In questa seconda parte del tutorial vedremo come gestire i materiali con Blender e un primo approccio al rendering con Cycles.

Di seguito alcune delle immagini presenti in questo tutorial:

La prima parte di questo tutorial è già pubblicata. Potete visionarla al link che segue:

Posizionamento Camera e luci nella scena

Come prima operazione posizioneremo la telecamera ed un set di luci in modo da avere le stesse impostazioni, quindi dei risultati comparabili.

↑| Posizionamento luci | Si evidenziano le coordinate e le rotazioni di ogni singola luce |

Caratteristiche della Telecamera e Posizionamento: X: 11.58608, Y: -6.71042, Z: 34.56271, rotazione X: 21.1°, Y: -0.000781°, Z: 45° e infine lente focale 35mm.
Dimensione render 1920 x 1920.
Le due luci sono evidenziate in giallo. 
Come luci adopereremo una luce area rettangolare secondaria ed una luce spot primaria, le dimensioni ed i settaggi sono riportate nelle immagini che seguono.

↑| Camera | Posizione e rotazione nella scena della camera |

↑| Luce secondaria | Settaggi e dimensioni area illuminante |

Le settiamo separatamente, una alla volta, avendo cura di assegnare a tutti gli oggetti in scena un materiale neutro che ci faccia capire il comportamento della luce.

↑| Luce Prevalente | Settaggi luce primaria |

↑| Combinazione delle due fonti luminose | Calibrazione della luce |

Questo è l’effetto voluto, se siete riusciti ad ottenere questo risultato possiamo concentrarci sui materiali.

Creare i materiali attraverso l’utilizzo del Node Editor

Il node editor è estremamente intuitivo, ci permette di avere sempre sotto controllo il materiale durante tutte le fasi della sua progettazione.

Vediamo ora come funziona in pratica:

La prima cosa da fare è selezionare un oggetto della scena, noi inizieremo con il piano di fondo. Dopo, sul menù di destra, quello delle proprietà, dovremo andare a cliccare sulla sfera dei materiali e quindi su “crea nuovo materiale”.
Apriamo ora il riquadro del node editor, cliccando in basso a sinistra sulla palette a tendina, una volta aperto non vedremo ancora nulla in quanto dobbiamo abilitare l’utilizzo del Node Editor.
Welcome on board:
Di base vedremo il nodo del Diffuse BSDF (l’acronimo BSDF sta per Bidirectional Scattering Distribution Function, ovvero funzione di distribuzione bidirezionale della dispersione) ed il nodo del Material Output connessi mediante un collegamento.
Tenedo premuto il tasto CTRL + tasto destro del mouse si attiva il cut  che passando sopra i collegamenti li interrompe, FACCIAMOLO, il nostro materiale in preview diventa nero. Ora attraverso la solita combinazione di tasti, Shift+A  richiamiamo il menù a tendina relativo all’immisione di nuovi nodi.
Posizioniamo nel riquadro questi nuovi nodi: 
  • Principled BSDF,
  • Image Texture, 
  • Invert, 
  • Image Texture,
  • Normal Map,

↑| Add a Node | Inserimento dei nodi |

Andiamo a collegarli come nella prossima figura.

↑| Principled BSDF | Materiali Dielettrici e Metalli |

Sopra vedete che abbiamo aggiunto un ulteriore nodo, il Color Ramp che ci da la possibilità di accentuare o sminuire la mappa di glossines che abbiamo caricato in image Texture.
Di seguito le immagini caricate.

↑| Mappa di Glossiness | Si Applica al canale Roughness che ha due valori netti lo 0 ed il valore 1, quando è 0 vuol dire che è un materiale con assenza di rugosità quindi lucente, quando è 1 al contrario è un materiale opaco |

La mappa di Glossiness dovrà essere connessa al relativo canale Glossines. Abbiamo un piccolo problemino: il nostro nodo Principled BSDF (per capirci lo shader di derivazione Disneiana ) non ha alcun parametro Glossiness… quindi?
Bene dovremmo utilizzare il parametro di Roughness (Rugosità) che altro non è che l’inverso del Glossiness (Lucentezza), ma in che modo:

Utilizzando il nodo Invert  che inverte le informazioni di colore e per essere esatti setteremo il valore d’inversione a 0.791 (ovviamente siete liberissimi di testare ma fondamentalmente lo 0 ci dce che non stiamo invertendo nulla, quindi il materiale rimane invariato, il valore 1 invece ci dice cha abbiamo completamente invertito i valori, nel mezzo l’infinità di transazioni). 

Ora vediamo che informazioni aggiuntive ci da la mappa di Glossiness e come applicarla al nostro materiale:
Alla fine dei conti si tratta di una mappa in bianco e nero dove il nero rappresenta le zone opache, non lucide ed il bianco le zone lucide ( le tonalità nel mezzo tra il bianco ed il nero ovviamente sono zone di transazione).
Con la mappa quindi diciamo a Cycles come comportarsi in riferimento alla luce che investe il nostro materiale… mi sembra chiaro, che dite ?  

↑| Normal Map | Mappa che ci descrive il movimento Normale (perpendicolare alla faccia)  |

Passiamo ora alla Normal map: anche qui il concetto è semplice e ricalca grosso modo le medesime operazioni, con l’unica differenza che qui il parametro che varia è lo scostamento della superficie mappata rispetto alla normale della faccia su cui il materiale giace … è in pratica un discostamento del materiale che ricalca la mappa.
La mappa viene caricata attraverso il nodo Image texture ed il parametro viene settato sempre su Non-Color-Data, ma prima di connetterlo al canale Normal, bisogna inserire il Nodo Normal Map che permetterà la corretta lettura dei dati.

↑| Render test 00 | Nello specifico data l’inclinazione della camera e l’incidenza delle luci il materiale risulta diverso dall’anteprima, ma se renderizzate una vista dall’alto l’effetto è tutt’altro |

Il materiale Legno

I passaggi sono identici, si seleziona l’oggetto, si crea un nuovo materiale e poi dalla finestra del Node Editor si aggiungono i nodi neccesari, come da figura.

↑| Node Editor | Impostazioni e nodi per la realizzazione del materiale legno |

Di seguito le texture delle mappe utilizzate.

↑| Texture | Da sinistra verso destra le texture che vanno collegate al Base Color, al canale Roughness, al normal |

Per la texture contrassegnata dal numero 1 in image texture va lasciata il settaggio color, in quanto la si connette al Base Color.
Per la 2, in Image Texture si setta Non Color Data  e si può connettere direttamente  alla barra Roughness, del nostro ormai noto Principled BSDF, e per un maggiore controllo si può aggiungere un nodo Color Ramp tra il nodo image texture ed il Principled BSDF  che agirà sui toni del bianco e del nero andando ad accentuare o mitigare l’effetto della mappa.
Per la 3, stessi settaggi in Image Texture  della mappa precedentemente collegata; si connette alla Normal ma prima va inserito il nodo Normal Map e da questo alla scritta normal sul Pricipled BSDF.
Espletati i passaggi, otterete il il mio stesso risultato (figura sopra Node Editor).

Mappiamo il materiale all’oggetto 

La Mappatura ci dice in soldoni dove il nostro materiale/Texture deve posizionarsi rispetto alle superfici del’oggetto. Ma come si fa?
Per facilitare l’operazione di mappatura in Blender si può adoperare il Layout delle finestre che si trova in alto a sinistra appena dopo il menù Help, quindi selezioniamo UV Editing, e una volta fatta la selezione il Layout si presenterà suddiviso in due, a sinistra UV/Image Editor e a destra invece la 3D Viewport .

↑| Mapping | Smart UV Project |

Ora selezioniamo l’oggetto da mappare, entriamo in edit mode e tramite il tasto A selezioniamo tutto.
Con la selezione attiva digito il tasto U o dal menù Mesh in basso a sinistra scorro fino a trovare UV Unwrap  e a seguire nella successiva tendina seleziono per semplicità lo Smart UV Project (che consente una scomposizione automatica delle geometrie. 
Vi ricordo che è sempre possibile anche scomporre l’oggetto manualmente per mezzo di tagli, Mark Seam, ma questo vuol dire capire bene le geometrie in modo da appiattirle. Sull’argomento parleremo più approfonditamente in un’altro tutorial.
Alla fine Della Computazione si ottiene una scomposizione geometrica piana come quella in figura, e ora non ci rimane altro che scalare e spostare le geometrie in modo che ci risultino convincenti.
Le operazioni di traslazione, scalatura e rotazione, nonchè deformazioni varie ed eventuali sono possibili solo con le geometrie selezionate. La selezione deve essere attiva nella finestra del 3D Viewport.

Questa metodologia per il nostro pezzo non risulta molto adatta, in quanto la scomposizione delle facce è troppo numerosa ed il loro posizionamento all’interno della finestra è casuale, il che non ci permette di gestirne l’orientamento, quindi purtroppo bisogna ricorrere ad una gestione più articolata:

↑| Unwrapping | Utilizzo del Vertex Group per semplificare il lavoro di selezione e deselezione |

Ovvero selezioneremo e raggrupperemo tutte le facce che hanno la stessa giacitura, sempre tenendo conto che le selezioni dovranno comunque essere appiattite; ad esempio la selezione laterale avrà la texture posizionata in verticale, ma dovrà essere tagliata per permetterne la stesura sul piano, e per tagliare useremo il comando Mark Seam.
Si procederà allo stesso modo per tutte le altre geometrie aiutandosi con le selezioni automatiche precedentemente salvate nel pannello Vertex Group.

↑| Render test 01 | Il materiale una volta finito il lavoro certosino di mappatura da le sue soddisfazioni. Come potete notare c’è una continuità di giucitura che rende il tutto ovviamente più credibile |

Il Materiale Vetro 

Selezionate l’oggetto di cui sopra e rimuovete il  materiale legno, createne uno nuovo, rinominatelo Vetro e seguite le istruzioni in figura.

↑| Glass BSDF | Nella pratica per realizzare questo materiale abbiamo a disposizione due shader, il dediacato Glass BSDF o il più versatile Principled BSDF |

Io personalmente utilizzo il Principled BSDF andando ad operare solo sui valori che determinano le caratteristiche volute, in questo caso il parametro Roughness (valore 0 in quanto il vetro deve essere liscio). Il parametro IOR (il valore della riflessione tipico di ogni materiale – che in questo caso lascio 1.45, ma su internet potete trovare il valore di ogni singolo materiale) ed infine Transmission (che deve essere uguale ad 1 – il valore 0 indica un materiale non attraversabile dalla luce).
Altrimenti si può utilizzare il più classico Glass BSDF, il risultato sarà il medesimo.

↑| Render test 02 | Glass |

Il Materiale Oro 

Come sopra ripetiamo le stesse operazioni al fine di creare un nuovo materiale, rinominarlo e settare i corretti parametri, in figura una tabella ed un link dove potete trovare il valore RGB di tutti i metalli.

↑| Measured Base Coulor for Metals | Elenco dei metalli e relativi valori RGB |

↑| Gold | Utilizzo della barra Metallic e Roughness |

Seguendo le istruzioni in figura otterete il materiale oro, ma ho aggiunto un piccolo dettaglio, delle impronte. Questo perchè nella realtà ci sono sempre delle imperfezioni, quindi è un modo per rendere le vostre creazioni più credibili; ovviamente potreste non volerlo fare,  basta solo scollegare i nodi dalla barra del Roughness ed avrete un materiale perfettamente pulito.

Da notare la barra Metallic , ha due valori 0 ed 1, quando è 0 si tratta di materiali Dieletrici – ovvero tutti i materiali che non sono metalli – al contrario quando il valore è impostato su 1  è un metallo.

↑| Render test 03 | In questo ultimo render abbiamo cambiato la camera e la tipologia di luce primaria, da area a spot |

n.b. 
Per tutti i Render test effettuati ho sempre variato le impostazioni di luce al fine di ottenere il risultato voluto, questo perchè ovviamente un materiale rispetto ad un’altro asssorbe o riflette diversamente e quindi bisogna sempre ottimizzare.

Ora per vostro conto provate ad ottenere altri materiali, alla prossima.

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