Blender, como otras suites de diseño 3D, es esencialmente un programa de simulación. Los puntos (vértices) son colocados en un espacio tridimensional virtual y esos puntos se unen para formar caras. Las caras se iluminan con luces simuladas y una cámara ficticia se coloca de forma que mire el objeto. Todo esto debe hacerse antes de que el objeto y su mundo puedan renderizarse en todo su esplendor.
Los materiales y texturas con que se nos provee, pueden ayudarnos a simular una superficie colorida o que parezca pegajosa, de plástico, metálica, haciendo el objeto mucho más interesante.
Puede basarse en una interpretación fotorealística de un material real, o en algunas corrientes artísticas, como cartoons o una impresionante pintura.
En otras palabras, los materiales y las texturas ofrecen una paleta enorme de color, estilos y efectos que pueden aplicarse a objetos sin texturizar, volviéndolos en una auténtica fotografía o animación.
Por supuesto, esto significa que no hay un botón mágico que pulsar o ningún paquete 3D que lo produzca automáticamente en algo realista, o bonito. Tienes que tomar decisiones sobre muchos ajustes, así como a aplicar las habilidades visuales y artísticas. Todas estas opciones pueden parecer abrumadoras a los que empiezan con el diseño en 3D. En realidad, muchos artistas encuentran difícil moverse más allá de las tradicionales formas de arte a causa de la aparente necesidad de conocer todos los aspectos de una herramienta 3D antes de intentarlo con una imagen fija o una animación. Realmente, solo necesitas saber lo básico para poder empezar. Desde aquí, puedes obtener esos conocimientos.
En esta parte del libro, vamos a ver como simular un material real, y a obtener algunas estrategias generales a aplicar a cualquier situación de materiales. Podrás ver como conseguir unos muy buenos resultados con solo unas pocas herramientas.
La interfaz de los materiales
Para el objetivo de esta parte, vamos a usar la ventana de materiales tal como nos viene por defecto. Empieza el programa, y con Ctrl← o Ctrl→ o a través del menú desplegable del programa escoge la ventana de Materiales, la cual es algo como esto:
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Blender viene con una ventana de Materiales preconfigurada.
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Empezando a simular materiales reales
Las mejores herramientas que podemos usar para crear cualquier material son tus ojos. La interpretación visual de lo que estás tratando de simular es la mejor manera de empezar con la creación de materiales y texturas. Por esta razón, vamos a empezar con una superficie a la cual todos tenemos un acceso fácil.
Vamos a empezar con la superficie de la mesa, ignorando por ahora el adaptador de corriente y los cables.
Creando el objeto y ajustando las luces
Cualquier superficie, como tú escritorio, también dispersa la luz hacía tus ojos (este tipo de luz se llama "Diffuse"), o la refleja directamente (llamado "Specular"). Esto significa que necesitaremos algunas luces simuladas para representar la fuente de luz que existe en la escena real. Si necesitas aprender el tema de la iluminación, puedes ir al capítulo 11.
Luz Diffuse
Cualquier superficie, como tú mesa, tiene pequeñas grietas, mellas e irregularidades que evitan que la luz se refleje perfectamente, como si fuese un espejo. De hecho, las superficies más naturales tienen muchas imperfecciones que dispersen la luz cuando incide en él, por lo que la luz alcanza tú ojo de cualquier punto de la superficies tienen que venir de cualquier dirección.
Luz Specular
Algunas superficies tienen reflejos espectaculares donde la luz se refleja de una manera mucho más concentrada, dando mayores brillos a la superficie.
La posición de la iluminación afecta de una manera clave la forma en la que tus ojos perciben una escena, y esa es la razón por la que es importante ajustar la luces en la escena para aproximarlas a una fotografía. Si no se hace así, no podrás obtener una buena lectura de como ajustar los materiales.
En el ejemplo hay tres luces.
Light 1 representa la luz exterior del sol que entra a través de la ventana.
Las luces 2 y 3 representan la luz rebotando en las paredes y la luz artificial de la habitación que provienen las bombillas.
Es posible ajustar una iluminación muy realista con precisión configurando la propiedades de las luces reales, pero a veces suele ser mejor usar setups más sencillos que copian la iluminación del brillo de un mundo real. Dichos setups suponen que los ajustes pueden ser muy finos y optimizados con sus efectos y más tarde concentrarse en hacer el material perfecto.
Si has trabajado con modelos y luces, deberías ser capaz de hacer una aproximación de este setup. Más tarde en esta parte , puedes necesitar un modelo simple del transformador y de los cables. Si no estás trabajando en en materiales y no te te sientes con ganas de modelar nada por ahora, puedes encontrar el archivo "materials_desktop.blend" con todos los modelos y luces ajustadas, se encuentra en la carpeta de "examples" incluida en el disco.
Aproximándose a los materiales
Añadiendo nuevos materiales
Para empezar, necesitamos crear un material nuevo para la superficie plana. Selecciona el plano que es tú mesa con RMB 
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Bajo el panel de los enlaces y las tuberías en los botones de materiales está el botón de añadir uno nuevo. Escoge esto para que el material nuevo se cree para el objeto del escritorio.
Como puedes ver, Blender crea un material por defecto gris para el objeto. Es a partir de este material por defecto del que haremos una madera de calidad, típica de una mesa. No te preocupes sobre todos los controles restantes, en esta etapa solo unos pocos son necesarios para hacer la mesa de madera.
Color base del material
Una de las cosas más sencillas es poner el color base de ese material.
Justo debajo la barra de preview debe verse la barra de materiales con ajustes para el color. LMB 
dentro del color gris a la izquierda del botón "Col", haciendo aparecer el recogedor de posiciones.
dentro del color gris a la izquierda del botón "Col", haciendo aparecer el recogedor de posiciones.
Aquí puedes arrastrar a lo largo del panel del color puedes seleccionar cualquier color que quieras. Pruebalo y confirma el que escogas con↵ Enter
El material ahora tendrá un color difuso basado en tú opción. Puedes manipular los deslizadores directamente en la barra de los materiales conR, G y B o introduciendo los valores directamente con el teclado para obtener de una forma muy precisa el color que necesitas.
Eso es lo que vamos a hacer ahora. Pincha el el valor R correspondiente al rojo, para que el número se sobresalga para poder introducir un número directamente.
- Introduce 1.0 para el rojo (R) y pulsa ⇆ Tab para moverse al valor de más abajo, el verde (g)
- Pon 0.837 y haz lo mismo, pasa a la entrada azul (B)
- Teclea 0.438 y confirma ya con ↵ Enter
He escogido este color después de observaciones muy cuidadosas del escritorio de la fotografía original (Obviamente, el escritorio real no es blanco o negro como en la foto). Cuando tratemos de determinar el color base para usar en un material debes tratar de imaginar el material real y como iluminarlo con una luz blanca balanceada.
| Resumen |
Los colores Diffuse y Specular se ajustan en la barra de materiales.
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Aunque hayas definido el color básico del color del material, yo le has indicado a Blender de cualquier forma como quieres que el material reaccione a la luz. ¿Es brillante, como una roca húmeda o más bien es suave, difusa como una mesa de billar?
Blender implementa ambos modelos de forma (Diffuse y Specular) bajo el panel de formas de los botones de materiales.
El modelo Lambert es uno de los muchos que hay disponibles para el modelado Diffuse y el CookTorr es uno de los modelos espectaculares. Más tarde, vamos a aprender otros, pero por ahora vamos a centrarnos con el de por defecto. De hecho, el modelo specular por defecto con un ajuste de "Spec" de 0.50 a un "Hard" de 50 están bien para esta superficie.
| Resumen |
Las formas Diffuse y Specular se escogen en su propio panel.
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Variaciones sobre el material de la superficie
Casi ninguna superficie tiene un color uniforma, brillante o mate. Una variación de la superficie del material es la cosa más simple más importante que transforma una superficie apagada y obviamente generada por ordenador en una una auténtica superficie, o por lo menos, en una más atractiva. Observando la superficie de la mesa podemos descubrir que aparte de la madera hay algunas variaciones en la superficie en el color sobre la misma. Por lo tanto, necesitamos una textura similar aleatoria para dar las variaciones de color del modelo.
Para simular esas variaciones es necesario añadir texturas al material.
Texturas
Blender te ofrece la capacidad de aplicar hasta 10 etiquetas de texturas dentro de los materiales estándar de Blender. Cada etiqueta de textura ofrece un enorme rango de posibilidades para ayudar a modificar los materiales. Por esta razón, las cosas pueden parecer un poco más cuando empezamos a trabajar con las texturas. Vamos a cubrir los detalles de las texturas más adelante. Por lo que por ahora, solo sigue estas indicaciones y observa lo que ocurre.
- Cambia los botones de ventana a las texturas (F6 o en el icono de texturas)
- Escoge el botón "Add New"
Una nueva textura se crea en el primer espacio disponible con el nombre por defecto. Actualmente no hay un tipo de textura asociado, por lo que la preview es blanca.
- Entra en el tipo de texturas, donde dice "None", para mostrar una lista de las texturas disponibles y de esta lista escoge "Clouds".
La barra de preview da indicaciones de a que se parece la textura. Esta última, como su nombre indica, se parece a una nube.
- Cambia el tamaño del ruido a 0.158 y su profundidad a 3.
- Cambia a los botones de materiales de nuevo.
| Resumen |
Las texturas proporcionan una variación al material.
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Tan pronto como el material tenga una textura ligada, un montón de nuevas opciones aparecerán. Vamos a ocuparnos de ellas más tarde, pero por ahora solo necesitas preocuparte de tres cosas:
- ¿Como se verá la textura proyectada en la superficie?
- ¿Que tamaño y orientación tendrá esa proyección?
- Y ¿como interectuará la textura con los materiales?
Mapping
El mapping por defecto se llama ""Flat", y por fortuna, tienes una superficie bonita a la cual le queremos aplicar la textura. Obviamente hay otras maneras de hacerlo sobre los modelos, muchas de las cuales las veremos a continuación. Una, UV, es sin ninguna duda muy útil, y tiene su propio capítulo, el décimo.
La barra que tiene ese ajuste se llama "Map Input". Si no ves esa barra en la ventana de materiales, o arrastra con MMB 
la ventana o usa el scroll del ratón dentro de la misma para mostrar las barras adicionales en el fondo de la vista.
la ventana o usa el scroll del ratón dentro de la misma para mostrar las barras adicionales en el fondo de la vista.
Mira que los botones de la bandera X, Y y Z están activados. Estas son por defecto las texturas y no debemos cambiarlas.
Orientación y tamaño
Aunque hayas ajustado el tamaño del ruido en los botones de texturas eres capaz de tener un mejor control sobre el tamaño de la textura y su orientación en la barra de "Map Input". Altera el tamaño de Y a 10.00. Esto aplastará el eje Y para que la textura parezca ser una variación de la dirección de las betas de la madera.
Si vas a renderizar ahora el material parecerá algo muy raro (pruebalo pulsando F12 y observalo)
Aparentemente Blender no sabe que textura es la que quieres aplicar, por lo que aplica la textura color magenta por defecto.
Interacción de texturas con los materiales (Map To)
La barra Map To tiene multitud de opciones que veremos más tarde. Por ahora, es una variación de color en lo que estamos interesados, en el cual se encuentran los botones Col (Color) y el botón Mix. Ajusta la barra Map To como la de la ilustración.
Si renderizas esta vez, verás como los materiales tienen mucha mejor pinta.
Protuberancias
Es muy común que una superficie tenga bultos, o cualquier otra cosa que de como resultado daños o erosión. Añadiendo esos detalles se puede aumentar la credibilidad de un material. Como lo que estamos buscando es eso, credibilidad, no una copia exacta de la realidad, algunos detalles no tienen que ser idénticos a la fotografía de lo que ves. Por ejemplo, la veta de la madera de la mesa es muy difícil copiarla exactamente, pero es posible copiarla con patrones similares y colores, para que la mesa simulada parezca que ha sido producida del mismo material que la original. Vamos a crear las vetas.
Si miras fijamente a una superficie de madera de verdad como una mesa, puedes ver como tiene profundidad y color. En este caso, parece que tenga una cobertura de barniz o manchas que han sido añadidas cuando estaban un poco agrupadas en las abolladuras de la veta, dándoles un aire más real. La veta está ,ligeramente pronunciada y es mucho más oscura que la superficie de la madera. Una vez más, con cuidado, contempla la key. No es buena idea trabajar con lo que nos imaginamos "madera" hasta que hayamos practicado un examen artístico, la memoria se hará una buena taquigrafía y simplificación del modelo. Encuentra una pieza real de madera (o una imagen muy detallada) y estudiala.
No te preocupes, no tendrás que hacer esto para cada material hasta el fin de los días. Una vez que tengas la observación y visualización correctas, podrás crear unos materiales excelentes solo con verlos detallademente.
Las texturas son nuestros amigos
Tenemos 10 huecos para introducir texturas de cualquier material simple, lo que significa que hay sitio para meter las vetas de la madera al material.
Es posible añadir una textura nueva desde los botones de Materiales.
- Encuentra el panel de Texturas en los botones de Materiales.
- Escoge un espacio vacío más abajo de la que ya está creada.
- Añade un nueva textura con el botón "Add New"
El nombre de la textura es idéntico a la última, "Tex". Sin embargo, la textura actual se llama "Tex.001", puedes cambiarle el nombre y ponerle el que quieras si pinchas dentro del nombre, aunque es más fácil hacerlo en los botones de Texturas.
- Pulsa F6 para acceder al panel de Texturas.
Los botones de texturas tienen una barra de texturas donde puedes añadirlas.
Puedes cambiar el nombre de cualquier textura que esté seleccionada picando en el nombre e introduciendo el que hayas escogido. Aquí, he cambiado el nombre de ambas texturas para recordar que es lo que hacen.
| Resumen |
Nuevas texturas pueden añadirse desde los paneles de Materiales o el de Texturas.
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Si no puedes pensar en un nombre (o si eres muy flojo para ello) puedes usar el icono del coche. Esto generará un nombre de forma automática basado en el tipo de textura.
Nota: Siempre es una buena idea darle nombres identificativos a los objetos de Blender, y los materiales y las texturas no son una excepción. Puedes perder fácilmente el hilo de lo que estabas haciendo sino tienes la costumbre de ponerle un buen nombre a las cosas, y aunque los nombres están limitados a 19 caracteres, debería ser suficiente para mantener las cosas en orden.
Volvamos a la superficie de madera, examinando con cuidado como la veta de la madera está formada por 2 elementos. Hay algunos anillos amplios y alargados que constituyen un detalle muy bueno para que sea una superficie creíble, por lo que, nos vamos a centrar en esos anillos.
He escogido la textura de madera y el "RingNoise" con un tamaño de 0.250 y una turbulencia de 16.10.
Regresa al panel de materiales (F5) para que podamos decidir como vamos a mapear el material.
Más Mapping
La textura solo será mapeada al valor Nor.
El botón "Nor" se refiere a los normales de una superficie. El normal de una superficie es solo la dirección que tiene de frente en cualquier punto. Usando una textura para cambiar su normal altera la forma en que las formas se calculan, como la luz en un punto particular. Cambiando la dirección de las caras de la superficie simulas bultos. No son bultos reales, por ejemplo, las protuberancias que forma una malla de triángulo, que cuando se hacen correctamente dan una apariencia increíble de baches y hendiduras en la superficie. Reaccionarán a la luz reflejándola y tendrá sombra. Esto se llama "bump mapping".
Opción Stencil
La opción "Stencil" está disponible. Esta usa la textura como una máscara que oculta algunas porciones de la textura porque están por debajo suya en las etiquetas. La razón por la que se usa es porque solo queremos algunas vetas y no muy grandes y para lo cual solo necesitamos porciones del material, dejando el resto de la superficie tal y como está. La negativa ("Neg") simplemente invierte la nformación de la textura, incluso invierte porciones de la textura que estaban ocultas o que se mostraban por Stencil.
Tamaño
Hemos cambiado el tamaño de las texturas a:
- sizeX = 0.300
- sizeY = 3.00
- sizeZ = 2.00
Se han llegado a esos tamaños mediante ensayo y error, pero guiados por la observación de las referencias.
Previsualizando
Es posible previsualizar un material sin tener que hacer un renderizado completo. El panel de materiales tiene una barra que usa el renderizado de Blender para generar sus previews. Aunque pequeñas, te dan una idea de como quedará el material cuando se aplique en una variedad de superficies.
No olvides que siempre puedes usar la ventana preview⇧ ShiftP para ver como están quedando los materiales y las texturas, y es bastante más rápido que hacer un renderizado completo.
Múltiples efectos a partir de una sola textura
Hasta ahora, hemos usado efectos simples en cada textura (Col, Nor) y es posible, aplicar a una textura más de un efecto. En la siguiente textura, que representa las venas de la madera, vamos a hacerlo.
- Con la mesa seleccionada, cambia al panel de texturas F6
- Añade una nueva textura con la siguiente configuración:
Es otra textura nube con los ajustes de "Hard noise" y "NoiseSize" en 0.162, y "NoiseDepth" a 4.
Mapping
Debajo de Map To, Col y Nor pueden ajustarse. Como estamos aplicando color, un marrón oscuro será lo ideal, en este caso:
- Rojo = 0.301
- Verde = 0.217
- Azul = 0.000
Puedes notar que el valor Nor está ajustado a 8.00, puede parecer alto, aunque no es el máximo. El efecto que se consigue no es suficiente, por lo que hay que aumentar ese valor.
Un renderizaado completo en este momento es una buena idea, podrás ver como era la textura anterior que ajustamos con Stencil solo te permite este nuevo efecto en algunas áreas.
No esta mal, pero la superficie origina es más aleatoria, de echo, hay una esplicación y una solución muy simple para arreglar el problema del azar.
Recordarás que la textura inicial que aplicamos al material era para variar el color que vemos en la superficie de la madera. El árbol se desarrolla en diferentes estaciones y climas, por lo que hay diferencias de crecimiento en cada una. Esto es lo que provoca áreas más densas que otras y las vetas del mismo. Desde que sabemos esto, la textura nube que aplicamos para que el color pareciera auténtico, ¿porque no la usamos para que la textura parezca auténtica como debería haber sido desde un principio?
Afortunadamente, las texturas tienen una característica warp para las texturas en slots por debajo de ellas, por lo que vamos a aplicar esa textura y ajustar el valor warp para que varíe el grano de la madera por ti.
- Del panel de materiales, selecciona el primer slot, que se llama "2nd-diffuse" en las figuras.
- En la barra Map To, activa el botón warp.
- Pon 0.30 a la cantidad de warp, y aunque parezca poca cosa, el rango solo va de 0 a 1, por lo que una variación pequeña puede significar un gran cambio.
Antes de que renderizes de nuevo para ver los resultados, prueba este truco. Ve a la ventana de renderizado, la cual debe tener un bonito renderizado de la mesa antes de añadirle el control Warp. Mientras que la ventana de renderizado está al frente, pulsaJ y el renderizado desaparecerá. Ahora, renderiza y cuando termine, pulsaJ de nuevo. El renderizado antiguo volverá. Pulsa J y aparecerá el nuevo.
Pulsando la Jen la ventana render, permites que el original se salve en un "buffer" separado para que cuando el nuevo está completo, puedas alternar entra ambos de una forma muy rápida para comparar las diferencias. Usando esta técnica, es más fácil apreciar los cambios que hagas.
Reflejos
En este punto, hemos usado shader Sepcular para que la mesa sea brillante, y aunque los materiales brillantes reflejan parte del mundo que los rodea, un espejo refleja casi todo el mundo que lo rodea. Las superficies pulidas o vidriadas reflejan los alrededores en cierta medida.
Blender tiene un magnífico motor de renderizado "raytrace". Funciona proyectando un rayo virtual de luz de una cámara a una fuente de luz, calculando cualquier reflejo, refracción o absorción que ocurra entre ambos. Este tipo de renderizado provee una simulación más realista de la escena, pero toma mucho más tiempo que el método estándar de Blender, el cual se llama "scanline".
En los primeros días del diseño 3D, antes de los renderizados raytracing, la única manera de simular reflejos era usando mapas complejos de las imágenes o teniendo mucho cuidado usando las fuentes de luz. Blender tiene un método antiguo, ENv, que aunque ahora el hardware es más eficiente y puede hacer frente al raytrace, vamos a usarlo.
Nota: Abusar del raytracing para conseguir reflejos y transparencias puede aumentar bastante los tiempos de renderizado. Para renderizar imágenes concretas no es un mayor problema, pero para trabajos de animación, en los que hay miles de frames, esos minutos extras pueden hacer que el tiempo necesario se alargue por mucho. Si quieres tener reflejos en tús animaciones, te sugiero que investigues el método Env Map.
Materiales reflectantes necesitan algo que reflejar
Actualmente, la escena no tiene nada que reflejar ya que solo se ha modelado la mesa. Desde luego, no necesitas modelar toda la oficina que rodea el escritorio, puedes simular los reflejos de las paredes cambiando el color del mundo para que se aproxime al ambiente real.
- Selecciona el panel mundo F8 y cambia el color del horizonte.
- Pon HoR a 0.540, HoG a 0.427 y HoB en 0,275.
- Pulsa ↵ Enterpara aceptar esos cambios.
Añadiendo el transformador para obtener reflejos
Aparte de las paredes y el mundo que está alrededor de la mesa, hay una fuente de alimentación también. Si miras en profundidad la foto de referencia, tanto el cable como la propia fuente tienen sombra, de hecho, es un reflejo de la superficie y no una sombra.
Si estás construyendo tú propio transformador y cables para practicar modelado, es bueno que lo hagas, aunque si usas el fichero .blend que está en el disco, el transformador está oculto en la etiqueta 2.
Ajustando las reflexiones al material
- Selecciona la mesa y entra en el panel de materiales, F5, selecciona el subpanel Mirror Transp.
Esta barra puede parecer compleja, con muchas cosas como "Fresnel", "Fallout" o "IOR", pero como necesitamos una reflexión simple, solo necesitamos configurar 2 ajustes y un botón.
Ray Mir es la cantidad de reflexiones y varía entre 0 y 1, donde 0 refleja un 0% de la luz y un 1 el 100% de ella.
- Ponlo en 0.49
La profundidad se refiere a lo intenso que será el cálculo que Blender haga al rayo. Por ejemplo, un rayo que rebota en dos espejos antes de que la luz haga blanco requiere dos niveles de cálculos. Por defecto son 2, pero su rango puede ser 0 (sin reflexiones) hasta 10 (bastante más larga, pero más precisa en el renderizado raytracing)
- Confirma que sean 2.
- Activa el botón "Ray Mirror" para poder apreciar su efecto.
Renderiza la escena.
| Resumen |
Los reflejos Raytraced se activan en la barra Minor Transp.
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Si no ves ningún reflejo en el renderizado, usa F10 para entrar en el panel de escena y poder observar si el botón "Ray" está activo.
Toda la superficie parece mucho más realista. Sin embargo, los materiales y superficies reales tienen detalles que le dicen al ojo si es o no es "real", o al menos creíble.
Añadiendo una Historia a un material (ensunciándolo)
Una mirada más profunda a la superficie de la mesa muestra brillos y acumulación de polvo, incluso marcas y golpes. Si puedes añadir esos detalles al historial del material, podrás producir un material mucho más creíble.
El historial de un material puede dividirse en tres áreas.
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