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Tutoriais - 3ds max avançado

Reflexo com dispersão

Um efeito muito bonito de material é o reflexo com dispersão, que acontece quando a luz se divide nos seus espectros básicos depois de refletir sobre uma superfície, gerando reflexos na cor do arco-íris.
É um material que fica muito bom em enfeites e detalhes metálicos, no caso de maquete eletrônica, mas também é muito usado em vídeo e vinhetas de televisão, como vemos em várias vinhetas da Rede Globo.
Controlando a direção do polimento você pode criar material de CD, com aquele reflexo característico e que se modifica de acordo com a posição do objeto em relação à luz, como acontece na realidade.
E aprimorando mais o mapa de polimento você pode criar material de selo holográfico, com aqueles reflexos coloridos em forma de estrela que brilham conforme a posição do objeto.
Usando a mesma técnica, mas sem dispersão, você pode criar diversos tipos de metais escovados como eu mostro no final.

Não é um material difícil de fazer, é até muito simples, mas tem um pequeno inconveniente, o 3ds Max não oferece um material decente para composição, a única opção é o Composite e não fica bom, dá para fazer, mas não fica como deveria.
Precisamos compor 3 Layers de material para fazer este efeito, mas felizmente o Mental Ray oferece um ótimo Shader para isso que já vem com o 3ds max, só que vem desligado, portanto, será necessário ligar este Shader para poder fazer, este é o único passo que pode ser mais delicado para os usuários iniciantes, mas está explicado detalhadamente no ponto onde ele será necessário.

Para iniciar precisamos de uma cena de exemplo, apenas para testar os materiais, você pode criar uma igual a minha, mostrada na imagem abaixo, ou pode baixar o arquivo que usei de exemplo com a cena pronta clicando no botão Download logo abaixo, mas só abre no 3ds Max 9 ou superior.
A cena tem um Box, dois Teapots e um Torus Knot sobre ele, um cilindro fino mais alto e levemente inclinado, duas luzes MR Area Spot, uma câmera e um Plane grande como piso.
No ambiente da cena eu apliquei uma imagem HDR, para ter o que refletir e não refletir o fundo preto do Max, já que vamos criar materiais reflexivos, é muito importante ter um ambiente adequado na cena e imagens HDR são ótimas para isso, você pode baixar várias na seção Texturas>HDRI aqui no site www.3d1.com.br.

Para os primeiros testes vamos isolar o Box, assim, testamos as configurações do material apenas nele e depois aplicarmos em toda a cena, para isso você deve selecionar o Box, clicar com o botão direito do mouse e escolher a opção Isolate, ficando apenas com o Box na cena, como mostra a imagem abaixo.
O próximo passo é a configuração do material, eu vou usar o material Arch&Design que só está disponível a partir do 3ds Max 9, pois ele é um material mais otimizado e fica bem mais leve.
Você pode fazer nas versões anteriores usando o material Standard e o Shader Metal (lume) como eu mostro logo depois, mas fica muito mais pesado no render.

Para fazer com o Arch&Design você deve selecionar uma esfera de amostra de material, clicar em Get Material e escolher o Arch&Design na lista do Material/Map Browser.
Nos parâmetros básicos do material você deve colocar a cor branca no Color e zero no Diffuse Level, pois o material não deve ter cor, apenas refletir, e para refletir ele precisa ser branco, já que preto absorve as cores e não reflete.

Em seguida coloque 0.7 no Reflectivity, para o material ter reflexo, poderia até ser 1 para ficar bem reflexivo, mas depende da cena, da iluminação e da posição dos objetos em relação às luzes, portanto, este é o valor que ficou adequado no meu exemplo, se ficar mais fraco ou mais forte no seu, você pode aumentar ou diminuir para ajustar.

Coloque 0.7 no Glossiness, para a reflexão ficar borrada, já que um material com dispersão não é perfeitamente polido e não gera reflexos perfeitos, são raros os materiais que geram reflexos perfeitos, espelho é um dos poucos.
Para poder borrar o reflexo você precisa colocar pelo menos 1 no Glossy Samples, mas 1 é muito pouco, coloque 6 para os nossos testes, no render final é bom aumentar para 10 ou mais.
Com baixo Samples o reflexo fica granulado, mas renderiza rápido, com mais Samples o reflexo fica suave, mas demora mais para renderizar.

Troque a cor do reflexo para vermelho.
Aproveite e habilite as opções Fast (Interpolate) e Metal Material, a primeira otimiza a reflexão borrada e deixa o render mais rápido, a segunda torna o material um Metal, que é o que estamos querendo.
Agora precisamos configurar a anisotropia do material, que é o recurso que vai permitir gerar o reflexo com dispersão.

Coloque 0.06 no valor do Anisotropy e 0.02 no valor do Rotation.
O Anisotropy faz o brilho ficar alongado e o Rotation define a direção deste brilho, modificando levemente a direção do brilho que vamos criar o efeito de dispersão.
Para terminar, ajuste os valores do BRDF, que é o recurso que define o Falloff do reflexo.
Coloque 0.9 no ?0 deg refl? e 1 no ?90 deg refl?, assim, a diferença do reflexo nas faces perpendiculares não será muito menor do que o reflexo nas partes paralelas, como acontece em materiais bem reflexivos.
Por fim, coloque 5.5 no Curve Shape e o material está pronto, deve ficar um vermelho escuro com um brilho vermelho claro alongado na esfera de amostra do material.

Para formar o efeito precisamos criar 3 materiais iguais, mas cada um com uma cor diferente no reflexo e uma orientação diferente no Rotation, assim, o brilho vai se dividir nestas cores e ter uma leve variação de orientação, gerando a dispersão.
Portanto, faça duas cópias deste material que acabou de configurar, em uma das cópias você deve trocar a cor do reflexo de vermelho para azul, também deve trocar o valor do Rotation para 0.98.
Na outra cópia você deve trocar a cor do reflexo de vermelho para verde e também deve modificar o Rotation para zero.
Assim como mostra a imagem abaixo com as configurações dois 3 materiais.
Se você não usa o Max 9 ou superior, não tem o material Arch&Design, neste caso você pode fazer um material muito parecido com o material Standard padrão do 3ds max e o Shader Metal (lume), mas ficará bem mais pesado no render, como eu disse no bloco anterior.





Neste caso você deve criar um material Standard com a opção Anisotropy na lista de Shaders, que aparece no primeiro menu, o menu Sahder Basic Parameters.
Em seguida coloque a cor preta no Diffuse, vermelho no Specular, zero no Diffuse Level, 200 no Specular Level, 10 no Glossiness, 95 no Anisotropy e 5 no Orientation, como mostra a imagem abaixo.





No canal Reflection você deve aplicar o Shader Metal (lume), colocar preto no Surface Material, 1 no Reflectivity, a cor vermelha no Reflect Color, habilitar o Blur Reflection, colocar 20 no Spread e 5 no Samples para teste, no render final precisa aumentar o valor do Samples para não ficar granulado.
Mas mesmo usando apenas 5 no Samples, o material ficará pesado no render com 3 Layers.





Para terminar você precisa criar os outros dois materiais iguais, como fizemos no Arch&Design, mas com as cores verde e azul no Specular e no Reflect Color do Shader Metal (lume).
No material azul você coloca -5 no Orientation e no material verde você coloca zero no Orientation, assim como mostra a imagem abaixo com a configuração dos 3 materiais.
Agora precisamos juntar estes 3 materiais para criar o material reflexivo com dispersão e isso será feito da mesma forma, tanto usando os materiais Arch&Design como usando os materiais Standard.
O problema é que não temos um material que permita fazer isso decentemente no 3ds max, precisamos de um Shader do Mental Ray que se chama Color Mix, ele é ideal para mesclar materiais e mapas e permite mesclar até 8 Layers.
Só que o Color Mix vem desligado, precisa ser ligado editando manualmente a livraria de Shaders do Mental Ray.

Não é difícil, mas se fizer alguma coisa de errado neste arquivo, o Mental Ray não vai mais funcionar direito. Salve a sua cena e feche o 3ds max.
Abra o Windows Explorer e acesse a pasta 3dsmax/mentalray/shaders_standard/include/
Dentro desta pasta estão as livrarias de Shaders do Mental Ray, faça uma cópia do arquivo Base.MI para um lugar seguro, é este arquivo que vamos editar e se tiver qualquer problema, é bom ter uma cópia da configuração original para substituir.

Abra o arquivo Base.MI que ficou na pasta Include e encontre o GUI do Shader Color Mix, se você teclar CTRL+F abre a janela de pesquisa, digite Color Mix e clique em Localizar.
Ele vai encontrar logo de primeira, se não encontrar, clique em Localizar novamente até chegar na parte mostrada na imagem abaixo, onde está o GUI do Shader Color Mix, que é a sigla de Graphic User Interface.

Veja que logo abaixo da linha onde está o \"category\", ?conversion?, tem a TAG \"hidden\", ela deve ser apagada para o Shader aparecer no Material/Map Browser, ficando como mostra a imagem abaixo.
Salve este arquivo e abra o 3ds max novamente, se não der nenhuma mensagem de erro, é porque você fez certo, se der alguma mensagem de erro do Mental Ray, você fez algo de errado, veja bem como deve ficar na imagem abaixo.
Agora que o Shader está habilitado, abra o Material Editor, selecione uma nova esfera de amostra de material e clique em Get Material, escolha o material Mental Ray na janela do Material/Map Browser.
Clique no Slot Surface no material Mental Ray e escolha o Shader Color Mix.

Ele tem diversos parâmetros.
O Number of Colors define o número de Layers que vai mesclar, no nosso caso serão 3, então, coloque 3 neste valor.

Os parâmetros a seguir são para definir o modo de mesclagem de cada um dos 8 Layers possíveis, depois vem o grupo com 8 Weights para definir a intensidade de cada um dos 8 Layers possíveis e por fim vem os 8 parâmetros de cores destes Layers.
Ainda tem o Base Color no final para definir o Layer base.

Como vamos compor com apenas 3 Layers, vamos usar apenas 3 parâmetros de cada grupo.
O Mode define o tipo de mesclagem como eu disse e ele aceita até 6 tipos diferentes, dependendo do valor que colocar.
Veja abaixo a lista de modos possíveis.

0 Blend
1 Mix
2 Add
3 Bounded add
4 Multiply
5 Bounded multiply
6 Replace alpha

Você pode usar modos diferentes em cada Layer e criar composições bem complexas, misturando os modos de mesclagem.
No nosso caso precisamos do Add apenas, portanto, coloque 2 no valor do Mode 1 e do Mode 2, pois o Mode 0 é o nosso Layer base e não deve ser mesclado com a cor preta que vem por padrão no Base Color.
Mantendo zero no Mode 0, o primeiro Layer ficará opaco e não será mesclado com o Base Color.

Agora precisamos ajustar a intensidade de cada Layer, que vem com zero por padrão, mude para 1 no Weight 0, Weight 1 e no Weight 2, para todos os Layers ficarem 100% visíveis.

Por fim, precisamos aplicar os materiais no lugar das cores, só que não vai aceitar receber um material direto no lugar das cores, apenas Shaders, portanto, precisamos converter os materiais para Shaders.
Clique no Slot na frente da cor preta do Color 0 e escolha o Material to Shader na janela do Material/Map Browser.
Faça o mesmo no Color 1 e no Color 2.

Agora, acesse o Material to Shader no Color 0 e arraste o material com reflexo vermelho que criamos no início, escolha a opção Instance.
Em seguida, acesse o Material to Shader no Color 1 e arraste o material com reflexo azul que criamos no início, escolha também a opção Instance.
Termine acessando o Material to Shader no Color 2 e arrastando o material com reflexo verde que criamos no início, também escolha a opção Instance.
Pronto, quando você coloca os 3 materiais nas cores do Color Mix, aparece o material metálico na esfera de amostra com um reflexo anisotrópico e colorido nas pontas.
Pois mesclamos as 3 cores básicas, que são vermelho, azul e verde (RGB), portanto, as 3 somadas fica um tom de cinza, criando o material metálico e não colorido, o mesmo aconteceria com o brilho se ele não tivesse uma leve variação na orientação, sendo assim, apenas o brilho fica com dispersão, que é justamente o que desejamos.

Aplique o material no Box e renderize para ver, deve ficar parecido com a imagem mostrada abaixo.
O brilho é criado com dispersão e forma as cores do arco-íris.
Veja que não precisamos criar 7 Layers, cada um com uma das cores do arco-íris, bastou usar as 3 cores primárias, pois durante a dispersão, o vermelho vai mesclar com o verde e criar laranja e amarelo, enquanto que o verde vai mesclar com o azul fazendo ciano, como mostra a imagem abaixo.
Agora saia do Isolate onde estamos apenas com o Box na cena, volte com todos os objetos e aplique o material em todos eles, menos em um dos Teapots, pois um deles serve como prova que o reflexo com dispersão não está sendo criado com artifícios de ambiente ou de iluminação, portanto, aplique um material comum em um dos Teapots, mostrando que ele não vai ter nenhum tipo de reflexo colorido no render, ficará com a sua cor e seu reflexo normal como foi definido no material.
Eu usei um material Arch&Design com o Preset Glossy Finish e com a cor vermelha.
Renderize a cena e veja, todos os objetos com o material reflexivo com dispersão criam o brilho colorido adequadamente, mas o disco não, pois não fica com o reflexo característico de CD, como mostra a imagem abaixo.
Isso acontece porque depende da orientação da anisotropia para poder criar o reflexo com aspecto de CD.
A direção da anisotropia define como o objeto foi polido, determina a orientação do polimento, que é justamente o que faz o brilho ficar daquela forma.

O CD é polido de forma circular e o material que criamos tem um polimento linear.
Você pode controlar a orientação da anisotropia, como já vimos na criação dos materiais, mas apenas com valores ela sempre ficará linear, para modificar a forma do polimento você precisa usar um mapa que defina isso, assim, a orientação pode variar de valor na mesma superfície.

Isso é feito com um mapa Gradient Ramp, portanto, selecione uma esfera vazia de material, clique no Get Material e escolha o mapa Gradient Ramp.
No Gradient Ramp você deve criar uma chave de cor na posição 25 e outra na posição 75.
Nas chaves das posições 25 e 75 você deve colocar a cor RGB=3, ou seja, quase preto.
Nas chaves das posições 0, 50 e 100 você deve colocar a cor RGB=18, ou seja, um cinza bem escuro, assim como mostra a imagem ao lado.

Veja o exemplo no final da imagem, se fosse usar preto no lugar do RGB=3 e branco no lugar do RGB=18, ficaria igual este exemplo. Não é o caso, pois com cores muito claras o brilho vai se distorcer demais, por isso que usamos valores próximos de preto, mas com este exemplo fica mais fácil de ver a configuração das chaves de cor.
Agora arraste este Gradient Ramp que configuramos para o Slot do Rotation nos materiais Arch&Design, tanto o vermelho como o azul e o verde.




Se você está fazendo com o material Standard em vez do Arch&Design, você deve arrastar este Gradient Ramp para o Slot Orientation do Anisotropy.




Em seguida, acesse o Gradient Ramp no material vermelho e coloque o valor 75 no item W do Angle que fica no menu Coordinates, como mostra a imagem ao lado.
Acesse agora o material azul e coloque o valor 105 no item W do Angle, assim, os brilhos não ficarão no mesmo lugar e terão uma diferença de 15 graus na orientação, criando a dispersão, caso contrário, o brilho ficaria branco com a soma das 3 cores.
Aplique este material no disco e renderize novamente a imagem. Agora você vê que o reflexo ficou correto no disco, parecido com o reflexo de CDs.
Veja que o reflexo só será criado quando o disco estiver numa determinada posição em relação à câmera e a luz. Se você modificar a posição da câmera, do disco ou das luzes, o reflexo não ficará igual, da mesma forma que acontece na realidade.
Portanto, se no seu exemplo não apareceu o reflexo de CD, modifique a posição do disco até ficar correto.
Seguindo este mesmo raciocínio você pode criar materiais com reflexos mais complexos, como é o caso do material de selo holográfico.

A base é a mesma, você só precisa modificar o controle da orientação da anisotropia, por exemplo, para criar o reflexo do CD usamos um Gradient Ramp que define o polimento circular do disco.

Se você aumentar o valor do Tiling em U e V no menu Coordinates, ficaria como se tivesse feito vários polimentos circulares um do lado do outro, ou seja, vai criar o reflexo igual de CD um do lado do outro, formando o material de selo holográfico como mostra a imagem abaixo.

Veja que o brilho varia de acordo com a posição do objeto em relação à luz, quando você girar o objeto, este reflexo vai mudar de posição, ?andando? sobre o objeto igual acontece na realidade.
Com este mesmo raciocínio, mas numa situação mais simples, sem dispersão, você pode criar muitos materiais metálicos com polimento distintos, como é bem comum em metais escovados.
Usando apenas um material Arch&Design na cor dourada ou mesmo um material Standard com anisotropia, você pode aplicar um Gradient Ramp para controlar a orientação do brilho e assim criar um material igual o mostrado na imagem abaixo.

Veja que na nossa composição com o material Mental Ray, usamos apenas o Slot Surface, que define o aspecto da superfície, não tem nada controlando os Photons, sendo assim, vai dar mensagem de erro de Store Photons se aplicar este material numa cena configurada com GI, só vai funcionar sem problema quando usar apenas Final Gather.
Se você vai configurar a cena com GI, é importante aplicar um Shader no Slot Photons para controlar os Photons do material.
Você pode ver como tratar os Photons de um material no tutorial \"Mental Ray parte 3 \" Shader Photon Basic e Diagnostic?.


No vídeo curso de Mental Ray da 3D1 eu explico detalhadamente todos os recursos deste render, você pode ver uma descrição dos capítulos do curso.

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Atoon Comentou em 24/08/2011 21:11 Ver comentário
Andre Vieira Comentou em 25/06/2011 15:34 Ver comentário

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