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金属光沢

 金属には独特な光沢があります。金属が金属である性質は自由電子がになっているといわれています。人間の目に見える可視光は波長で言えば400~800nm(ナノメータ)の電磁波ですから、この電磁波が当たったとき自由電子との相互作用がありそうだというのは想像できるところです。実際にどのような相互作用があるのかは、なかなか難しそうです。
 難しいことはさておき、金属光沢とはどのようなものか現象の確認をします。金属光沢は表面が粗い状態ではあまり見られず、少なくとも#1000以上の耐水ペーパーで磨いた程度の滑らかさが必要です。
 滑らかにな物体を3DCGで作ってみました。

Metal5image

 どうでしょうね。表面が滑らかなプラスチックのように見えませんか。これに金属光沢をつけてみます。

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 Shadeでは、形状を作って表面材質を設定できます。先のデータで、他の条件はそのままにしてメタリックという要素を0.5付加して見ます。 

Surface

 こんな感じです。

Metal4image

 どうでしょうか。このかたちを作ったのには理由があります。平面よりは局面が金属らしく見えます。また、ボールを乗せたものと乗せないものとを比べるとわかるように、他のものを反射させるといっそう金属らしくなります。

 曲面の光沢を見るとわかるように、正反射する部分以外にも明るい部分が出てきます。どうも光沢にむらが起きることが「金属光沢」の要素のようです。

 こういうことをうまく物理的に説明することは出来るのでしょうか。


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