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INTRODUCTION

私たちのまわりの現実世界のマテリアルは非常に複雑です。
金属、木、プラスチック、およびガラスのような一般的な表面さえ、
さまざまな自然現象のために私たちの目にユニークに見えます。
そのような光学的性質を描くには、物理学的に正確な方法というのは
本来複雑であるため、Maxwellはマテリアルを作成するために2つの方法を提供します。

  • タイプA カスタム&フレキシブルな物理学ベースのマテリアルです。
  • タイプB 複雑な屈折率の指標を基にした先進的なマテリアル(a.k.a ComplexIOR または フルIOR)

TYPE 'A'

タイプAのマテリアルはパワフルで柔軟性があり、
タイプBのマテリアルより計算が少なくて済みます。
多くの場合、タイプAのマテリアルはタイプBとほとんど差はありません。
ここでは順応性や、使いやすさ、スピード、物理的性格さのバランスを保つことです。
ほとんどのユーザーはタイプAで十分でしょう。


TYPE 'B'

"Complex IOR"(a.k.a. Full IOR)データを基にしたマテリアルは、
科学的な研究機関の実験によって導き出されたもので、
マテリアルの光学的性質について最も確度が高く正確に描きます。
これらのマテリアルは非常にリアリスティックな長所がある反面、2つの欠点があります。

  • レンダリング時間が長い複雑なIORを使うことで、Maxwellはより多くの計算を必要とします。Complex IOR の計算は多くの関数の評価を必要とし、それらは、視点角度と、そして、スペクトル波長に依存する完全な分散の計算を行います(パフォーマンスが悪くなり、ノイズを取り去るのに時間がかかります)。この方法は物理的な精度を落とさずには、最適化が出来ません。※パフォーマンスをあげるには精度を落とすしかない(それでは意味がない)。

  • パラメータを変更できない 言い換えると、ユーザーはIORデータベースに存在するマテリアルに制限されます。新しいカスタムマテリアルを派生させるためにパラメータを変更することは出来ません。

タイプBとして使用されるマテリアルのデータベースは.iorファイルに収納されています。



EXAMPLES:

あなたが宝石商で働いていて、金をレンダリングする場合、
また、可能な限りの方法で、現実的な精度の高い結果が必要で、
高解像度のイメージを長い時間をかけて待つことができるなら、
そして、光の微妙な効果も再現するような、
本物の金が存在するような色変化の予期できない遷移が必要な場合、
このような状況なら、IORマテリアル(タイプB)がベストです。

他方では、テレビプロダクションで、
金色のロボットの2分間のアニメーションを製作する場合、
この場合では、スピードと柔軟性が必要です。
例えば、少し赤みがかった金がほしいかもしれない。
また、青い光の反射がほしいかもしれない。
このような場合は、"Complex IOR"は不向きです。
なぜなら、これらのデータは、自然界のあらゆる首尾一貫した
特性を持っている純粋な化学成分のAuに基づいて測定されています。
この場合、タイプAのマテリアルを使って、
パラメータを手探りしながら(観察して)金のようなマテリアルを製作していきます。
しかし、それは本物の金(Au)ではありません。
マテリアルタイプAを使うことでレンダリングスピードもアップします(ノイズをすぐに減らせます)。
あなたのカスタムメイドの金(マテリアルタイプA)は正確な光の物理法則にしたがっています。
カスタマイズでき、プロダクションにやさしい作りになっています。

もう一つの例は、赤い水(赤い液体)のようなシンプルなものを作る場合です。
複雑なIORデータを使うなら、私たちが到達する唯一のものは研究機関で測定されたような純粋なH2Oです。
厳密に言えば、"赤い水"とはおそらく、H2O+付加物の溶液です。
しかしながら、そのような赤い液体をレンダリングするには、
現実に科学的な液体の下調べをしなければなりません。
研究機関でその特性を測定し複雑なIORデータ(マテリアルタイプB)にそれらの値を変換しなければなりません。
そして、それらをレンダリングのためにMaxwellに送らなければなりません。
もちろんこれはあまりに非常識です。
というわけで、マテリアルタイプA(柔軟でシンプル)を使うのが妥当です。
具体的には、Maxwellのコアエンジンは、
様々なメディアやセンサーに見られる光の伝播と光の相互作用のモデルに基づく
物理学のアルゴリズムを利用しています。
しかしながら、現時点において、偏光、螢光や燐光のような、
様々な様相でいくつかの制限があります。
ですが、今後もMaxwellは日々成長を続けていくでしょう。




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