透明なマテリアルを作る時には十分に時間をかけてください。透明なマテリアルをリアルに作るには、写真を参考にするのが一番です。チャンネルも、マテリアルの基本的な性質の一つです。鏡面反射チャンネルは、オブジェクトを鏡にし、映りこむマテリアルを表現します。この時光は「鏡面反射」します。鏡面反射とは、入射した光が「面の法線に対称な方向」にだけ反射されることです。それ以外の性質はカラーチャンネルと同じです。図021-14フレーム4鏡面反射チャンネルが表現する色は、鏡面反射そのものの色と映りこむマテリアルの色の両方の影響を受けます。したがって、映りこむマテリアルがない部分は黒くなります。図021-15現実世界において、ほとんどの物質は「鏡面反射」と「カラー(拡散反射)」の両方の性質を持っています。いう意味では、なるべく多くのマテリアルに鏡面反射を指定すべきなのですが、鏡面反射の計算は重いので、レンダリング時間とのバランスを考えながら使うようにして下さい。7バンプ、ノイズ「バンプ」チャンネルも、マテリアルの基本的な性質の一つです。バンプチャンネルは、オブジェクトの表面にある微細なでこぼこを表現します。この時光は、でこぼこに影響されて変化します。図021-16左はカラーがバンプに影響されている(フレーム5)。右は鏡面反射がバンプに影響されている(フレーム6)。図021-17鏡面反射がバンプに影響されている様子。実際に表面が変形するわけではない。実際に光が分岐することもない。バンプチャンネルは特殊なチャンネルです。バンプチャンネルそのものは色を持たず、他のチャンネルの色に影響を与える。バンプチャンネルは「色」や「光」ではなく、「形状」を扱うチャンネルだからです。バンプチャンネルには「テクスチャ(模様)」を指定する必要がある。他のチャンネルは、テクスチャを指定しなくても「一様な性質」を持つことができます。これに対して、バンプは表面のでこぼこ(つまり一様でない表面)を表現するチャンネルなので、でこぼこの元になるテクスチャが必要なのです。現実世界において、全ての物質は、程度の差こそあれ表面がでこぼこしています。大きなでこぼこは、ポリゴンモデリングしたり、デフォーマで変形させて表現する必要がありますが、小さなでこぼこはバンプチャンネルを使って表現すると簡単です。でこぼこが目立たないオブジェクトでも、軽くバンプをかけるとリアリティーが向上します。単純に表面をザラつかせたい場合は、「ノイズ」シェーダを使うと便利です。バンプチャンネルはオブジェクトを変形させないので、面を横から見るとでこぼこが無くなってしまいます。でこぼこの影を表現できません。このような表現が必要な場合、つまり中ぐらいのでこぼこを表現したい場合は、「変位」チャンネルを使って下さい。変位チャンネルは、本当にオブジェクトの形状を変えます。8スペキュラ「スペキュラ」チャンネルも、マテリアルの基本的な性質の一つです。スペキュラチャンネルは、「ライトの映りこみ」を表現します。この時光は「鏡面反射」します。鏡面反射とは、入射した光が「面の法線に対称な方向」にだけ反射されることです。図021-18フレーム7したがって、スペキュラチャンネルの働きは、基本的に鏡面反射チャンネルと同じだといえます。違っているのは、「映りこむのがライトだけ」という点です。それではなぜ鏡面反射とは別に、スペキュラというチャンネルが作られたかと言うと、それは3DCGの歴史を考える必要があります。鏡面反射や屈折を計算するには、「レイトレーシング」という方法でシーンをレンダリングします。30年前のコンピュータでレイトレーシングの計算を実行するのは非常に大変なことでした。そこで、「鏡面反射の安価な代用品」としてスペキュラというチャンネルが考案されたのです。図021-19スペキュラを使わずに鏡面反射でライトの映りこみを表現した絵(フレーム10)。現在ではコンピュータが高速になり、数秒で鏡面反射の計算が終わります。鏡面反射を使うと、ライト以外のオブジェクトの映りこみも正確に表現されるので、絵のリアリティーは格段に向上します。それでは、スペキュラチャンネルはもう使わなくていいのか、と言うとそうでもありません。速度的な理由でGIや拡散鏡面反射を重ねていくと、現在のコンピュータでもレンダリングはどんどん重くなっていきます。そのような場合、重要度の低い部分の鏡面反射を外してスペキュラでごまかす、というのは現在でも有効な解決法です。機能的な理由でスペキュラは「擬似的な鏡面反射」ですが、それを逆手に取って特殊効果にも使えます。「異方性反射」や「メタリック」といった性質を簡単に表現できるのです。鏡面反射チャンネルを使って、異方性反射やメタリックを表現することは、非常に困難です。図021-20左は異方性反射の例(フレーム11)。右はメタリックの例(フレーム12)。総合的な理由で鏡面反射とスペキュラには、それぞれ一長一短があります。場合によって使い分け、また併用すればいいのです。実際、図021-20では、鏡面反射とスペキュラを併用しています。