REALIZZARE UN MATERIALE TERROSO EROSO IN V-RAY 26 Luglio 2022 – Pubblicato in: V-Ray

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La creazione di materiali rovinati e invecchiati garantisce quasi sempre un realismo maggiore rispetto a delle controparti perfettamente pulite, soprattutto se tali prodotti/asset sono poi inseriti in scenari naturali. É proprio questo il focus di questo breve tutorial: realizzare un materiale terroso totalmente basato su texture parametriche e vettoriali presenti in forma nativa in V-ray per Cinema 4D.

CREARE UNA MESH CON UNA TOPOLOGIA POLIGONALE UNIFORME:

In Cinema 4D S26 è stato aggiunto un potentissimo tool (di derivazione ZBrush) che permette di ridefinire la topologia poligonale di qualsiasi oggetto con pochi click.
Lo strumento in questione prende il nome di “Remesh”.
Nell’ “Object Manager” di Cinema 4D è necessario inserire il nostro modello 3d (quale esso sia) all’interno del tool “Remesh”.
Una volta ricalcolata da Cinema 4d la topologia poligonale del modello è necessario selezionale il tool “Remesh” e premere il tasto “C” sulla tastiera; questo farà si che il Tool “Remesh” diventi una semplice mesh 3d.
Ora la topologia del nostro modello sarà assai più regolare e soprattutto sarà composta esclusivamente da poligoni a quattro lati -o “quads“- e a bassa variabilità proporzionale: in sostanza le condizioni ideali per sfruttare al massimo le potenzialità del displacement di V-ray.

Nelle immagini di seguito un esempio di quanto scritto fino a questo punto con riferimento particolare alla mesh della “M”, oggetto di questo tutorial, in cui risulta perfettamente visibile l’uniformità poligonale ottenuta utilizzando la procedura di cui sopra.

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CREARE UN NODE MATERIAL DI V-RAY:

Creare un node material in V-ray per Cinema 4D è facilissimo: basta aprire il menù testuale di V-ray all’interno del Material Manager (menù testuale in alto) di Cinema 4D e sotto la voce “V-ray” selezionare “V-ray Node Materials” quindi scegliere “V-ray Node Material”.
Comparirà quindi nel Material Manager l’anteprima di un materiale gestibile quasi unicamente dal Node Editor di V-ray.
Cliccando due volte con il pulsante sinistro sulla shader ball del materiale si aprirà direttamente il Node Material Editor in cui sarà possibile visionare la struttura del materiale in questione.

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CREARE E METTERE A PUNTO I NOISES DI CINEMA 4D NEL V-RAY NODE MATERIAL EDITOR:

Una volta aperto il Node Material Editor di Cinema 4D, basterà cliccare sull’icona in alto a destra raffigurante un “+”, dal menù che si aprirà selezioniamo dall’elenco a sinistra la voce “Material Generator” e dall’elenco di nodi che appare sulla destra clicchiamo due volte con il pulsante sinistro su “Maxon Noise”.
Comparirà quindi nel nostro Node Material Editor un nuovo nodo relativo ai “Noise” parametrici di Cinema 4D direttamente processabili da V-ray.

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Per settare tutti i parametri del nodo “Maxon Noise” sarà sufficiente cliccare due volte (pulsante sinistro del mouse o PSM) sul nodo e nell’”Attributes Manager” di Cinema 4D vedremo apparire tutti i parametri riguardanti il nodo in questione.
Da qui sarà possibile settare ogni singola voce (dettaglio, scala, contrasto ecc ecc).
Per un esempio concreto (con tutti i settaggi) vedere immagine 5.

Immagine 5

Una volta impostati tutti i valori avremo bisogno di un altro nodo per un altro noise, in tal caso sarà sufficiente tenere premuto “Ctrl” e nel node material editor selezionare con il pulsante sinistro il nodo relativo al “Maxon Noise” e, tenendo sempre premuto il pulsante sinistro del mouse, trascinare il nuovo nodo immediatamente sotto a quello esistente per generarne una copia.
Per un esempio concreto (con tutti i settaggi) vedere immagine 6.

Immagine 6

Come è possibile dedurre da quanto effettuato fino a questo punto, i due noise creati hanno, in questo caso, la funzione di determinare i dettagli di piccola e media entità (lasciando il compito di gestire le asperità di maggiore entità unicamente al “Displacement” tramite “Geometry Tag“)  maggiormente visibili in termini di rilievo che vedremo nel momento del rendering.
Il primo noise -posizione superiore nell’immagine 6- risulta essere maggiormente contrastato e serve a determinare e gestire i basso rilievi più estremi.
Il secondo noise, invece, serve a gestire i bassorilievi più morbidi e che andranno ad aggiungersi a quelli creati dal noise precedente.

FONDERE I DUE NOISE ATTRAVERSO IL NODO LAYERED DI V-RAY:

Una volta creati i due “Maxon Noise” dovremo procedere alla creazione di un nodo “Layered”.
Per creare questo nodo sarà necessario accedere tramite Node Material Editor al menù dei nodi di V-ray (icona “+”) e dall’elenco sulla sinistra selezionare la categoria “Color“, quindi cliccare due volte sul nodo “Layered” nella lista sulla destra.
Una volta fatto questo sarà possibile collegare i due noise al suddetto nodo (i noise devono essere collegati alla voce Layer 1texture e Layer 2texture) e una volta collegati dovremmo selezionare un preciso metodo di fusione, ovvero “Multiply”.
L’opzione di fusione “Multiply” serve a gestire i toni scuri della nostra texture e permette di aggiungere unicamente questi alla texture/noise sottostante. Attraverso ll’opzione “Opacity” potremo invece gestire la sua effettiva visibilità, tenendo presente che un opacità pari a zero determina la completa invisibilità del noise in questione mentre un valore di “1” rappresenta  la visibilità massima.
Per un esempio concreto vedere immagine 7.

Questo particolare set-up ci permetterà di gestire contemporaneamente ben tre aspetti fondamentali del nostro shader/materiale, ovvero “Diffuse“, “Reflection Color” e “Bump“.

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GESTIRE DIFFUSE, GLOSSINESS E BUMP CON LO STESSO SET-UP:

Questo set-up composto essenzialmente da tre nodi ci permette di regolare in modo veloce l’aspetto estetico del nostro materiale e con i successivi accorgimenti di collegare in modo non distruttivo questi tre nodi ad altrettanti parametri fondamentali per la resa del nostro materiale.

Diffuse: Per rendere il nostro set-up adatto ad essere collegato al diffuse dovremo utilizzare ad un nodo che prende il nome di “Color Range” ed essenzialmente ci permette di colorare  quanto fino ad ora abbiamo gestito unicamente nella scala dei grigi.
Sarà quindi necessario aggiungere al Node Material Editor il nodo “Color Range“. Per crearlo basta navigare all’interno della categoria “Color” e selezionare dalla lista a destra il nodo “Color Range” appunto.
Una volta fatto questo vedremo comparire il nodo nell’editor. A questo punto sarà sufficiente collegare il nodo “Layered” alla voce “Value” come mostrato nell’immagine 8.

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A questo punto cliccando due volte sul nodo “Color Range“, andremo a scegliere due colori diversi e in accordo con l’aspetto che vorremmo donare al nostro materiale.
Precisamente sarà necessario scegliere due tonalità di colore con saturazione e luminosità diverse.
Nell’esempio qui riportato sono state scelte due tonalità di marrone coerenti con il colore della texture scelta per il terrendo su cui la nostra “M” poggia.
A questo punto non resta che collegare il nostro nodo al canale appropriato del V-ray Node Material, precisamente alla porta “Diffuse Color”.
Per un esempio concreto relativo ai settaggi del nodo color range fare riferimento all’immagine 9.

Immagine 9

Reflection Color: Per gestire il colore delle riflessioni useremo una strategia in massima parte sovrapponibile a quanto visto con il “Diffuse” seppur con qualche necessaria differenza. Dobbiamo considerare che il parametro relativo al “Reflection Color” se collegato ad una texture -raster o vettoriale- “legge” sia i livelli di grigio, sia le informazioni RGB. Se infatti impostiamo un colore diverso dal bianco (o scala di grigio) andremo ad alterare il colore degli oggetti riflessi, i quali non appariranno riflessi con il loro colore originale, ma con una tonalità risultante dalla fusione del colore da noi scelto per il canale e il colore originale dell’oggetto.
Tuttavia il suddetto canale usa i toni di grigio o in generale la luminosità del colore scelto per determinare anche quanto siano visibili i riflessi. Un colore nero verrà interpretato da V-ray come assenza di riflessi, mentre un colore bianco verrà tradotto in visibilità massima del riflesso.
Collegando quindi il nostro set-up iniziale alla porta “Reflection Color“, potremo rendere i riflessi del nostro materiale non uniformi in relazione alla visibilità degli stessi.
Come nel caso del “Diffuse” sarà sufficiente creare un nodo color range e collegare alla sua porta “Value” il nodo “Layered” del nostro set-up iniziale.
In questo specifico caso andremo a modificare i colori di output minimo e massimo affinché il nodo “Layered” iniziale risulti meno contrastato (per i settaggi precisi vedere immagine 10).

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Successivamente andremo a creare un nodo “Color Correction” selezionabile sempre dal menù sulla sinistra nella categoria Color.
Questo nodo permette generalmente di gestire diversi aspetti inerenti la cromia e in genere l’aspetto di qualsiasi nodo si colleghi ad esso attraverso la porta “Source Color”, a prescindere che sia di tipo raster o vettoriale/frattale come nel nostro caso.
A questo punto non resta che collegare il nostro nodo al canale appropriato del V-ray Node Material, precisamente alla porta “Reflection Color”.
Riferirsi all’immagine 11 per i settaggi precisi.

Immagine 11

Bump: Per gestire il bump non ci resta altro da fare che collegare direttamente il nostro set-up iniziale (i due noise iniziali messi in correlazione grazie al nodo “Layered“) direttamente alla porta “bump” del V-ray Node Material come visionabile nell’immagine 12.

Immagine 12

Il “bump”  è un artificio che simula micro-asperità presenti in un data superficie, quindi generalmente è molto utile per simulare la presenza di piccole irregolarità.
Per un esempio concreto relativo ai settaggi fare riferimento all’immagine 13.

A questo punto potremo effettivamente abbinare il nostro materiale alla mesh 3d che abbiamo creato nel primo step.
Nel caso studio di questo tutorial il materiale/shader in questione è stato associato al modello 3d della “M”.

Immagine 13

V-RAY DISPLACEMENT E GEOMETRY TAG:

Giunti a questo punto ed avendo abbinato il materiale al nostro modello 3d non rimane altro che andare a gestire il displacement.
Per rendere V-ray in grado di utilizzare il displacement dobbiamo prima di tutto indicare a Cinema 4D e V-ray quali geometrie verranno prese in considerazione per questo fine e poi dovremo settare tutti i parametri necessari.

Per aggiungere al nostro modello 3d il tag giusto sarà sufficiente cliccare con il pulsante destro del mouse sopra al nome del modello 3d nell’Objects Manager di Cinema 4D.
Si aprirà un menù testuale. Scegliere quindi la voce V-ray tags e successivamente dal menù a tendina laterale selezionare il tag “Geometry”.

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Comparirà quindi sulla destra il tag in questione e una volta selezionato con il pulsante sinistro, in baso, nella sezione “Attributes” vedremo tutti i parametri relativi a tag appena creato.

Esattamente come effettuato nel V-ray Node Material, andremo a fondere due diversi noise per creare maggiore variabilità nei rilievi.

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SET-UP DEI NOISE RELATIVI AL GEOMETRY TAG:

Creato il tag geometry procederemo alla creazione di due noise, ma in modo diverso da quanto effettuato precedentemente.
Cliccando con il tasto sinistro sopra il tag geometry in baso, nel menù “Attributes“, sarà possibile visionare tutti i parametri del tag. Navigare fino al menù “Displacement come mostrato nell’immagine 15, poi alla voce “texture” cliccare con il pulsante sinistro del mouse sull’icona a forma di freccia e selezionare dal menù a tendina “Layer”.
a questo punto cinema ci mostrerà direttamente l’interfaccia del tool appena creato -immagine 16-.

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Cliccando sul tool “Layer” entreremo nella schermata di gestione dello stesso.
Da qui procediamo a creare i noise che saranno effettivamente gli artefici dei bassorilievi che andremo a creare a livello geometrico sul nostro modello 3d.
Per creare i noise sarà sufficiente cliccare con il psm su menu “Shader” e poi selezionare dal successivo menù a tendina “Noise”.
Dovremo ripetere questa operazione due volte.
Questo ci porterà ad avere nel nostro tool “Layer” due noise che dovremmo mettere in relazione come riportato nell’immagine 17.

Immagine 17

Cliccando due volte su uno dei noise verranno mostrati i settaggi relativi allo stesso nel solito menù “Attributes”.
E’ molto importante impostare alla voce “Space” l’opzione “Object” in modo tale da render il noise vettoriale privo di distorsioni quando viene calcolato e “spalmato” sulla mesh del modello 3d.
L’opzione “Object” permette in sostanza di svincolare totalmente la resa del noise dalla mappatura ergo, in caso di assenza di una mappatura UV ben fatta, rappresenta l’opzione ideale per evitare qualsiasi problema di visualizzazione dei “Noise“.
Per i settaggi reali dei singoli “Noise” vedere immagini 18 e 19.

Immagine 18

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DISPLACEMENT QUALITY:

Per quanto riguarda la qualità del displacement, invece, dobbiamo settare alcuni valori dalle opzioni generali di V-ray.
Cliccando con il tasto sinistro sull’icona a forma di “ciak con ingranaggio” accederemo al pannello Render Settings.
Impostiamo V-ray come motore di render predefinito e sul menù a destra navighiamo fino alla schermata “settings”.
In questo menù la prima serie di parametri riguarda proprio la qualità con cui V-ray andrà a gestire il displacement in tutta la scena.
E’ importante impostare la voce “edge length” a circa 0.25 cm; questo farà in modo che il lato del poligono più piccolo non scenda mai sotto gli 0.25 cm,  un valore basso, ma non estremo che consente un buon bilanciamento tra qualità finale e prestazioni.
La seconda voce da impostare è invece “max subdivs” che di norma è impostato a 256, un valore estremamente alto e che nella maggior parte dei casi può generare lunghi tempi di attesa e un considerevole consumo della memoria RAM. Proprio per questo andremo a impostare un valore di 16.

Immagine 20

Di seguito un’immagine che pone in evidenza il risultato finale in “clay” (materiale semi-opaco bianco) dovuto unicamente al tag displacement e al bump del V-ray material node e un render con il materiale definitivo preso ad esempio per questo tutorial con diffuse, reflection, displacement e bump attivi.