前書き

光を透過するオブジェクトのチュートリアルへようこそ！このチュートリアルでは、これらの種類の材料の背後にある科学について簡単に説明し、イラストを分析して視覚化する方法を説明し、3つの異なる例を紹介します。最後のセクションでは、あなたの新しいスキルを生き物のデザインのテストに投入します！コメント欄に質問をお気軽にどうぞ。

半透明性とは何ですか？

必要に応じてこのセクションをスキップすることもできますが、実際にペイント/ドローしようとしているものを知るのに役立ちます！

 

多くの場合、透明度は、光が通過することを可能にするあらゆるものについて話すために使用されます。ただし、技術的に言えば、透明度とは、形がはっきりと透けて見えるものだけを指します。明確にするために、最初に、下の写真のように、光がそれらを通過できるように穴が切り取られた黒い紙を手に入れましょう。

次に、左側に行くほど透明になるプラスチックの固い部分を想像してください。次のようになります。

左側が透明で、形の輪郭がはっきり見え、色の変化がほとんどありません。右に行くと、形がはっきりしなくなり、色がより飽和した赤に変わります。 3枚目の葉では、もう形を作ることができず、真っ赤な輝きしかありません。最後に、この輝きさえ遮断され、マテリアルは完全に不透明になります。これらの半透明の素材は半透明と呼ばれ、通過する画像に影響を与え、ぼやけたり、極端に変色したりすることがあります。左の葉（完全な透明度）は、結晶や液体などの特定の分子構造を持ち、内部が何も干渉しないように非常に純粋なオブジェクトでのみ可能です。これらはまだ入る光の色を変えることができることに注意することが重要です（黄色の油または青い水について考えてください）が、これは分子自体によるものであり、構造によるものではありません。ただし、実際にはこのような物質は比較的少数です。現実の世界では、ほとんどの物質が不純で、欠陥の多い構造を持っています。これにより、光がオブジェクト内のパーティクルとより相互作用します。以下は、透明な固体の分子構造の概略図です。1つは不純物があり、もう1つは構造上の欠陥があります。

最後の2つには、複数の方向に光を散乱させるパーティクルがあり、これにより、内部のパーティクルとの相互作用が強まり、強い色の変化が生じます。さらに、一部が散乱しているため、継続できる光の総量が減少し、焦点がぼやけます。これらの「欠陥」がより密に/より一般的になると、オブジェクトはより不透明になります。これが実際にどのように見えるかを想像するには、ガラスの円柱と青いプラスチックの円柱を想像してください。ライトが真下を照らしている場合、ガラスに映るのは反射だけです。ただし、プラスチックでは、光が手前に散乱しているため、マテリアルを通過する光線を「見る」ことができます。

複雑ではありますが、何か半透明なものが近くにない瞬間は文字通り決してないので、これは学ぶべき非常に重要な主題です！ジュース、ガラス、プラスチック、ゼリーなどに慣れているかもしれませんが、半透明の素材には、自分の皮膚や血液、呼吸する空気（大気の視点から考える）、植物の葉などが含まれます。

表面：フォームとテクスチャ

半透明のオブジェクトを理解するための鍵は、オブジェクトの表面を調査することです。それらの形状、テクスチャ、および光源の位置は、それらが光と相互作用する方法に影響を与えるため、すべての外観に影響します。光がオブジェクト内をどのように移動するかを推定できたら、それらを説明するために従うことができるいくつかの簡単なルールがあります。

形態：反射と屈折

注：このチュートリアルでは、画像の表面反射と屈折についてはそれほど心配していないため、2次光源の反射/屈折方法については取り上げません。とにかく、私ができる以上にこの主題をカバーする多くのチュートリアルがあります！

 

あらゆる種類の透明度を持つオブジェクトでは、簡単に言うと、光は跳ね返るか、オブジェクトに入ることによって、表面で方向を変えます。光が特定の角度を超えてサーフェスに当たると、オブジェクト内で別の角度で継続します（これを屈折と呼びます）。光が特定の角度以下の表面に当たると、光は入射できず、同じ角度で跳ね返ります（これは反射と呼ばれます）。以下では、黄色の光が屈折し、青色の光が反射しています。赤い線は、これが変化する角度を示します。

これは、以下の直角プリズムのような平面のオブジェクトで予測するのがかなり簡単です。上部のプリズムは太陽光を反射しており、太陽光は地球に平行な線に落ちています。すべての線が同じサーフェスに当たったときにすべての線が同じ角度になるため、これにより作業が簡単になります。下のプリズムは、電球のような一般的な光源を反射して、周囲の球に光を発します。このため、いくつかの異なる光線を追跡して、光が進む場所を決定する必要があります。一番上のものは、それがぶつかって反射する表面にほぼ平行です。真ん中の2つの光線は両方とも、オブジェクトに屈折するのに十分な角度でサーフェスに当たります。右のレンズは、眼に向かって再び反射するような角度で底面に当たります。最後の光線は正しい表面で反射して地面に当たります。

これに注意することが重要です。光はオブジェクトの内部でも反射する可能性があります。 2つの平行な表面が接近しているオブジェクトでは、光は屈折して垂直な表面に到達するまで、内部で連続的に跳ね返ることがあります。

自然界で最もよく見られる丸いオブジェクトは少し複雑です。サーフェスの角度は常に変化しているため、同じ光源からの光は、大きく異なる方向に屈折して反射する可能性があります。これにより、拡大や歪みなどの影響が生じます。さらに、他のオブジェクト（スキンなど）を包み込むコンテナやレイヤーでよく見られる2つのミラー化されたサーフェスがある場合、連続反射光と同じ効果が発生し、興味深い違いがあります。サーフェスは、元の光源に対して垂直から平行、垂直から垂直に湾曲できるため、一部の光線は、サーフェスの一部に入射し、内側に跳ね返り、同じサーフェスの別の部分から出る可能性があります。

 

注：半透明のオブジェクトでは、これが一般に表面下散乱を引き起こします。

下の画像では、ガラスと染色されたプラスチックの2つの中空球と光源を使用すると、異なる位置で何が見えるかを決定できます。

いくつかの光線（明るい黄色）をトレースすると、光を反射する球体の領域（緑）、周囲に光を反射する領域（ティール）、光の相互作用があまりない領域（オレンジ色）、および明るい領域があります。通過しても比較的影響を受けません（黄色）。このことから、これらの球体が上目と下目の位置からどのように見えるかを決定できます。

上部の目は、両方の球の左側で反射を見ることができ、プラスチック球が散乱するときに、その表面を通過する光も見ることができます。最後に、プラスチック球の反対側（黄色の領域）を通過する光も確認できます。

下の目は反射を見ることができませんが、表面下の散乱光を見ることができます。ガラスではこれは濃い青緑色、プラスチックでは暗くて飽和した青になります。最後に、最も明るい部分を取り巻く両方の球に暗いリングをもたらすオレンジ色の領域、つまり光源自体のフィルターされたビューに注意することもできます。プラスチック球のこの円の中心は、光源からの影響が最も少ない光であるため、彩度が最も低くなります。また、さまざまな状況で、次のように考えると非常に役立ちます。明るい部分が暗い部分を照らしています。したがって、技術的には、色を散乱させる非照明側を通して照明セクションを確認しています。

この方法を逆に練習することもできます：

1.オブジェクトの表面の特定のポイントで、目からイラストに直接入る線を想像してください。

2.見ている表面上で線が跳ねたり、入ったりする角度を推定します。

3.参照用にほぼ同じ角度になるオブジェクトの領域の色。

4.ラインは光源に当たりますか？ラインは内面を通過しますか？ 2番目の内面で跳ね返るとしたら、どこに行くのでしょうか。ラインは直接光源に向かってバウンドしますか？

これを想像することは、あなたがあなたの視聴者が実際に各表面を横切って異なる角度で見るであろう画像を理解するのに役立ちます。これは完璧である必要はありません！あなたが正しいと思う仮定をしている限り、あなたは正しい効果を達成することができます！ （かなり...）練習が必要かもしれませんが、すぐに本能的に行う方が簡単になります。

最後に、もう1つの可能性を検討する必要があります。不透明なものを覆う半透明のマテリアルです。これの完璧な例は皮膚です。光を透過できる黄白色の細胞があります。メラニンと呼ばれる追加の色素がこの色に影響を与え、日焼け（またはそばかす）の異なる色調を作成します。この皮膚のすぐ下に私たちの血液と筋肉があります。簡単にするために、不透明な表面下であると見なします。皮膚に光が当たると、一部は皮膚に入り、皮膚の日焼けした表面と赤いサブサーフェスの間で跳ね返り、サブサーフェススキャタリングが発生して、光が徐々に赤くなります。以下に示すように（実寸ではありません！）

「ちょっと待って！それは皮膚のようには見えません！」と思っているかもしれません。そしてあなたは正しいでしょう！そのため、プロセスでテクスチャを考慮する必要があります。以下に示すように、オブジェクトのテクスチャは、散乱光をどれだけよく見ることができるかに影響します。

テクスチャー

その性質上、半透明のオブジェクトは3つの一般的な表面テクスチャを持つ傾向があります。

•滑らか-液体、ガラス、プラスチック（ほとんどの場合）、および研磨された結晶の表面には、ほぼ完全に隆起がありません。

•横紋–結晶の成長と破壊の方法のため、表面全体に平行線が走ることがあります。他の素材で時々これを見るかもしれませんが、それは人工または円形である可能性が高いです。

•粗い-これは、細胞の構成により、皮膚や植物組織などの不透明に近いオブジェクトで最も一般的です。そうしないと、損傷した材料や複雑な表面を持つ結晶がこのテクスチャを持つ場合があります。

他にもたくさんありますが、これらは私たちの目的を十分に果たします。フォームをカバーするときに、滑らかな表面をすでに想定しているので、縞模様の粗い表面のみを考慮する必要があります。

 

縞模様の表面は、光源からの光をより定期的に反射します。このため、オブジェクト自体に入る光が少なくなり、反射光によって表面がより固く見えます。反射光は常に内部散乱をしのぐことに注意してください。

粗い表面は、光が定期的に反射されず、不透明なオブジェクトで反射するように跳ね返るので、オブジェクトに固体の外観を与えます。このため、表面に当たる光線でこれを視覚化することは簡単です。その大部分は表面からすべての方向に跳ね返り、残りは表面に入ると想定できます。

他のテクスチャと比較して、これらの表面に入る光ははるかに少ないため、この散乱光はオブジェクトの明るい部分では見えず、影の端または反対側からしか見えません。さらに、これらは通常セルで構成されているため、内部は比較的密集しており、最も極端なカラーシフトを引き起こし、オブジェクトが厚い場合は非常に遠くまで浸透することができません。

では、先ほどの皮膚の例はどうなりましたか？私たちは単に表面照明を追加しませんでした！この光は非常に明るいので、散乱光は影の端でのみ見える可能性があります。これは偶然にも連続反射の経路に沿って発生するため、最も飽和して赤くなります。最初に上面のみをレンダリングすると、次のようになります。

ここで、シャドウは実際にはサブサーフェスライトよりも暗いです。したがって、このレイヤーを少し消去すると...

今では肌のように見えます！この効果により、半透明オブジェクトのシェーディングに関する次の一般的なルールに従うことができます。完全に不透明な場合、彩度を変更せずにカラーホイールを一直線にシェーディングします。半透明の場合は、下の中央の例のように、ライトのエッジ付近の彩度を調整する必要があります。皮膚のような特別な場合には、異なる色の表面下があるかもしれません。この例では、彩度を上げ、色相をサブサーフェスの色（この例では黄緑色）に調整する必要があります。

ルール（簡単な概要が必要な場合は、ここにスキップしてください）

では、このすべての情報をどのように処理するのでしょうか。私たちが知っていることを使用して、これらのオブジェクトの説明について実際的な決定を下すことができます。私が個人的にフォローしているものは次のとおりです。

1.反射と表面照明は常に室内の光を散乱させます。

2.表面の照明は、表面に滑らかでないテクスチャがある場合にのみ発生します。反射は、粗くない表面でのみ発生します。

3.照明付きの表面が照明なしの表面と重なっている場合（プラスチック球の例を考えてください）、照明付きの表面は表示されますが、照明なしの表面全体に散らばります。これは、厚みと不透明度が小さい場合にのみ適用されます。

4.オブジェクトを通過する光が少ないほど、元の明るい色に明るく、近くなります。光がすり抜ける部分に注意してください。

5.より多くの光がオブジェクトを通過するほど、調光器はより暗くなり、より飽和します。長い経路で反射される部分に注意してください。

6.光の主要な経路が輝き、周囲の素材を照らします。

7.平行であるが、照明されている平面の反対側にある平面は、最も透過する光を受け取ります。繰り返しになりますが、光が真っ直ぐに輝く場所に注意してください。

8.サブサーフェスがある場合、光源がもはやサーフェスに当たらない場所（シャドウのエッジ）が見えるようになるまで、ライトがオブジェクトのエッジに沿って跳ね返ると想定できます。

9.ライトが半透明のオブジェクトを通過する距離は、光源の強度とマテリアルの密度/不透明度に依存します。マテリアルが厚い場合は暗くなり、逆の場合も同様です。

10.常に一番下の面を最初にレンダリングします。重なり合うマテリアルにレイヤー効果を使用できます。

11.コーナーは光を「集める」-光は狭いスペースでより頻繁に反射するため、最も狭い場所でコーナーを照らすことが多い。コーナーを明るくしましょう！

12.暗い/中間調の背景を使用してください！半透明のオブジェクトの最も一般的な使用は、その効果が最も明白な暗い空間であるので、これを計画するのに役立ちます。

 

13.計画計画計画!!!!スケッチレイヤーを使用して、オブジェクトのどこに光が当たるのかをマークし、平面と平行な面を考え、光がたどる経路と、それをレンダリングするのに役立つその他の要素を引き出します。

 

プロジェクト

火に照らされたクリスタル、ポイントライトに照らされた赤褐色の瓶の中のポーション、太陽に照らされたクリスタルスカルの3つの簡単なプロジェクトから始めます。

 

注：私は水彩ブラシで絵画的な方法を使用するつもりです（それらは素晴らしいです）が、これはラインワークを含むさまざまなスタイルにも適用できます。

まず、デザインをスケッチすることから始めます。最終製品を想像しやすいように、暗い背景には白を使用することを好みます。

第二に、少なくともこのプロジェクトでは、あなたのデザインの平面を分析して欲しいです！平面ごとに異なる色を使用します。正確である必要はありませんが、役立つでしょう。

最後に、最後の分析のために、ライトがオブジェクトの上面に当たる場所を確認し、光線が通る可能性が最も高いパス上に粗い線を描きます。たとえば、私の頭蓋骨では、ほとんどがまっすぐに進みますが、エッジに沿って移動し、サーフェスが照らされなくなった場所から出るものもあります。

レンダリングには、次のプロセスを使用する傾向があります。

1.スケッチ/計画

2.フラットカラー

3.穏やかな輝き-主要な光路に沿ってかすかな輝きを加え、光源に近づくほど明るくなります。

4.詳細なグロー-最も多くの光を放出する平面を分析します。また、重なり合う面などにも注意してください。

5.エッジ-コーナーはより多くの光を集めるため、これらをより明るくします。また、彩度の低い光を必要とするスポットがもっとあると感じた場合は、これらを追加します。

6.サーフェイスライト-オブジェクトのサーフェイステクスチャを確認し、必要に応じて反射やサーフェイスライティングを追加します。これらが散乱光のグローを圧倒することを確認してください。

7.ポーランド語-個人的には、サーフェスライティングレイヤーを複製して、ソフトライトレイヤーとして追加する傾向があります。これにより彩度が向上し、必要に応じて散乱光の彩度を調整できます。

このプロセスがこの頭蓋骨で行われていることがわかります。 1.スケッチ2.フラットカラー：必要な青の中間調。 3.ライトが最も多く取るパスに沿ったかすかな輝き。 4.目の後ろ、鼻、頬の骨、および一部の歯/顎に沿って、詳細な光彩を追加します。これらはすべて、おおよそ平行で、頭の後ろの面とは反対の面です。この部分には非常に彩度の高い色を使用しており、完全に平行ではないプレーンの輝度を下げていることに注意してください。 5.エッジ/コーナーが少し明るくなるので、奇妙に見せることなくスケッチ線を取り除くことができます。 6.表面を少し粗くしたかったので、ハイライトといくつかの表面照明を追加しました。 7.サーフェイスライティングレイヤーの複製を追加し、柔らかな光に設定した後、全体の彩度を調整しました。

これについては、私が取った手順を見ることができますが、前から照らされたときにグローのほとんどが見えないようにする縞状の表面が必要であることを知っていたので、1.-4で非常にすばやく作業しました。練習のために、この表面を補うために室内の照明も暗くしました。 6の場合は、最も直接的な表面に火の反射を描き、それに直面している他の3つの表面では同じように強度を下げて描きました。次に、縞模様を表示するために、各レイヤーを横切る平行線でこのレイヤーの一部を消去しました。

もう一度、同じプロセスですが、今回は、オーバーラップしているサーフェスに注意する必要があります！詳細なグローステップ（4）でこの問題に取り組むことにします。液体がぐるぐる回っているので、その一部をガラスの上に滑り込ませ、光が当たる部分と重ねます。これは光線に垂直なときに最も明るく照らされるため、明るい曲線の端から始めて、液体の端に向かって曲線の勾配を作りました。この外観をエッジレイヤーで調整し（特に表面のエッジで空気とガラスの違いを明確にするため）、液体の底部に彩度の低いグローを追加しました。最後に、これは滑らかな表面であるため、ハイライトのみを追加し、彩度を磨きました。

このプロセスはもう少し複雑でした。まず、色をフラットにして、液体の下にボトルの形を描きました。次に、この領域では光/彩度が最も少なくなるため、中心を部分的に消去しました。次に、ガラスの最も厚い部分の輪郭を描き、コルクにポップしました。これをもう少しリアルに見せるために、私は先に進んで、液体の下の厚い部分に赤い照明を追加しました。次に、下のレイヤーを複製して液体の上に移動し、乗算するように設定しました。これは、ダークブラウンのボトルの効果を生み出しました。最後に、表面がすり減ったようにしたかったので、テクスチャーブラシを使用して、いくぶん飽和したハイライトとマイナーな表面照明を追加しました。最後に、それを磨き、ボトルのネジとバックエッジにいくつかのハイライトを追加しました。これにより、散乱光がボトルの背後に到達すると想定しています。ふHE！

究極のテスト!!!!

生き物のデザインを考え出す時です！陸上動物をベースにした生き物を作ってほしい。それは、半透明になるであろう奇妙な色の皮膚と体を包むゼリーのようなコートを持っているべきです。スムーズまたは少なくとも部分的にスムーズなテクスチャを使用することをお勧めします。ボーン、オルガン、またはこのレイヤーの下に必要なものを自由に追加してください。別の色のサブサーフェスを使って実際に作業するようにしてください。例として、このプロンプトの私の解釈は次のとおりです。

私のプロセスはこれの方がはるかに単純でしたが、私の知識の真のテストでした。私はそれをスケッチし、いくつかの白い線の作業を行い（最終的には削除しました）、それを平らにしました。次に、ほんの数本の骨（臓器は怖い...）だけを表示したい青い肌をレンダリングし、シェーディングを追加しました。次に、皮膚の上に緑を追加し、一部の領域を消去し、一部をより青くし、エッジに沿って一部の色を削除してから緑のハイライトを追加し、最後のハイライトを追加して非常に滑らかに見せました。最後に、私は、酸味にいくらかの変化が欲しいと決めて、硬い光の層の上に明るい緑色で、皮膚の下にいくつかの泡と縞の外観を加えました。

このチュートリアルを楽しんで、あなたの新しいスキルを試していただければ幸いです。あなたの生き物のデザインと他の半透明のニーズとの幸運。