Blenderであそんでみた

3D-CGソフトBlenderの小技や豆知識など。

手探りでLuxCoreRender その5「薄膜干渉の作り方」

※記事製作時のバージョン:Blender 2.93 , BlendLuxCore v2.6

 

LuxCoreRender(以下「LuxCore」と略)の使い方を手探りしていくシリーズ。
今回は薄膜干渉(はくまくかんしょう)の作り方です。

 

薄膜干渉って何?

油膜・シャボン玉・焼けた金属などの光沢が、見る角度によって虹色っぽく変化する現象です。
仕組みとしては「薄い膜の表面と裏面で反射した光が互いに干渉して、特定の波長の光を弱めたり強めたりする現象」となります。

【画像出典】
油膜・シャボン玉:薄膜干渉 - Wikipedia
車のマフラー:チタンマフラーの美しい焼き色の付け方とは? by 車選びドットコム

 

薄膜干渉の作り方

DisneyまたはGlassマテリアルで「Thin Film Coating(薄膜コーティング)」をONにすると、薄膜干渉が追加されます。

こちらはDisneyマテリアル。
※プリンシプルBSDFに相当するノードです。

こちらはGlassマテリアルです。

・・・初期状態ではなんだかどぎつい見た目になりますが、次のパラメーターでディテールを調整します。

  • Film Amount(薄膜の量)
  • Film Thickness(薄膜の厚さ)
  • Film IOR(薄膜の屈折率)

これらのパラメーターは「Thin Film Coating」がONの時だけノードに表示されます。
※「Film Amount」はDisneyマテリアルでのみ表示されます。

 

各パラメーターの働き

Film IOR

薄膜の屈折率です。
現実の数値を元に設定すると、リアルな見た目になります。

【参考値】

  • シャボン玉:1.33
  • 油膜:1.45
  • 酸化鉄:2.42
  • 酸化チタン:2.52

「焼けた金属」の薄膜干渉は加熱によって生じる金属の酸化膜が原因なので、元が鉄なら「酸化鉄」、元がチタンなら「酸化チタン」、というように設定します。
※現実の数値が分からない場合は、見た目が近そうな物質の数値で代用します。

 

Film Thickness

薄膜の厚さです。
「nm(ナノメートル)」単位で設定します。
※1nm=1/1,000μm(マイクロメートル)=1/1,000,000mm

現実の数値を元に設定するとリアルな見た目になる・・・はずなのですが、思ったような結果にならないこともあります。
現実の数値を参考にしつつ、画面上の見た目を元に調整するのが良いようです。

 

頂点ペイントやテクスチャなどを元にこの値を操作することで、薄膜干渉の模様の変化を表現できます。

※ここで使用している「Remap」ノードは、Cycles・EEVEEの「範囲マッピング」と同じ働きのノードです。

 

Film Amount(※Disneyマテリアルのみ)

元の質感の色に薄膜干渉の色をミックスする度合いです。
物理的な数値ではないので、画面上の見た目を元に好みで調整します。
設定範囲は「0~1」で、「0」にすると薄膜干渉の色が完全になくなります。

特に「メタリック」を「1」にして金属の質感を作る場合、薄膜干渉はかなりどぎつい色合いになるので、その見た目を調整するのに使います。

 

設定見本

いくつか設定見本を載せておきます。

自動車やバイクのマフラー(チタン製)の青い焼き色(ヒートグラデーション)
  • ベースカラー R:0.542、G:0.497、B:0.449
  • メタリック:1
  • 粗さ:0.1
  • Film Amount:0.95
  • Film Thickness:0~70
  • Film IOR:2.52

 

焼けた鉄
  • ベースカラー R:0.56、G:0.57、B:0.58
  • メタリック:1
  • 粗さ:0.2
  • Film Amount:1
  • Film Thickness:0~65
  • Film IOR:2.42

 

シャボン玉
  • Film Thickness:100~200
  • Film IOR:1.33

 

補足

Thin Film Coatingは、タマムシなどの昆虫の体色・CDの虹色・ビスマスの結晶など、構造色の表現にも使えます。

画像出典:構造色 - Wikipedia

 

構造色とは「色素や顔料ではなく、物質的な微細構造によって色が生じる現象」です。
薄膜干渉も構造色の一種ですが、他に「多層膜による干渉」「微細な溝・突起などによる干渉」などがあります。

 

 

以上、薄膜干渉の作り方でした。
次回はマテリアルの基礎についてまとめる予定です。

 

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灰ならし (@hainarashi) | Twitter

 

使用した3Dモデル

マテリアルボールの3Dモデルはこちらからお借りしました。

Material ball in 3D-Coat - Download Free 3D model by 3d-coat (@3d-coat) [a6bdf1d] - Sketchfab is licensed under Creative Commons Attribution

 

参考サイト

シャボン玉の干渉膜の厚さと色

シャボン玉の膜厚

技術情報の提供 | 中小企業支援センター

構造色とは 3|テクノシナジー