Übermaterial Vorschau Basis Kanäle Diffus Spiegelung Beschichtung Abstrahlung Transparenz Deckkraft Relief Normale DisplacementDiffus
Die diffuse Oberflächeneigenschaft beschreibt die Oberflächenschattierung, die durch einfallendes Licht entsteht. Dazu gehört standardmäßig auch die Schattierung durch diffuses, also über andere Oberflächen abgestrahltes oder reflektiertes Licht. Ein Experiment macht dies deutlich. Links ist der Grundaufbau zu sehen, ein Tuch wird von links mit einem physikalischen Licht beleuchtet. Rechts steht ein einfaches Polygon, dem ein Übermaterial mit aktiver Abstrahlung-Eigenschaft zugewiesen wurde. Die mittlere Abbildung zeigt, dass beim Rendern beide Seiten des Stoffs beleuchtet werden. Wird über die Projekt-Voreinstellungen die Option Farbkanal für Node-Material verwenden aktiviert, können Schattierungen nur noch durch direktes Licht und globale Illumination erzeugt werden. Dies ist ganz rechts im Bild dokumentiert.
In diesem Materialkanal definieren Sie die Eigenschaften der Oberfläche, die durch die Interaktion der Umgebung mit der Oberflächenfarbe zustande kommen. Hierzu zählen nicht nur Lichtquellen, sondern alle Oberflächen in der Nähe. Der Effekt entspricht somit dem einer diffusen Reflektivitätsebene aus einem Standardmaterial oder einem physikalischen Material und kann daher auch die Verwendung von Globaler Illumination als Post Effekt unnötig machen, wenn in dem Projekt konsequent nur auf dem "BSDF"-Berechnungsmodell basierende Materialien verwendet werden.
Wenn Sie diese als diffuse Spiegelung berechnete Oberflächenfarbe nicht verwenden möchten, kann die diffuse Materialeigenschaft auch als normal schattierte Farbe berechnet werden, die nur auf die Beleuchtung durch Lichtquellen und auf globale Illumination reagiert. Öffnen Sie dafür über das "Bearbeiten"-Menü von Cinema 4D die "Projekt-Voreinstellungen" und aktivieren Sie dort die Option für Farbkanal für Node-Material verwenden. Diese Option bezieht sich dann jedoch auf alle Node-Materialien des Projekts.
Hier legen Sie die Farbe fest, die mit der Beleuchtung und diffusen Reflektivität der Oberfläche interagieren soll. Soll anstatt eines homogenen Farbwerts ein Muster oder eine Textur verwendet werden, verwenden Sie dafür die Node-Verschaltungsfläche.
Hierüber kann die Helligkeit der gewählten Farbe multipliziert werden. Beachten Sie, dass sich mit Werten über 100% die physikalische Plausibilität der Oberfläche verfälschen lässt. Die Oberfläche erscheint dann ggf. heller als Sie durch die Schattierung eigentlich werden dürfte.
Das an sich schon diffuse Schattierungsmodell des "Diffus"-Kanals kann über den Rauigkeit-Wert zusätzlich beeinflusst werden. Bei einer Rauigkeit von 0% entspricht die Schattierung dem diffusen "Lambert"-Schattierungsmodell, die einen kontraststärkeren Übergang zwischen den senkrecht und den flach beleuchteten Bereichen erzeugt. Mit höheren Rauigkeit-Werten wird die Schattierung immer kontrastärmer und erscheint dadurch matter und homogener. Rauigkeit-Werte über 0% führen dabei zur Verwendung des diffusen "Oren-Nayar"-Schattierungsmodells.
Neben dem Prozentwert können auch Texturen oder Nodes, die Graustufen produzieren, zur Steuerung verwendet werden.
Diese Eigenschaft stellt die Intensität der diffusen Oberflächeneigenschaft dar. Hier können Sie entweder prozentual die Intensität der diffusen Schattierung steuern oder z.B. auch über Nodes die Deckkraft per Graustufentextur vorgeben. Die Wirkung entspricht dabei standardmäßig der Helligkeit im "Diffusion"-Kanal eines Standard-Materials. Eine Reduzierung der Deckkraft dunkelt die Oberflächenfarbe daher ab.
Ein hierzu alternatives Verhalten kann aktiviert werden, wenn im "Deckkraft"-Kanal des Materials die Option für die Ebenendeckkraft angeschaltet wird. Dies ist selbst dann möglich, wenn der "Deckkraft"-Kanal ausgeschaltet ist. Die Deckkraft im "Diffus"-Kanal wirkt dann wie ein Alphakanal auf die Farbe, bzw. wie eine Ebenendeckkraft in einem Bildbearbeitungsprogramm.
Die Schattierung eines Übermaterials kann durch die Normalen der Oberfläche beeinflusst werden. Normalerweise werden nur die durch "Normale"-Tags oder "Phong"-Tags generierten Normalenrichtungen herangezogen. Durch Verwendung der "Bump"- bzw. "Normale"-Materialeigenschaft lassen sich diese Normalen jedoch zusätzlich in ihrer Ausrichtung verändern. Die Richtung der Normalen kann für verschiedene Materialkanäle separat editiert werden. So finden Sie identische Einstellungen zur Nutzung oder Veränderung der Normalenrichtungen im "Diffus"- im "Spiegelung"- und im "Beschichtung"-Kanal des Materials.
Die Intensität des Relief- bzw. Normale-Effekts kann über den Stärke-Parameter beeinflusst werden. Beachten Sie, dass ein Relief- oder Normale-Effekt nicht die Form des Objekts verändert, sondern nur die Schattierung manipuliert. Allzu extreme Veränderungen an den Normalen wirken daher schnell unnatürlich oder künstlich, wenn die eigentliche Form einer Oberfläche ihren Bezug zur Schattierung verliert. Beschränken Sie sich daher bei der Nutzung eines Reliefs oder einer Normalen-Textur auf die Simulation eher feiner Strukturen, wie z.B. Hautporen, Holzmaserungen oder Kratzer.
Sollen die "Relief"- und "Normale"-Kanäle automatisch auch die Berechnung des "Diffus"-Kanals beeinflussen, verwenden Sie den Normalenmodus Global. Dies entspricht der Standardeinstellung.
Möchten Sie eine eigene Relief-Map nur für die Schattierungsmanipulation in diesem Materialkanal verwenden, wählen Sie Normalenmodus Relief-Map.
Die Wirkung der verbundenen Textur oder Nodes kann mithilfe dieses Werts verstärkt oder mit negativen Reliefstärke-Werten auch invertiert werden.
Hiermit regeln Sie die Größe des Abtastbereichs von Texturen und zweidimensionalen Strukturen. Je kleiner der Wert ist, desto weicher und schwächer wird der Relief-Effekt.
Die Einstellung funktioniert vergleichbar zu UV-Epsilon, wirkt sich jedoch nur auf die Abtastung von dreidimensionalen Relief-Strukturen aus. Kleine Werte führen zu einer Weichzeichnung und Dämpfung der Intensität.
Dieser Modus ist hauptsächlich für die Nutzung einer Normalen-Textur gedacht.
Über diesen Eingang kann eine Normalen-Textur oder ein entsprechender Material Node verknüpft werden. Wird hier ein "Relief-Map Node" verwendet, lassen sich auch Graustufen als Normalen-Map verwenden. Gegenüber einer Relief-Map bietet eine Normalen-Map viel mehr Details, da diese mit Farbwerten arbeitet anstelle von einfachen Grauwerten. So lassen sich auch die Neigungen in der Schattierung präzise steuern.
Normalenstärke [-∞00..+∞00%]
Presets
Über dieses Menü lassen sich Voreinstellungen für die Auswertung einer Verknüpften Normalen-Map auswählen. Liegt eine Codierung der Normalen im Objektsystem vor wählen Sie "C4D-Raum: Objekt". Die Optionen für X umkehren, Y umkehren, Z umkehren und Y & Z vertauschen werden dadurch ebenso passend konfiguriert, wie die Auswahl im Raum-Menü. Gleiches gilt für die Presets "C4D-Raum: Tangente" und "C4D-Raum: Welt".
X umkehren
Y umkehren
Z umkehren
Y & Z vertauschen
Da die Erzeugung von Normalen-Texturen nicht unbedingt genormt ist, kochen viele Programme ihr eigenes Süppchen. Mal ist dabei beispielsweise die Farbkomponente Grün, mal Blau für die Y-Richtung zuständig. Um maximale Kompatibilität zu gewährleisten, können Sie hier jeden Farbanteil umschalten.
Für den meistgebrauchten Raum "Tangente" gilt folgende Faustregel:
- Ist die Normalen-Textur überwiegend hellgrün, aktivieren Sie Y & Z vertauschen
- Ist die Normalen-Textur überwiegend hellblau, deaktivieren Sie Y & Z vertauschen
Die Richtung der Normalen kann in verschiedenen Bezugssystemen beschrieben werden, die Sie über das Raum-Menü auswählen.
- "Objekt": Hier wird das Objekt-Koordinatensystem zur Kodierung der Normalenrichtung verwendet. Solcherlei Texturen erstrahlen überwiegend in allen Regenbogenfarben. Dieser Modus eignet sich für Objekte, die sich nicht verformen sollen.
- "Welt": Hier wird das Welt-Koordinatensystem zur Kodierung der Normalenrichtung verwendet. Dies ist nur für statische, unflexible Objekte geeignet. Auch hier haben die Texturen alle Regenbogenfarben.
- "Tangente": Die gebräuchlichste Methode. Hier wird die Normalenrichtung in Bezug zur darunterliegenden Oberfläche definiert. Dies ist die ideale Methode für sich deformierende Objekte (Charakteranimation). Sie erkennen solche Texturen an der überwiegenden Hellblau- bzw. Grünfärbung; dies sind die Bereiche, deren Normale senkrecht zur Oberfläche stehen.
In diesem Modus kann die Richtung der Normalen völlig frei definiert werden.
Hier können Material Nodes verknüpft werden, über die die Normalenrichtung individuell errechnet werden kann.