재질타입 및 설정 ② (Material Type ②)

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1. 유전체 (Dielectric) 

- Dielectric 재질은 유리재질을 만드는데 있어 좀 더 다양한 옵션을 추가할 수 있는 재질입니다.

  기존 Glass 재질과 비교하면 Abbe number(Dispersion:확산) 그리고 유리와 액체를 구별하는

  좀 더 디테일한 옵션들을 제공합니다.


사용가능한 텍스쳐 맵 (Texture maps available)

Color

Specular

Bump

Opacity

NO

NO

YES 

YES 


① 전달 (Transmission)

- 이 옵션이 Dielectric 재질의 컬러를 결정하는 옵션입니다.

  빛이 표면을 투과할 때 여기서 설정한 컬러가 표면에 나타날 것

  입니다. 만약 여기서 설정한 컬러가 화면상에서 너무 연하게

  나올 경우 아래쪽에 잇는 Color Density 항목을 조절해야 합니다.


② 굴절률 (Refractive Index)

- 이 항목은 빛이 매질을 통화할 때 빛이 얼마나 많은 굴절이

  일어날지를 결정하는 항목입니다. 유리의 굴절율은 1.5 지만

  효과를 강조하기 위해 수치를 좀 더 높게 설정하기도 합니다.


③ 바깥 전달 (Transmission Out)

- 이 항목은 재질 외부에 맺히는 빛의 컬러를 조절하는 옵션입니다.

  복잡하고 고급사용자를 위한 옵션이기는 하지만 액체가 담긴

  용기를 랜더링 하는데 필요합니다. 예를 들어 물이 담긴 유리잔을

  표현하고자 할 때 물과 유리가 만나는 면은 별도의 재질로 처리할

  필요가 있습니다. 이 면은 Transmission out 셋팅으로 유리면에

  닿는 색상을 설정하고 Transmission 셋팅으로 액체의 색상을

  설정할 수 있습니다.


  만약 유리와 액체 둘 다 투명하다면 Transmission 과 

  Transmission out 의 색상을 둘 다 White 로 설정하면 됩니다.

  

  키샷을 설치하면 기본적으로 제공되는 예제씬 중에서

  Wine_Glass.bip 파일을 열어서 살펴보면 이 재질이 어떻게

  적용되고 렌더링 결과물로 어떻게 보이는지 확인할 수 있습니다.

  (해당 파일은 설치시 경로를 변경하지 않았다면 C:\Users\

   Public\Documents\KeyShot 4\Scenes 위치에 있습니다.)

(1) 외부 굴절율 (Refractive Index Outside)

- 이 옵션은 굴절률이 서로 다른 두 재질 사이를 표현하는 다소 복잡하지만 강력한 옵션입니다. 

  물이 담겨있는 유리잔 같은 경우에 사용하게 되며, 물과 유리가 맞닿는 면을 표현하기 위해

  하나의 면이 더 필요합니다. 그 면은 내부는 물의 굴절률 1.33 , 외부의 유리의 굴절률 1.5 를 

  각각 설정하게 됩니다.

  키샷4를 설치하면 기본적으로 제공되는 예제씬 중에서 Wine_Glass.bip 파일을 열어서 살펴보면

  이 재질이 어떻게 적용되고 렌더링 결과물로 어떻게 보이는지 확인할 수 있습니다.

왼쪽의 이미지는 모델링과 재질성이 부정확하게 셋팅되어 있습니다. 문제가 무엇이냐 하면

와인잔은 굴절률이 1.5로 설정되어 있고, 와인잔에서 살짝 떨어진 상태로 와인이 모델링 되어 있습니다.

와인 자체에는 1.33 의 굴절률이 적용된 상태입니다. 이러한 장면을 연출하고자 할 때 대부분의 유저가 

이러한 방법을 시도 합니다만 결과물은 원하는 대로 잘 되지 않습니다. 왼쪽 이미지의 유리와 액체 사이가

정확하게 표현되지 않습니다.


현실세계에서 비슷한 장면을 연출하고 관찰하면 내외부의 굴절차이를 확인할 수 있습니다. 오른쪽 이미지가

좀 더 현실세계와 가까운 결과를 보여주는데 이를 위해선 먼저 모델링 단계에서부터 제대로 작업을 해야 합니다.

유리잔의 밑 부분은 반대편의 다른 유리가 굴절되어 보이지만 위로 올라가면서 액체와 맞닿는 부분에서는

그런 현상이 사라집니다. 바로 그 부분에 별도의 전용재질을 적용한 면이 하나 더 존재하는 것 입니다. 그리고

하나의 면이 더 추가되어 액체상부의 면을 담당하게 됩니다. (총 세가지 부분으로 나눠져 모델링 되었음)


이렇게 모델링을 하고나면 각각의 파트에 서로 다른 굴절률을 적용할 수 있게 됩니다. 외부의 유리잔은 유리의 굴절률

1.5를 적용하고 액체 상부는 물의 굴절률인 1.33을 적용합니다. 그리고 가장 중요한 맞닿는 부분의 모델링에는 내부를

1.33 으로 외부를 1.5로 각각 설정합니다.


(2) 색 농도 (Color Density)

- 이 항목은 재질이 적용된 객체의 두께에 따라 Transmission 항목에서 설정한 색상이 얼마나 반영이 될지를

  결정하는 옵션입니다. 물리적으로 정확한 이 옵션은 깊은 바다의 짙은 푸른색에 비해 해변의 얕은 바다색이 어떻게

  다른지 관찰할 수 있을 것 입니다. 만약 이 옵션이 없다면 수영장 바닥과 심해의 바닥이 같은 색으로 보일 것 입니다.

  

  Transmission 셋팅에서 컬러를 설정한 다음 이 곳에서 좀 더 진하거나 옅게 보이도록 설정하게 됩니다. 값을 낮게

  설정하면 모델링의 두께가 얇은 곳에서 좀 더 진하게 보이고 반대로 설정하면 좀 더 연하게 표현되게 됩니다.

위 이미지의 두가지 재질은 모든 항목은 동일하게 설정하고 Color density 항목만 수치를 다르게 설정한 이미지 입니다.

왼쪽은 Color density 항목이 낮게 설정되어 있고, 그 결과로 인해 얇은 부분이나 두꺼운 부분 모두에서 매우 진한 색상

을 나타냅니다. 오른쪽은 반대로 Color density 항목은 높여 설정한 상태로 얇은 부분에서는 컬러가 진하지 않게 표현되는

것을 확인 할 수 있습니다. (두꺼운 바닥부분은 여전히 짙은 색상이 단면에 보입니다.)


(3) 거칠기 (Roughness)

- 이 항목은 불투명 재질에서 하이라이트의 표현을 제어하는 방법과 유사하며 이는 재질을 통과해서 빛이 확산되는

  경우에도 비슷하게 적용됩니다. 주로 불투명유리(Frosted glass) 같은 재질을 표현하는데 사용됩니다.


  Roughness 글씨 옆의 작은 화살표를 클릭하면 Sample 수치를 조절할 수 있는 슬라이더가 나타납니다. 

  샘플 수치를 낮게 설정하면 불완전 하고 노이즈가 생성될 것이고, 수치를 높게하면 좀 더 부드러운 결과물을 

  만들 수 있습니다.

위 이미지의 왼쪽은 Roughness 를 0 으로 설정한 결과물이며, 오른쪽은 0.15로 설정한 결과입니다. 재질의 표면을

투과한 빛이 분산되기 때문에 불투명 유리 처럼 보이게 되는 결과물을 확인할 수 있으며 표면에 반사되는 빛도

퍼져서 보이게 됩니다.


(4) 분산 (Abbe Number (Dispersion))

- Abbe number 슬라이더는 표면을 통과한 빛의 분산을 조절해서 프리즘 효과를 만들어 냅니다. 이러한 프리즘 효과는

  보석류의 렌더링 할 때 "Fire" 효과를 만드는데 사용할 수 있습니다.

  (Gemstone Fire 라고 하는 단어가 쓰이는 것 같은데 귀금속 공예분야를 잘 몰라서 이런식으로 설명드리겠습니다.

   관련 분야에 계신분이 만약 이 메뉴얼을 보신다면 보충설명 해 주시면 추후에라도 수정토록 하겟습니다.)


  값을 0으로 설정하면 효과가 전혀 발생하지 않으며 값을 낮게 설정하면 더 많은 분산효과를 볼 수 있으며, 수치를

  높이면 효과가 좀 더 미묘하게 변화됩니다. 35 에서 55 사이의 값으로 설정해 두고 조금씩 수치를 변경하면서

  미묘한 차이를 조절하시는게 좋습니다.


  Abbe number 글씨 옆의 작은 화살표를 클릭하면 Sample 수치를 조절할 수 있는 슬라이더가 나타납니다. 샘플 수치를

  낮게 설정하면 불완전하고 노이즈가 생성될 것 이고, 수치를 높게하면 좀 더 부드러운 결과물을 만들 수 있습니다. 

왼쪽의 이미지는 Abbe number 가 0 으로 설정된 이미지 입니다. 아무런 빛의 확산효과도 발생하지 않고 가장자리가

투명하고 깨끗하게 표현됩니다. 오른쪽은 Abbe number 가 10 으로 설정된 결과물 입니다. 가장자리 쪽에 빛의 확산

(프리즘효과)를 확인 할 수 있습니다.


2. 확산 (Diffuse)

- Diffuse 재질은 Diffuse 컬러를 설정하는 단 하나의 설정값 만을 갖고 있습니다. 

  광택이 없고 반사가 일어나지 않는 재질을 만들 때 간단하게 사용됩니다.

사용가능한 텍스쳐 맵 (Texture maps available)

Color

Specular

Bump

Opacity

YES

NO

YES 

YES 


 (1) Diffuse

 - 이 항목은 재질의 색상을 조절합니다. Diffuse 에 관해

   좀 더 많은 정보는 이곳을 참조하시기 바랍니다.






























3. 방출 (Emissive)

- Emissive 재질은 키샷에서 유일한 발광 소재입니다. LED 같은 작은 조명소스로 사용되기도 하고

  스크린 화면에서 보이는 약한 빛을 표현하는데도 사용됩니다. 하지만 Emissive 재질이 씬 전체를

  밝히는 주광원으로 사용할 수는 없습니다.

  Emissive 재질이 Realtime view 에서 다른 객체를 비추려면 Realtime setting 에서 디테일한 간접광

  설정이 필요합니다. (라고 메뉴얼에는 나와있으나 셋팅 유무와 상관없이 빛이 비치기는 합니다.)


  Color 에서 지정한 색상 뿐만 아니라 Texture 에서 외부 이미지를 맵핑한 경우에도 자체발광의 효과를

  낼 수 있습니다. Emissive 재질을 사용할 때에는 Realtime setting 에서 Bloom 효과를 On 하고 사용하면

  빛을 발산하는 효과가 더욱 강조됩니다.

사용가능한 텍스쳐 맵 (Texture maps available)

Color

Specular

Bump

Opacity

YES

NO

NO 

YES 


 (1) 색상 (Color)

 - 방출되는 빛의 색상을 설정합니다.


 (2) 광량 (Intensity)

 - 빛의 세기를 조절합니다.


 (3) 카메라 표시 (Visible to camera)

 - Emissive 재질이 적용된 물체를 카메라에서 보이지 않게

   설정할 수 있습니다. 그러나 물체는 보이지 않더라도 빛은

   여전히 방출됩니다.


 (4) 반사표시 (Visible in reflections)

 - Emissive 재질이 반사속성이 적용된 재질에 반사될 것

   인지를 설정합니다. 이는 발광효과가 재질이 적용된 물체

   에만 보인다는 의미입니다.


 (5) 양면 (Two-sided)

 - 모델의 양쪽면이 Emissive 효과를 발한다는 의미입니다.


 (6) 알파 사용 (Use color map alpha)

 - 알파채널이 포함된 이미지를 Color 맵으로 사용했을 경우

   투명효과를 적용하겠다는 의미 입니다.















4. 평면 (Flat)

- Flat 재질은 그늘이 지지도 않고 평면처럼 보이는 색상만 부여하는 매우 심플한 재질 타입입니다.


  이 재질은 종종 자동차 그릴의 뒷면이나 다른 Mesh 구조 뒤의 어두운 부분을 만드는데 유용하게 

  사용됩니다. 또한 이 재질은 이미지 편집 프로그램에서 각각의 재질을 선택하기 편하도록 

  "Clown pass" 이미지를 만드는데도 유용하게 사용될 수 있습니다.

(상기 이미지는 Clown pass 예시를 보여주는 이미지이며, Bunkspeed pro suit 2012 관련 자료에서 발췌했습니다.)

사용가능한 텍스쳐 맵 (Texture maps available)

Color

Specular

Bump

Opacity

YES

NO

NO 

YES 


 (1) 색상 (Color) 

 - Color 탭의 미리보기 색상을 클릭하면 Color picker 를

   로드할 수 있습니다.


   Flat 재질은 Shading 이나 기타 재질 표면 특성에 영향을

   받지 않습니다. 색상을 적용한 파츠 전체에 단색으로 표현

   될 뿐 입니다.




























5. 보석 (Gem)

- Gem 재질은 Solid glass, Dielectric, Liquid 재질과 관련이 있습니다. 

  셋팅은 귀금속을 렌더링 하는데 최적화 되어 있습니다.


  특히 Abbe number 를 조절하여 "Gemstone Fire"를 표현할 수 있다는 장점이 있습니다. 

  "Internal culling" 설정은 다른 재질에서는 볼 수 없는 Gem 재질만의 특징 입니다.



사용가능한 텍스쳐 맵 (Texture maps available)

Color

Specular

Bump

Opacity

NO

NO

YES 

YES 


 (1) 색상 (Color)

 - 재질의 전체적인 색상을 설정합니다. 표면에 빛이

   닿으면 여기서 설정한 색상이 보이게 됩니다.


 (2) 굴절률 (Refractive Index)

 - 이 항목은 재질을 통과한 빛이 얼마나 내부에서

   굴절되는지를 설정하게 됩니다. 기본적으로 설정된

   1.5 는 유리의 굴절률로 대부분의 유형을 표현하는데

   무리가 없지만 더 극적인 효과를 위해 굴절률을

   높이기도 합니다.

   보석은 대부분 1.5 보다 높은 굴절률을 가집니다.


 (3) 투명도 (Transparency)

 - 여기서 설정한 투명도의 값에 따라 Color 셋팅에서

   설정한 색상이 얼마나 표현되는지 결정됩니다.

   컬러를 설정한 다음 이 곳에서 좀 더 진하거나 옅게

   보이도록 설정하게 됩니다. 값을 낮게 설정하면

   모델링의 두께가 얇은 곳에서 좀 더 진하게 보이고

   반대로 설정하면 좀 더 연하게 표현되게 됩니다. 
















(4) 거칠기 (Rounghness)

- 이 항목은 불투명 재질에서 하이라이트의 표현을 제어하는 방법과 유사하며

  이는 재질을 통과해서 빛이 확산되는 경우에도 비슷하게 적용됩니다. 주로

  불투명유리 (Frosted glass) 같은 재질을 표현하는데 사용됩니다.


  Roughness 글씨 옆의 작은 화살표를 클릭하면 Sample 수치를 조절 할 수 있는 슬라이더가

  나타납니다. 샘플 수치를 낮게 설정하면 불완전 하고 노이즈가 생성될 것이고, 수치를 높게하면

  좀 더 부드러운 결과물을 만들 수 있습니다.

위 이미지의 왼쪽은 Roughness 를 0 으로 설정한 결과물이며, 오른쪽은 0.15 로 설정한 결과입니다.

재질의 표면을 투과한 빛이 분산되기 때문에 불투명 유리 처럼 보이게 되는 결과물을 확인 할 수 있으며,

표면에 반사되는 빛도 퍼져서 보이게 됩니다.


(5) 분산 (Abbe Number)

- Abbe number 슬라이더는 표면을 통과한 빛의 분산을 조절해서 프리즘 효과를 만들어 냅니다.

  이러한 프리즘 효과는 보석류의 렌더링 할 때 "Fire" 효과를 만드는데 사용할 수 있습니다.


  값을 0 으로 설정하면 효과가 전혀 발생하지 않으며, 값을 낮게 설정하면 더 많은 분산효과를 볼 수 있으며,

  수치를 높이면 효과가 좀 더 미묘하게 변화됩니다. 35에서 55 사이의 값으로 설정해 두고 조금씩 수치를

  변경하면서 미묘한 차이를 조절하시는게 좋습니다.


  Abbe number 글씨 옆의 작은 화살표를 클릭하면 Sample 수치를 조절할 수 있는 슬라이더가 나타납니다.

  샘플 수치를 낮게 설정하면 불완전하고 노이즈가 생성될 것이고, 수치를 높게하면 좀 더 부드러운 결과물을

  만들 수 있습니다.

왼쪽의 이미지는 Abbe number 가 0 으로 설정된 이미지 입니다. 아무런 빛의 확산효과도 발생하지 않고 

가장자리가 투명하고 깨끗하게 표현됩니다. 오른쪽은 Abbe number 가 10 으로 설정된 결과물 입니다.

가장자리 쪽에 빛의 확산 (프리즘효과)를 확인 할 수 있습니다.

 

출처 - 렌더카우 카페 (http://cafe.naver.com/rendercow) 

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