Materiales

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Tutorial: materiales 0. 1. 2. 3. 4. 5.

Objetivos de este tutorial Configuración de la escena Panel de materiales Creando una biblioteca de materiales Panel de texturas Aplicar varios materiales a un mismo objeto

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0. Objetivos de este tutorial El objetivo de este tutorial es aprender a crear materiales con Blender y a comprender el significado de las opciones más importantes con el fin de que el alumno sea capaz de crear nuevos materiales cuando los necesite para sus animaciones. También aprenderemos a crear efectos especiales mediante sistemas de partículas, luces y transparencias. Aunque la creación de materiales con Blender es todo un arte que puede alcanzar cotas de complejidad notables, vamos a ceñirnos a la creación de materiales más sencillos para aprender los principios básicos.

1. Configuración de la escena Antes de empezar a crear los materiales, vamos a configurar la escena para conseguir la mejor visualización posible. En primer lugar, vamos a hacer que el cubo que aparece en la escena vacía crezca hasta convertirse en una habitación dentro de la que tendremos todos los objetos; de momento, que englobe la luz y la cámara iniciales. Para que no nos moleste iremos al panel Object → Draw → Drawtype → Wire y así sólo se dibujará la estructura alámbrica del cubo. A continuación crearemos a Suzanne, la mascota de Blender (Add → Mesh → Monkey). Pasamos a Object Mode y la suavizamos (Editing → Set Smooth). Con esta cabeza vamos a ir probando diferentes materiales. Cambiando a vista de cámara (View → Camera o tecla 0 del teclado numérico) veremos lo que ve la cámara; vamos a girar a Suzanne hasta que quede mirando a la cámara. También es conveniente que aumentemos un poco el tamaño de Suzanne para que los resultados se vean mejor.

Por último vamos a configurar la iluminación, otro elemento fundamental para conseguir los resultados buscados. Seleccionamos la lámpara, y en su panel Shading desactivamos Shadow and Spot → Ray Shado para que no produzca sombras. La bajamos para que quede a la altura de las cejas del mono. Por último, desde la vista superior duplicaremos la lámpara mediante la opción de menú Object → Duplicate (o Shift + D), con lo que aparecerá una copia de la lámpara que deberemos colocar, con el botón izquierdo del ratón (BIR) al otro lado de Suzanne. La situación actual debería ser, más o menos, la siguiente:

Con esta configuración iremos creando materiales e iremos visualizando cómo quedan en nuestro modelo. Samir Kanaan - Tutorial de Blender - EUETIB UPC

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Si en el menú superior hacemos Render → Render Current Frame (o F12) veremos cómo queda nuestro modelo con la configuración actual. Por defecto los objetos que creamos no tienen asociado ningún material, así que Blender les asigna una apariencia gris bastante neutra.

2. Panel de materiales El botón de sombreado (Shading) contiene en realidad varios paneles. En este apartado veremos el panel de materiales, que contiene la mayor parte de controles y ajustes necesarios para crear nuestros materiales. En este apartado vamos a probar los más importantes sobre Suzanne, para tener una idea del significado de cada control y poder así entender cómo están hechos los materiales que utilicemos y, por supuesto, aprender a crear nuestros propios materiales. Si seleccionamos a Suzanne y abrimos el panel Shading, veremos poca cosa porque, por defecto, no está asociada a ningún material. Dentro de la caja Links and Pipeline hay un hermoso botón Add New que es el que nos permite crear un nuevo material y empezar a trabajar con él.

Como se ve en la figura, por defecto hay cinco cajas (aunque si os fijáis en las pestañas quedan algunas más ocultas, que más adelante utilizaremos). Vamos a ir estudiando cada una de ellas y a probar sus características más importantes.

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Preview: permite ver cómo quedará nuestro material aplicado a diferentes formas (plano, cubo, esfera, etc.) que se pueden seleccionar con los botones correspondientes.

Material: características generales del material. Lo más importante de esta caja es que podemos cambiar el color del material. También se encuentra aquí el parámetro alfa (A), que controla la transparencia del material.

En el ordenador creamos los colores combinando rojo (R), verde (G) y azul (B) en distintas proporciones. Probad a cambiarlos para conseguir diferentes colores. También podéis pinchar en el recuadro gris y elegir otro color; moveos fuera de la ventanita para terminar. Como podéis observar, hay tres botones para elegir el tipo de color: • Col (color): el color normal del material, llamado color difuso porque la luz que incide en el objeto se difumina. • Spe (specular): el color especular del material. Algunos materiales, típicamente los metales, reflejan de forma directa parte de la luz que les llega, produciendo los reflejos que todos conocemos. Esos reflejos pueden ser de color diferente al color base (difuso) del material. No todos los materiales tienen color especular. • Mir (mirror): el color de los reflejos. Algunos materiales tienen un efecto espejo que permite ver los objetos que los rodean; el “tinte” de esos reflejos se controla mediante este color. De momento no podemos probar el color Mir, pero probad a cambiar el color difuso y el especular. A continuación podéis ver la diferencia entre color especular blanco y rosa:

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Links and Pipeline: características generales del material, como el nombre (en la imagen el nombre es Material.001, conviene darles nombres significativos), si el material tendrá transparencia (botón ZTransp) y si el material es un Halo (puntos de luz).

A continuación podéis ver a Suzanne con alfa = 0.5. Para que el parámetro alfa del color tenga efecto, hay que activar ZTransp. Y, a la derecha, podéis verla en modo Halo. He añadido un cubo rojo detrás para que se note mejor el efecto.

El halo toma el color que le hayamos dado al objeto, aunque como veréis más adelante los halos tienen un gran número de parámetros propios que permiten conseguir innumerables efectos. Shaders: indica cuáles son los algoritmos que se utilizaran para dibujar el sombreado del material; el primero para color difuso, y el segundo para color especular. Cada algoritmo da mejores resultados con determinados tipos de material, e incluye una serie de ajustes. Veamos rápidamente qué utilidad tiene n algunos de estos diffuse shaders y cuáles son sus parámetros: • Lambert: sombreador de propósito general, “todoterreno”. El único parámetro es Ref, de reflection, que controla la proporción de luz que refleja el material. • Oren-Nayar: un sombreador que tiene en cuenta la rugosidad del material (parámetro Rough).

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Toon permite sombrear al estilo de los dibujos animados, de una forma nada realista sino dibujando grandes zonas del mismo color. Fresnel: la luz reflejada depende del ángulo de visión, como en el agua. Muy útil para materiales que tengan esta propiedad. El parámetro Fresnel indica la intensidad del efecto, y Fac regula cómo se mezcla este efecto con el color subyacente (cuando mayor sea, más suave será el efecto).

Por lo que respecta a los specular shaders, los más habituales son los siguientes: • CookTorr: adecuado para superficies tipo plástico. Spec regula cuánta luz se refleja de forma especular, y Hard controla la dureza de los reflejos. • Phong: parecido al anterior, aunque más adecuado para piel y similares. • Blinn: adecuado para combinarlo con Oren-Nayar y conseguir superficies más suaves. • Toon: para conseguir reflejos tipo dibujo animado. En la siguiente imagen se puede ver el efecto del parámetro Hard con el sombreador CookTorr con valores de 10, 50 y 200: pasa de reflejos muy dispersos (acercándose a la luz difusa) a reflejos cada vez más intensos, adecuados para superficies tipo metal.

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En la caja hay otros parámetros que, aunque no son tan habituales, conviene conocer pues los usaremos posteriormente: • Tralu (translucency): si un objeto es transparente, cuánto se ilumina su interior por la luz que lo atraviesa (>0 si queremos que se note y no sea invisible). • Amb (ambient): indica cuánta luz ambiente refleja el objeto. La luz ambiente se refiere a un parámetro de la escena que se puede configurar para que haya una iluminación básica además de las lámparas. • Emit: indica si el objeto emite luz (normalmente vale 0). Mirror Transp: permite hacer que nuestro objeto se comporte como un espejo, reflejando los que tenga alrededor. Para conseguirlo, hay que activar Ray Mirror y dar al parámetro RayMir (porcentaje de luz reflejada) un valor mayor que 0. También podemos definir otro tipo de transparencia A continuación podéis ver un ejemplo, con un cubo auxiliar puesto a un lado para que se note el efecto:

Mediante el botón Ray Transp podemos provocar que nuestro material sea transparente (si su alfa es menor que uno). A diferencia del método ZTransp visto anteriormente, esta transparencia se calcula por el método de raytracing, que permite aplicar efectos muy interesantes a la luz, como la refracción que sufre al pasar por un

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objeto tipo cristal. El parámetro IOR (Index Of Refraction) permite graduar este efecto:

A diferencia de la transparencia anterior, en esta el cubo que está detrás se ve deformado, como si efectivamente el mono estuviera hecho de cristal macizo. Las cajas de la derecha del panel, que corresponden al trabajo con texturas, las veremos en un apartado posterior, dedicado exclusivamente a ellas.

3. Creando una biblioteca de materiales Una vez hemos visto las características más importantes del panel de materiales, vamos a utilizar sus controles para crear algunos materiales que. Para que nuestro trabajo creando materiales sea realmente productivo, vamos a irlos guardando en un archivo Blender de forma que los podamos utilizar más tarde desde nuestras animaciones. El primer paso para crear una biblioteca de materiales es asignar un nombre significativo a cada material que creemos (caja Links and Pipelines). Para añadir nuevos materiales a la escena (probándolos sobre Suzanne, por ejemplo, no es necesario borrarla del archivo) simplemente tenemos que pinchar en la doble flecha que hay junto al nombre del material y elegir la opci ón ADD NEW:

De esta forma podremos ir añadiendo tantos materiales como queramos (de momento, Suzanne tendrá asociado el último material que creemos; ya veremos cómo aplicarle varios materiales). Samir Kanaan - Tutorial de Blender - EUETIB UPC

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Vamos a ver ahora cómo crear algunos de los materiales que estamos acostumbrados a ver en el mundo real. Sabiendo los principios de funcionamiento del panel de materiales, seguro que vais entendiendo el porqué de la configuración de cada material. Cristal: • Alpha = 0.1, color blanco • Ref = 0.2, Spec = 1.5, Hard = 511 • Tralu = 1 • Ray Mirror activado, RayMir = 0.2, Fresnel = 0 • Ray Transp activada, IOR = 1.37 Cromado: • RGBA = (0.8, 0.8, 0.8, 1) • Ref = 0.8, Spec = 2, Hard = 511 • Ray Mirror activado, RayMir = 1, Fresnel = 2

Plástico brillante: • Cualquier color, con A = 1 • Oren-Nayar con Ref = 0.8 y Rough = 1.5 • Phong con Spec = 0.75 y Hard = 25

Así podríamos seguir con innumerables materiales pero empieza a ser necesario utilizar texturas para modelarlos, así que vamos a ver cómo incorporarlas a nuestros materiales. Acordaos de grabar el archivo para poder utilizar los materiales en las sesiones siguientes.

4. Panel de texturas Dentro de la opción de Shading hay un botón llamado Texture Buttons que abre el panel de creación de texturas. Las texturas son imágenes que aplican algún efecto al material y que pertenecen al mismo; antes de crear una textura hay que seleccionar el material al que queremos aplicársela.

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En principio el panel está vacío; si le damos al botón de Add New crearemos una nueva textura, en principio también vacía (sin tipo); si elegimos un tipo, podremos empezar a trabajar con ella.

Casi todos los tipos de texturas en Blender son procedurales, o sea, calculados mediante alguna fórmula matemática. Aunque en principio esto pueda parecer de poca utilidad, en realidad serán las texturas que utilizaremos con más frecuencia, porque permiten incorporar efectos de relieve, rugosidad, cambio de color, etc. Y todo eso con una gran flexibilidad, ya que podemos ajustar diversos parámetros para cambiar su apariencia. También existe el tipo de textura Image que permite cargar una imagen desde un archivo. La aplicación más inmediata de las texturas es utilizarlas para “recubrir” con ellas el objeto en cuyo material se encuentran. Si por ejemplo aplicáis el tipo Clouds (y devolvéis los parámetros estándar al material), obtendréis la Suzanne que se ve en la imagen:

Sin embargo no es esta la mayor utilidad de las texturas. Si volvemos ahora la panel de materiales, veremos que a la derecha hay tres cajas relacionadas con las texturas que tenga el material. Nos interesan sobre todo dos de ellas, explicadas a continuación. Texture: permite seleccionar la textura que queremos configurar, pues un material puede contener varias texturas. También permite darles nombre e indicar qué texturas se aplican antes.

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Map To: indica a qué aspecto del material afecta la textura y en qué medida lo hace. Hablaremos así del modo en que se aplica la textura.

Dentro de Map To hay varias opciones, algunas de las cuales interesa explicar aquí: • Col (color): la textura cambia el color del material (si es una textura en blanco y negro, el blanco se sustituye por el color elegido, rosa por defecto). El control Col regula en qué proporción se aplica. Es el modo habitual para texturas de tipo imagen, pues al fin y al cabo la textura recubre el objeto. • Nor (normal): la textura altera la dirección de los vectores normales de la superficie del objeto, dándole rugosidad. El parámetro Nor regula la intensidad del efecto. • Disp (displacement): la textura desplaza la superficie del objeto, creando un efecto más agresivo que Nor. Hay que tener en cuenta que, salvo el modo Col, en los demás modo por lo general interesa utilizar texturas en blanco y negro. Algunos botones tienen tres estados: desactivado, activado y negativo (amarillo). Por último, podemos seleccionar más de un modo para una misma textura. Los otros modos son muy útiles, y como podéis imaginar afectan a la reflectividad, la especularidad, etc. Probad a ver qué ocurre. Veamos ahora algunos ejemplos de materiales que utilizan texturas. Por supuesto, siempre podéis buscar una imagen (de hierba, de madera, de piedra, etc.) y utilizarla como textura de tipo Image. Agua: • RGBA = (0.65, 0.78, 0.95, 0.9) • Activar ZTransp • Spec Shader: Blinn con Spec = 0.65, Hard = 29, Refr = 4.5 • Textura de tipo Stucci, explicada a continuación

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Pestaña Colors: tocamos el botón Colorband y cambiamos el color de la izquierda (Cur: 0) a R=0.5, G=0.75, B=0.9, A=0.7; el color de la derecha (Cur: 1) deberá ser R=0, G=1, B=1, A=0. Pestaña Stucci: activamos Plastic y Hard Noise; hacemos Noise Size=0.24 y Turbulence=28. Volvemos a Material Buttons, vamos a la carpeta Map To y activamos Nor; abajo, ponemos Nor=9.2.

De la misma forma se pueden aplicar diferentes efectos a cualquier material y conseguir los acabados que deseemos. Podéis consultar la página http://www.blender-materials.org para encontrar cientos de materiales y estudiar cómo están hechos.

5. Aplicar varios materiales a un mismo objeto Para finalizar este tutorial, nos puede interesar aplicar materiales diferentes a las diferentes partes de un objeto hecho de una sola pieza. ¿Cómo hacerlo?

En primer lugar, vamos a hacer que Suzanne tenga el material plástico que creamos previamente. Para seleccionar los ojos y aplicarles el material Agua, vamos a Edit Mode. Si tocáis dos veces la tecla B aparecerá un pincel que se puede hacer más pequeño con la rueda del ratón y que permite pintar lo que queremos seleccionar. Acordaos de no visualizar las caras ocultas (ver tutorial anterior). Una vez seleccionados los ojos, vamos al panel Editing → Link and Materials y tocamos el botón New. Con esto estamos creando

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un nuevo índice; si ahora tocamos Assign, seleccionados tendrán asociado este nuevo índice.

los

polígonos

Si ahora vamos a Shading → Material buttons → Links and Pipeline y comprobamos que ponga “2 Mat 2” como en la figura, o sea, que esté seleccionado el índice 2 (el de los ojos). En la flecha de materiales elegimos ahora el agua, y ya está; podéis hacer un render para comprobar los resultados.

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