Tutoriais - 3ds max básico

Material Editor básico

Neste tutorial vamos começar a estudar o Material Editor, ele é praticamente um programa à parte dentro do 3ds max e oferece uma gama imensa de recursos. Depois do Max 3 o Material Editor melhorou muito, recebeu novos Shaders e novas funções, no Max 4 não houve modificações, a partir do Max 5 o Material Editor ganhou novos recursos, como o Translecent Shader e materiais exclusivos para o sistema de Radiosity. No 3ds max 6 houve a integração com o Mental Ray e o Material Editor ganhou diversos materiais e mapas exclusivos do Mental Ray. No Max 9 ganhou o material Arch&Design do Mental Ray, que é fisicamente correto e facilita a criação de materiais realistas. No Max 2011 o programa ganhou um novo Material Editor chamado Slate, que permite editar os componentes dos materiais por meio de Nodes, mas o Material Editor antigo continua presente e muito útil, pois é mais prático para criar e editar materiais simples.
Você acessa o Material Editor teclando M, a partir do 3ds max 2011 aparecerá o Slate Material Editor, mas você pode trocar para o Compact Material Editor no menu Mode.
Na imagem abaixo está a descrição dos principais ícones e funções do Compact Material Editor.

Antes de qualquer coisa, vamos definir o que é Material e o que é mapa de textura. O Material é a configuração de como a luz será tratada pela superfície do objeto que recebê-lo, o material tem brilho, tem realce, tem opacidade, tem relevo, tem reflexo, tem refração, tem vários atributos que fazem ele ser um ou outro material. O mapa de textura é apenas uma parte do Material, é somente uma imagem que será usada para controlar um destes aspéctos do Material, como a pintura por exemplo, assim, em vez de usar uma cor, usará uma textura, ou seja, uma imagem. Textura não tem as propriedades de brilho, realce, etc, pois é uma imagem tipo JPG, TIF, TGA, Bitmaps em geral, também podem ser imagens geradas por cálculos matemáticos, como os mapas Noise, Checker, Smoke, entre outros disponíveis no 3ds max. Estes mapas criados por cálculos matemáticos são conhecidos como mapa procedural.
Se você trabalha com o Mental Ray, o ideal é configurar o 3ds max para carregar os Slots do Material Editor com o Arch&Design, que é o principal material do Mental Ray.
Basta acessar o menu Customize > Custom UI and Defaults Switcher e selecionar a opção Max.mentalray no quadro do lado esquerdo, como mostra a imagem abaixo. Você ainda pode selecionar o padrão de interface no quadro do lado direito, abaixo aparece a imagem mostrando o padrão escolhido. Clicando no botão Set no rodapé da janela a configuração é aplicada, mas será necessário desligar o Max e ligar novamente para as configurações terem efeito.

Neste tutorial vamos abordar o material Standard, que é o material básico do 3ds max e também pode ser usado com o Mental Ray em cenas artísticas com iluminação Standard.
Também vale lembrar que eu trabalho com a correção de Gamma habilitada para ver as cores reais no Material Editor, portanto, pode parecer mais claro do que o seu Material Editor. Para configurar igual ao meu, basta acessar o Customize > Preferences > Gamma And Lut, habilitar e colocar o valor 2.2 no Gamma, no Input Gamma e no Output Gamma, além de marcar as opções Affect Color Selectors e Affect Material Editor.
Foi no Max 3 que o Material Editor ganhou o menu Shaders Basic Parameters, onde estão as configurações dos aspectos básicos dos Shaders do material Standard.



A opção Wire faz com que o Material \"pinte\" somente o Wireframe (Armação de arame) do objeto, em vez da surface é renderizado as Edges da malha 3D do objeto e você pode configurar a espessura no menu Extended Parameters.



O 2-Sided habilita a visualização das faces opostas do objeto, muito útil em materiais transparentes e também em Wire, como pode ver na imagem ao lado, pois sem o 2-Sided não aparece a armação de arame do lado oposto da esfera.
A opção Face Map faz as texturas do Material serem aplicas em cada face do objeto, como mostra a imagem ao lado. É ideal para criar materiais para partículas, pois normalmente cada partícula é uma face e assim a textura ficará igual em todas as partículas.

O Faceted retira o Smooth do Shader, mostrando as faces do objeto, como pode ver na imagem ao lado. É o equivalente a opção Smooth que vimos nas primitivas e em alguns modificadores nos tutoriais anteriores. Aplicando o material com Faceted sobre um objeto com Smooth, a configuração do material vai prevalecer e o objeto aparecerá facetado no render.

Até o Max 2.5 não havia o menu Shader Basic Parameters e o Faceted era chamado de Constant, ele era considerado um Shader, desde então não é mais e pode ser aplicado em qualquer Shader.
Do lado direito do menu Shader Basic Parameters está a lista de Shaders disponíveis no material Standard.
No render Scanline do 3ds max, Shader é o conjunto de propriedades que um material pode ter, ou seja, de acordo com cada Shader um mesmo Material recebe um conjunto de propriedades diferentes para configurar o seu aspecto.

No Mental Ray qualquer instrução que interfira no Render é chamado de Shader, portanto, no Mental Ray temos Shaders de lentes para aplicar efeitos nas câmeras, Shaders de luzes para controlar propriedades da iluminação, Shaders de Volume para aplicar efeitos volumétricos na imagem, entre muitos outros.
Escolhendo um dos Shaders na lista do menu Shaders Basic Parameters, o menu abaixo muda para receber as propriedades do Shader, como veremos abaixo, mas antes conheça os Shaders disponíveis.
O Anisotropic foi criado para gerar brilhos alongados como acontece em muitos metais e certos materiais, principalmente os que possuem alguma rugosidade.

O Blinn é um dos Shaders mais antigos e serve para criar a maioria dos materiais, pois gera um brilho circular que é o mais comum.
O Phong é o Shader mais antigo de todos e também permite criar a maioria dos materiais, repare que a diferença para o Blinn é muito pequena, pode ser notada na Backlight, a luz incidente na parte inferior direita da esfera de amostra.. O Blinn foi criado com base nele, é uma variação do Phong.
O Metal foi criado justamente para simular superfícies metálicas.
O Multi-Layer é um material que oferece dois controles de brilho para permitir a criação de brilhos complexos, é como se fosse dois Anisotropic somados, assim, pode simular uma superfície envernizada, criando o brilho do material e sobreponto com o brilho do verniz, por exemplo.

O Oren-Nayar-Blinn simula materiais porosos como borracha e tecido por exemplo, produzindo um brilho bem difuso e realçando as bordas do objeto com um tom mais claro.
O Strauss é outro Shader criado para simular superfícies metálicas.
O Translucent é um Shader para simular translucência simples, ou seja, aquela que acontece em objetos com pouca espessura, como uma folha de papel, por exemplo. Se colocar a mão entre uma luz e uma folha de papel, a sombra da mão na folha pode ser vista do lado oposto, pois o papel é muito fino e translúcido. O mesmo acontece em uma estátua de cêra, mas neste caso o Translucent não é adequado e o 3ds max não oferece um material que faça isso no Scanline, apenas trocando para o Mental Ray, pois assim terá acesso aos Shaders de SSS (Sub-Surface Scattering).
No menu Basic Parameters estão os parâmetros oferecidos por cada um destes Shaders para configurar as propriedades do material. Os itens no menu Basic Parameters mudam conforme o Shader que for selecionado, assim como o nome do menu, com o Blinn ele se chamará Blinn Basic Parameter, com o Anisotropic ele se chamará Anisotropic Basic Parameters, mas muitas funções são as mesmas em todos os Shaders.

O Diffuse define a pintura do objeto, você pode escolher uma cor clicando no quadrinho de cores, ou uma textura clicando no quadrinho cinza logo na frente. Neste último caso abrirá o Material/Map Browser para você escolher o mapa adequado e para carregar imagens de textura usa-se o mapa Bitmap, como explico no próximo tutorial. Por enquanto vamos ver os recursos do material.

O Ambient é um recurso usado em Fakeosity, ou seja, a técnica que simula iluminação real, para controlar a cor emitida pelo ambiente sobre o material, afetando o sombreamento do mesmo. Na técnica fisicamente correta o próprio Render calcula a luz ambiente e o sombreamento dos objetos, tornando esta opção irrelevante. Por padrão a cor Ambient vem lincada com a cor Diffuse, mas você pode quebrar o link clicando no ícone em forma de C do lado esquerdo. O ícone do cadeado quebra o link da aplicação de texturas, gerando um quadradinho cinza para aplicar uma textura independente na cor Ambient.

O Specular define a cor do brilho do material, se trocar para amarelo, por exemplo, o brilho ficará amarelo. Ainda pode aplicar texturas no brilho como em qualquer outro canal do material.
Veja mais abaixo o grupo Wire, no menu Extended Parameters, este menu aparece em todos os Shaders e no Size do Wire você pode configurar a espessura do Wireframe quando habilitar a opção Wire que expliquei acima. Ainda pode escolher se a medida será em Pixels ou nas unidades da cena marcando o Pixels ou o Units respectivamente.
Ainda no Basic Parameters, temos os parâmetros para definir o brilho do material, deixando com aspecto mais ou menos polido.

O Specular Level define o nível de brilho, o quanto que a superfície do material refletirá a luz.
O Glossiness define o polimento, ou seja, o quanto que a superfície é lustrada realçando o brilho e tornando-o mais agudo.
Veja o exemplo ao lado com valores diferentes de Specular Level para um mesmo valor de Glossiness, com zero não tem brilho, com 50 aparece o brilho sem muita intensidade e com 100 o brilho aparece mais intenso. O Specular level aceita passar de 100 para criar brilhos muito intensos.
Mantenha 100 no Specular Level e altere o valor do Glossiness para ver o resultado, o raio do brilho na esfera aumenta com valores baixos e diminui com valores altos, pois com alto Glossiness o material é bem polido e o brilho fica forte e nítido, enquanto que, com valores baixos o material não é muito polido e o brilho fica mais fraco e mais espaçado, portanto, neste caso é necessário diminuir o valor do Specular Level também para poder ficar adequado e realista.
O parâmetro Self-Ilumination permite simular um material auto-iluminado, por exemplo, uma placa de saída de emergência de um cinema, uma placa sobre um taxi, um Led de um painel, objetos que possuem iluminação.

No Max 3 o Self-Illumination ganhou a opção Color, que permite atribuir uma cor ou textura na auto-iluminação, pois até aquela versão só era possível atribuir um valor de zero a 100. Usando apenas o valor a auto-iluminação ficará homogênia, enquanto que, usando uma cor a auto-iluminação será mesclada entre a cor Diffuse e a cor do Self-Illumination.

Note que no render Scanline, o que vem habilitado por padrão no 3ds max, o Self-Illumination não cria iluminação de verdade, apenas simula não recebendo sombra no material e dando a sensação que é iluminado.
Renderizando com o Mental Ray este material realmente emitirá luz gerando sombras se o Final Gather estiver habilitado, que é o padrão. Neste caso geralmente usamos o Shader Glow aplicado no Self-Illumination para ter maior controle sobre a intensidade e coloração da luz, pois o Shader Glow permite aumentar muito a intensidade do Self-Illumination que vai apenas de zero até 100.

No Mental Ray também poderá criar o halo luminoso em torno do objeto habilitando o Output no F10 > Renderer > Camera Shaders, pois por padrão já vem com o Shader Glare aplicado, como mostra a imagem abaixo.
O Opacity define a transparência do material, 100 é opaco e zero é totalmente transparente.
Quando estamos criando materiais transparentes, reflexivos e refratários é muito útil ligar o fundo colorido do Slot de materiais, para identificar melhor a transparência, você pode ver o ícone que habilita o fundo do Slot na imagem do primeiro bloco deste tutorial.
Note que no material Standard a opacidade torna o material transparente sem gerar a refração, que acontece em vidros e em todos os materiais transparentes. Para isso é necessário aplicar um mapa Raytrace no canal Refraction, mais abaixo no menu Maps. O mesmo vale para a configuração do brilho no Specular Level, pois todo material com brilho certamente tem algum grau de reflexão, mas o reflexo não é gerado pelo Specular Level, você precisa aplicar um mapa Raytrace no canal Reflection do Material. Além disso, é necessário configurar o IOR da refração, ou seja, o índice de refração que é diferente para cada tipo de material. Na internet você encontra tabelas com IOR de materiais e até no Help do 3ds max, os mais conhecidos são água com 1.33 e vidro que varia entre 1.4 e 1.55. No material Standard o IOR fica no menu Extended Parameters com o nome de Index of Refraction.
No material Arch&Design, do Mental Ray, o Specular é controlado pelo reflexo, portanto, fica exato, além do Glossiness gerar reflexão borrada automaticamente, o que não acontece no material Standard. Esta diferença permite que a pessoa sempre crie materiais realistas, mesmo que não consiga reproduzir o material que ela desejava, com certeza absoluta o material resultante não extrapola as leis da física e não será um material irreal.
Uma questão muito importante na configuração de materiais transparentes é a cor do Filter, que está dentro de Extended Parameters desde o Max 3, pois nas primeiras versões ele ficava junto das cores Diffuse, Ambient e Specular.
A cor do Filter define a cor da sombra projetada por um objeto transparente, sem a configuração desta cor será difícil fazer um vidro bem colorido, por exemplo, e mesmo que faça, a sombra projetada por ele será cinza renderizando no Scanline. Para ajudar a realçar a cor da superfície e controlar a cor da sombra você deve colocar um tom mais claro do que o tom usado na cor Diffuse do material.
Além de usar uma cor como filtro da transparência, você também pode usar um filtro subtrativo ou aditivo. O subtrativo absorve a luz e torna mais escuro o que está atrás, como uma película de filme por exemplo. O Aditivo é o oposto, ele soma a luminosidade ficando brilhante e até incandescente, é muito útil na criação de efeitos com partículas, pois quando uma está na frente da outra gera brilhos intensos.
O Falloff é outra opção muito importante na configuração de materiais transparentes.

Ela permite variar a internsidade da transparência de acordo com a visão da superfície, por exemplo, quando está vendo de forma perpendicular, ou seja, olhando as faces de frente, elas ficam mais ou menos transparentes em relação as faces vistas de forma paralela. Para fazer um recipiente de vidro vai usar o In e aumentar o Amount logo abaixo, assim, as faces vistas de frente ficam mais transparentes e as vistas de forma paralela ficam mais opacas, como acontece nos vidros em geral. Mas para fazer um líquido colorido vai usar o Out e aumentar o Amount, pois quer simular a maior densidade no interior, que é menos transparente em relação as bordas onde a visão tem que atravessar menos líquido.
O parâmetro Soften pode ser percebido facilmente se aumentar bastante o Specular Level e deixar baixo o Glossiness, no exemplo ao lado eu estou usando 150 em Specular Level e 20 no Glossiness.

O Soften controla a suavidade da transição entre o ponto de brilho e o resto da superfície. Com valor baixo no Soften a transição é drástica e o brilho fica mais forte, com valor alto a transição é suavizada assim como o brilho. Antes do surgimento do Shader Oren-Nayar-Blinn era usado para simular materiais porosos e emborrachados.
Com isso que vimos até agora você já sabe trabalhar com os Shaders Blinn e Phong, pois os parâmetros dois dois são exatamente os mesmos. Agora vamos ver as diferenças para os outros Shaders no Basic Parameters.

O Shader Anisotropic permite criar materiais com o ponto especular alongado, ele possui três novos parâmetros, o Diffuse Level, o Anisotropy e o Orientation.
O Diffuse Level controla a intensidade da cor difusa, ou seja, da pintura. Com valores inferiores a 100 a cor difusa perde intensidade e escurece, com zero ficará totalmente preto. É ideal para criar materiais metálicos, pois um material como cromo ou prata, por exemplo, não tem cor, a sua cor é o reflexo de tudo que está em volta. Neste caso usaria zero ou algo próximo disso no Diffuse Level e aplicaria o mapa Raytrace no canal Reflection, mais abaixo no menu Maps. Usando valores maiores que 100 no Diffuse Level a cor difusa ficará mais intensa e saturada, pode ser útil para pequenas correções e para criar materiais auto-iluminados.

O Anisotropy é o recurso que controla o alongamento do brilho, aumente o Specular Level para deixar o brilho mais intenso e modifique o valor do Anisotropy. Com zero o brilho se comporta exatamente igual o Shader Blinn e Phong, mas com valores maiores ele vai se alongando até virar uma linha. É um efeito imprescindível em metais escovados, ruas molhadas, canos com pequenas rugosidades, entre outros.
O Orientation controla a orientação do brilho, mantenha o Anisotropy alto para ver claramente e modifique o valor do Orientation. Com zero o brilho fica na vertical, com 90 ficará na horizontal e com 45 ficará na diagonal, pois o valor está em graus.
O Shader Metal tem menos parâmetros que o Blinn e o Phong, como mostra a imagem ao lado.
Ele conta apenas com o Specular Level e Glossiness e nas cores tem apenas Ambient e Diffuse.

Aumentando o Specular Level e o Glossiness, o metal ficará polido e criará um ponto especular mais agudo, mantendo o Specular Level alto e diminuindo o Glossiness criará um brilho mais difuso igual metais acetinados. Se diminuir o Specular Level o material perde metalicidade e com zero ficará parecido com o Shader Blinn.
Vale lembrar que o Specular Level aceita valores maiores que 100 e quando aumenta o Specular Level a cor tende a ficar preta, pois como expliquei acima, um material muito reflexivo não tem cor, apenas reflete tudo que está ao redor, mas o material Standard não reflete automaticamente, portanto, é necessário aplicar o mapa Raytrace no canal Reflection, mais abaixo no menu Maps, assim verá o resultado com a reflexão e quando a cor ficar preta, na verdade estará refletindo bastante, enquanto que, quando aparece a cor definida no Color é porque o material está refletindo pouco.
O Shader Oren-Nayar-Blinn possui dois parâmetros a mais que o Blinn no menu Basic Parameters.
Ele tem o Diffuse Level, com a mesma função desta opção no Shader Anisotropic para aumentar ou diminuir a intensidade da cor difusa.
Mas ainda tem o parâmetro Roughness para controlar a porosidade do material. Já que este Shader foi criado para simular materiais porosos, o ideal é configurar o Specular Level e o Glossiness com valores baixos, como é todo material poroso. Depois aumente o Roughness para ver o resultado na esfera de amostra, o material parece emborrachado. Também é ótimo para tecidos.
O Shader Strauss possui poucos parâmetros, ele é ótimo para criar metais.
No menu Basic Parameters você encontra apenas a cor do material, o parâmetro Glossiness, para definir o brilho, e o parâmetro Metalness, para definir a metalicidade.
Aumentando o Glossiness o ponto especular ficará bem intenso e agudo, ao mesmo tempo a cor escurece e chega a ficar preto, pois materiais muito reflexivos não tem cor, da mesma forma que expliquei acima.
Aumentando o Metalness a cor escurece ainda mais e o brilho fica com a cor do material, mas como disse, os parâmetros básicos não criam o reflexo e precisa aplicar o mapa Raytrace no canal Reflection para ver o resultado junto com a reflexão. Assim perceberá que, com valor baixo no Metalness o material ficará cromado, sem receber a cor definida no Color, mas aumentando o Metalness o material receberá a cor definida no Color, isso mantendo o Glossiness alto, pois com o Glossiness baixo o material perde metalicidade e reflexão. Desta forma você pode controlar o nível de reflexão pelo Glossiness.
O Shader Multi-Layer é o mais completo, pois ele possui todos os parâmetros que já expliquei até agora, todos no mesmo Shader, além disso tem duas camadas de propriedades do brilho, permitindo criar brilhos mais complexos.






Essa é justamente e principal diferença, pois você pode escolher cor, Specular Level, Glossiness, Anisotropy e Orientation diferentes para cada canal de brilho.






Como disse acima, é ideal para simular materiais com camadas de verniz ou similares, já que pode criar o brilho do material em um canal e gerar outro brilho por cima para imitar o verniz.
Por fim, temos o Shader Translucent, disponível desde o 3ds max 5.
Ele foi desenvolvido para permitir a criação de materiais translúcidos, aqueles em que a luz consegue passar, mas não consegue levar as informações da imagem que está atrás, como um tecido de cortina ou uma folha de papel, por exemplo. Mas existem outros níveis de translucência, pois a própria pele humana é translúcida ou então uma estátua de cêra, mas estes dois casos são efeitos complexos de translucência e o Shader Translucent não permite reproduzir. Para isso é necessário habilitar o Mental Ray e usar um dos materiais de SSS que ele oferece. O Shader Translucent é adequado para simular translucência simples como no caso da cortina, da folha de papel ou mesmo uma placa de acrílico leitoso, pois são superfícies finas e homogêneas. Se tiver protuberâncias o Translucent não ficará adequado.
A maioria dos seus parâmetros são os mesmos dos demais Shaders, mas o Opacity foi movido para próximo dos recursos de translucência, pois todo material translúcido tem algum nível de transparência.
Na verdade os únicos parâmetros novos são o Translucent Color e o Backside Specular, pois o Filter Color é a mesma cor do filtro que expliquei acima no Shader Blinn, ela apenas saiu do menu Extended Parameters e veio para próximo da cor Translucent, já que todo material transparente precisa configurar a cor do filtro. O Shader Translucent não tem os recursos do Advanced Transparency no menu Extended Parameters.
O Translucent Color define a cor que filtra a luz quando atravessa o material, ou seja, que cor terá a superfície no local onde a luz está atravessando. O Filter Color tem a mesma função dos outros Shaders e deve ser configurado como qualquer material transparente.
O Backside Specular permite que o brilho seja mostrado na face oposta do objeto, é mais fácil de perceber diminuindo o valor do Opacity e aumentando o Specular Level.
Como disse, os materiais translúcidos possuem algum grau de transparência, para permitir a passagem da luz, mas é bem pouco para que não seja possível ver com nitidez os objetos que estão atrás. Lembre-se que não será gerada a refração e muitas vezes nem será necessário, pois a transparência é muito pequena, mas você pode aplicar o mapa Raytrace no canal Refraction para realmente produzir refração, da mesma forma que expliquei para os outros Shaders, porém, não será uma refração borrada como acontece no material Arch&Design do Mental Ray.

André Vieira

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new Comentou em 05/12/2014 21:10 Ver comentário
rogerionobre Comentou em 05/12/2014 19:33 Ver comentário
Andre Vieira Comentou em 25/06/2011 15:40 Ver comentário

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