Dünnfilm-Shader Basis ShaderShader-Eigenschaften
Möchten Sie die Dünnfilm-Spiegelungen einfärben, so können Sie das hier tun. Die hier eingestellte Farbe wird mit der Spiegelung multipliziert. Physikalisch korrekt ist hier jedoch ausschließlich ein blütenreines Weiss (ohne einen bei Textur geladenen Shader).
Mit Mischstärke können Sie einen bei Textur geladenen Shader stufenlos zu Farbe zumischen.
Variierende Dicke bei einer perfekten Seifenblase.Dieser Parameter definiert die Dünnfilmdicke in Nanometern (nm). Die voreingestellten 500nm entsprechen ungefähr der mittleren Wellenlänge von sichtbarem, weissem Licht. Um realistische Ergebnisse zu erhalten, verwenden Sie am besten Werte, die ebenfalls der Realität entsprechen.
Wie Sie in obiger Abbildung sehen, ändern sich die Farben allgemein stark innerhalb einer Dicke von 800nm, darüber hinaus gehende Werte lassen das Violett/Grün, das in diesen Bereichen vorherrscht, immer weiter verblassen, bis es schlussendlich zu weissen Spiegelungen kommt.
Eine Dicke von 0 spiegelt – logischerweise – überhaupt nicht.
In der Realität variiert die Dünnfilmdicke meistens. Das kann mit der nächsten Einstellung Variation realisiert werden.
Variation (nm) [0..5000]
Textur
Die stark schillernden Effekte bei Seifenblasen oder Ölfilmen auf Wasseroberflächen rühren daher, dass die Filmdicken über ihren Oberfläche variieren.
Variation (nm) gibt den Betrag an, um den die Dünnfilmdicke nach oben und unten variiert wird. Wenn Sie beispielsweise bei Dicke 400 und bei Variation 100 eingeben, wird die Dünnfilmdicke zwischen 300nm und 500nm variieren. Die genaue Verteilung legen Sie mittels Textur über die Graustufen eines Shaders/Bildes fest. Dabei entspricht:
- Schwarz: der Minimaldicke
- Weiss: der Maximaldicke
Grautöne lassen die Dünnfilmdicke entsprechend zwischen diesen Maxima verlaufen.
Mit den genannten Werten und abgebildeter Textur ergibt sich z.B. eine solche Seifenblase:
Da Seifenblasenhäute unten dicker sind als oben (das Wasser läuft in der Blase aufgrund der Gravitation nach unten), sollte im Shader immer ein Hell-, Dunkelverlauf eingearbeitet werden.
Brechungsindex [1..10]
Brechungs-Preset
Tritt ein Lichtstrahl in den Dünnfilm ein, wird er je nach Material unterschiedlich stark gebrochen (s.a. Brechung). Diesen Wert können Sie hier definieren. Im Auswahlmenü finden Sie einige vorgegebene Materialien, bei Auswahl wird der entsprechende Wert eingesetzt.
Ganz allgemein führen kleinere Werte zu farbigeren Ergebnissen, während größere Werte zunehmend farbloser werden. Am besten orientieren Sie sich hier an der Realität. Wählen Sie aus dem Auswahlmenü das Material des Dünnfilms (nicht das Material, auf dem der Dünnfilm aufgebracht ist).
Beachten Sie, dass dieser Brechungsindex lediglich zur Berechnung der Dünnfilmverfärbung herangezogen wird, echte Brechung im Sinne von Umlenkungen des Renderstrahls passieren hier nicht!
Stellen Sie sich diesen Parameter als einen Qualitätsregler vor. Niedrige Werte führen zu schlechteren (unrealistischeren) Ergebnissen, während höhere Werte bessere Ergebnisse liefern. Wie fast immer braucht bessere Qualität längere Renderzeit und schlechtere kürzere.
Beachten Sie dass sehr hohe Werte kaum noch bessere Ergebnisse bringen.
Eine noch etwas technischere Erklärung: intern rechnet der Shader mit Spektralfarben (berücksichtigt also die verschiedenen Verhaltensweisen (z.B. unterschiedlich starke Brechung unterschiedlicher Spektralfarben)). Wenn am Ende dann aus den Spektralfarben ein RGB-Wert gebildet werden muss, werden im gesamten, sichtbaren Spektrum die hier einstellbare Anzahl an Samples genommen und aus diesen der RGB-Wert gemittelt.
