Umfassende Liste für IOR/Brechungsindex

Es gibt 22 Antworten in diesem Thema, welches 14.632 mal aufgerufen wurde. Der letzte Beitrag () ist von Bluepix.

    • Offizieller Beitrag

    Habe ich vor Kurzem entdeckt:
    http://forums.cgsociety.org/showthread.php?t=513458


    Eine sehr umfassende Liste mit den IOR-Werten verschiedenster Substanzen, von seltenen Mineralien bis hin zum Duschgel.
    Sehr nützlich, wenn man eigene Shader erstellen möchte. ^^

  • Uih, ziemlich beeindruckende Fleißarbeit.
    Allerdings sollte man den Brechungsindex für uns nicht überbewerten.
    Das menschliche Auge ist für so etwas recht unempfindlich.


    Nachtrag: Alles mit dem Iray-Renderer gerechnet.
    Index-Gewichtung auf "1".
    Mittlere Reihe (große Kugeln) sind die Originale.
    Davor eine Boden-Reflektion, hinten eine Spiegelung der Kugeln.


    Im folgenden Bild habe ich für klare Gläser mal die Extremwerte verwendet:
    Quarzglas hat den kleinsten BI und Schwerflintglas (Lanthan-Typ) hat den höchsten Wert.



    Wie man sieht, sind die Unterschiede in der Wirkung sehr gering - trotz riesiger Wert-Änderungen.


    Selbst, wenn man völlig falsche Werte eingibt - folgendes Bild:



    passiert keine Katastrophe (außer, man lässt das Teil unsichtbar werden).


    Man liegt also nicht falsch, wenn man sagt, dass man die Wirkung des IOR/BI im Bild einfach testen kann, ohne den "wissenschaftlichen" Echt-Wert auf "x" Kommastellen zu kennen.
    Solch genaue Werte braucht man nur bei speziellen, physikalischen Aufgabenstellungen ... und dann müsste man erst noch klären, welcher Renderer die physikalische Grundlagen wirklich eins zu eins umsetzt.


    LG Wilhelm

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    2 Mal editiert, zuletzt von 3dfan ()

    • Offizieller Beitrag
    Zitat

    Allerdings sollte man den Brechungsindex für uns nicht überbewerten.
    Das menschliche Auge ist für so etwas recht unempfindlich.


    Hm. Da möchte ich nun doch etwas widersprechen ;)
    Es stimmt, dass bei deinem Test die Unterschiede ziemlich unbedeutend sind. Hier handelt es sich jedoch um Materialien, bei denen Normalmensch den Unterschied kaum kennt. Diese verschiedenen Glasarten sagen mir z.B. rein gar nichts ;)
    Außerdem gibt es tatsächlich Glas mit verschiedenen IORs, es kann also eigentlich alles "richtig" sein bzw. es wird als realistisch wahrgenommen. Und eine Kugel in einer virtuellen Umgebung ist auch immer etwas anderes als ein konkretes Objekt in einer kompletten Szene.


    Wenn es aber um eine Szene geht, in der wohlbekannte Materialien vorkommen, spielt der Brechungsindex schon eine gewisse Rolle. Das Auge bzw. das Gehirn nimmt das manchmal genauer wahr als man glaubt. Das Material kommt einem guten Beobachter dann irgendwie falsch vor, ohne dass er/sie genau sagen kann warum. Mit dem richtigen Brechungsindex sieht die Sache dann plötzlich richtig aus.
    Natürlich kommt es auf diese Feinheiten nur dann an, wenn das Ergebnis absolut fotorealistisch sein soll/muss.


    Nachtrag: Iray ist relativ genau, physikalisch gesehen. Eine Kollegin hat eine Versuchsanordnung in 3D nachgebaut und einen gebündelten Lichtstrahl durch ein Prisma geschickt, das Ergebnis war ein Regenbogen im Render.

  • Nachtrag: Iray ist relativ genau, physikalisch gesehen. Eine Kollegin hat eine Versuchsanordnung in 3D nachgebaut und einen gebündelten Lichtstrahl durch ein Prisma geschickt, das Ergebnis war ein Regenbogen im Render.


    Oh, das ist ja erfreulich. Kann man ja von "richtigen" Ergebnissen ausgehen.


    Esha, ich dachte, das hätte ich richtig ausgedrückt, als ich schrieb, dass das immer von der Szene abhängt - und da kann tatsächlich auch mal eine eigentlich nicht so ganz richtige Einstellung den Bildeindruck verbessern.


    Die Sache mit dem Brechungsindex ist nämlich nicht so ganz einfach.
    Der ist auch erheblich von der Wellenlänge des Lichts abhängig.
    Tabellenwerte sind heute immer auf die Natrium-Line bezogen und das ist ein recht gelbes Licht.
    Wenn Du in der Scene mit anders farbigem Licht oder sehr hellem, weißem Licht (Sonnenlicht) arbeitest, dann musst Du (eigentlich) einen anderen Brechungsindex ansetzen.
    Drum meinte ich, dass Du, bezogen auf die Lichtverhältnisse in der Szene ruhig "falsche" Werte (die nicht den Tabellenwerten entsprechen) probieren kannst.


    Ach, ja. Die verschiedenen Glasarten (die Du auch nicht zu kennen brauchst :) )
    Das sind, für das Auge, völlig gleiche Gläser, die aber erheblich unterschiedliche Brechungsindizes haben, weil sie unterschiedlich zusammen gesetzt sind.
    Und trotz der sehr verschiedenen Werte sehen sie dennoch praktisch gleich aus.

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    • Offizieller Beitrag

    Ich sage jetzt einfach mal danke für diese riesige Liste :thumbup: und auch wenn da so manches akademisch ist, weil eigentlich nicht so sichtbar, ist es immer gut ein solche Liste zu haben.


    Lg
    Kushanku

  • Danke Esha :thumbup: Ich habe zwar eine IOR Liste, aber für den extremgenauen Fall der Fälle... ;)




    Uih, ziemlich beeindruckende Fleißarbeit.
    Allerdings sollte man den Brechungsindex für uns nicht überbewerten.
    Das menschliche Auge ist für so etwas recht unempfindlich. ...


    Hm. Da möchte ich nun doch etwas widersprechen ...

    Sorry Esha, nicht nur "etwas" ;) Diese Pauschalaussage von 3Dfan ist schlichtweg falsch :whistling:



    Ein paar Glasmurmeln auf den virtuelle Tisch legen, lieber 3Dfan, und daraus im Render irgendwelche Schlüsse abzuleiten ist eine heikle Sache.
    Insbesondere wenn es im virtuellen Render-Raum auch noch ein künstlicher Raum ist und zusätzlich noch ein Spiegel als Boden verwendet wird.
    Alles andere als "natürlich", behaupte ich mal. Setz Deine Kugeln in eine virtuell "reale" Szene (was für eine Wortkombi :nachdenklich: ) und geh mit der Kamera
    close-up auf jede einzelen Kugel und Du wirst sehrwohl Unterschiede sehen, ganz ohne Unterbewusstsein, wie Esha richtig anmerkte.


    1. Du hast Octane in Deiner Programmauflistung? Octane ist ein physikalischer Render. Ähnlich iRay. Physikalisch korrekte Render Engines
    tun genau das, was echtes Licht tun würde. Sie senden also (rechnerisch) einzelne Lichtstrahlen in die Szene und reagieren physikalisch korrekt
    auf die unterschiedlichsten Materialien, folglich auch auf den Brechungsindex (IOR) von transparenten Stoffen. Von Dir richtig angemerkt,
    hat das etwas mit den Wellenlängen und Frequenzen zu tun, welche sich auf bzw. in jedem Material unterschiedlich brechen, und/oder reflektiert werden.
    Vergleichbar einer Welle im Wasser, die auf einen Stein trifft. Daraus folgt...


    2. Der IOR spielt auch bei Reflektionen eine Rolle, also voll- bzw. teilspiegelnden Flächen.
    Konsequent und richtig zu Ende gedacht gibt es sogar (zumindest bei Octane) IOR Einstellungen für Glossiness und Specular.
    Denn auch dies sind nur Licht(wellen)brechungen bzw. Reflektionen. Beides physikalisch eigentlich dasselbe. Eine (Wellen)Reflektion ist faktisch eine 100% Licht(wellen)brechung.
    Bei transparenten Materialien wird es dadurch richtig schwierig, da manche Wellen absorbiert (geschluckt) werden, manche werden umgeleitet (gebrochen, vgl. Prisma)
    oder reflektiert (Spiegelung), also komplett zurückgeworfen.


    Also ja, eine gute Renderengine kann das. Jedoch hat dieser ernorme Rechenaufwand natürlich seinen Preis, ...einen Zeit-Preis :sleeping: Thema Kuchen backen, Kaffee trinken usw.
    Ok, Octane ist in der Hinsicht der ungeschlagenen Preisknüller ;)





    Wie man sieht, sind die Unterschiede in der Wirkung sehr gering - trotz riesiger Wert-Änderungen.
    Selbst, wenn man völlig falsche Werte eingibt - folgendes Bild:...

    Nein. Wir sehen es durchaus und zwar sehr deutlich. Deine Szene und POV sind einfach nur falsch.


    Habe mir die Mühe gemacht das für Dich und andere Mitlesende tatsächlich zu veranschaulichen, da ich mitdem Thema ohnehin beschäftigt bin.


    Der korrekte IOR Wert für normales Glas liegt um die 1,4 +/- (Bild 100)
    In der Bildfolge habe ich den Wert um jeweils nur 0,2 Wertteile erhöht. Achtet speziell auf das Champagner Glas rechts.
    Die Gläser sehen immer "falscher" aus und bei Bild 150 klebt sogar der Champagner am oberen Glasrand. Und zwar nur durch den falschen Brechungsindex des Glases.


    Spaßeshalber habe ich noch von Bild 140 (korrekt) zu 150 (falsch) dem Champagner selbst einen falschen IOR verpasst. Richtig wäre um die 1,3 (Bild 140). Bild 150? ...seht selbst :huh:


    Womit Du eindeutig recht hast, ist Deine Aussage, dass wir - im Gegensatz zur realen Welt - mit diesen Werten, je nach Situation, spielen können, respektive versuchen können
    das Optimale aus jeder Szene heruaszuholen.


    Und ob die 5. Stelle hinterm Komma relevant ist, ist relativ. Ich habe schon des Öffteren die erstklassigen Arbeiten der Jungs und Mädels auf SGSociety bewundert. Teilweise unfassbar.
    Und solche User sprechen vermutlich durchaus auch mal über die 5. Stelle hinterm Komma. Ich leider nicht. Würde bei mir nichts bewirken ;)


    HINWEIS: die Bilder sind nicht ausgerendert. ...genau genommen nicht mal angerendert. Zeit pro Render mit Octane Pathtracing ca. 60 Sekunden.


    Gute Nacht allerseits :)

    • Offizieller Beitrag

    Ich wollte hier nun keinen Streit vom Zaun brechen ;)


    Danke @Bluepix für die schönen Renderbeispiele! Man kann die Unterschiede gut sehen.
    Ich persönlich lege schon Wert auf solche Details. Aber es muss ja nicht jede/r so pingelig sein *g*


    Zitat

    Tabellenwerte sind heute immer auf die Natrium-Line bezogen und das ist ein recht gelbes Licht.


    Das ist interessant. Weißt du zufällig, wie sich die Werte für weißes (Sonnen-)Licht ändern?

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