経年変化をプロシージャル生成する(2)~錆

Dorsey氏は金属の錆についても経年で徐々に錆びていく様をプロシージャル生成する論文を発表している(「Modeling and Rendering of Metallic Patinas」(Julie Dorsey,SIGGRAPH 1996))。

「Modeling and Rendering of Metallic Patinas」(Julie Dorsey,SIGGRAPH 1996)

金属の種類にもよるが、金属の錆は、まず酸化が起きて酸化した金属が表面に被覆し被膜を形成する。この酸化金属が錆で、これが堆積すると今度は剥離が発生する。

この研究では、こうした錆が出来て剥離したりするまでの仕組みをマルチレイヤーでシミュレーションしている。具体的には、もともとの金属材質の層、錆の被膜層、錆の剥離層などだ。

各層にはそれぞれの厚みがあり、経年変化によって厚みが変わる。単純な例で言えば最初は錆の被膜層が多いが、そのうち剥離層が多くなる…というようなことだ。一度錆が発生するとそこから広がっていくので、そういった錆の成長も配慮に入れる。

各層がどういう光の反射をするのか、どういう色なのかが定義されており、レンダリング時のライティング処理にはこうした複数層に渡っての反射と色の出方についても配慮する。

金属表面の錆の各層とその色

このプロシージャルベースの錆付加テクニックによって、銅の仏像モデルが錆びて行く様子

動画
その様子を映像化したもの。
(WMV形式 32秒 558KB)