José Antonio Fernández Ruiz Apuntes básicos de Materiales   MATERIALES Consideraciones 

• El material como base de datos de muchas variables, tales como color, brillo, opacidad, relieve, etc.. 

• La textura como variable de la base de datos de los materiales  El Editor de Materiales 

• Se activa con la letra M o con el icono:   

• Las celdas de prueba dan idea de cómo quedará el material 

 • Los nombres deben ser únicos y ponerlos cuanto antes 

• Hay 24 celdas. Pero son infinitos. Pero solo podemos ver 24 al tiempo. 

• Para aumentar el nº de slots le damos a:   optando por una de las tres 

siguientes configuraciones:  .  

• Podemos acceder más fácilmente con el botón de la derecha encima de la celda: 

 

• Si un material no está en la celda podemos recuperarlo con el cuentagotas   pinchando en el objeto. En ese momento se borrará el que había y se recuperará en la celda. 

• Con la opción Magnify o dando doble click amplificamos la celda de un modo estirable. 

• Para hacer pruebas copiamos de una celda a otra arrastrando. Para evitar confusiones, renombramos el material nuevo antes de empezar a hacer cambios sobre el mismo. 

• Existen bibliotecas de materiales. Son del tipo *.mat. Algunos vienen con el programa. Otros son comerciales. Otros son personales. Las texturas no forman parte de estos ficheros. En consecuencia, las texturas que usen los materiales de esta biblioteca no deben perderse y estar preferiblemente en un único directorio. 

• Hay muchos tipos de materiales. El más común es el Standard 

• Otros tipos: o Advanced lighting override: Para uso con radiosidad o Blend.‐ Mezcla dos materiales juntos. o Composite.‐ Mezcla hasta diez materiales juntos. o Double sided.‐ Contiene dos materiales, uno para delante y otro para detrás 

de una superficie plana. o Ink’ paint. Crea efectos de comic o dibujos planos animados. o Material Lscape.‐ Para importar y exportar a Lscape. o Matte Shadow.‐ Para propósitos especiales. Normalmente lo usamos para 

trucos como por ejemplo que los objetos arrojen sombra sobre la foto de fondo en los ejercicios de emular cámara. 

o Morpher.‐ Se utiliza en animación para cambios de forma. o Multi sub objeto.‐ Se obtiene como resultado de aplicar muchos materiales 

a las distintas caras de un objeto. También aparece de forma automática al atar varios objetos que tiene varios materiales en uno solo. 

o Ray Trace.‐ Permite emular transparencias, reflexiones y refracciones. También fluorescencias. 

o Shell.‐ (Material carcasa). Lo utilizamos para convertir en textura los mapas resultantes de un proceso de iluminación. Si hacemos esto previamente. Será bastante fácil navegar en 3D ya que el cálculo de luz ya está hecho. 

o Shellac.‐ lacar un color con otro mediante un porcentaje de mezcla o Top_Bottom.‐  Uno material para las caras que apuntan hacia arriba y otro 

para las que apuntan hacia abajo. Ej:   Se puede programar lo que una textura se mete en la otra.  

• Shaders o sombreadores: Hay diversas técnicas. Nosotros usaremos el Blinn que crea superficies suaves con algo de brillo y se anuncia como para “propósitos 

generales” Podemos no obstante usar el “Metal” para elementos metálicos brillantes. 

  Factores que determinan el aspecto de un material: 

• Intensidad de la luz que se controla en el “multiplicador” 

• El ángulo de incidencia. (Estará más iluminado en cada punto cuanto más perpendiculares sean los rayos). 

• La distancia (Esta influye si usamos “Decay” o Attenuation.  Factores Ambiente, Difusión y Especular 

   Ambiente.‐Aspecto que tendrán las superficies en sombra Difusión.‐  Aspecto que tendrán las superficies iluminadas Especular.‐ Aspecto que tendrán las partes brillantes.  Coordenadas de mapa.‐  

• Son coordenadas locales u,v y representan el modo en que el mapa se repite. 

• Algunos objetos que se hacen directamente en 3d Studio tienen coordenadas ya aplicadas. 

• Los objetos que vienen de autocad no tienen coordenadas de mapa. En este caso debemos definirlas con el Modificador UVW  Bibliotecas.‐ 

• Son ficheros con la extensión *.mat 

• Se encuentran en el directorio matlibs 

• Para hacer una biblioteca:     y nos aparecerán los elementos de la escena. La salvamos. La abrimos. Inroducimos nuevos 

maeriales con “Putt o library” =     

(también fiunciona arrastrando) 

• Presentaciones de materiales según filtros:   o Mtl Library.‐ Los de la biblioteca o Mtl Editor.‐ Los que están en las celdas en ese momento o Active Slot.‐ El material que está en la celda activa o Selected.‐ Los materiales de los objetos seleccionados o Scene.‐ Todos los materiales de la escena. o New.‐ Nuevo (fabricación de un nuevo material) 

• Gestion de bibliotecas. 

• La utilidad uvw remove (borra materiales aplicados y coordenadas de mapa). Se 

encuentra en:       (lógicamente funciona si con carácter previo hemos seleccionado uno o varios objetos. (Si no funciona habrá que colapsar la historia de operaciones que se le han hecho al objeto)  EL EDITOR DE MATERIALES 

Se abre con la M o con   Los materiales deben renombrarse en cuanto se hagan Las celdas enmarcadas en blanco son las activas Las celdas con chaflanes significan que ese material ha sido recibido por algún objeto en la escena Los materiales de la escena se obtienen con el cuentagotas 

Las aplicaciones se hacen arrastrando o con el icono   (que está disponible si hay algún objeto seleccionado) 

Para liberar una celda   y dejar virgen para hacer otor material  

• Aspecto de las celdas:   

• Backlight   

• Damero de control de transparencias:   • Options: Donde cambiamos el nº de celdas básicamente • Selector de objetos que tengan el mismo material (Esto funciona si lo 

hacemos desde la celda en concreto    

Material standard 

• Ambiente, Difusión y especular (como en la bola)   

• Para cambiar el color pinchamos en el que ya existe y lo cambiamos. 

• Para copiar colores arrastramos de uno al otro. 

• Para atar el componente difuso con el ambiental.   

• Selfilumination.‐ Crea la ilusión de incandescencia. 

   

• lo hacemos con el spinner   o con el color   (eslo mismo) 

• La autoiluminación no ilumina, solo crea la ilusión de incandescencia. Para que parezca una bombilla tenemos que meter una luz dentro. Si metemos 

una onmi tenemos:   

• Opacity (Contrario de la transparencia, va de 1 a 100). 100 = opaco 

• Mapa de opacidad 

• Filter.‐ Color que transmite la luz si la opacidad es menor que el 100%. Da buenos resultados para simular un cristal de un color determinado 

 El filtrado funciona como un tinte de color del material. (Puede teñirse con una textura simulando una vidriera) 

Mientras no digamos lo contrario mantendremos el sombreador en blinn que es el que más se usa 

Si usamos la opción wire podemos conseguir algunos efectos de enrejado: 

     

El tamaño de la reja se controla en : 

 

 

Shaders.‐ Son los distintos tipos de algoritmos. En principio usaremos el de “por defecto” que es el blinn 

Ejemplo de cómo queda un prisma con ese material de divisiones 10 x 10 x 10: 

 

Materiales de dos caras.‐   Se usan para aplicarlos a objetos que necesitan ser renderizados a dos caras sin necesidad de hacerlo en el render que lo calculará completo a toda la escena. 

Mapas más comunes usados en arquitectura.‐  

BITMAPS 

• Es una textura que se repite y se aplica en el componente de difusión. 

• El % sirve para dejar pasar el color de difusión: Ejemplo, textura de hormigón teñido de violeta. 

 

• La repetición del mapa puede controlarse en el tiling   

 pero tengamos en cuenta que si lo hacemos aquí y no en el modificador uvwmap este tiling afectará a todos los objetos a los que se le aplique el material. 

•  El offset sirve para desplazar en un sentido u otro el origen de la repetición del mapa. 

• Por defecto no hay “mirror” y está en tile. Si hacemos mirror 

obtendremos:    

• O en los dos sentidos:   

• El blur nos lo hace más borroso: 

 • La opción rotate es mejor controlarla cambiando el bitmap en 

Photoshop o Corel  o cualquier otro programa de manejo de mapas.  

CHECKER 

• Es un material que genera dameros para pavimentos y aplacados. 

• Por defecto es blanco y negro.     

• Podemos cambiar el tiling   

• Cambiar los colores:     

Introducir texturas: 

 • O introducir otros mapas procedimentales como el speckle que veremos 

más adelante.  

GRADIENTE 

Normalmente hace degradados aplicables a los objetos o, como hemos visto, a fondos. 

Ejemplo con gradiente de grises;:   

Ejemplo con colores arbitrarios   

Un uso interesante en arquitectura puede ser la utilización de un gradiente de tres mapas, por ejemplo, basándonoes en el mismo pero con distitnas variaciones: 

Mapa 1:       

Eso nos da el resultado de:   que es una mezcla degradada de las tres texturas. 

Podemos también hacer pruebas con degradado radial y cambiar la posición del color del centro: 

Prueba de degradada radial:   

Podemos además introducir un ruido : 

Probemos:     

Viendo en alzado:  , lo que nos produce cierta aleatoriedad en la distribución de los tres mapas dando sensación de suciedad. 

MARMOL y PERLIN MARMOL 

Es difícil hacer un mármol decente con eso, pero en la medida que perimte texturas podemos utilizarlo para hacer algún tipo de efecto con la vetas. 

Ejemplo de marmol:    

Ejemplo de perlin mármol:   

 

SPECKLE MOTEADO Esta textura  se basa en dos colores y es la que hemos usado en el forjado superior del pabellón de Barcelona. Solo hay que poner dos colores y hacer pruebas con el Size en el que habrá que hacer algunas pruebas: Ejemplo: de blanco y negro con Size= 100 

 Ejemplo del uso de dos texturas idénticas, una oscura y otra clara:  

  

RGB MULTIPLY En este no se controla el % de mezcla, sin embargo el resultado de la mezcla tiene más fuerza. Ejemplo: 

 

Mapa 1:   

Mapa 2:   Resultado: 

    

Otra opción posible es la de usar un rgb multiply dejando un color liso en la primera opción y una textra en la segunda. 

Ejemplo: 

   

Resultado:   

 

NOISE MAP O RUIDO Causa una perturbación por la mezcla de dos colores o materiales. 

Ejemplo: Noise  regular, fractal y turbulence,  de blanco y negro con Size = 100 en una pieza de 50 metros aprox. 

     

Si ahora sustituimos el color negro por una textura, tenemos: 

  

Si ponemos las dos texturas tenemos:   

Este mapa se utiliza frecuentemente como bump: Mapa de relieve procedimental (que se basa en algoritmos matemáticos). 

SMOKE y STUCCO WAVES Y WOOD Funcionan como los demás de dos colores o texturas. Es Cuestión de hacer pruebas para manchados 

TILES Mapa procedimental  para crear ladrillos o aplacados 

Si aplicamos directamente un mapa tile obtenemos: 

 

Si no utilizamos texturas podemos obtener los siguientes resultados: 

Een los “Advanced Controls” tenemos  

o Tiles setup: Donde se controla el color de las piezas 

o Grout setup: Donde se controla el color de la llaga 

• Ejemplo: Color marrón para ladrillos y color gris para la llaga: 

 

• El horizontal count y el vertical count es el nº de piezas, por tanto es cuesti´n de calcular el nº de ladrillos o piezas en una superficie. Para Horiz= 8 tenemos 

 

• Color variance: Controla la variación de color entre las piezas a partir de un color dado. 

CV= 0,3   

CV= 1   

CV=5    

En los controles standard hay pruebas de aparejos, generalmente anglosajones. Por defecto está el stackbond. 

Ejemplo del Fine Stack bond 

 

También podemos usar texturas en las piezas pero debemos tener en cuenta que la textura se aplica completa en las coordenadas de mapeado. Para que se entienda bien hemos introducido una imagen figurativa: 

 

Al poner una textura de mármol o similar tendríamos. 

 

 

 

Lo cual es bastante útil al verse afectado por la varianza de 1 

 

Este ejemplo tiene una varianza de 2 

MIX Esta textura es muy práctica en la medida que mezcla dos texturas diferentes controlando un % de mezcla.  

Veamos algunas sugerencias de aplicación: 

Caso1.‐ Mezcla de una textura de empedrado con un mapa de nubes para emular la suciedad. 

 

 

 

Caso2.‐ Mix map con uno de ellos Speckle (Moteado) 

   

 

 

Es posible que cada textura disponga de unas coordenadas de mapa diferentes, para ello bastará con aplicar varias veces el uvw map y separarlo por canales. 

Ejemplo: 

 

 

 

 

 En este caso hemos hecho un material mix donde en la primera textura hemos puesto un tile con cierta variación de color. Eso en el Canal 1 En el canal 2 hemos puesto la otra textura que es un noise. (Para que se trabaje con dos canales hay que dar dos veces al uvw map y los mapas funcionarán superpuestos cada uno con su textura. 

 

RAY TRACE Lo usaremos directamente para reflexiones en el componente de reflexión. En el % controlamos el nivel de reflexión. 

BUMPS Lo usamos para emular relieves. Se suelen usar en combinación con mapas de textura para alterarlos dando la sensación de relieve a la textura. El color negro será el más profundo, los grises, intermedios y el blanco el más salido. Ejemplo: Usando:  

En textura:   

En bump(al 70%)   

Resultado:   

MAPAS DE OPACIDAD Los usos más frecuentes son para simulación de árboles y personas: Árboles: Disponemos de tres ficheros: Uno para textura, otro para opacidad y otro para relieve. Son los siguientes: 

Textura:   

Opacidad:   

Bump:   En Max hacemos un plano apoyado en el suelo de dimensiones proporcionales a los pixeles de estos mapas anteriores. (los tres tienen exactamente las mismas dimensiones) 

 Fabricamos un material del siguiente modo: En Diffuse la textura En Bump el de relieve En Opacity el de transparencia 

 

 Haceemos el material de “dos caras” 

 Para que arroje sombras ponemos una luz con sombras tipo Ray trace. 

  Podemos también usar el mapa de opacidad para personas o celosías. 

   Para celosías haremos un calado blanco y negro teniendo en cuenta que el objeto es plano y no podemos mirarlo demasiado de canto.  En cuanto a materiales usaremos soo el matte shadow que se explica en la clase de Camera match o emulación de cámara.  

Material multisubobjeto.‐  Permite aplicar distintos materiales a las distintas caras de un objeto. No olvidemos que con los modificadores “Divide” y “Tesselate” podemos subdividir las caras. Ejemplo: 

Hagamos un plano subdividido en 15 x 15   Hagamos un material multisubobjeto compuesto por tres materiales standard con tres texturas diferentes. 

Elegimos multisubobjeto pinchando en standard Set number = 3 Observamos que tiene asignados los Id = 1, 2 y 3 respectivamente Hacemos tres materiales con tres texturas pinchando a la derecha en cada uno de ellos. “Afgangirl” “Bandera” y “Cesped” 

 Aplicamos el material al objeto Ahora iremos señalando conjuntos de caras y lo aplicamos a los distintos identificadores:  Edit mesh/Polygon y seleccionamos un conjunto de polígonos. 

 Set Id = 1 y hacemos intro 

Idemm los otros dos conjuntos obteniendo:   

Si usásemos este método para tres texturas idénticas con distintos grados de colorido y brillo tendríamos: Podemos aplicar materiales por identifidores a una sola pieza. Ej. Pieza única con material multisubobjeto basado en dos materiales standard con sendas texturas. 

   

Material double side.‐  Distintos materiales a las distintas caras de un objeto. 

 Material Top/Bottom Los vectores normales que apuntan hacia arriba tendrán el material top y los que apuntan hacia abajo tendrán el bottom. 

    En el blend podemos controlar mezclas entre uno y otro 

 Material Ink Paint Imita dibujos animados con un color para lo iluminado 

 

Plug in illustrate Este plugin produce los mismos efectos pero funciona como un renderizador especial.  Cargamos el pabellón de Barcelona Si tenemos cargado el plugin hacemos: Rendering/Render/Cambiamos el default scanline render por Illustrate 

  

 Lo cual puede ser útil para representaciones conceptuales. El Illustrate nos aparece como una barra de menú más.  Podemos programar todo tipo de opciones de salida.