3.3 – Eevee – Nodi

Dopo aver visto la panoramica dei nodi che è possibile utilizzare nella creazione dei materiali, entriamo nel dettaglio del loro funzionamento. Per inserire i nodi nello Shader Editor è sufficiente recarsi al menu Add situato in alto, dove troverete anche una casella Search per la ricerca rapida del nodo desiderato.

I nodi sono divisi principalmente nelle categorie: Input, Shader, Texture, Color, Vector e Converter, ad ognuna delle quali è assegnato un colore diverso. Non preoccupatevi per l’enorme quantità di nodi disponibili, che a un primo sguardo potrebbero apparire anche complessi, poiché nei prossimi paragrafi tratteremo solo quelli realmente indispensabili a definire dei materiali di ottimo livello.

In alto nel nodo troviamo l’intestazione con il nome e il colore relativo alla categoria a cui esso appartiene. Nei vari nodi troveremo differenti combinazioni di socket (i cerchi colorati) sia sul lato sinistro (input) sia su quello destro (output). I socket indicano che nei nodi entrano ed escono quattro tipi di informazione:

  • Giallo – Dati sul Colore (RGB)
  • Grigio – Dati numerici
  • Blu – Dati su elementi Vettoriali
  • Verde – Dati dello Shader

I collegamenti tra nodi vengono creati cliccando con il tasto sx del mouse sui socket output (lato destro del nodo) mantenendo la pressione e giungendo verso i socket input di un altro nodo.

I collegamenti tra i nodi (thread) in genere riguardano i socket dello stesso colore e possono essere rappresentati da linee bianche, oppure da curve (basta recarsi nelle user preferences, Themes>NodeEditor e modificare il valore Noodle Curving a zero per segmenti o 4 per forme curve). Solo nei casi in cui un socket output verde non è collegato a un socket d’input dello stesso colore, il link diviene rosso segnalando l’errore. Cliccando su di un socket input già collegato (anche in questo caso mantenendo la pressione del tasto sx) possiamo scollegare il thread e collocarlo su un altro socket input.

Con la combinazione Ctrl e pressione continua tasto dx mouse, si avvia la taglierina per eliminare uno o più Thread.

Nella finestra Shader editor valgono i principi generali di Blender per la manipolazione degli elementi ivi presenti. Cliccando un nodo (tasto sx) lo si selezionerà e il suo perimetro diverrà di colore bianco. Con la pressione del tasto maiuscolo si abilita la selezione multipla. Il colore bianco indica che il nodo è quello attivo della selezione, altrimenti il colore del contorno diviene l’ambra. Quando due nodi non sono selezionati, i link che collegano i rispettivi socket assumono il colore degli stessi. Tramite la pressione continuata del tasto sinistro del mouse (o semplicemente schiacciando il tasto G) è possibile muovere la selezione all’interno nella finestra. Con il tasto destro del mouse comparirà il Node Context Menù.

Comandi da tastiera:

  • Maiuscolo-D duplicazione nodo
  • X cancellazione nodo
  • B avvio area di selezione quadrata
  • A seleziona tutto
    (click sullo sfondo del node editor per deselezionare)

Con la rotellina del mouse potrete zoomare il layout del node editor, mentre con la pressione della stessa rotellina avvierete il panning del layout. Se amate l’ordine e desiderate che i nodi siano tra loro ben allineati, potrete utilizzare lo Snap to Grid che funzionerà in molto simile a quanto visto nella 3D view. In tal caso basta attivare l’icona del magnete situato in alto a destra nell’header dello Shader Editor.

Le dimensioni orizzontali dei singoli nodi potranno essere aumentate (ma non illimitatamente) avvicinando il puntatore al lato sinistro o destro degli stessi dove muterà nella classica doppia freccia.
L’unico nodo che deve sempre essere presente nella creazione di qualsiasi materiale è il nodo Material Output (di colore rosso come quelli della famiglia Input).

Qualsiasi sia la combinazione dei nodi di un materiale, questa deve concludersi con almeno un collegamento al socket verde (surface o volume) del nodo Output.

Osserviamo ora questi due nodi:

vediamo che l’unico socket output del nodo Fresnel (categoria input) è collegato al socket specular del Principled Shader. Il colore grigio dei socket ci garantisce che in specular giungerà un valore numerico, cosi come visto nel paragrafo precedente. Tuttavia questo valore non sarà fisso, ma dipenderà sia dall’indice di rifrazione IOR (se diverso da 1) del nodo fresnel, sia dall’angolazione della camera rispetto ai punti della superficie trattati dallo shader. L’IOR in questione non va confuso con quello presente nel Principled Shader riguardante i raggi che attraversano le superfici trasparenti (come vedremo a breve). Con il nodo Fresnel è possibile simulare l’omonimo effetto secondo cui la riflessione dell’ambiente circostante da parte di superfici lucide o metalliche dipende dall’angolo d’impatto dei raggi luminosi su di esse.

Nelle immagini in alto vediamo prima una riflessione con valore specular fisso pari a 1, e poi la stessa riflessione governata dal nodo Fresnel. Nel secondo caso è possibile notare che la riflessione diviene più luminosa ed evidente in prossimità del contorno della figura. Se l’intento fosse quello di ottenere un’immagine completamente fotorealistica, allora potrebbe essere indispensabile l’impiego del nodo Fresnel. In rete troverete facilmente i valori IOR per molti tipi di materiali. Quello appena visto è un esempio pratico di funzionamento dei socket di colore grigio. Analizzeremo più avanti alcuni utilizzi concreti dei socket gialli, verdi e blu. Al momento è del tutto inutile analizzare i vari nodi uno per uno, poiché molti di essi li vedremo in azione nel trattare altri argomenti come ad esempio le Texture.

Conosciamo già le proprietà Specular e Metallic del Principled Shader.

Anisotropic, Sheen (lucentezza), Sheen Tint non hanno alcun effetto in Blender Eevee, mentre è trascurabile quello di Clearcot. Emission verrà trattato nel capitolo dedicato a Cycles. Analizziamo dunque le rimanenti proprietà fondamentali del nodo, ossia: Transmission e Sub Surface Scattering. Attivando Transmission i raggi luminosi attraverseranno la superficie obbedendo a un indice di rifrazione. Impostiamo subito la massima trasparenza del materiale ponendo il valore di transmission pari a uno. Dopodiché dirigetevi nel contesto Material delle properties, icona e mettete la spunta alla casella Screen Space Refraction nel pannello Settings.

Per concludere attiviamo il pannello Screen Space Reflections nel contesto Render delle properties mettendo la spunta a Refraction.

In tal modo la mesh lascia trasparire ciò che è dietro di essa, sia che si tratti di uno sfondo HDRI, sia di un qualsiasi altro oggetto renderizzabile. Transmission rende il material simile al vetro con una riflessione dell’ambiente non più influenzata dal parametro Specular (benché lo Specular Tint continui a funzionare). Ecco una lista di tipici valori IOR a seconda del materiale da simulare:

Aria (Trasparenza pura) 1
Acqua 1,333
Ambra/Quarzo 1,550
Cristallo 1,870
Ghiaccio 1,310
Diamante 2,4172,541
Giada 1,6601,680
Plastica trasparente 1,4
Rubino 1,760 2,419
Silicone 4.0
Smeraldo 1,576 1,582
Topazio 1,620 – 1,627
Vetro 1,4 – 1,9
Vetro poco spesso 1,450
Vetro molto spesso 1,650
Vetro standard 1,520
Zaffiro 1,760
Zucchero 1,560

Il Principled Shader offre la simulazione del fenomeno fisico noto come Sub Surface Scattering (SSS) riguardante la propagazione luminosa sotto-superficie negli oggetti translucenti. Per alcuni materiali questo fenomeno è talmente evidente da non poter essere trascurato dal rendering che aspira a un certo realismo, Eevee incluso. Alcuni esempi tipici sono: la pelle umana, la cera o la frutta. In Subsurface Color è possibile scegliere la tinta della la luce che si propaga sotto la superficie in funzione del materiale e del suo colore base. Innanzitutto diamo un’occhiata al pannello dedicato al SSS che troverete nel contesto Render delle properties

La simulazione migliorerà all’aumentare del valore in Samples (32 è il massimo) e Jitter Threshold.

Nelle immagini in alto potete osservare la differenza tra un material senza e con SSS. Per rendere l’effetto più facilmente osservabile ho inserito una luce point dietro la mesh. In Eeevee ci basta agire sui soli parametri: Subsurface (intensità)e Subsurface Radius del nodo Principled, scegliendo un Subsurface Color. I Restanti parametri Subsurface IOR e Subsurface Anisotropy verranno utilizzati con l’engine Cycles.

Blender consente di assegnare a una mesh tutti i materiali che desideriamo; dovremo soltanto aggiungere i vari slot cliccando il pulsante + nel contesto material, selezionarne uno e avviare così la creazione del nuovo materiale con +New.

Ovviamente non potremo pretendere che la singola faccia di una mesh abbia al contempo due diversi materiali di tipo surface, ma è possibile assegnare materiali diversi a gruppi di facce distinte, fino renderizzare contemporaneamente tanti materiali quante sono le facce della mesh. In modalità edit per prima cosa selezioneremo le parti del modello alle quali vogliamo applicare un particolare materiale scelto dalla lista, completando infine l’operazione con un semplice click su Assign

i tasti: Assign, Select e Deselect appaiono solo in edit mode. Successivamente potrebbe capitare di voler selezionare le sole facce della mesh alle quali è stato applicato uno dei materiali della lista, a quel punto basta evidenziare il materiale e cliccare Select. Deselect, al contrario, deseleziona tutte le facce (eventualmente selezionate) aventi il materiale evidenziato nella lista.

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