Tutorial IOR_materiais(3ds Max)

Ola pessoal da 3d1...boa noite a todos!! :) Estes últimos dias que tenho visitado o fórum deparei com perguntas dos nossos diversos participantes novatos e as vezes intermediários sobre a criação de materiais realisticos.Muitas das vezes para nao utilizar texturas pode-se se conhecer perfeitamente os recursos do Max criar materiais fisicamente corretos com o IOR(indice de refração). Muitos materiais têm uma bem caracterizada índice de refração, mas esses índices dependem fortemente sobre a freqüência da luz que se da em comprimentos de onda que de acordo com a faixa e que definem a cor dos materiais. As medições do índice padrão refratário são tomadas em linha amarela sódio D, 589 nanometres. Há também mais fraca dependências sobre temperatura(T), pressão(P) e outros valores físicos bem como sobre a composição exata do material. Para muitos materiais e condições típicas, no entanto, essas variações são o nível por cento ou menos. Assim, é especialmente importante para citar a fonte de um índice medição se precisão é necessária. Em geral, um índice de refração é um número complexo com tanto uma parte real e imaginária, em que esta última indica a força da absorção perda de um determinado comprimento de onda,assim, a parte imaginária é muitas vezes chamado a extinção coeficiente k. Esses prejuízos tornam-se particularmente importante, por exemplo, em metais em curto (por exemplo visível) comprimentos de onda; e deverá ser incluído em qualquer descrição do índice refratário. O que define o tipo de física do material e exatamente o seu índice de refração(IOR).A medida que muda seus valores começa a mudar a natureza da matéria fisicamente falando. O desvio que a luz sofre quando passa de um meio(n1) para outro(n2), depende da velocidade da luz nos dois meios. A grandeza física que relaciona as velocidades nos dois meios, é o índice de refração relativo (n21), que é definido como sendo a razão entre a velocidade da luz no primeiro meio (v1) e a velocidade da luz no segundo meio (v2): De acordo com alguns professores de Física quando o primeiro meio é o vácuo (v1 = c), o índice de refração que relaciona a velocidade da luz no vácuo com a velocidade em outro meio (v), é denominado índice de refração absoluto (n).A velocidade da luz no vácuo é c = 300.000 km/s e em outro meio qualquer é menor do que este valor. Conseqüentemente, o valor do índice de refração em qualquer meio, exceto o vácuo, é sempre maior que a unidade (n > 1). Exemplo: A velocidade da luz no vidro é v = 200.000 km/s. O índice de refração do vidro será: nvidro = c / v = 300.000 / 200.000 = 1,5 ;) Por meio de estudos de axiomas e postulados foram feitos cada calculo pra cada material que existia no nosso Planeta(alguns dos milhares e milhares) e montou-se uma tabela com as propriedades físicas de cada material.A seguir posto uma tabela com alguns desses valores. ;) Meio material Índice de refração (n) ar-1,00 água-1,33 vidro-1,50 glicerina-1,90 álcool etílico-1,36 diamante-2,42 acrílico-1,49 Tabela 1.0 -Os valores de índices de refração de alguns meios materiais. Dependendo da cor da luz incidente no "dioptro", temos diferentes índices de refração para o mesmo meio (tabela 2.0) Luz monocromática Índice de refração (n) de um cristal Violeta-1,94 Azul-1,60 Verde-1,44 Amarela-1,35 Alaranjada-1,30 Vermelha-1,26 Tabela 2.0- Valores de índices de refração de um cristal para diferentes luzes monocromáticas Observação: Os valores dos índices de refração da tabela 2.0 são valores para uma mesma radiação (mesma cor). A lei da refração recebeu o nome dos dois cientistas, Snell e Descartes porque apesar de terem trabalhado independentemente, chegaram à mesma lei. Através da reflexão total é explicado porque o brilhante apresenta um brilho intenso. Sendo o ângulo limite do diamante pequeno (L = 24o), a maior parte da luz que penetra no diamante sofre várias reflexões totais(espectro de cores), enquanto que a refração corresponde a uma pequena parte da luz. Outro fator, é que as pedras são lapidadas de tal forma que a luz incidente numa face seja totalmente refletida nas outras. A reflexão total também explica a "miragem". Quando o dia está muito quente no deserto ou em uma estrada asfaltada, o ar próximo ao asfalto ou à estrada apresenta densidade menor que nas camadas superiores. A luz, ao incidir sobre um objeto, sofre refrações sucessivas e quando chega às camadas de ar próximas às superfícies do asfalto ou do areia, sofre reflexão total, fazendo com que estas superfícies funcionem como espelhos. Você já deve ter observado esta formação de imagem na estrada; você tem a impressão que tem uma poça d'água na estrada... ;) Outra aplicação de reflexão total é a fibra ótica, que é usada nos sistemas de comunicação e na medicina para examinar internamente o corpo humano. É constituída de um fio muito fino de quartzo(1/10 mm de diâmetro, aproximadamente). Quando um feixe de luz penetra em uma fibra ótica sofre múltiplas reflexões totais nas paredes internas, fazendo com que a luz seja conduzida ao longo de uma trajetória qualquer. Resumo da nossa conversa: 1a. ponto: ÍNDICE DE REFRAÇÃO Para sabermos o índice de refração de um determinado material, seguimos a seguinte fórmula: Colocando na fórmula: a velocidade da luz no ar é de 300.000 km/h. Vamos supor que temos uma lente específica cujo material permite que a velocidade da luz através dele seja de 200.000 km/h. Logo teremos: n = 300.000/200.000 n= 1.500 (uma lente com índice de refração igual a 1,500). Vidros e resinas ópticas têm diferentes índices de refração e conseqüentemente diferem quanto a peso e espessura em função dessa diferença. Veja abaixo: O índice de refração influencia diretamente tanto na espessura quanto no peso(p) da lente. No caso das lentes positivas (ou convergentes) quanto maior o índice de refração, mais finas elas ficam no meio; já no caso das lentes negativas (divergentes) mais finas elas ficam nas bordas. Com relação ao peso, no caso das lentes minerais, quanto maior o índice de refração, mais fina e mais pesada fica a lente. Para resina e policarbonato, quanto maior o índice de refração, mais fina e mais leve fica a lente... ;) Bem pessoal sei que a conversa ficou meio "científica" mas e impossível de trabalhar com 3d e criação de materiais realisticos baseados nos IOR`s sem ter pelo menos um mínimo de informação em mente.No seu próprio Max voce encontra no "Help" uma lista completa dos IOR`s dos materiais bastando digitar IOR pra isso... ;) A conclusão que se pode tirar desse tutorial e que as experiências físicas precisam ser entendida por nos pelo menos para termos uma explicação lógica e racional do que estamos fazendo no Max; e essa nossa conversa vale nao somente para o software em si mas também para o render MR(mental ray) porque e um render fisicamente correto e o mesmo e baseado em muitas informações principalmente no quesito aplicabilidade dos materiais dos quais eu citei anteriormente. Bem pessoal...espero que agora com esse mini tutorial saibamos como e de onde vem o valor 1,30 pra agua e um IOR de 1,50 pro vidro(atraves dos calculos citados anteriormente).E através desses pequenos cálculos que descobrimos os IOR`s de cada material.E claro que essa e uma conversa mais física do que de CG propriamente dita mas acho que conhecimentos físicos sao importantíssimos quando se usa dos subterfúgios de um software tao fisicamente correto como e o nosso Max; afinal uma dose a mais de curiosidade científica não mata a ninguém e alem do mais todos somos um pouco CIENTISTAS aqui dentro... :) 8:) Abraços a todos e tenham uma ótima sexta...xau!! ;) "FORCA E CORAGEM SEMPRE"...

Poxa, bem loca essa parte de física brava, é legal saber pra ficar mais por dentro do que se trata esse IOR

Grande danilo_icf, blz meu amigo! Obrigado pela contribuição cara, uma das coisas que eu acho que facilita bastante na elaboração de uma cena é levar em conta aspectos físicos. E esse tipo de informação é sempre bem-vinda. parabéns pela iniciativa cara... Abraço!!!

Site sendo reformulado!!!

Poxa, gostei de ver isso aí Danilo! Sinto falta de teoria e fundamentos em muitas matérias sobre CG em geral por aí. Acho que quando alguém disponibiliza este tipo de conteúdo é um herói. Se um dia eu escrever um livro sobre CG eu vou focar na parte dos fundamentos, dos porquês. Parabéns pela iniciativa! []'s

Always Outnumbered, never outgunned! 3daulas.wordpress.com - Em construção.

oi pessoal estava navegando no site e achei este tópico aqui, que caiu como uma luva para minhas duvidas atuais... então resolvi perguntar a qualquer um de vcs : O IOR se entendi direito controla a propagação da luz sobre o material...é isso? :oops: .... por que por exemplo: sempre que trabalho com o preto eu sofro um pouco...tipo, tive que fazer um teto preto em um ambiente para um cliente, e só consegui que ele parecesse com um teto e não com um buraco negro, depois que aumentei o valor do IOR no refraction, mas neste caso eu só queria que a luz se refletisse mais nele, ou que ele absorvesse mais luz aí, então eu aumentar o valor do IOR resolveu, mas estou no grupo de estudos do zancanaro e ele pede na lista de materias um piso preto...bem, posicionei minha luz externa que seria a luz do sol de maneira que ela bata na persiana e a sombra da persiana bata no piso...quando coloco no piso um material bem preto e reflexivo ele não destaca as sombras da luz do sol que bate na persiana...e quando eu dimunuo a intensidade da cor preta ou o brilho do piso deixando-o mais fosco, eu percebo que a sombra logo se destaca mais...a pergunta é: Tem algum macete quanto a setagem da luz ou do própio material (aí imaginei que seria no IOR), quando se usa o material muito preto e brilhoso... Pois toda vez que uso o preto no piso, teto ou parede, pra que as sombras se destaquem nele sempre tenho que deixa-lo meio grafitado não tão preto...isso me incomoda.. :( Desculpa a falta de conhecimento.... mas não quero ficar mais com duvidas basicas assim...Um grande abraço pra todos e muito obrigada...

"A dúvida é o principio da sabedoria." Aristóteles

Cara. eu ainda não tinha lido esse tópico. E por acaso, achei por ai no google e voltei ao tópico porque, acho esse assunto de fundamental importância para todos que estudam e praticam 3d. Valeu, Danilo!

Quanto mais vc se determina a um objetivo, mais o universo conspira a seu favor.

O Danilo, exelente contribuição para tratar com realismo as criaçãoes. parabéns!

Vetrone O fracasso é um tempero indispensável ao êxito

muito bom, mas a questão da Ana Sales sobre o preto... seria bom se alguem que sabe ajudasse, por que também tenho esse problema com o preto.

Nunca usei materiais totalmente pretos, sempre deixe em um tom cinza bem escuro beirando o preto.

Pra quem nada espera o pouco muito representa.

A duvida da ana (se eu entendi corretamente) só acontece se a reflexão for controlada pelo IOR em vez de setar um BRDF manualmente, se não ele só vai fazer algum efeito se o material for transparente. O IOR determina o comportamento do raio de luz ao incidir em uma superfície. No caso de superfícies com transparência onde ocorre a refração do raio de luz, quanto mais o IOR for próximo de 1 (como o ar), menos o raio de luz vai ser perturbado, por outro lado quanto maior mais ele vai se desviar de sua trajetória original, por isso os objetos parecem distorcidos e mais próximos quando estão dentro d'água (IOR de 1.33). Já em superfícies opacas, o IOR determina seu BRDF, que é o comportamento do raio de luz conforme o angulo de incidência, a famosa reflexão fresnel. Quanto mais alto o IOR mais reflexivo é o material. Devemos sempre evitar aplicar uma cor difusa totalmente preto ou totalmente branco, esses seriam materiais em condições "ideais", aquelas que não existem na natureza. O material 100% preto absorveria toda a luz incidente, enquanto um 100% branco refletiria toda essa luz. Se ficou duvida, seria bom informar qual render e qual material está usando. Espero ter contribuido ao tópico que tem uma bela aula de física do Danilo.