Translucidez: guía de materiales semitransparentes

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MarshallWolff

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Introducción

¡Bienvenido a un tutorial sobre objetos que transmiten luz! Este tutorial cubrirá brevemente la ciencia detrás de este tipo de materiales, le enseñará cómo analizar y visualizar sus ilustraciones y lo guiará a través de tres ejemplos diferentes. ¡Para nuestra sección final, pondremos a prueba tus nuevas habilidades en un diseño de criatura! Espero que disfrutes, no dudes en dejar preguntas en la sección de comentarios.

¿Qué es la translucidez?

Puede omitir esta sección si lo desea, ¡pero le ayudará saber lo que realmente está tratando de pintar / dibujar!

 

La transparencia se usa a menudo para hablar sobre cualquier cosa que permita que la luz pase a través de ella. Sin embargo, técnicamente hablando, la transparencia solo se refiere a cosas en las que puedes ver las formas claramente. Para aclarar, primero, obtengamos un trozo de papel negro con agujeros recortados para que la luz pueda brillar a través de ellos como se muestra a continuación:

Ahora imagine una pieza dura de plástico que se vuelve más transparente hacia el lado izquierdo y obtenemos lo siguiente:

El lado izquierdo es transparente, puede ver claramente el contorno de la forma y hay muy poco cambio de color. A medida que avanza hacia la derecha, la forma se vuelve menos clara y el color cambia a un rojo más saturado. En la tercera hoja, ya no puedes distinguir la forma y solo hay un brillo rojo brillante. Finalmente, incluso este brillo se bloquea y el material es completamente opaco. Estos materiales semitransparentes se denominan translúcidos y pueden afectar las imágenes que pasan a través de ellos, a menudo haciéndolos difusos o extremadamente descoloridos. La hoja izquierda (transparencia total) solo es posible en objetos que tienen estructuras moleculares específicas, como cristales o líquidos, y son muy puros para que nada interfiera. Es importante tener en cuenta que todavía son capaces de cambiar el color de la luz que ingresa (piense en el aceite amarillo o el agua azul), pero esto se debe a las moléculas mismas, no a su estructura. Sin embargo, relativamente pocas sustancias son realmente así: en el mundo real, la mayoría son impuras y tienen estructuras llenas de defectos. Esto hace que la luz interactúe más con las partículas dentro de los objetos. A continuación se muestra una ilustración aproximada de la estructura molecular de un sólido transparente, uno con impurezas y otro con defectos estructurales:

Los dos últimos tienen partículas que DISPERSAN la luz en múltiples direcciones, lo que lo obliga a interactuar más con las partículas del interior, lo que resulta en un fuerte cambio de color. ¡Además, la cantidad total de luz que puede continuar se reduce y se enfoca menos porque parte de ella se dispersó! A medida que estas "imperfecciones" se vuelven más densas / más comunes, el objeto se vuelve más opaco. Para imaginar cómo se vería esto en la vida real, imagine un cilindro de vidrio y un cilindro de plástico azul. Si una luz brilla directamente sobre ellos, todo lo que veríamos en el cristal es el reflejo. Sin embargo, en el plástico "veríamos" el haz de luz brillando a través del material porque la luz se está dispersando hacia usted.

Aunque es complicado, este es un tema muy importante para aprender porque literalmente nunca hay un momento en que algo translúcido no esté cerca. Es posible que esté familiarizado con cosas como jugo, vidrio, plásticos y gelatina, pero los materiales translúcidos incluyen su propia piel y sangre, el aire que respira (piense en la perspectiva atmosférica), hojas de plantas y aún más.

Superficies: forma y textura

La clave para comprender los objetos translúcidos es estudiar sus superficies. Sus formas, texturas y la posición de las fuentes de luz afectan la apariencia general porque afectan la forma en que la luz interactúa con ellas. Una vez que pueda estimar cómo viajará la luz dentro del objeto, hay algunas reglas simples que puede seguir para ilustrarlos.

Forma: Reflexión y Refracción

NOTA: Dado que no estamos tan preocupados por los reflejos superficiales y la refracción de imágenes en este tutorial, no cubriremos cómo reflejar / refractar fuentes de luz secundarias. ¡De todos modos, hay muchos tutoriales que cubren este tema mucho mejor que yo!

 

En objetos con cualquier tipo de transparencia, en pocas palabras, la luz cambia de dirección en las superficies rebotando o entrando en el objeto. Cuando la luz golpea la superficie por encima de cierto ángulo, continuará dentro del objeto en un ángulo diferente (esto se llama refracción). Si la luz golpea una superficie por debajo de un cierto ángulo, la luz no puede entrar y rebota en el mismo ángulo (esto se llama reflexión). A continuación puede ver la luz amarilla refracta y la luz azul refleja. La línea roja indica el ángulo que esto cambiará.

Esto es bastante fácil de predecir en objetos con superficies planas como los prismas rectangulares a continuación. El prisma superior refleja la luz solar, que cae en líneas paralelas a la Tierra. Esto facilita nuestro trabajo, ya que todas las líneas tendrán los mismos ángulos cuando toquen la misma superficie. El prisma inferior está reflejando una fuente de luz común como las bombillas que emanan luz en una esfera a su alrededor. Debido a esto, necesitamos rastrear varios rayos de luz diferentes para determinar dónde viajará la luz. El más alto es casi paralelo a la superficie que golpea y se reflejará. Los dos rayos del medio golpean la superficie en un ángulo lo suficientemente grande como para refractarse en el objeto. ¡El derecho golpeará la superficie inferior en un ángulo que le permitirá reflejarse nuevamente hacia el ojo! El último rayo se reflejará en la superficie derecha y tocará el suelo.

Es importante tener en cuenta esto: la luz también puede reflejarse dentro de los objetos. En los objetos con dos superficies paralelas que están juntas, la luz puede rebotar continuamente en el interior hasta que alcanza una superficie perpendicular que le permite refractarse.

Los objetos redondos, que vemos más en la naturaleza, son un poco más complicados: debido a que los ángulos de las superficies cambian constantemente, la luz que proviene de la misma fuente puede refractarse y reflejarse en direcciones muy diferentes. Esto provoca efectos como aumento y distorsión. Además, dadas dos superficies espejadas, como a menudo encontramos en contenedores y capas que envuelven otros objetos (¡piel, por ejemplo!), El mismo efecto de la luz reflejada continuamente puede ocurrir con una diferencia interesante. Dado que la superficie puede curvarse de perpendicular a paralela a perpendicular en dirección a la fuente de luz original, algunos rayos de luz pueden entrar en una parte de la superficie, rebotar dentro y luego salir de otra parte de la misma superficie.

 

NOTA: En objetos translúcidos, esto es lo que comúnmente resulta en dispersión subsuperficial.

En la imagen de abajo, si tomamos dos esferas huecas, una de vidrio y la otra de plástico teñido, y una fuente de luz, podemos determinar qué veremos en diferentes posiciones.

Al rastrear algunos rayos (amarillo brillante), podemos ver que hay regiones de la esfera que reflejarán la luz (verde), rebotarán la luz (verde azulado), regiones que no tendrán mucha interacción con la luz (naranja) y una región que se iluminará no se verá afectado a medida que pase (amarillo). A partir de esto, podemos determinar cómo se verán estas esferas desde la posición del ojo superior y del ojo inferior.

El ojo superior podrá ver un reflejo en el lado izquierdo de ambas esferas, y también podrá ver la luz que pasa a través del subsuelo de la esfera de plástico a medida que se dispersa. Finalmente, también verá la luz que pasa por el lado opuesto de la esfera de plástico (la región amarilla).

El ojo inferior no podrá ver ningún reflejo, pero sí podrá ver la luz dispersa debajo de la superficie. En el vidrio será un verde azulado más oscuro y en el plástico será un azul oscuro y saturado. Finalmente, también podemos tomar nota de las regiones naranjas que resultan en un anillo oscuro en ambas esferas que rodean la parte más brillante, una vista filtrada de la fuente de luz en sí. El centro de este círculo en la esfera de plástico será el menos saturado, ya que esta es la luz menos afectada que proviene de la fuente. También es extremadamente útil en diferentes situaciones pensarlo así: la porción iluminada brilla a través de la porción apagada. Entonces, técnicamente, estamos viendo la sección iluminada A TRAVÉS del lado no iluminado que dispersará el color.

También puedes practicar este método a la inversa:

1. Imagine una línea desde su ojo directamente a la ilustración en un determinado punto de una superficie del objeto.

2. Estima el ángulo desde el que rebotará o entrará la línea en la superficie que estás mirando.

3. Colorea una región del objeto que tendrá aproximadamente el mismo ángulo para tu referencia.

4. ¿La línea golpea una fuente de luz? ¿La línea pasaría a través de una superficie interior? Si rebotara en una segunda superficie interior, ¿a dónde iría? ¿La línea rebota directamente hacia la (s) fuente (s) de luz?

Imaginar esto lo ayudará a comprender qué imagen realmente vería su espectador en diferentes ángulos en cada superficie. ¡Nada de esto tiene que ser perfecto! ¡Mientras haga suposiciones que se sientan correctas, podrá lograr el efecto correcto! Puede tomar (mucha ...) práctica, pero pronto será más fácil hacerlo instintivamente.

Finalmente, debemos considerar una posibilidad más: un material translúcido que cubra uno opaco. Un ejemplo perfecto de esto es la piel. Tenemos células de color blanco amarillento que pueden transmitir luz. El pigmento adicional llamado melanina afecta este color y crea diferentes tonos de bronceado (o pecas). Justo debajo de esta piel está nuestra sangre y músculos, que, por simplicidad, consideraremos un subsuelo opaco. Cuando la luz brilla en nuestra piel, algo ingresa y rebota entre la superficie bronceada de nuestra piel y el subsuelo rojo, lo que resulta en una dispersión del subsuelo que constantemente vuelve la luz más roja. Como puede ver a continuación (¡no a escala!).

Usted puede estar pensando, "¡Espera! ¡Eso no parece piel!" y tendrías razón! Es por eso que tenemos que considerar la textura en nuestro proceso. Como verá a continuación, la textura del objeto puede afectar qué tan bien puede ver la luz dispersa.

Textura

Debido a su naturaleza, los objetos translúcidos tienden a tener tres texturas superficiales comunes:

• Suave: cualquier líquido, vidrio, plástico (en su mayoría) y cristales pulidos tendrán superficies casi completamente libres de golpes.

• Estriado: debido a la forma en que los cristales crecen y se rompen, a veces tienen líneas paralelas que atraviesan la superficie. Ocasionalmente puede ver esto en otros materiales, pero es más probable que sea artificial o circular.

• Áspero: esto es más común en objetos casi opacos como la piel o el tejido vegetal debido a su composición celular. De lo contrario, los materiales dañados o los cristales con una superficie compleja pueden tener esta textura.

Hay muchos más, pero estos servirán para nuestros propósitos perfectamente. Ya hemos asumido una superficie lisa cuando cubrimos las formas, por lo que ahora solo necesitamos considerar superficies estriadas y rugosas:

 

Las superficies estriadas reflejan la luz de la fuente más periódicamente. Debido a esto, menos luz podrá ingresar al objeto mismo y la luz reflejada hará que la superficie parezca más sólida. Recuerde que la luz reflejada siempre dominará la dispersión interior.

Las superficies rugosas le dan al objeto una apariencia sólida ya que la luz no se refleja tan regularmente y rebota mucho más como si fuera un objeto opaco. Por esta razón, es más fácil visualizar esto con un haz de luz que golpea la superficie. Podemos suponer que la mayoría rebotará en la superficie en todas las direcciones y el resto entrará en la superficie.

En comparación con otras texturas, mucha menos luz puede ingresar a estas superficies y, como tal, esta luz dispersa a menudo no es visible en la parte iluminada del objeto, solo es aparente en el borde de la sombra o a través del otro lado. Además, debido a que generalmente están formados por células, el interior es relativamente denso, lo que provoca el cambio de color más extremo y la incapacidad de penetrar muy lejos si el objeto es grueso.

Entonces, ¿qué pasó con nuestro ejemplo de piel antes? ¡Simplemente no agregamos iluminación de superficie! Esta luz es tan brillante que la luz dispersa solo tiene la posibilidad de ser visible en los bordes de la sombra. Esto también sucede a lo largo de las rutas de reflexión continua que lo hace el más saturado y rojo. Si solo renderizamos la superficie superior al principio, veríamos esto:

Aquí, la sombra es en realidad más oscura que la luz del subsuelo. Entonces, si borramos un poco de esta capa ...

¡Ahora eso se parece más a la piel! Debido a este efecto, podemos seguir estas reglas generales para sombrear objetos translúcidos: si es completamente opaco, sombreará en línea recta por la rueda de color sin cambiar la saturación. Si es translúcido, debe ajustar la saturación cerca del borde de la luz como en el ejemplo del medio a continuación. En casos especiales, como la piel, puede haber un subsuelo que tenga un color diferente. En este ejemplo, necesitamos aumentar la saturación Y ajustar el tono hacia el color del subsuelo (en este ejemplo, verde amarillento).

REGLAS (Pase aquí si prefiere una descripción general rápida)

Entonces, ¿qué hacemos con toda esta información? Usando lo que sabemos, podemos tomar decisiones prácticas sobre la ilustración de estos objetos. Los que personalmente sigo son los siguientes:

1. Los reflejos y la iluminación de la superficie siempre dominarán la dispersión de la luz interior.

2. La iluminación de la superficie solo ocurrirá si la superficie tiene una textura que no es suave. Las reflexiones solo ocurrirán en superficies que no sean rugosas.

3. Si una superficie iluminada se superpone con una superficie no iluminada (considere el ejemplo de la esfera de plástico), la superficie iluminada será visible pero dispersa a través de la superficie no iluminada. Esto solo se aplica si el grosor y la opacidad son pequeños.

4. Cuanto menos luz viaje a través del objeto, más brillante y más cerca estará del color claro original. Presta atención a las partes por las que brillará la luz.

5. Mientras más luz viaje a través del objeto, más tenue y más saturado será. Presta atención a las partes que se reflejarán a través de largos caminos.

6. Los principales caminos para la luz brillarán e iluminarán el material circundante.

7. Los aviones paralelos pero en el lado opuesto a los aviones que se encienden recibirán la luz más transmitida. Nuevamente, preste atención a dónde la luz brillará directamente.

8. Si hay un subsuelo, puede suponer que la luz rebotará a lo largo del borde del objeto hasta que se vuelva visible donde la fuente de luz ya no toque la superficie: el borde de la sombra.

9. La distancia que viajará la luz a través de un objeto translúcido depende de cuán intensa sea la fuente de luz y cuán denso / opaco sea el material; si es más grueso, será más oscuro y viceversa.

10. Siempre renderice la superficie más baja primero. Puede usar efectos de capa para los materiales superpuestos.

11. Las esquinas "juntan" la luz: la luz rebotará más a menudo en espacios reducidos y, por lo tanto, iluminará las esquinas donde sea más apretada. ¡Haz rincones más brillantes!

12. ¡Usa fondos oscuros / medios tonos! El uso más común de objetos translúcidos es en espacios oscuros donde sus efectos son más obvios, por lo que es útil planificar esto.

 

13. PLAN PLAN PLAN !!!! Use sus capas de dibujo para marcar dónde brillará la luz sobre el objeto, piense en los planos y cuáles son paralelos, dibuje los caminos que tomará la luz y cualquier otra cosa que pueda ayudarlo a representarlo.

 

Proyectos

Vamos a comenzar con tres proyectos simples, un cristal iluminado por el fuego, una poción en una botella castaña iluminada por una luz puntual y una calavera de cristal iluminada por el sol.

 

NOTA: voy a utilizar un método pictórico con los pinceles de color de agua (son increíbles), pero puede aplicar esto a diferentes estilos que también involucran líneas.

Primero, comienza dibujando tus diseños. Prefiero usar el blanco sobre un fondo oscuro para que sea más fácil imaginar el producto final.

En segundo lugar, al menos para este proyecto, ¡quiero que analices los planos de tus diseños! Use un color diferente para cada plano, no tiene que ser preciso, pero lo ayudará.

Finalmente, para un último análisis, verifique dónde va a llegar la luz a la superficie superior de sus objetos y dibuje líneas aproximadas en los caminos que los rayos de luz tienen más probabilidades de tomar. Por ejemplo, en mi cráneo, en su mayoría irán directamente, pero habrá algunos que viajarán a lo largo de los bordes y saldrán donde la superficie ya no esté iluminada.

Para el renderizado, tiendo a utilizar el siguiente proceso:

1. Bosquejo / Plan

2. Colores planos

3. Brillo suave: agregue un brillo tenue a lo largo de los principales senderos de luz, más brillante más cerca de la fuente.

4. Brillo detallado: analice los planos que emitirán la mayor cantidad de luz. También preste atención a las superficies superpuestas, etc.

5. Bordes: dado que las esquinas recogen más luz, las haré más brillantes. Además, si siento que hay más puntos que necesitan menos luz saturada, los agrego.

6. Luz de superficie: asegúrese de saber qué textura de superficie tiene su objeto y agregue reflejos o iluminación de superficie si es relevante. Asegúrese de que estos dominan cualquier resplandor de luz dispersa.

7. Pulido: personalmente tiendo a duplicar la capa de iluminación de la superficie y agregarla como una capa de Luz Suave en la parte superior. Esto mejora la saturación y me permite entrar y ajustar la saturación de la luz dispersa según sea necesario.

Puedes ver que este proceso tiene lugar en este cráneo. 1. Boceto 2. Color plano: un tono medio del azul que quiero. 3. Un leve resplandor a lo largo del camino que la luz tomará más 4. Agregar un brillo detallado en la parte posterior de los ojos, a través de la nariz, los pómulos y a lo largo de algunos dientes / mentón, todos los cuales son planos aproximadamente paralelos y opuestos a los de la parte posterior de la cabeza. Tenga en cuenta que estoy usando colores muy saturados para esta parte y reduzco el brillo de los planos que no son completamente paralelos. 5. Los bordes / esquinas se vuelven un poco más brillantes, lo que ayuda a deshacerse de las líneas de boceto sin que parezca extraño, aunque honestamente podría haber agregado mucho. 6. Quería que la superficie fuera un poco rugosa, así que agregué el resaltado y algo de iluminación de la superficie. 7. Hice ajustes de saturación en todo el proceso después de agregar un duplicado de la capa de iluminación de la superficie y establecerlo en luz suave.

Para este, puede ver los pasos que tomé, pero trabajé muy rápido con 1.-4., Como sabía que quería una superficie estriada que, cuando se ilumina desde el frente, bloquearía la vista de la mayor parte del brillo. También mantuve la iluminación interior más oscura para compensar esta superficie, solo para practicar. Para 6, dibujé un reflejo de un fuego en la superficie más directa y luego hice lo mismo con menos intensidad en las otras tres superficies que lo enfrentan. Luego, para mostrar las estrías, borré partes de esta capa con líneas paralelas a través de cada superficie.

Una vez más, el mismo proceso, pero esta vez, ¡tengo que tomar nota de una superficie superpuesta! Decido abordar este problema en el paso de brillo detallado (4). Como el líquido se derrama, hice que parte de él se deslice por el cristal y se superponga a parte de la superficie que está iluminada por la luz. Esto se iluminaría de la manera más brillante cuando sea perpendicular a los rayos de luz, así que comencé con un borde curvo brillante e hice un gradiente curvo hacia el borde del líquido. Ajusté esta apariencia con la capa de bordes (especialmente en los bordes de la superficie para hacer más evidente la diferencia entre el aire y el vidrio) y agregué un brillo desaturado en el fondo del líquido, ya que esto recibirá la mayor cantidad de luz con la menor interacción. Finalmente, debido a que esta es una superficie lisa, ¡solo agregué reflejos y luego pulí la saturación!

Este proceso fue un poco más complicado. Primero, comencé con colores planos, dibujando una forma de la botella debajo del líquido. Luego, borré parcialmente el centro porque esta área producirá la menor cantidad de luz / saturación. Luego delineé la parte más gruesa del vaso y metí un corcho. Para que esto parezca un poco más realista, seguí adelante y agregué algo de luz roja debajo del líquido a la parte gruesa. Luego, dupliqué la capa inferior, la moví sobre el líquido y la configuré para que se multiplique. Esto produjo el efecto de una botella de color marrón oscuro. Finalmente, quería que la superficie se raye, como si hubiera pasado por mucho, así que agregué un resaltado algo saturado y algo de iluminación de superficie menor con un pincel texturizado. Finalmente, lo pulí y agregué algunos reflejos saturados al tornillo y al borde posterior de la botella, asumiendo que algo de luz dispersa se abriría camino detrás de la botella. ¡UF!

¡LA PRUEBA DEFINITIVA!

¡Es hora de crear un diseño de criatura! Quiero que crees una criatura basada en un animal terrestre. Debe tener una piel de color extraño y un pelaje gelatinoso que se envuelva alrededor de su cuerpo y que sea translúcido. Le sugiero que use una textura que sea suave o al menos parcialmente lisa. Siéntase libre de agregar huesos, órganos o cualquier cosa que desee debajo de esta capa, solo asegúrese de practicar trabajando con un subsuelo que tenga un color diferente. Como ejemplo, aquí está mi interpretación de este mensaje:

Mi proceso fue mucho más simple para este, pero fue una verdadera prueba de mi conocimiento. Lo dibujé, hice un trabajo de línea blanca (que finalmente eliminé) y luego lo aplané. Luego rendericé la piel azul que quería revelar solo unos pocos huesos (los órganos dan miedo ...) y agregué algo de sombra adicional. Luego agregué verde sobre la piel, borré algunas áreas, hice un poco más azul, eliminé un poco de color a lo largo de los bordes seguido de un resaltado verde, y luego agregué el resaltado final que lo hizo lucir muy suave. Finalmente, decidí que quería alguna variación en la translucidez y agregué la apariencia de algunas burbujas y rayas debajo de la piel con verde brillante en una capa de luz dura.

¡Espero que hayas disfrutado este tutorial y puedas poner a prueba tus nuevas habilidades! Buena suerte con tus diseños de criaturas y otras necesidades translúcidas.

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