Прозрачное стекло — один из самых базовых и одновременно самых важных материалов в визуализации. Именно стекло чаще всего выдает неопытного визуализатора: слишком темное, мутное, пластиковое, без глубины или с неправильными отражениями.
В этой статье разберем:
как сделать реалистичное прозрачное стекло в Corona Renderer;
как настроить стекло через Corona Legacy Material;
как настроить стекло через Corona Physical Material;
зачем нужна абсорбция;
когда включать каустику;
почему не стоит без необходимости использовать каустику и дисперсию;
какие ошибки чаще всего делают новички.
Почему стекло выглядит нереалистично
Самая частая ошибка - делать стекло «академически» идеальным.
Настоящее стекло всегда имеет толщину (за исключением тонкостенных стёкол), цвет и глубину поглощения, несовершенства поверхности, показатель преломления в определенном диапазоне.
Именно поэтому реалистичное стекло - это не просто материал с рефракцией.
Как работает стекло в Corona Renderer
У стекла есть три основные составляющие:
Reflection — отражение света
Refraction — преломление света
Absorption — поглощение света внутри объема
Если хотя бы один компонент настроен неправильно — стекло начинает выглядеть фейково.
Как сделать стекло в Corona Legacy Material
Базовые настройки
Для обычного глянцевого прозрачного стекла необходимо сделать следующие настройки в группе параметров Basic options:
Reflection Level = 1. Сила отражений. По умолчанию в Corona Legacy этот параметр равен нулю, включаем уровень отражений для глянцевитости материала.
Refraction Level = 1. Сила преломления. Назначаем единицу, так как стекло обладает высокой степенью рефракции, то есть оно очень прозрачное.
ВАЖНО! Параметры Reflection Glossines и Refraction Glossines должны иметь одинаковое значение.
Это базовые, обязательные настройки. Тем не менее, стеклу всё еще не хватает реализма. Дело в том, что в параметрах материала не учтены коэффициент и сила поглощения света — свойства, которыми в реальном мире обладает любое, даже самое прозрачное и чистое стекло.
Это очень важный момент.
В реальности любое стекло поглощает часть света при прохождении через материал.
Именно поэтому:
толстое стекло зеленеет;
торцы стекла темнее;
стеклянные бутылки имеют насыщенный цвет;
массивное стекло никогда не бывает полностью бесцветным.
Чем длиннее путь света внутри стекла — тем сильнее поглощение.
Это физическое свойство материала.
В свитке параметров Volumetric and SSS задаем цвет и глубину абсорбции материала.
Absorption color = цвет, в который будет окрашиваться стекло при поглощении света.
Distance = глубина, на которой свет поглощается. Этот параметр зависит от физического размера модели и настраивается в зависимости от желаемой силы эффекта.
Без использования абсорбции стекло будет выглядеть очень цифровым и не реалистичным, и если с оконными стеклами мы можем (и, на самом деле, должны) пренебречь этим свойством, то на массивных стеклянных объектах, игнорирование параметра будет грубой ошибкой.
Такими объектами могут быть декоративные изделия, витражи, бутылки и так далее.
Как сделать стекло в Corona Physical Material
В 7 версии Chaos Corona появился новый материал, который называется Corona Physical Material и является более продвинутым и физически корректным шейдером.
Алгоритм его работы отличается от LegacyMtl, однако базовый принцип создания материала стекла остался неизменным, при этом сам процесс стал более простым и удобным.
Refraction Amount = 1. Фактически, за создание стекла здесь отвечает только один параметр Refraction. Это сила преломления материала.
Roughness = 0. Уровень шероховатости материала. Шероховатость - обратное состояние глянцевитости. Так как стекло абсолютно глянцевое, шероховатость должны быть отключена.
В физическом материале нет отдельных параметров для отражения и преломления, Roughness контролирует общий уровень шероховатости материала.
Свойства абсорбции находится в свитке Media options и не отличаются от настроек в старом материале.
Как сделать цветное стекло
Цветное стекло (а под цветным стеклом мы по умолчанию принимаем стекло, окрашенное в объеме) выполняется ТОЛЬКО с помощью абсорбции - подбора оптимального сочетания цвета и глубины абсорбции.
Тонкостенное стекло и стекло с цветным покрытием выполняются другими методами, которые мы подробно рассматриваем в рамках Клуба.
Каустика и дисперсия стекла
Ка́устика (ударение на первую а) - это концентрированные световые узоры, которые появляются из-за преломления света искривлёнными поверхностями. Яркий пример каустики - бассейн на ярком солнце.
Дисперсия - разложение пучка света на спектр. Радуга является одним из примеров дисперсии. Дисперсия имеет показатели, которые изменяются числом Аббе.
Оба этих параметра придают материалу гиперреализм, особенно при правильной постановке света, но негативно сказываются на скорости просчёта. Поэтому базово эти свойства отключены.
Включать акустику и дисперсию или нет?
На стоковых моделях - однозначно нет. На технических визуализациях - однозначно нет.
Это художественный инструмент, требующий знаний освещения и визуализации, и применяемый только на чистовых визуализациях соответствующего класса.
И в Corona Legacy Material, и в Corona Physical Material параметры каустики и дисперсии находятся в группе параметров Refraction.
Ошибки при настройке материала стекла в Corona
Модель стеклянного обьекта выполнена толщиной в один полигон Если модель не имеет замкнутого объема, рефракция вычисляется неправильно.
Полностью белое стекло без абсорбции Даже самое чистое стекло имеет пигмент и коэффициент поглощения света
Неправильный IOR Диапазон показателя преломления бытового стекла находится в пределах 1,45 - 1,55. Выходы за пределы этих значений может сделать материал нереалистичным.
Включенная везде каустика Каустика заметна далеко не везде, и бездумное включение этого свойства может критически замедлить скорость просчета.
Разные значение Reflection Glossiness и Refraction Glossiness в CoronaLegacyMtl Эти параметры, как и IOR, всегда должны быть одинаковыми и в группе Reflection, и в группе Refraction