Materiales y mapas en 3ds Max

Materiales y mapas en 3ds Max

Materiales y mapas

Diferencia entre materiales y mapas
• El material es lo que define el comportamiento de las
superficies de un objeto ante la luz
• Afecta al color de los objetos, su brillo, su opacidad
• Los mapas son imágenes o patrones que se mapean
sobre la superficie y afectan al material
• El uso más sencillo de los mapas es usarlos como
“texture mapping”. La imagen se pega sobre la
superficie

Materiales

Materiales individuales
• Standard material: material genérico por
defecto
• Raytrace material: permite crear reflexiones
y refracciones, niebla, fluorescencia y otros
efectos lumínicos.
• Matte/Shadow material: para objetos mate
que reflejan objetos alrededor y proyectan
sombras.
• Ink 'n Paint material: apariencia de dibujo
animado
• Shell material: para almacenar y ver
texturas previamente renderizadas

• Diseñado específicamente para
ambientes interiores
• Es el más preciso desde el punto
de vista físico (conservación de la
energía)
• Control avanzado (BRDF,
iluminación indirecta, suelos
encerados, tipos de cristal)
Architectural material

• Blend: mezcla dos materiales sobre
la misma superficie
• Morpher: maneja múltiples
materiales a lo largo del tiempo
Materiales compuestos
• Composite: mezcla hasta 10
materiales diferentes usando niveles
de opacidad
• Double-Sided: asigna materiales
diferentes a la caras frontales y
traseras de un mismo objeto
• Multi/Sub-Object: asigna materiales
a distintas partes de una misma
superficie
• Top/Bottom: asignar diferentes
materiales a las partes superior e
inferior de un mismo objeto

Tipos de shaders
• Un shader es un algoritmo que le dice a
3ds Max como calcular el color final de
cada punto de la superficie
1. Anisotropic: brillos especulares intensos
2. Blinn: superficies suaves con poco brillo
3. Metal: efecto metálico lustroso
4. Multi-Layer: brillos especulares más
complejos
5. Oren-Nayar-Blinn: superficies mate
(tela, cerámica)
6. Phong: superficies suaves con muy poco
brillo especular
7. Strauss: superficies metálicas simples
8. Translucent: similar a Blinn pero con
transparencias (cristal translúcido)

Ejemplos de shaders
• Anisotropic: se usa para metal pulido o
pelo. Crea un reflejo especular bastante
anguloso
• Blinn: el shader por defecto para la
mayoría de los materiales
• Metal: para objetos metálicos

Ejemplos de shaders
• MultiLayer: dos shaders anisotrópicos en
uno. Permite manejar dos tipos de reflejos
especulares con control independiente.
Ejemplo: superficie metálica con capa de
cera encima
• Oren-Nayar-Blinn: una adaptación del
Blinn shader. Da apariencia porosa.
Ejemplo: piel.
• Phong: un shader clásico, el primero que
implementó los reflejos especulares.
Ejemplo: superficies plásticas.

Ejemplos de shaders
• Strauss: para metales. Permite controlar el
grado de característica metálica del
material
• Translucent Shader: similar al Blinn
shader, pero permite especificar
transparencia

• Existen 3 componentes de color
diferente para la luz que recibe un
objeto:
• La componente especular es donde
incide la luz cuyo reflejo va
directamente al observador
Componentes de color
• La componente difusa es la que mira de
frente hacia la dirección de la fuente de
luz
• La componente ambiente es la que da
la espalda a la fuente de luz

Colores adecuados: materiales naturales
• La mayoría de los materiales
tienen superficie mate con poco o
ninguna componente especular.
• Ambient color: dependerá de si
la escena es interior o exterior
• Diffuse color: es mejor elegir el
color observado directamente del
objeto a plena luz del día
• Specular color: usa el mismo
matiz que la componente difusa,
pero con mayor intensidad y
menor saturación.

Colores adecuados: materiales artificiales
• Tienen un color más sintético
• Ambient color: dependerá de si
la escena es interior o exterior
• Diffuse color: es mejor elegir el
color tomado de una foto directa
• Specular color: se debe colocar
cercano al blanco, o al color de la
fuente de luz
• Glossiness: Valor alto

Colores adecuados: materiales metálicos
• Tienen un brillo muy alto donde la
luz se refleja hacia el observador
• La componente ambiente es más
alta que en otros materiales
• Para metal pulido usar el metal
shader
• Si el objeto es el foco de la
escena, se puede mejorar usando
un material blend con un mapa de
reflexión

Parámetros de un shader: self-illumination
• Crea la ilusión de incandescencia,
sustituyendo las sombras de la
superficie por color difuso
• A medida que se aumenta, la autoiluminación
se superpone a la
componente ambiente
• Se puede definir mediante un color
independiente, o mediante un factor
de escala sobre la componente difusa
• No arrojan sombras sobre el resto de
objetos (se debe crear una luz en la
misma posición para lograrlo)

Otros parámetros básicos
La opacidad (opacity) controla si un
material es opaco, transparente, o
translúcido
El nivel difuso (diffuse level) controla
el brillo de la componente difusa

Otros parámetros básicos
La rugosidad (roughness) controla la
rapidez con la que la componente
difusa se entremezcla con la
componente ambiente
El filtro de color (filter color) cambia
el color de detrás de un material
translúcido

Otros parámetros: supersampling
• Hace un antialiasing del material
• Puedes ser global a toda la
escena, o local a un objeto
• Se usa cuando en la imagen final
aparecen defectos visuales

Mapas

Tipos de mapas
• Los mapas mejoran la apariencia y el realismo de los
materiales
• Simulan texturas, reflexiones, refracciones y otros efectos
• Añaden detalle sin añadir complejidad a la geometría
• Tipos de mapas:
• Mapas 2D: imágenes tradicionales o procedurales
• Mapas 3D: patrones procedurales en 3 dimensiones
(madera, mármol)
• Compositors: se componen de varios colores o mapas
• Color Modifiers: alteran el color de los pixels en un
material

Tipos de mapas 2D
• Son imágenes 2D mapeados sobre la
superficie de un objeto
• Bitmap: una imagen tradicional en un
formato estandar (tiff, tga, jpg)
• Checker: combina dos colores en un
patrón a cuadros

Mapas procedurales
• Es generado por un algoritmo matemático
• Sus parámetros varían dependiendo del
tipo de procedimiento
• Ejemplos: bricks, Perlin marble, splat
• Pueden ser generados en 2 o en 3
dimensiones
• En 3 dimensiones, si se corta el objeto se
puede ver la textura en su interior
• Ejemplo: wood.

Ejemplos de mapas procedurales
• Gradient: crea un degradado entre dos
tonos de color
• Gradient Ramp: crea una gran variedad
de degradados, usando múltiples
colores o mapas

Ejemplos de mapas procedurales
• Swirl: crea patrones espirales de dos
colores o mapas
• Tiles: crea ladrillos o azulejos con
colores o mapas

Ejemplos de mapas 3D
Cellular map
Speckle

Ejemplos de mapas 3D
splat
stucco

Compositor maps
Composite map
Mask map

• Un mapa puede aplicarse sobre
cualquier parámetro del material
para añadir detalle a la imagen
Modos de mapeo básico
• Lo más normal es aplicarlo a la
componente difusa, afectando a los
pixels que representan esa
componente
difuso
ambiente
especular

Otros tipos de mapeo
Diffuse level mapping
Glossiness mapping

Otros tipos de mapeo
Self-illumination mapping
Opacity mapping

Otros tipos de mapeo
Filter color mapping
Anisotropic mapping

Otros tipos de mapeo
Bump mapping
Displacement mapping

Otros tipos de mapeo
Reflection mapping
Refraction mapping

Coordenadas de mapeo
• Para poder mapear un mapa hacen
falta definir las coordenadas de
mapeo (UVW coordinates)
• Estas coordenadas especifican como
se proyecta el mapa sobre la
superficie
• La mayoría de los objetos básicos ya
tienen una generación automática
de coordenadas por defecto
• Para los que no la tengan, habrá
que utilizar un modificador UVW
Map Modifier.

UVW Map Modifier
• El modificador UVW Map controla específicamente
cómo se mapean las texturas sobre el material en la
superficie del objeto
• Los ejes U y V corresponden a los ejes X e Y de la
imagen
• El eje W correponde al eje Z, usado en mapas 3D
• Los objetos básicos (esferas, cajas) no necesitan
modificador, pues disponen de una generación
automática
• Debe haber un mapeo UVW por cada tipo de mapa
(difuso, bump). Para eso se utilizarán números de
map channel diferentes.
• Se puede también aplicar al nivel sub-objeto

Modos básicos de mapeo UVW
Planar
Cilíndríco

Modos básicos de mapeo UVW
Esférico
Shrink wrap

Modos básicos de mapeo UVW
Box
Face

Gizmo del UVW Map modifier
• El gizmo del mapa se puede trasladar y
rotar para ajustar su posición sobre la
superficie
• También se puede escalar y afecta al
tamaño del mapa sobre la superficie
• Cada modo de mapeo tiene su gizmo
particular