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金属材质


OctaneRender® 金属材质用于创建物理上准确的金属(导体)。金属材质在镜面和 IOR 方面与光泽材质明显不同。在现实世界中,金属的反射特性非常高;它是根据反射回来的光的特性确定的,因为金属吸收某些波长的光。

当光线(电磁辐射)击中金属表面时,它会被围绕金属原子运行的电子吸收,并在电子返回到更稳定的配置时重新发射。电子可以自由地在整个金属中移动,这解释了其高电导率和热导率。被金属表面吸收的射线的某些波长导致电子之间的能量交换。这些电子的配置根据金属类型而不同。铜和金是唯一在可见光中显示某种颜色的金属,这是由于它们的电子结构。

金中电子之间的能量差约为 400-492nm,这种强吸收从反射中切除了蓝光,产生金的黄橙色。铜由于其电子结构也有类似的效果,但吸收能量较低(蓝/蓝紫),因此我们看到橙色。银或多或少吸收所有波长的光,因此,我们看到明亮的白色。下表显示了在吸收某些波长后我们看到的颜色。

通过复杂 IOR 支持和适当的值(可从 refractiveindex.info 等网站获得),Octane 将正确呈现这些颜色,无需手动设置。此选项在本主题的后面部分详细讨论,这里。正确设置 BRDF 模型(Beckmann、Ward 或 GGX)以获得真实的金属很重要。这些 BRDF 模型使用比默认 Octane BRDF 更高级的菲涅耳公式,并将创建更真实的金属渲染。

在下面的部分中,我们将讨论漫反射、镜面、镜面贴图和索引参数,因为它们与金属材质相关:

Metallic Material

漫反射

此参数可以接受任何颜色或纹理;颜色或纹理仅在镜面贴图选项(在此 讨论)的值小于 1.0 时可见。

镜面

当 IOR 类型 设置为艺术时,金属材质的反射 颜色 由镜面选项控制。反射的 量 只能通过镜面贴图值进行调整。

METALLIC material — SPECULAR

镜面贴图

镜面贴图参数确定材质将显示多少金属性,可用于将漫反射和镜面的 RGB 和纹理值混合到金属材质中。有多种使用镜面贴图的方法:

  • 更改金属材质的 RGB 漫反射颜色

  • 使用镜面浮点值更改反射量

这些纹理类型可以是浮点、RGB 或程序纹理。以下图像显示了两种不同的用法。

metallic material — specular map (float)

metalllic material — specular map (rgb)

IOR 模式

此参数控制金属材质的 IOR 设置。默认情况下,Octane 金属使用 Schlick 近似用于菲涅耳效果。对于更精确的衰减,可以输入复杂的 IOR(表示为 n 和 k 的光学常数,从此时起称为 n 和 k 值)。设置复杂 IOR 时,金属颜色将被缩放,使亮度与该 IOR 的菲涅耳衰减匹配。我们可以说反射的总和等于反射部分和衰减效果。"n"值是折射率值。"k"是称为吸收损失(或消光系数)的现象,表示光线在进入表面后减弱多少。您在这里看到的"k"值指向这一点。实际上,"k"表示电磁波通过介质传播时的吸收损失量。

IOR 模式用户界面由金属反射模式菜单和根据菜单中的设置而改变的编辑字段选择组成。

金属反射模式

这根据三种类型更改反射率的计算方式:

  • 艺术

  • IOR + 颜色

  • RGB IOR

艺术

在此模式下,您只能使用镜面颜色。您将输入到下面的"折射率"中的值没有影响。它简单,非常适合非真实结果。

METALLIC material — ARTISTIC INDEX OF REFRACTION

IOR + 颜色

在此模式下,您也可以使用"n 和 k"IOR 值作为"折射率",以及镜面颜色。"n"和"k"是实际的索引值。对于这些值,请转到 refractiveindex 并根据您选择的材质类型输入真实的 IOR 值。使用左侧的"n"数字字段和右侧的"k"数字字段。由于它是颜色,您仍然可以从镜面通道指定任何颜色。

METALLIC material — IOR + COLOR INDEX OF REFRACTION

RGB IOR

最准确的 IOR 是 RGB IOR。使用可见光谱的波长,为每个颜色通道(RGB)指定单独的 n 和 k 值。镜面颜色被禁用。下面的图像显示了 RGB 通道的波长:红色为 650nm,绿色为 550nm,蓝色为 450nm。

metallic index

对于此示例,请转到 refractiveindex 并在"3D 艺术家的选定数据"部分中选择"Gold"。在波长部分为红色输入 0.65(即 650nm),并使用紧接在 Octane 索引(第一行)中红光下方的"n"和"k"值。在其他波长中执行此操作,并在相应位置逐一输入值。结果将如您在图像中看到的。

METALLIC material — RGB INDEX OF REFRACTION

IOR 预设

当金属反射模式设置为 RGB IOR 时,IOR 预设菜单将出现。此菜单为各种金属提供多个预设 RGB IOR 值。选择所需选项,然后单击应用按钮使用。

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