Todos los objetos del mundo real tienen cierto grado de brillo. En algunos casos, este brillo (o reflectividad) es evidente, como ocurre con los espejos, el cromo o el cristal. Otras veces es más sutil, como con la madera pintada, o la piedra/hormigón liso pero sin pulir.
En Unreal Engine, puedes simular el brillo de los objetos utilizando las [entradas de material] Metálico, Especular y Rugosidad(designing-visuals-rendering-and-graphics/materials/material-inputs). Este tutorial muestra algunas formas habituales de introducir brillo en tus materiales.
Brillo
Cuando la luz incide sobre una superficie en el mundo real, una parte se absorbe, otra se dispersa y otra se refleja directamente. La luz dispersa se denomina reflexión difusa. Cuando ves un objeto en el mundo que no parece reflectante, como el tronco de un árbol, estás viendo sobre todo luz dispersa o difusa. La luz que se refleja directamente se conoce como reflexión especular. Cuando ves tu imagen reflejada en un grifo cromado, o en un charco de agua, estás viendo reflejos especulares.
El brillo en Unreal Engine no es un término técnico, sino estético. En este tutorial, el brillo se refiere a la capacidad de una superficie para producir reflejos coherentes, similares a los de un espejo. Las propiedades exactas de estos reflejos se definen mediante las entradas Metálico, Especular y Rugosidad.
Rugosidad y brillo
La rugosidad desempeña un papel importante a la hora de determinar el brillo de un material. La entrada Rugosidad toma un valor de 0 a 1.
- Cuanto menor sea el valor de rugosidad, más parecido a un espejo será el material. Cuando la rugosidad es 0, el material se comporta como un espejo perfecto.
- Cuanto mayor sea el valor de rugosidad, menos brillante parecerá una superficie. Cuando la rugosidad es 1, el material aparece totalmente difuso.
A continuación puedes ver una demostración de cómo la rugosidad puede afectar al brillo de un material. En este caso, la esfera está en un entorno vacío, por lo que el resplandor que se ve en el modelo es un reflejo directo de la fuente de luz.
La esfera del extremo izquierdo tiene un valor de rugosidad de 0 y la fuente de luz se refleja como una luz nítida y precisa. Al aumentar el valor de rugosidad de 0 a 1, la luz se vuelve más borrosa y la esfera parece menos brillante.
Metálico y brillo
El brillo aparente de los objetos de tipo Metálico también viene determinado por el valor de rugosidad. Los valores bajos de rugosidad producen un material metálico brillante y los valores altos de rugosidad producen un material que parece menos brillante. La diferencia clave entre un material metálico y no metálico está en la forma en que se calcula el color del reflejo especular.
- Cuando el valor de Metálico es 0, los brillos especulares reflejan el color del entorno y de las fuentes de luz.
- Cuando el valor de Metálico es 1, los brillos especulares se matizan con el color base del material.
Observa cómo el color de los reflejos se ve influido por el color base cuando el valor de Metálico cambia de 0 a 1.
El ejemplo siguiente muestra cómo afecta el valor de rugosidad a un material metálico. Este material tiene un valor Metálico de 1 que permanece constante en todas las imágenes. También se pasa un color azul sólido a la entrada Color base para mostrar cómo el color base influye en el color de los reflejos de un material metálico.
Valores de rugosidad de 0 a 1 en un material metálico.
En el extremo izquierdo, la esfera tiene un valor de rugosidad de 0 y parece totalmente especular. A medida que aumenta el valor de rugosidad de 0 a 1, la esfera parece menos brillante. Observa cómo el color base del material influye en el color de los reflejos.
Especular y brillo
En la práctica totalidad de los casos, no necesitarás ajustar la entrada Especular. El valor predeterminado de 0,5 es adecuado (y preciso) para la mayoría de los materiales.
La entrada Especular también puede influir en el brillo de un material. Acercar el valor de Especular a 1 hará que los reflejos o brillos especulares de un material parezcan más brillantes y fuertes. Si bajas ese valor a 0, se debilitarán los reflejos especulares hasta que sean casi invisibles.
Aquí tienes un ejemplo que muestra cómo se ven afectadas la intensidad de los reflejos y el brillo especular al cambiar el valor de Especular de 0 a 1.
La rugosidad afecta al brillo de un material, independientemente del valor especular. Aunque el valor de Especular esté ajustado a 1, la luz especular se difuminará hasta hacerse invisible cuando el valor de rugosidad sea 1. Ajustar el valor especular no tendrá efecto sobre el material si está activado Metálico.
El valor predeterminado de Especular de 0,5 reproduce con precisión la especularidad medida de la gran mayoría de los objetos del mundo real. Por lo tanto, no deberías necesitar modificar el valor de especular para la mayoría de los materiales que hagas. Por supuesto, puedes aumentar o disminuir el valor especular como elección artística, pero alejarte demasiado de 0,5 puede hacer que el material sea menos plausible físicamente.
Utilizar el brillo en los materiales
Sigue estos pasos para crear un material brillante.
Este tutorial utiliza texturas del Contenido de inicio de Unreal Engine. Si no incluiste el Contenido de inicio en el proyecto, consulta la página Migrar contenido para obtener información sobre cómo mover contenido entre proyectos. Así podrás añadir el Contenido de inicio a tu proyecto actual.
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Haz clic con el botón derecho del ratón en el Explorador de contenido y selecciona Material en la sección Crear recurso básico del menú contextual.
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Dale al material el nombre MaterialBrillante y luego haz doble clic en la miniatura para abrirlo en el editor de materiales.
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Con el material abierto, añade las siguientes texturas y nodos de expresión de material al grafo de materiales. Puedes encontrar las texturas en la carpeta Contenido de inicio > Texturas del Explorador de contenido.
- Muestra de textura: T_Metal_Gold_D x 1
- Muestra de textura: T_Metal_Gold_N x 1
- Parámetro escalar x 3
- Multiplicar x 1
- Cada parámetro escalar necesita un nombre único y un valor predeterminado. Selecciona cada parámetro escalar, cámbiales el nombre y establece su valor predeterminado en el panel Detalles, tal y como se muestra a continuación.
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Metálico: valor predeterminado 0
- Especular: valor predeterminado 0,5
- Rugosidad: valor predeterminado 0,5
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Conecta todos los nodos de expresión de material a sus entradas correspondientes en el nodo principal de material. Una vez completado, el grafo de materiales debería tener este aspecto:
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Haz clic en los botones Aplicar y Guardar de la barra de herramientas para compilar el material y luego cierra el editor de materiales.
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Busca el recurso MaterialBrillante en el Explorador de contenido, haz clic con el botón derecho sobre él y selecciona la opción Crear instancia de material del menú contextual.
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Haz doble clic en la instancia de material en el Explorador de contenido para abrirla en el editor de instancias de materiales. En el editor de instancias, activa los tres valores de parámetros escalares globales marcando la casilla situada junto al nombre de cada parámetro.
Con los valores de parámetros escalares activados, puedes cambiar los valores y ver inmediatamente tus cambios en la vista previa. Por ejemplo, si estableces Metálico en 1 y luego Rugosidad en 0,2, obtendrás un metal muy brillante que parece oro con algunas imperfecciones superficiales del mapa de normales.
Si aumentas el valor de rugosidad a 0,7, verás que el reflejo se difumina y la superficie pierde algo de brillo, pero los reflejos no desaparecen por completo.
Por último, si ajustas Metálico en 0 y Rugosidad en 0,15, la superficie deja de parecerse a un metal y se parece más a plástico o pintura raspados.
Conclusión
Cuando configures el valor de Rugosidad para los materiales, recuerda que la mayoría de los objetos tienen cierto grado de brillo. Incluso las superficies que normalmente no considerarías reflectantes tienden a mostrar algún tipo de reflejo especular cuando reciben el impacto de una fuente de luz suficientemente intensa.
La mayoría de las veces debes evitar utilizar 0 o 1 para el valor de rugosidad y en su lugar utilizar un valor que se sitúe entre los dos extremos. Las máscaras de textura suelen utilizarse para añadir variación y ruido al valor de rugosidad. Esto produce superficies que no son uniformemente brillantes u opacas, sino una interesante combinación de ambas. Puedes leer más sobre el enmascaramiento de texturas aquí.
Recuerda tener en cuenta el coste de rendimiento de los materiales reflectantes y ten cuidado cuando utilices muchas superficies metálicas muy próximas. Los materiales pueden tener un alto coste de rendimiento cuando los objetos metálicos se reflejan entre sí o reflejan los reflejos de los demás.