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Transparencia por trazado de rayos

Modo: Todos los modos

Panel: Contexto Shading/Material → Mirror Transp

Descripción

El trazado de rayos es usado también para simulación de refracciones de rayos de luz a través de materiales transparentes, como lentes. Un rayo es enviado desde la cámara y viaja a través de la escena hasta que se encuentre con un objeto. Si el primer objeto impactado por el rayo no es transparente, entonces el rayo toma el color del objeto. Finalmente, el primer objeto transparente hereda el color del fondo, proporcionalmente a su valor "Alpha" (Alfa) ->(y el valor de alfa de cada material transparente impactado en el camino).

Pero cuando el rayo viaja a través de objetos transparentes, puede ser desviado de su curso según el Índice de Refracción (IR) del material. En realidad cuando se mira a través de una esfera de vidrio llana, se notará que el fondo está al revés y torcido: esto es por el Índice de Refracción del vidrio.

Enable Raytracing

Para tener una transparencia raytrace, necesitas:

  1. habilitar raytracing en las configuraciones "World" (Mundo). Esto se hace en el contexto World  → Panel Gather. Raytracing está habilitado por defecto desde Blender 2.37 en adelante.
  2. Configura tu valor Alfa a algo como 1.0.
  3. para que el material del fondo reciba luz pasando a través de tu objeto trasparente, Receive Transparent debe ser activado para el material en el panel Material → Shadow.


Opciones

El panel Transparency.
"Transparency" (Transparencia)
Habilita la transparencia para el material.
"Alpha" (Alfa) 
Configura la cantidad de transparencia del material.
"Specular" (Especular) 
Controla la alfa/caída para el color especular.
"Fresnel" (Fresnel) 
Configura el poder del efecto Fresnel. El efecto Fresnel controla cuan trasparente es el objeto, dependiendo del ángulo entre las normales de las caras y la dirección de la vista. Típicamente, cuanto mayor sea el ángulo, mas opaco se volverá el material del objeto (esto ocurre generalmente en el contorno del objeto).
"Blend" (Mezcla) 
Controla la mezcla entre las áreas trasparentes y las no-trasparentes.
"IOR" (IDR) 
Index of Refraction/Indice de Refracción. Configura cuanto un rayo que viaja a través del material será refractado, por eso produce una imagen distorsionada de su fondo. -> Mira #Valores de IDR para Materiales Comunes a continuación.
"Filter" (Filtro) 
Cantidad de filtrado de la tranparencia del rayo trazado. Cuando más alto sea este valor, mayor será mostrado el color base del material. El material será todavía trasparente pero comenzara a tomar el color del material. Esta desactivado (0.0) por defecto.
"Falloff" (Caída) 
Cuán rápido es absorbido la luz cuando pasa a través del material.Da 'profundidad' y 'espesor' al vidrio.
"Limit" (Limite) 
Materiales más gruesos que este no son transparentes. Esto es usado para controlar el umbral después del cual el filtro del color comienza a jugar.
"Depth" (Profundidad) 
Configura el número máximo de superficies transparentes a través del cual un solo rayo puede viajar. No hay valor típico. Los objetos transparentes fuera del rango Depth serán renderizados en tono negro si se ve a través del objeto trasparente por el cual Depth esté configurado. En otras palabras, si notas áreas negras sobre la superficie del objeto trasparente, la solución es probablemente incrementar su valor Depth (ese es un tema recurrente al usar raytracing en objetos trasparentes). También podrías necesitar activar las sombras trasparentes (transparent shadows) en el objeto fondo (background).
"Gloss" (Brillo) 
Configuraciones para el brillo del material.
"Amount" (Cantidad) 
La claridad de la refracción. Configura esto a un valor cerca de cero para obtener una refracción borrosa.
"Threshold" (Umbral) 
Umbral para el muestreo adaptado. Si un muestreo contribuye menos que la cantidad/amount (como porcentaje), el muestreado es detenido.
"Samples" (Muestreos) 
Número de los muestreos cónicos en promedio por la refracción borrosa.

Ejemplos

Índice de Refracción

Influecia del IOR/IDR de un objetos sobre la distorsión del fondo: esferas de Agua, Vidrio y Diamante (de arriba a abajo).

(Influecia del IOR/IDR de un objetos sobre la distorsión del fondo: esferas de Agua, Vidrio y Diamante (de arriba a abajo).). Hay valores diferentes para materiales típicos: Aire es 1.000 (sin refracción), Alcohol es 1.329, Vidrio es 1.517, Plástico es 1.460, Agua es 1.333 y Diamante es 2.417.

Fresnel

Manual-2.5-Material-RayTraceTransp-FresnelExampel.png
Manual-2.5-Material-RayTraceTransp-FresnelExampelZTransp.png
Las 16 piezas de vidrio rotados en varias direcciones demuestran la dependencia del ángulo del efecto Fresnel con raytracing (izquierda) y la transparencia alfa almacenada en el buffer (derecha). Nota que la mayor diferencia es la falta del efecto IOR/IDR en los casos de después.
Manual-2.5-Material-RayTraceTransp-FresnelSettings.png
Manual-2.5-Material-RayTraceTransp-FresnelSettingsZTransp.png
Configuraciones para Fresnel usando ratrace (izquierda) y "Z Transparency" (Transparencia Z) (derecha).

Nota que el especular resalta en el titulo del vidrio F4 (el cual esta encarando a mitad de camino entre la luz y la cámara); el efecto Fresnel puede ser visto en la fila C y columna 6 donde las caras son no encaran a la cámara.

La cantidad de efecto Fresnel puede ser controlado ya sea incrementando el valor "Blend" (Mezcla) o disminuyendo el valor "Alpha" (Alfa).

"Depth" (Profundidad)

Una escena simple con tres vasos sobre una superficie y tres lámparas. Depth debe ser puesto en 4, 8, 12, y 14, tardando los renders 24 y 34 segundos, y 6 y 11 minutos respectivamente. (Download .blend.)

Incrementando Depth también se se incrementa considerablemente el tiempo de render. Cada vez que una luz de rayo pasa a través de una superficie, el alogaritmo del trazado de rayos se vuelve recursivo. En el ejemplo arriba, cada lado de cada vaso tiene una superficie exterior e interior. Los rayos de luz por lo tanto tienen que pasar a través de las cuatro superficies de cada vaso.

Pero no solo eso, por cada punto de la superficie algo de la luz puede ser reflejada, o espejada hacia afuera de la superficie en varias direcciones. Esto resulta en múltiples rayos que necesitan ser calculador por cada punto (comunmente llamado tree of rays/árbol de rayos articulo en inglés). En cada una de las imágenes renderizadas arriba hay 640×400=256 000 pixels. Incrementando Depth, al menos un árbol de rayos es agregado a cada pixel.

Se bondadoso con tu computadora. Colocar cuidadosamente objetos en la escena de modo de impedir superposiciones de objetos trasparentes, es a menudo una alternativa interesante.

Sugerencias

Sombras trasparentes

Sin sombras trasparentes
Sin sombras tranparentes, luz ambiental habilada
Sombra transparente habilitada, alfa puesto en 0.0
Como el anterior, alfa puesto en 0.25
Sombras transparentes con oclusión ambiental configurado para multiply, distancia 1 (radio de la esfera)
Como el anterior, distancia incrementada a 2 (diámetro de la esfera)

Por defecto, las sombras de objetos transparentes son renderizadas como solidos negros, Si el objeto no es transparente del todo. Pero en la realidad, cuanto más transparente es un objeto, más clara será su sombra.

En Blender, las sombras transparentes son configuradas sobre los materiales que reciben las sombras de los objetos transparentes. Esto se puede activar y desactivar con el botón Receive Transparent, en el contexto Material → panel Shadow. El brillo de la sombra depende del valor Alpha en el casting de la sombra del material.

Alternativas para sombras transparentes con raytrace pueden encontrase en el contexto World, esto es en los paneles Ambient Occlusion, Environment Lighting, y Gather. Alternativamente, una textura puede usarse para controlar los valores de "Intensidad" ( Intensity) de las sombras resividas por el material.

Valores de IR para materiales comunes

La siguiente lista proveé algunos valores de índices de refracción para usar cuando se utiliza transparencia por trazado de rayos para varios liquidos, sólidos (gemas/piedras) y vidrios:

A
Acetona 1.36
Actinolite 1.618
Agalmatoite 1.550
Ágata 1.544
Ágata 1.540
Aire 1.000
Alcohol 1.329
Alcohol, Etil (grain) 1.36
Alexandrite 1.745
Alexandrite 1.750
Almandine 1.83
Aluminum 1.44
Ámbar 1.545
Amblygonite 1.611
Amatista 1.540
Ammolite 1.600
Anatase 2.490
Andalusite 1.640
Anhydrite 1.571
Apatite 1.632
Apophyllite 1.536
Aquamarine 1.575
Aragonite 1.530
Argon 1.000281
Asfalto 1.635
Axenite 1.674 - 1.704
Axinite 1.675
Azurite 1.730
B
Barite 1.636
Barytocalcite 1.684
Cerveza 1.345
Benitoite 1.757
Benceno 1.501
Beryl 1.57 - 1.60
Beryl, Red 1.570 - 1.598
Beryllonite 1.553
Brazilianite 1.603
Bromine (liq) 1.661
Bronce 1.18
Brownite 1.567
C
Calcite 1.486
Calspar 1.486
Cancrinite 1.491
Dióxido de carbono (gas) 1.000449
Carbon Disulfide 1.628
Carbon Tetrachloride 1.460
Carbonated Beverages 1.34 - 1.356
Cassiterite 1.997
Celestite 1.622
Cerussite 1.804
Ceylanite 1.770
Chalcedony 1.544 - 1.553
Tiza 1.510
Chalybite 1.630
Chlorine (gas) 1.000768
Chlorine (liq) 1.385
Chrome Green 2.4
Chrome Red 2.42
Chrome Tourmaline, 1.61 - 1.64
Chrome Yellow 2.31
Chromium 2.97
Chrysoberyl 1.745
Chrysocolla 1.500
Chrysoprase 1.534
Citrine 1.532 - 1.554
Citrine 1.550
Clinohumite 1.625 - 1.675
Clinozoisite 1.724
Cobalt Blue 1.74
Cobalt Green 1.97
Cobalt Violet 1.71
Colemanite 1.586
Cobre 1.10
Óxido de cobre 2.705
Coral 1.486
Coral 1.486 - 1.658
Cordierite 1.540
Corundum 1.766
Cranberry Juice (25%) 1.351
Crocoite 2.310
Crysoberyl, Catseye 1.746 - 1.755
Cristal 2.000
Cuprite 2.850
D
Danburite 1.627 - 1.641
Danburite 1.633
Diamante 2.417
Diopside 1.680
Dolomite 1.503
Dumortierite 1.686
E
Ebonite 1.66
Ekanite 1.600
Elaeolite 1.532
Esmeralda 1.560 - 1.605
Emerald Catseye 1.560 - 1.605
Emerald, Synth flux 1.561
Emerald, Synth hydro 1.568
Enstatite 1.663
Epidote 1.733
Etanol 1.36
Ethyl Alcohol 1.36
Euclase 1.652
F
Fabulite 2.409
Feldspar, Adventurine 1.532
Feldspar, Albite 1.525
Feldspar, Amazonite 1.525
Feldspar, Labradorite 1.565
Feldspar, Microcline 1.525
Feldspar, Oligoclase 1.539
Flourite 1.434
Formica 1.47
G
Garnet, Andradite 1.88 - 1.94
Garnet, Demantiod 1.880 - 1.9
Garnet, Demantoid 1.880
Garnet, Grossular 1.738
Garnet, Hessonite 1.745
Garnet, Mandarin 1.790 - 1.8
Garnet, Pyrope 1.73 - 1.76
Garnet, Rhodolite 1.740 - 1.770
Garnet, Rhodolite 1.760
Garnet, Spessartite 1.810
Garnet, Tsavorite 1.739 - 1.744
Garnet, Uvarovite 1.74 - 1.87
Gaylussite 1.517
Glass 1.51714
Glass, Albite 1.4890
Glass, Crown 1.520
Glass, Crown, Zinc 1.517
Glass, Flint, Dense 1.66
Glass, Flint, Heaviest 1.89
Glass, Flint, Heavy 1.65548
Glass, Flint, Lanthanum 1.80
Glass, Flint, Light 1.58038
Glass, Flint, Medium 1.62725
Glycerine 1.473
Oro 0.47
H
Hambergite 1.559
Hauyn 1.490 - 1.505
Hauynite 1.502
Helio 1.000036
Hematite 2.940
Hemimorphite 1.614
Hiddenite 1.655
Miel, 13% de contenido de agua 1.504
Miel, 17% de contenido de agua 1.494
Miel, 21% de contenido de agua 1.484
Howlite 1.586
Hidrógeno (gas) 1.000140
Hidrógeno (líq.) 1.0974
Hypersthene 1.670
I
Hielo 1.309
Idocrase 1.713
Iodine Crystal 3.34
Iolite 1.522 - 1.578
Hierro 1.51
Marfil 1.540
J
Jade, Jadeite 1.64 - 1.667
Jade, Nephrite 1.600 - 1.641
Jadeite 1.665
Jasper 1.540
Jet 1.660
K
Kornerupine 1.665
Kunzite 1.660 - 1.676
Kyanite 1.715
L
Labradorite 1.560 - 1.572
Lapis Gem 1.500
Lapis Lazuli 1.50 - 1.55
Lazulite 1.615
Lead 2.01
Leucite 1.509
M
Magnesite 1.515
Malachite 1.655
Meerschaum 1.530
Mercury (liq) 1.62
Methanol 1.329
Leche 1.35
Moldavite 1.500
Moonstone 1.518 - 1.526
Moonstone, Adularia 1.525
Moonstone, Albite 1.535
Morganite 1.585 - 1.594
N
Natrolite 1.480
Nephrite 1.600
Nitrógeno (gas) 1.000297
Nitrógeno (líq.) 1.2053
Nylon 1.53
O
Obsidian 1.489
Oil of Wintergreen 1.536
Oil, Clove 1.535
Oil, Lemon 1.481
Oil, Neroli 1.482
Oil, Orange 1.473
Oil, Safflower 1.466
Oil, vegetable (50° C) 1.47
Olivine 1.670
Onyx 1.486
Opal, Black 1.440 - 1.460
Opal, Fire 1.430 - 1.460
Opal, White 1.440 - 1.460
Oregon Sunstone 1.560 - 1.572
Oxygen (gas) 1.000276
Oxygen (liq) 1.221
P
Padparadja 1.760 - 1.773
Painite 1.787
Pearl 1.530
Periclase 1.740
Peridot 1.635 - 1.690
Peristerite 1.525
Petalite 1.502
Phenakite 1.650
Phosgenite 2.117
Plastic 1.460
Plexiglas 1.50
Polystyrene 1.55
Prase 1.540
Prasiolite 1.540
Prehnite 1.610
Proustite 2.790
Purpurite 1.840
Pyrite 1.810
Pyrope 1.740
Q
Quartz 1.544 - 1.553
Quartz, Fused 1.45843
R
Rhodizite 1.690
Rhodochrisite 1.600
Rhodonite 1.735
Rock Salt 1.544
Rubber, Natural 1.5191
Ruby 1.757 - 1.779
Rum, White 1.361
Rutile 2.62
S
Sanidine 1.522
Sapphire 1.757 - 1.779
Sapphire, Star 1.760 - 1.773
Scapolite 1.540
Scapolite, Yellow 1.555
Scheelite 1.920
Selenium, Amorphous 2.92
Serpentine 1.560
Shampoo 1.362
Shell 1.530
Silicon 4.24
Sillimanite 1.658
Silver 0.18
Sinhalite 1.699
Smaragdite 1.608
Smithsonite 1.621
Sodalite 1.483
Sodium Chloride 1.544
Spessarite 1.79 - 1.81
Sphalerite 2.368
Sphene 1.885
Spinel 1.712 - 1.717
Spinel, Blue 1.712 - 1.747
Spinel, Red 1.708 - 1.735
Spodumene 1.650
Star Ruby 1.76 - 1.773
Staurolite 1.739
Steatite 1.539
Steel 2.50
Stichtite 1.520
Strontium Titanate 2.410
Styrofoam 1.595
Sugar Solution 30% 1.38
Sugar Solution 80% 1.49
Sulphur 1.960
Synthetic Spinel 1.730
T
Taaffeite 1.720
Tantalite 2.240
Tanzanite 1.690-1.7
Teflon 1.35
Thomsonite 1.530
Tiger eye 1.544
Topaz 1.607 - 1.627
Topaz, Blue 1.610
Topaz, Imperial 1.605 - 1.640
Topaz, Pink 1.620
Topaz, White 1.630
Topaz, Yellow 1.620
Tourmaline 1.603 - 1.655
Tourmaline 1.624
Tourmaline, Blue 1.61 - 1.64
Tourmaline, Catseye 1.61 - 1.64
Tourmaline, Green 1.61 - 1.64
Tourmaline, Paraiba 1.61 - 1.65
Tourmaline, Red 1.61 - 1.64
Tremolite 1.600
Tugtupite 1.496
Turpentine 1.472
Turquoise 1.610
U
Ulexite 1.490
Uvarovite 1.870
V-W
Wardite 1.590
Variscite 1.550
Water (0° C) 1.33346
Water (100° C) 1.31766
Water (20° C) 1.33283
Water (gas) 1.000261
Water 35'C (Room temp) 1.33157
Whisky 1.356
Willemite 1.690
Witherite 1.532
Vivianite 1.580
Vodka 1.363
Wulfenite 2.300
Z
Zincite 2.010
Zircon 1.777 - 1.987
Zircon, High 1.960
Zircon, Low 1.800
Zirconia, Cubic 2.173 - 2.21