PBR en Element 3D v2 (parte 3)

Canales PBR en E3D

Element 3D v.2 usa un sistema de shaders físicos (PBR) basado en la dualidad specular/glossiness en contraposición al modelo PBR Disney, basado en metalness/roughness. Así pues, la gran diferencia entre un sistema PBR y los anteriores es el uso del specular.

canalesPBRE3D

Canales PBR en Element 3D v2

Un material de calidad en este sistema PBR debe tener como mínimo 4 inputs: Diffuse, Glossiness, Reflectivity y Normal Bump.

Diffuse

También conocido como albedo, es el color de la luz que va a dispersarse de vuelta desde la superficie. En otros términos, es el color de la superficie sin tener en cuenta otros efectos comunmente fusionados en este canal como oclusión ambiental, iluminación, especular o hasta reflexión. Coloquialmente se habla de la textura iluminada por una luz homogénea al 100%.

Es muy importante mantener esta separación del color base de cualquier luz direccional u oclusión ambiental para poder conseguir un material que se adapte a cualquier tipo de iluminación. La textura de albedo suele ser poco contrastada, manteniéndose en un rango de brillo entre 40-240/255.

diffuseAlbedo

Diffuse tradicional vs. Albedo

Glossiness

En otros sistemas PBR también se usan canales como microsurface o roughness con un cometido parecido. Ya hemos hablado de su importancia en la primera parte del artículo en el apartado de microsuperficie.

En él, estamos representando los microrelieves de una superficie. Estamos indicando pues, en que intensidad un material es mate o brillo, afectando a la amplitud y nitidez de los especulares. Blanco será una superficie brillante y negro, totalmente mate, con toda la gama de grises entre medio.

glossiness

Valores de glossiness de 100% a 0%.

Es el canal más difícil de crear de cero ya que su funcionamiento no es “artístico”. Hay poca información por la red de como crearlo.

Reflectivity

Aquí asignamos el color especular de cada una de las partes de nuestro objeto. Ese color define la cantidad de luz es reflejada inmediatamente por la superficie cuando la fuente de luz está directamente encima de ella, así como el color de ese especular.

El mapa de este canal debería ser bastante plano. Como comentábamos en la primera parte del artículo, la reflectividad de un material/substancia es constante y es en el canal de glossiness donde deberíamos representar los cambios en la superficie. En el canal de reflectivity sí deberían aparecer los cambios de material/substancia como sería óxido en un metal o una pátina metálica desgastada sobre un objeto no metálico.

reflectivity

Valores de reflectivity de 100% a 0%

Si utilizamos un mapa en este canal, el color especular en el apartado reflectivity se debe establecer en blanco (255/255/255), ya que éste se multiplica con los valores del mapa.

Como dato extra, los materiales dieléctricos, aunque en la segunda parte de este artículo dijeramos que estaban en un rango de 0-20%, la mayoría no sobrepasan el 5% de reflectividad, dejando siempre como mínimo un 2%. Recordemos, TODOS los materiales reflejan.

Normal

En este canal podemos definir los relieves palpables en una superficie. Detalles pequeños en este canal ya generan unas variaciones en los reflejos que dan vida a los materiales, con un efecto parecido al del canal glossiness. Estos dos canales están muy ligados, pero sea como sea, mantendremos los detalles a micro-escala en el canal de glossiness.

La autoría de estos mapas debe hacerse desde programas destinados a ello como Crazybump, Bitmap2Material, nDo, Xnormal y similares.

normalmap

Normal map

 

Otros canales

Con los otros tres canales que nos quedan, podemos acabar de afinar los materiales y asignarle alguna propiedad adicional.

Ilumination

Autoiluminación.

Occlusion

Sombras de contacto y suciedad en recovecos ya bakeada.

Enviroment

Entorno diferente para este solo objeto.

Más allá

Hasta aquí la introducción a PBR en E3D. Con estas explicaciones deberíamos ser capaces de crear nuestros materiales PBR en Element 3D v2 y de reciclar mapas de otros sistemas no PBR y materiales de anteriores versiones de E3D.

 

Bibliografía

“Feeding a physically based shading model”. http://seblagarde.wordpress.com/2011/08/17/feeding-a-physical-based-lighting-mode/

“DONTNOD Physically based rendering chart for Unreal Engine 4”. http://seblagarde.wordpress.com/2014/04/14/dontnod-physically-based-rendering-chart-for-unreal-engine-4/

“Basic Theory of Physically-Based Rendering”. http://www.marmoset.co/toolbag/learn/pbr-theory

“Tutorial: Physically Based Rendering, And You Can Too!”. http://www.marmoset.co/toolbag/learn/pbr-practice

“Tutorial: PBR Texture Conversion”. http://www.marmoset.co/toolbag/learn/pbr-conversion

  • Miguel Cupich

    porque lo modelos me aparecen en negro y si le cambio el color no se ve el color ¿Cómo puedo remediar esto? tengo Windows 10, procesador IC 5 de cuatro núcleos, espero respuesta gracias

    • dangarotte

      Buenas, Miguel.

      Tiene pinta de dos cosas: o un problema con la
      tarjeta gráfica (mira en la web de VideoCopilot si la tuya es
      compatible) o un problema con la ruta de las texturas. Ya me dirás qué
      tal.

      Un saludo.