Tutorial tratto dal Wiki Blender

Materiali: rappresentazione della superficie di un tavolo

Per modificare lo schermo di default presentato all'avvio di Blender. è possibile scegliere tra una varietà di impostazioni:

Model
un layout per agevolare la creazione di oggetti,
Animation
un layout adatto per il processo di animazione,
Sequencer
un layout per modificare le scene di un filmato,
Scripting
un layout per consentire al programmatore di produrre script in linguaggio python,
Materials
un layout per la creazione di materiali.

Nella casella della barra degli strumenti superiore, a destra del menu Help, aprire il menu e scegliere: 3 - Material.

Materiali

l'area di lavoro assume l'aspetto seguente:

L'area di lavoro è suddivisa in tre sottofinestre. Sul lato destro compaiono i pannelli dei materiali, sul lato inferiore la time line.

Questa impostazione prestabilita può essere modificata.

Modifiche all'impostazione predefinita


Fig. 3




Panoramica

L'azione di default, assegnata al pulsante centrale del mouse (rotella), è di ruotare la vista quando la rotella viene tenuta premuta e il mouse viene spostato nella finestra.

Si propone di modificare questa impostazione da rotazione della finestra a panoramica della finestra, mediante il procedimento qui descritto:

  1. portare il puntatore del mouse sulla linea inferiore del menu principale, e trascinarla verso il basso, in modo da scoprire le opzioni di Blender (riquadro 1 - fig. 4)

  2. premere il pulsante View & Control (riquadro 2 - fig. 4)

  3. nella sezione Middle Mouse Button Premere Pan View (riquadro 3 - fig. 4)

Si ricordi di riportare il menu nella sua posizione originale, per coprire la finestra delle opzioni.


Fig. 4

Modifica della vista della finestra


Fig. 5

La vista di ciascuna delle sottofinestre può essere cambiata (ved. Fig. 5)

La vista in una finestra può essere cambiata in quella che è più comoda per il lavoro che si intende eseguire.

Per salvare le impostazioni all'interfaccia di Blender premere Ctrl+U

Approccio alla simulazione di un materiale

Nella foto viene mostrata la superficie di un tavolo che si vuole riprodurre.

L'interpretazione della visione di ciò che si tenta di riprodurre è il modo migliore per iniziare la creazione di materiali e texture.

In questo esercizio si tenterà di riprodurre la superficie di una scrivania.

La luce giunge su una superficie direttamente dalla sorgente luminosa oppure da un'altra superficie che la riflette. Quindi nella scena dovrebbero essere presenti più luci. Inoltre una superficie diffonde in tutte le direzioni la luce che la colpisce.

Alcune radiazioni di certe lunghezze d'onda però vengono assorbite e quelle diffuse mostrano il colore della superficie.

Alcune superfici mostrano anche una piccola zona intensamente illuminata dove si concentrano i raggi luminosi della sorgente, come avviene su una carta patinata.

Nell'esempio proposto, oltre alla luce inserita di default che rappresenta la luce del sole proveniente dalla finestra della camera, inserire altre due luci, che rappresentano la luce diffusa dalle pareti e la luce artificiale nella stanza. Disporle intorno alla scena inquadrata dalla telecamera, come mostrato in fig. 6.

La luce 1 rappresenta la sorgente luminosa esterna (Il sole) che illumina l'ambiente attraverso la finestra.

Le luci 2 e 3 rappresentano l'effetto di illuminazione, per riflessione, provocato dalle pareti della stanza.

Il modello di partenza del tavolo può essere preso da questo link e salvato sul proprio computer.

Introduzione ai materiali

Eliminare il cubo dalla scena di default e, in vista dall'alto, aggiungere un piano.

Il piano è selezionato automaticamente. (assicurarsi che non vi siano altri elementi selezionati).

Per selezionare il piano:

Fare clic con il tasto destro del mouse sull'oggetto da selezionare (in Object mode), i suoi bordi diventano rosa.

Nel contesto di shading, sub contesto dei materiali, nel pannello Links and Pipeline premere il pulsante Add New (ved. Fig. 7).


Fig. 7

Verrà creato un nuovo materiale (di colore grigio) per l'oggetto selezionato.

Diffuse shading (colore generale del Materiale)

Nel pannello Material si impostano le componenti RGB del colore. (ved. Fig. 8)

Per assegnare il colore al materiale si preme il pulsante Col.


Fig. 8

Ci sono tre modi per specificare il colore:

  1. si possono far scorrere i cursori delle componenti R, G e B

  2. si possono introdurre esplicitamente i valori numerici delle gradazioni di colore

  3. si può fare clic sulla casella bianca a destra del pulsante per aprire la tavolozza dei colori e specificare, con un clic del mouse, quello da scegliere.

Il colore della superficie del tavolo si ottiene con la seguente combinazionie RGB (Fig. 9):


Fig. 9

Queste gradazioni di colore sono state ottenute dopo numerose prove.

Premere il tasto F12 per avere il rendering.

Salvare periodicamente il lavoro.

Quando si avanza in un progetto è conveniente salvare il lavoro nelle sue varie fasi di avanzamento, postponendo un numero progressivo al nome del file.

Specular Shading (La zona brillante del materiale)


Fig. 10

Una superficie, a seconda del materiale, mostra un bagliore provocato dalla sorgente luminosa, ad esempio su una bottiglia si noterà da qualche parte il riflesso della finestra da cui proviene la luce. Questo fenomeno è indicato con il termine specular shading.

I modelli diffuse shader (diffusione della luce o colore del materiale) e specular shader (area in cui si riflette la sorgente luminosa) si scelgono nel pannello Shaders.

Il modello di default, Lambert per il Diffuse shading e CookTorr per lo Specular shading, sono buoni per rappresentare un tavolo.

Anche le impostazioni nella sezione specular shader per Spec = 0.50 e Hard = 50 sono adatte (ved. Fig. 10).

Nessuna superficie reale è veramente liscia, priva di rughe o uniformemente colorata.

Per dare la sensazione che la superficie sia costituita di una certa sostanza bisogna introdurre delle irregolarità nel disegno della superficie, o comunque dei segni della lavorazione, dell'usura, ecc. Ciò si ottiene con le textures.

Textures

Blender consente di applicare fino a 10 strati di texture entro un materiale.

Dall'osservazione della superficie ci si accorge che, a parte una sottile polvere, ci sono delle variazioni di colore che formano una venatura del materiale.

Restando nel contesto di shading, passare al subcontesto Textures. (Ved. Fig. 11)


Fig. 11

Nel pannello Textures clic su Add New.


Fig. 12

Nella prima delle 10 caselle compare un nome di default (Tex) (ved. Fig. 12)

Aprire la casella elenco a discesa Texture Type (dove compare None), selezionare Clouds. (Ved. Fig. 13)


Fig. 13.

Nel pannello Clouds Cambiare i seguenti valori Noise Size=0.158 e Noise Depth=3.

Tornare al subcontesto dei materiali. (ved. Fig. 14)


Fig. 14

Appena il materiale possiede una texture compaiono molte altre opzioni. Ci si deve chiedere:

In che modo la texture viene associata alla superficie e verrà proiettata?

Quale sarà la dimensione e la direzione della proiezione?

Quale interazione avviene tra la superficie e la texture?

Mapping (Associazione)

L'associazione di default è chiamata FLAT cioè superficie piatta. È proprio il caso della superficie liscia del tavolo.

Accedere al pannello Map Input e assicurarsi che siano premuti i pulsanti Flat, X, Y, e Z (Impostazioni di default).

Dimensione e orientamento

Sebbene sia già stato impostato il valore Noise Size nel pannello Texture, nella scheda Map Input si ha un ulteriore controllo della dimensione e dell'orientamento della Texture.

Modificare il valore della proprietà sizeY = 10.00.

In questo modo la Texture sembrerà stringersi ai lati dell'asse Y dando l'impressione di una variazione della densità della granulosità del materiale.

A questo punto il rendering dell'immagine è:

Blender non ha ancora informazioni sufficienti riguardanti la texture, per cui le ha attribuito un colore viola.

Interazione tra la Texture e il materiale sottostante

Nel pannello Map To nel subcontesto dei Materiali premere il pulsante Col e lasciare Mix nella casella a discesa.

Fissare le gradazioni di colore R=1, G=0.916, B=0.710.


Fig. 15

Adesso il rendering dell'immagine è il seguente:


Fig. 16

Una superficie realistica ha delle irregolarità, come conseguenza dell'usura o dell'invecchiamento. Inoltre il materiale non è completamente liscio, ma possiede delle rugosità

Poichè per ogni materiale ci sono 10 caselle vuote per associare altrettante texture, c'è spazio per aggiungere una texture granulosa al materiale.

Nel pannello Texture nel subcontesto dei Materiali (ved. Fig. 17), Cliccare nella casella vuota sotto alla texture appena creata (Tex) e premere il pulsante Add New per creare una nuova texture.


Fig. 17

Fare clic nella casella vuota al di sotto di quella appena creata, Fare clic sul pulsante Add New per creare una nuova texture in quella casella.

Il nome che viene assegnato alla nuova Texture è Tex.001

Passare al subcontesto Texture. Nel pannello Texture aprire la casella Texture Type e scegliere Wood (ved. Fig. 18),


Fig. 18

Accanto alla casella Texture Type compaiono i nomi delle texture. Rinominare la prima Texture diffuso e rinominare la seconda venatura. (ved. Fig. 18)

I nomi alle Texture si possono assegnare solo dopo che sono state create.

È sempre una buona regola usare, anche per i materiali e le texture, nomi evocativi del loro significato, in modo che sia sempre possibile rintracciarli facilmente.

L'osservazione attenta della superficie mostra che la venatura del materiale è formata da 2 zone. Ci sono alcuni larghi anelli concentrici che sono leggermente più scuri.

All'interno di questi ci sono piccole macchie scure che formano una spiccata rientranza del legno.

Per definire l'aspetto degli anelli, nel pannello Wood devono essere premuti i pulsanti RingNoise, Sin e SoftNoise. Mentre le caselle numeriche devono avere i seguenti valori: Noise Size=0.250 e Turbolence=16.10. (Ved. Fig. 18)

Tornare al subcontesto dei Materiali (ved. Fig. 19).


Fig. 19

Nel pannello Map To deve essere premuto il pulsante Nor.

Questo si riferisce alla Normale ad una superficie che, in presenza di altre Texture, simulerà la presenza di profondità nel materiale. Non sono delle reali profondità ma servono a dare un aspetto più realistico della rugosità del piano. Queste rugosità, quando la luce colpice il tavolo, si manifestano come ombre.

Premere anche il pulsante Stencil.

Questo agisce come un filtro per tutte le texture elencate dopo di questa texture nelle caselle del pannello Texture. Il pulsante Neg premuto applica il filtro Stencil di inversione. In tal modo sulla superficie del materiale ci saranno delle minuscole macchioline e la superficie originale comunque viene mostrata.

Modificare i valori nelle caselle Size (valori determinati per tentativi successivi):

Oltre alle anteprime che si possono vedere nel pannello (ved. fig. 20) premendo in successione i 6 pulsanti:


Fig. 20

si può avere un'anteprima nella finestra 3D premendo SHIFT+P. (ved. fig. 21)


Fig. 21

L'anteprima può essere ridimensionata.

Effetti multipli da una singola Texture


Fig. 22









Finora si è usato un solo effetto per una texture. La prossima Texture rappresenterà una venatura più sottile della superficie della scrivania.

Con l'oggetto selezionato passare al subcontesto Texture (Ved. Fig. 22).

Aggiungere una nuova Texture con le seguenti impostazioni:













Mapping


Fig. 23

Nel pannello Map To i pulsanti Col e Nor sono già premuti. (ved. Fig. 23)

Applicare un colore marrone scuro:

Assegnare il valore alla casella numerica Nor = 8.00.

A questo punto il render è




Fig. 24

Si ricordi che la texture applicata inizialmente al materiale aveva lo scopo di aggiungere una variazione al colore della superficie.

Il legno di un albero si trasforma perchè è soggetto alle intemperie e cresce mentre le stagioni si susseguono. Tutto ciò si manifesta con variazioni nel colore del legno.

La texture cloud applicata ad un colore procura alla superficie un aspetto prossimo alla realtà.

Le Texture hanno anche una proprietà per deformare le texture inserite prima di esse. Quindi adesso si imposterà un valore di curvatura per la venatura del legno. (ved. Fig. 24)

Osservare il rendering dell'immagine.

Riflessioni sul materiale


Fig. 25

Le superfici illuminate mostrano una piccola zona che riflette la luce proveniente dalla sorgente luminosa. Ma le superfici reali, lucide o di vetro, riflettono anche parzialmente gli oggetti circostanti. Blender ha un eccellente motore RAYTRACE.

Questo traccia un raggio che dalla telecamera raggiunge l'oggetto e poi torna fino alla sorgente luminosa, quindi calcola la riflessione, la rifrazione e l'assorbimento della luce.

Il tempo impiegato per eseguire questi calcoli incide sulla durata del rendering

un altro metodo per calcolare le riflessioni è chiamato Env(ironment).

Impostare il RayTrace nel materiale

Per usare il Raytracing si deve impostare il motore di rendering affinchè usi quel motore, e si deve abilitare il materiale ad usare l'effetto Ray Mirror.

Per default il RayTrace è già impostato, ma finora, durante i vari rendering, non lo si è notato, perchè le superfici non erano abilitate al RayTracing.

In casi simili, si consiglia di disattivare nel motore di rendering il calcolo del RayTracing.

Al momento la scena non ha niente da riflettere. Si decide di riflettere il colore delle pareti che circondano il tavolo. (Ved. Fig. 25)

Selezionare il subcontesto World e cambiare il colore.

Il colore delle pareti, amato dagli architetti e dai decoratori di uffici, è il magnolia, questo, come tutti i colori, assorbe una certa quantità di luce e ne riflette una parte.

Impostare:

Nella foto di riferimento, sul tavolo è appoggiato anche l'alimentatore e quindi contribuisce alla creazione di ombre e riflessioni.

Nel file fornito come modello base l'immagine dell'alimentatore si trova nel layer 2.

Tenere premuto shift (per lasciare aperto anche il layer 1) e fare clic sul pulsante numero 2 per aprire il layer 2.


RayTrace


Fig. 26

Fig 27

In questa sezione si abiliterà la riflessione nel materiale del tavolo.









Effettuare il rendering per osservare il risultato delle ipostazioni.

Texture

Una superficie reale possiede macchie e graffiature in conseguenza di molteplici cause.

Una prima sorgente di macchie è il pulviscolo atmosferico o il contatto con sostanze liquide. La polvere si accumula nelle sottili fratture del materiale, trasportata anche dalle mani e da altri oggetti. Inoltre una superficie mostra anche segni di invecchiamento dovuti all'usura. Su un tavolo, inoltre, si è soliti incollare adesivi asportabili che comunque lasciano tracce di colla.

Si simulerà la presenza di una macchia prodotta da un bicchiere bagnato. In generale si possiede un'immagine che si vuole trasformare in Texture, ad esempio la foto del segno bagnato sul tavolo lasciato da una tazzina. Per applicare l'immagine alla Texture ci sono 2 strategie:

Ci sono 4 metodi per proiettare un'immagine su una superficie:


Quando le forme sono complesse, cioè non assimilabili a sfere, cubi, piani o tubi, è meglio usare il mapping UV.

Associare una texture al materiale

Nel caso del tavolo l'associazione Flat è la più adatta.

Texture da un'immagine

Scaricare, sul proprio computer, la seguente immagine, che rappresenta la macchia lasciata da una tazzina di caffè:

salvarla nella stessa cartella del file su cui si sta lavorando.

Texture

Con riferimento alla figura a lato

Orientare e ridimensionare un'immagine

Ritornare al subcontesto dei Materiali per definire l'associazione tra la texture e la superficie del tavolo.

Nei pannelli Map To e Map Input si accettano le impostazioni di default, tranne il modo di miscelazione che viene impostato al valore Add nella casella a discesa del pannello Map To.

L'immagine della texture (come si può vedere; effettuando il rendering) copre tutto il piano, bisogna ridimensionarla e spostarla in un punto opportuno.

Il tipo di associazione ottenuto si chiama Orco (ORiginal COordinates) che in Blender è il default.

Impostare le seguenti proprietà (size=dimensione e offset=posizione) nel pannello Map Input:

Altre utili proprietà del pannello Map Input sono:

Bisogna ricordare che le proprietà Warp e Stencil, che vengono ereditate dalle texture successive a quella per la quale sono state create, provocano una deformazione della macchia. Per evitare che la texture macchia erediti le proprietà Warp e Stencil si possono riordinare le texture.

Nel pannello Texture i pulsanti con l'icona di una freccia rivolta verso l'alto e l'altro con la freccia rivolta verso il basso svolgono l'operazione di copia e incolla.

Copiare tutte le texture di una casella verso il basso e spostare la texture macchia in prima posizione. Anche se la Texture macchia compare due volte non è un problema, la copia può essere usata per ottenere un effetto speciale.

Togliere il segno di spunta alla seconda copia della texture macchia.

Selezionare la prima texture macchia. Assicurarsi che nel pannello Map To siano premuti pulsanti Col, Ref e Spec, assegnare il valore alla Proprietà Var=0.266.

Per eliminare lo sfondo nero dell'immagine della texture passare al subcontesto Texture e nel pannello Image selezionare CalcAlpha e UseAlpha.

La parte nera dell'immagine diventa trasparente.

Tornare al subcontesto dei materiali ed effettuare il rendering.

Adesso si sfrutta la presenza della seconda copia della texture macchia.

Ognuna delle texture ha le sue proprie impostazioni Map To.

La proprietà Stencil assegnata a una texture, maschera alcune aree delle texture successive. Lo Stencil non si può modificare per le texture successive, ma il Warp si può modificare.

Nel pannello Texture Selezionare la casella della Texture immediatamente prima dell'ultima texture macchia

Nel pannello Map To premere il pulsante Warp e assicurarsi che il valore fac(tor) sia 0.00.

Riflessi

Il colore nero dell'alimentatore poggiato sul tavolo significa che il materiale assorbe tutti i colori senza rifletterli. La superficie liscia e lucida su cui è appoggiato mostra la forma dell'oggetto. Ciò si può osservare se il materiale dell'alimentatore viene impostato su shadeless.

L'alimentatore è un cubo con le facce suddivise e ridimensionate in modo che gli spigoli sembrino smussati e riflettano la luce.

Colore

Selezionare uno dei due fili dell'alimentatore e, nel pannello dei materiali, esaminare le schede Material e Shaders

Si nota che il colore Spec del materiale è stato cambiato dal bianco al celeste. Conferisce al materiale un aspetto simile alla gomma. Questa scelta si può spiegare con le leggere variazioni di colore che si osservano nel punto in cui si vede la luce riflessa dal materiale.

Lo stesso si potrebbe dire del colore Mirror, ma poichè questo materiale non usa il Ray Mirror, non serve cambiare il colore.

Esercizio:

Se si osserva il pannello dei materiali mentre è selezionato l'alimentatore si vede che ci sono 2 immagini Texture extra. Queste sono state create fotografando l'etichetta reale e alzando il contrasto in un programma di fotoritocco. Poi si è ottenuta una copia in bianco dell'etichetta, allo scopo di usarla come un filtro e una mappa speculare.


Per verificare l'apprendimento di quanto descritto, posizionare l'etichetta dalla posizione di default alla posizione opposta.

Ruotare e ridimensionare in scala l'etichetta in modo che appaia al centro dell'alimentatore. Si deve riuscire a leggere la prima riga dell'etichetta.

Un piccolo suggerimento: nella scheda Texture del contesto Texture c'è il pulsante Rot9(0). Inoltre si usi il pulasnte size della scheda Map Input per evitare che l'immagine venga riflessa specularmente.