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| 2867 | ガラスの屈折率と反射について | きょうこ URL | 12/20-00:53 |
こんにちは！ 透明ガラスの実物を見ながら造ってるんですが。。。 屈折率と光源と反射の理屈が判ってなかった模様。＾＾； 試行錯誤の繰り返しで、非常に時間が掛かっております。 何か、計算方法が有るんでしょうか？ というより、Shade で屈折率 1.28 反射 0.18 というと、 光源に対する角度は、何度になるんでしょう？＾＾； | |||
| 2868 | Re:ガラスの屈折率と反射について | 宮田 URL | 12/20-13:32 |
| 記事番号2867へのコメント きょうこさん、こんにちは！！ えと。ちと勘違いがあるような‥‥(^^; 屈折率は「異なった屈折率を持つ２物体の境界で曲がる度合い」で、 反射率は「物体の表面で跳ね返される光の割合」です。 この２つは独立したパラメータで相互に関係はありません。 （臨界角やフレネル反射の話に似ていますが、別個の問題です。） また、光源位置とも独立しています。 >というより、Shade で屈折率 1.28 反射 0.18 というと、 >光源に対する角度は、何度になるんでしょう？＾＾； ということですが、これは規定できません。 というか、光源はどんな角度をとっても良いんです。 光源がどんな角度をとっても、物体の屈折率・反射率を上記に設定する ことができます。ガラスを太陽の下で色々傾けても屈折率は変わりません。 背部の見え方が異なることと（屈折角が変わるため歪みが変わります）、 反射角が変わる（明るさが変化します）と言うことはありますけど、 屈折率・反射率はその形状の定数なので光源位置とは無関係になりますです。 | |||
| 2869 | Re:ガラスの屈折率と反射について | きょうこ URL | 12/20-22:41 |
| 記事番号2868へのコメント 宮田さん、こんにちは！！ いつもありがとうございます！ 》屈折率は「異なった屈折率を持つ２物体の境界で曲がる度合い」で、 》反射率は「物体の表面で跳ね返される光の割合」です。 》この２つは独立したパラメータで相互に関係はありません。 えと。。。まぁ、直接には関係ないんでしょうけど。。。 角を落とした立方体の、縦の角に光りを当てたいんですが。。。 スポットライトをあっち向けたりこっち向けたりしたんですが、 当てたいカ所に当たらず。。。結局望遠光源を使って、 屈折率を上げたら、当たるようにはなったのですが。。。 反射角度が、90度とかなら、検討付くんですが、数値で。。。 反射の数値と、角度は、関係ないのでしょうか？ 屈折も、学校時代、角度で。。。習ったような。。。 クリスタルの屈折率を、インターネット検索で調べてみたの ですが、判らず。。。shade レンダリングマスターですと、 1.60 のようで、vue4 ですと、1.5? のようなんですが、 光沢とか反射とかも関係するんでしょうが、1.28 くらいで、 一応、らしくはなったのですが。。。 屈折率の設定は、ソフト固有のものでしょうか？ 以前、ダイヤモンドの時、ダイヤモンドの屈折率が幾ら、 というお話がありましたので、現実の屈折率を少なくとも shade は適応出来るのかと思っていたのですが。。。 カットにもよるのか。。。何か。。。1.5 1.6 では、高すぎる ような感じがして、というか、手に負えないというか。。。＾＾； 》ガラスを太陽の下で色々傾けても屈折率は変わりません。 現実の場合、太陽の光を、ガラスの角に当てたい、時、 グルグル回せば良いのですが。。。 実際、グルグル回したのですが。。。なかなか。。。＾＾； | |||
| 2870 | Re:ガラスの屈折率と反射について | 宮田 URL | 12/21-01:41 |
| 記事番号2869へのコメント きょうこさん、こんにちは！！ >角を落とした立方体の、縦の角に光りを当てたいんですが。。。 >スポットライトをあっち向けたりこっち向けたりしたんですが、 >当てたいカ所に当たらず。。。結局望遠光源を使って、 ちょっと６については判らないんですが、スポットライトの形状が「＋-」で 示されませんでしょうか？ この方向がスポットライトの方向ですので、あてたい位置に「+-」を「回転」で 合わせ、光度については直接入力もしくは光源ジョイントで制御することで 対処できませんでしょうか？ >反射角度が、90度とかなら、検討付くんですが、数値で。。。 >反射の数値と、角度は、関係ないのでしょうか？ 判り易いように平面で考えます。 平面に３０度の角度で光が当たるとします。この光はあたった部分に垂直な線（法 線） に同じ角度で反射します（１８０−３０＝１５０度の反対方向へ反射すると言うこ とです） この１５０度方向への反射の割合が「反射」の数値だと思います。 >ですが、判らず。。。shade レンダリングマスターですと、 >1.60 のようで、vue4 ですと、1.5? のようなんですが、 >光沢とか反射とかも関係するんでしょうが、1.28 くらいで、 >一応、らしくはなったのですが。。。 >屈折率の設定は、ソフト固有のものでしょうか？ 屈折率は物質固有のものでソフトに依存するものではありません。 ただ、プリズムを考えて頂ければ判ると思いますが、光の色（波長）によって 屈折率が変わってきます（そのため虹ができるわけです）。 物理定数としての屈折率は、ある特定の色の光を基準としていますから、一定の 値として表示されていますが、紫を基準にするか、赤を基準に考えるかで 値は微妙に変わってきます。現実問題としては単色光の元で見ることはあまり ありませんので、異常に離れた値を使わない限り問題ないと思います。 算数の話になりますけど、 左上から入ってきた光（入射角）と法線がなす角度をsinθ1、右下に曲がって いく光（進入角）が法線となす角度をsinθ2とすると、（sinθ2/sinθ1）＝一定 となってこれが屈折率になります。 三角関数の式になりますので、入射角が一定の角度で動いても進入角は一定の角度 では動きません。 >以前、ダイヤモンドの時、ダイヤモンドの屈折率が幾ら、 >というお話がありましたので、現実の屈折率を少なくとも >shade は適応出来るのかと思っていたのですが。。。 原理的にはできるはずです。 ただ、これが「リアル」であることと「リアルに見える」ことの差なんです。 実際には色々な要因が絡まること、個々のイメージが先行することによって リアルなものが嘘っぽく見えることは往々にしてありますね。 | |||
| 2873 | Re:ガラスの屈折率と反射について | きょうこ URL | 12/22-13:11 |
| 記事番号2870へのコメント 宮田さん、こんにちは！！ ありがとうございます。 》この方向がスポットライトの方向ですので、あてたい位置に「+-」を「回転」で 》合わせ、光度については直接入力もしくは光源ジョイントで制御することで 》対処できませんでしょうか？ それがですね。。。材質の色が黒以外なら、ｏｋなんですが、 やはり完全な黒にした方が透明感が出るようなんです。 透明なので、光が通過してしまうのではないかと思えるんです。 しかし、現実では、というか設定で、反射と屈折と光沢とが、 一定の数値になった時、ガラスに一定の方向から光を当てたら、 光るみたいです。（現実でもＣＧでも。） ところが、その反射角度とか屈折率が計算出来てないと、何処 に光を当てたら良いのやら。。。 無限望遠光源は、遠いから比較的なんとかなるようですが、 スポットライトとなると、局部的だからか、難しいみたいで。。。 簡単なサンプルをＵＰしました。(158KB) http://www.takamiya.com/temp/light_test.lzh shade 5 で保存したshd データです。 もの凄い照度のスポットライトを角に当てていますが、 スポットライトを含めてレンダリングしようがしまいが、 レンダリング結果は同じなんです。（？＿？ ぼやーっと光を当てるのでなく、ピシーッ！と一カ所に光を 当てたいんですが、サンプルはその部分が弱いです。 》この１５０度方向への反射の割合が「反射」の数値だと思います。 とすると、角度は固定なのですね。。。 》屈折率は物質固有のものでソフトに依存するものではありません。 ならば、ソフトや著者によって若干違う屈折率は、そのソフトで、 その物体の条件に対して、最もらしく見えると思える値を選んで るということですね。 》左上から入ってきた光（入射角）と法線がなす角度をsinθ1、右下に曲がって 》いく光（進入角）が法線となす角度をsinθ2とすると、（sinθ2/sinθ1）＝一定 》となってこれが屈折率になります。 》三角関数の式になりますので、入射角が一定の角度で動いても進入角は一定の角度 》では動きません。 すみません。。。完璧に忘れていて理解出来ません。＾＾； 反射角度は固定、反射設定の数値は、反射の強さ。 屈折率の設定は、光が出ていく角度（進入角）の値の設定、ですね？ shade の屈折率の設定は 1 から 3 までありますが、角度は。。。 どう関係するんでしょう。。。って聞くのが間違い？＾＾； 入って来た角度のまま、まっすぐ抜けるのが、屈折率１ 入って来た角度と同じ方向に戻るのが、屈折率３？ 後は、その間で、 入って来た角度に９０度で出ていくのが、屈折率２ という程、単純では無いですか？＾＾； 又、屈折率は、出ていく光だから、入ってきて物体に当たる時点では、 光の反射と関係ないんでしょうか。。。 しかし、屈折率１ですと、反射設定しても光沢を設定しても透明ガラスが 光りませんので、屈折率が何処かで影響してるのではと思ったのですが。 恐れ入りますが、サンプルをみて戴けますか？ 私が何か決定的な勘違いをしてるのかも知れません。。。 | |||
| 2874 | Re:ガラスの屈折率と反射について | 宮田 URL | 12/22-21:15 |
| 記事番号2873へのコメント きょうこさん、こんにちは！！ >透明なので、光が通過してしまうのではないかと思えるんです。 >しかし、現実では、というか設定で、反射と屈折と光沢とが、 >一定の数値になった時、ガラスに一定の方向から光を当てたら、 >光るみたいです。（現実でもＣＧでも。） その角度が反射の「角度」だと思います。 現実には100%の透過率を持った物質は存在しません（存在したら、 どうやっても見えません）。 ガラスも何％かの光は透過せずに反射します。この光は先に書いたように 入射角とが逆方向に同等の角度を持ったときに最も強くなり、このときに 「光る」ことになります。 左上45度から照らしたライトは右上45度の角度にカメラを置くと見えることに なります。 >shade の屈折率の設定は 1 から 3 までありますが、角度は。。。 >どう関係するんでしょう。。。って聞くのが間違い？＾＾； 例えば左上56.9度の角度で屈折率1.705の物体（361nmの紫の光に対する フリントガラスの屈折率）に光を透過させたとします。 すると sin56.9度÷sinθ2＝1.705 ですので、 sinθ2≒0.491 となって、θ2≒30度 になります。 つまり、約30度の角度で曲がって行きます。 ですので、右下に約30度の角度にカメラを置くと光源が見えることになります。 >しかし、屈折率１ですと、反射設定しても光沢を設定しても透明ガラスが >光りませんので、屈折率が何処かで影響してるのではと思ったのですが。 ちょっと試してみないと判りませんが、形状の表裏と計算精度が関係している 可能性がありますね。 正直に計算させると莫大な計算量と時間がかかるため、計算の条件を限定している ことが多いです。多分、光は「表から入って裏に抜ける」、「反射は表面で起こる」、 「屈折・反射の回数を限定している」などの条件があるかもしれません。 あ、なんとなく意味が判ったような‥‥ 「屈折させた光を反射させたい」ということでしょうか？ それだったら結構面倒ですね。上の計算の位置にカメラを持ってくることになります。 角面の角度が各々異なることになりますから、光らせたい部分に対応した数の光源が 必要になると思います。平行光源であれば、カメラと各面の法線に対して同じ角度の 光源位置になりますね。 | |||
| 2875 | Re:ガラスの屈折率と反射にカメラ位置は重要 | きょうこ URL | 12/22-23:16 |
| 記事番号2874へのコメント 宮田さん、こんにちは！！ 》左上45度から照らしたライトは右上45度の角度にカメラを置くと見えることに 》なります。 あ！！カメラ位置！！ すみません。出来ました。Ａ＾＾；； 馬鹿ですねぇ！（ｘｘ； お手数掛けました。m(__;m | |||
| 2876 | Re:ガラスの屈折率と反射について | 宮田 URL | 12/22-23:30 |
| 記事番号2874へのコメント >つまり、約30度の角度で曲がって行きます。 >ですので、右下に約30度の角度にカメラを置くと光源が見えることになります。 ちと嘘を書いてしまいました。 3DCGでは「光源」は直接見えません。光源は仮に想定した架空の発光体のためです。 計算と考え方は合っていると思いますが、この位置にカメラを置いても光源が見える ことにはならないです。何らかの物体がある場合に「その物体が見える」と 思ってください m(__)m | |||