなく、その計算で最速, モードです “スキャンライン” ているシーンが点灯しているドットが決定する時点から予測されている; 技術は、光の異なる点からの突起で構成され、バッファに格納されている (メモリ) 彼らから見た各点までの距離, その後、ポイントは表すことであれば分析するシーンをレンダリング “見て” ルスまたはnoで, その場合には影.

アクティブにするには “スキャンライン” ボタンを選択してください “ZTransp” 材料の特性を決定するタブの上に位置する.