霧面材質的著色設定:2D 和 3D 之間的完整指南

  • 控制漫射眩光並最大限度地減少鏡面眩光,使任何引擎都能獲得一致的霧面效果。
  • 在未受光照的材質上疊加陰影蒙版,並使用霧面材質包覆層以獲得乾淨的構圖。
  • 調整顏色映射、透明度和 PBR(粗糙度/折射率),以避免褪色的陰影或光暈。
  • 在二維繪畫中要用三維視角思考:光線、遮蔽、環境和邊緣定義了逼真的「霧面」。

霧面材質的著色設置

當我們談論霧面材質以及如何為它們著色時,我們就進入了一個 3D 引擎、渲染器、材質編輯器甚至 2D 藝術工作流程匯聚的領域。 共同的目標是在不使材料過於光亮或反光的情況下控制光線。保留逼真的陰影和清晰的捲軸閱讀體驗。

本文以實用方法整合並重新組織了來自各種環境(虛幻引擎、Blender、V-Ray、Rhino 和數位插畫技術)的知識,以便您能夠掌握這些知識。 霧面材質的陰影調整 無需在繁雜的面板和參數中迷失方向。您將看到物理概念、著色技巧、特定配置和典型問題案例,並始終提供適用於現代工作流程的切實可行的解決方案。

關鍵概念:什麼是「啞光」以及它如何對光線做出反應

霧面材料被認為幾乎沒有或完全沒有鏡面反射特性;它的特性在於其漫反射性: 它吸收部分光譜,並將其餘部分廣泛反射。從視覺上看,它展現了物體「自身」的顏色,只有極少的明暗對比來描繪形狀,而不會分散注意力。

應該保留的物理基礎是以下區別: 漫反射與鏡面反射漫反射光將光能向各個方向擴散(例如粉筆、紙張、石膏),而鏡面反射光則將反射光集中在沿法線方向的一個光斑中。在霧面材質中,漫反射分量占主導地位,但幾乎所有真實材質都會保留一些鏡面反射光。

為了控制引擎和編輯器中的漫反射部分,可以使用 Lambert、Oren-Nayar 或 Toon 等著色模型。 Lambert 是一種簡單的古典方法。Oren-Nayar 添加了“微觀粗糙度”,使遮罩更加逼真;Toon 通過或多或少平滑的過渡來描繪明暗區域,如果您追求風格化效果,這將非常有用。

在鏡面部分,如果目標是保持啞光外觀,建議減少、柔化或停用它。 Phong、Cook–Torrance、Blinn、WardIso 或 Toon 型模型 它們決定光澤的大小、硬度和形狀;在霧面漆中,它們要么變得暗淡,要么硬度較低,顏色中性。

霧面材質的著色參數

Blender:用於受控遮罩的面板和參數

Blender 將材質集中在著色按鈕中,並設有專門的子選項卡。預覽功能可協助您視覺化最終效果。 選擇一種基本圖形,必要時在預覽中啟用抗鋸齒。 並檢查在更改基本滑桿時顏色如何變化,看看效果如何。 免費3D渲染程式.

在「連結和管道」中,您可以建立和管理素材:您可以重複使用、複製或「取消連結」引用。編號按鈕指示有多少物件共用該素材。 X 刪除了該賦值汽車會自動為設備命名,而 F 則強制使用“幽靈用戶”,這樣即使無人使用,資料也不會被刪除。

此管線包含關鍵開關:Halo(將頂點轉換為光暈)、ZTransp(無光線追蹤的透明效果,速度快但不物理)、Full OSA(完全抗鋸齒)、Wire(線框模式)、Radio(包含在輻射度中)、Only Cast(僅投影陰影)、Traceable(參與光線空間)和 Shadbuf(參與光線)和 Shadbuf。 對於「乾淨」的啞光效果,只有投影和陰影/過渡陰影在構圖中起決定性作用。.

光暈功能可以模擬鏡頭閃光:啟動光暈功能後,會出現大小、硬度、添加劑和組件(如線條、光環或星形)的調整選項。 光暈效果通常不用於傳統的霧面材料。但了解這些可以避免在啟用預設功能時出現意外情況。

「材質」標籤包含基本要素:基礎色彩、透明度和基本渲染。此外,還提供用於在材質之間複製和貼上屬性的工具,以及諸如「無陰影」(無光照或陰影,純色)之類的行為按鈕。 如果你想要一款可以「吸收」眼影的霧面產品,則應關閉 Shadeless 功能。.

Blender 定義了三種顏色:Col(漫反射)、Spe(高光)和 Mir(鏡面反射)。您可以使用 RGB 或 HSV 調整它們;Alpha 通道控制不透明度。對於霧面效果,通常的方法是: 如果您不需要反射效果,請選擇低或中性 Spe 和白色 Mir。不過,使用 PBR 時,您可以透過粗糙度和金屬度來調整。

在漫反射著色器中,Lambert 著色器速度快且穩定;Oren-Nayar 著色器透過 Rough 參數增加粗糙度;Toon 著色器提供清晰的邊緣(Size 和 Smooth 參數)。在真實感遮罩中, Oren-Nayar通常會對石膏或織物等材料收取額外費用。在鏡面光澤飾面中,Phong、CookTorr、Blinn、Toon 和 WardIso 控制光澤的形狀和強度;在霧面飾面中,減少或關閉鏡面效果,以免「破壞」外觀。

其他非常有用的控制項:Shadow(接收陰影)、TraShadow(帶有透明度的陰影)、OnlyShadow(僅顯示陰影,用於合成的黃金選項)和 Emit(從漫反射顏色發射)。 OnlyShadow 是一款經典的將 CG 疊加到真實背景上的工具。 幾何形狀不可見。

在「鏡像透明」設定中,反射會依光線追蹤和透明度分組:啟動「光線鏡像」或「光線透明」後,即可控制反射率和透明度(Alpha)。物理透明度意味著折射率(IOR):1.0 表示無折射,1.33 表示水,約 1.5 表示玻璃。 純霧面材質不需要折射。但如果你製作磨砂玻璃,那你就會感興趣了。

深度參數限制反射/透明效果的光線反彈次數:數值越高,計算量越大。菲涅爾和 Fac 參數調節掠射角下效果的增強程度;光澤度參數模糊反射/透明效果;取樣參數調整雜訊。 如果將光澤度調至低於 1.0,則會獲得更多霧面反射效果。但代價是渲染時間。

次表面散射 (SSS) 模擬光線過濾並反射到表面(例如皮膚、大理石、牛奶)的過程。它需要精確的陰影;在有機材質的遮罩中,它是避免「塑膠感」的關鍵。 當您想要用皮膚或蠟打造柔和的豐盈效果時,請啟動它。並附有實用的預設,請仔細調整比例。

建模技巧:如果要製作玻璃或透明實體,請使用封閉幾何體。 用於模擬晶體的「無限」平面會破壞折射。 看起來它後面的一切似乎都是玻璃;對於窗戶來說,一個有厚度的比例立方體更好。

虛幻引擎:可接受陰影的「未光照」材質

在UE4/UE5中,通常會創造一個僅連接發光LED的「霧面」材質,以營造卡通風格或用於沒有直接光線的物件。但當您想要…時,挑戰就出現了。 該材料會接收到投射的陰影 無需啟用蘭伯特式漫射照明,否則會破壞整體風格。

有幾種可行的方法。最直接的方法是計算陰影項,並將其乘以自發光項,就好像它是「顏色之上的陰影層」。 這是透過使用場景節點或紋理來捕捉陰影因素來實現的。 並根據從發射率獲得的反射率進行調節。這類似於攝影測量中使用的技巧:在保持背景不變的情況下疊加一個變暗的蒙版。

如果你的渲染流程是卡通渲染,你可以將光照閾值與陰影遮罩結合使用,以保持銳利的邊緣。避免注入傳統的漫反射光,而是… 它在材料本身的後著色域中運行強制疊加自發光材質的陰影。在某些項目中,會使用光照函數或特殊的陰影通道來為未發光材質添加陰影。

相容性說明:由於節點變更,一些專案維護在較舊的版本(例如 4.15)上(OneMinus 在 4.17 中出現過奇怪的行為)。 如果在節點鏈中偵測到異常,則需要進行偵測。在已知 Toon 管線運作正常的版本中驗證結果,並使用 A/B 測試進行遷移。

V-Ray:帶有顏色映射和背景的遮罩/陰影

用於與背景合成的經典“陰影捕捉平面”需要一個調整良好的 VRayMtlWrapper(或等效的遮罩材質);有關後期製作的詳細信息,請參見 渲染中的專業陰影反覆出現的問題是: 線性顏色映射可以使所有元素完美融合,但指數映射會出現灰色光暈。當您開啟/關閉「影響背景」等選項時,飛機可能會消失或背景會變色。

讓遮罩與指數渲染器配合使用的實用技巧:使用 VRayMtlWrapper,啟用遮罩功能,並開啟「陰影」和「影響 alpha」(如果您希望陰影位於 alpha 通道中)。僅當您確實需要時才考慮“影響背景”。 背景接收到陰影衰減如果您想要一個不受干擾的背景,請停用它,並透過 alpha 通道或陰影渲染元素捕捉陰影。

指數映射會壓縮動態範圍並抬高陰影“底部”,從而導致畫面呈現乳白色灰色。為了緩解這種情況, 嘗試“不影響顏色(僅適應)” 在色彩映射中,調整包裝紙的陰影等級並校準整體曝光。如果拍攝後畫面出現灰濛濛的色調,請檢查其基礎材質是否添加了顏色(將其設置為中性),並根據您的需求調整“接收全局光照/生成全局光照”,以避免拍攝後畫面出現污染或過曝。

如果在系統中調整平面參數後出現相同症狀,通常表示顏色映射和啞光包裝之間存在衝突。 分而治之:停用全域光照,檢查陰影通道,驗證透明度一個穩健的方法是將鏡頭分開:將沒有鏡頭的畫面和陰影單獨作為一個元素,然後在後製中進行合成。

Rhino:面板中的霧面材質、PBR 和紋理

在 Rhino 中,「材質」面板控制內建引擎渲染內容的色彩、光澤、透明度、紋理和浮雕效果。內容(材質、環境和紋理)可以使用外掛程式或腳本隱藏,也可以在…中管理。 可以在會話之間拖曳的庫.

面板工具列可讓您創建新材質:從現有材質、混合材質、自訂材質、雙面材質、自發光材質、寶石、玻璃、金屬、油漆、PBR材質、圖像、石膏、塑膠或類型瀏覽器中創建。此外,還提供按名稱、註釋和標籤搜尋的功能、工具選單和協助。 縮圖顯示指示器 (用於選擇、用於選擇之外、缺少外部影像等)。

縮圖的常用操作:右鍵點選開啟上下文選單,拖曳重新排序,按住 Ctrl 鍵複製,按住 Alt 鍵引用,雙擊編輯浮動影像。 每個條目都有一個可編輯的名稱。 根據類型不同,選項也不同。

材料混合物:包含兩種子材料,依混合比例混合。您可以新增/移除、啟用/停用每種子材料。 瀏覽資料夾以尋找新類型它適用於實現層與層之間的平滑過渡(例如,油漆+粉末)。

自訂材質(預設白色,啞光,無反射或透明度):漫反射顏色、光澤度(從啞光到光澤)、反射率、透明度和折射率(當有透明度時)。 包括典型的IOR表 (空 1.0,空氣 1.00029,冰 ~1.309,水 1.33,玻璃 ~1.52–1.8,祖母綠 1.57,紅寶石/藍寶石 1.77,鑽石 2.417)。

紋理:顏色、透明度、浮雕/法線和環境。支援的格式:無透明度(JPEG/JFIF、BMP)和有透明度(DDS、HDR/HDRi、EXR、PNG、TIF/TIFF、TGA)。 您可以打開/關閉紋理並調整其值 可直接輸入或拖曳。

在浮雕/法線模式下,紋理會在不改變網格的情況下添加細節。在環境模式下,使用球面投影影像(角度貼圖或光探針)可以獲得逼真的反射效果;其他投影方式會導致變形。 在高級:自發光(漫反射,帶有陰影和著色)、菲涅爾反射率、Alpha 透明度(點陣圖)、反射拋光、透明清晰度和發射顏色。

雙面:允許為沒有厚度的物體(表面、薄網格)的正面和背面指定不同的材質。 非常適合用於床單、薄織物或海報。.

發射:將物體轉換為光源的材料(顏色以開爾文值表示,強度以強度表示)。 適用於螢幕或霓虹燈 具有精細控制。

寶石:預設寶石選擇;“玻璃”:顏色、淨度和折射率;“金屬”:顏色、拋光和一些有限的浮雕紋理;“油漆”:漫射顏色和光澤(調整菲涅爾和拋光)。 o 它表面啞光、不反光、無紋理,且顏色可自訂。 「塑膠」材質可實現色彩、反光、拋光、透明、清晰和簡單的浮雕效果。

PBR:將實體方法整合到單一材質中。提供基礎色彩、粗糙度(從銳利到漫反射)、不透明度和細節選項,用於啟用/停用著色器。 您可以添加PBR紋理 並將它們映射到每個凹槽;粗糙度控製材質的平滑度(如果結果需要,請記住反轉貼圖)。此外還有折射率、折射粗糙度、透明度(可見度)和光照倍增器。

材質「影像」:名稱、點陣圖影像(灰階選項)、檢查、移除紋理、透明度(使用 Alpha 或色彩遮罩)。 Rhino 不支援 JPEG/PCX/BMP 格式的透明度。選擇帶有 Alpha 通道的格式,以便進行乾淨的裁切。

管理與命令:庫中的儲存/共用;命令列選項,用於顯示面板、新增、刪除、重新命名、變更、複製、從檔案載入/儲存等。 分配給物件或圖層 (也可以遞歸地分塊處理)。還有一些進階選項可以解決貼上/導入模型之間的名稱衝突。

二維插畫:如何在陰影繪製中“運用數學思維”

在數位繪畫中,啞光材質是透過圖層和混合模式建構的,這些模式模擬了物理特性:漫反射占主導地位,鏡面反射減弱,以及 陰影勾勒出形狀,卻不帶光澤典型的工作流程始於線稿,在圖層上繪製底色,並使用中性灰色背景(這樣可以放鬆眼睛,有助於色彩評估)。請諮詢 繪製線條和形狀的指南.

即使用二維繪畫,要畫陰影也要用三維視角思考:定義 遮光前的光源製作微縮模型時,可以嘗試以下照明方式:頂光(正午戶外)、正面光(中性且不引人注目)、側面光(半張臉處於陰影中)、向上光(營造詭異氛圍)、背光(氣勢磅礴)、對角/傾斜光(自然且用途廣泛)。

陰影圖層通常設定為「正片疊底」模式,並與基礎色彩圖層剪切。使用紋理畫筆可以創建清晰的邊緣,然後使用柔和的噴槍進行細化。 硬度隨距離和來源的大小而變化鎖定透明像素,為陰影著色而不遺失遮罩。

陰影顏色:不能只遵循「暖光冷影」這種簡單的規則,而應該從相對比較的角度來考慮: 如果光線是暖色調,陰影部分會比被照亮的部分更冷。反之亦然。對於黃色的太陽,在陰影處使用飽和度較低的中性藍色效果非常好。

投射陰影:除了加深體積之外,還可以在元素之間添加投射陰影(例如頭髮在臉上、頭部在肩膀上)。您可以透過複製並扁平化線稿和底圖,鎖定透明度來創建身體陰影。 填充中性色並應用高斯函數瞧,一個簡易的口罩就能防止與地面或環境接觸。

環境光和遮蔽:環境光線(天空、牆壁、附近物體)會填滿陰影。實際操作中,你可以在陰影上方添加一個低不透明度的圖層,並將其設置為“正常”模式,然後塗上“天空藍”;或者在同一個圖層中使用“正片疊底”模式,用藍色顏料和噴槍工具進行繪製。 被遮蔽的區域既接收不到陽光,也接收不到環境空氣。 它們將是顏色最深的(閉合的褶皺,重疊處的縫隙)。

次表面散射和光線滲漏:在強光下,陰影邊緣會因光線穿透和過濾而變得飽和(例如泛紅的皮膚、細密的織物)。用硬毛筆描繪邊緣,用軟毛筆描繪大面積高光,即可表現這些「滲漏」效果。 但請將它們放置在光線直射的地方。 避免削弱整體對比。

直接照明:如果光源強度過高,可以使用「螢幕」模式下的燈光圖層來營造柔和的光線效果,或是使用「光暈減淡」模式來營造強烈的光暈效果。我通常會為眼睛或聚光燈區域預留額外的高光。 其餘部分保持啞光 避免失去材料的連貫性。

最後潤飾:透過降低遠處區域的飽和度並柔化其細節來控制景深,並在光照區域增加細節以突出焦點。您也可以為陽光充足的區域的線條圖著色。 柔化輪廓根據材質決定硬邊還是軟邊:厚外套所需的陰影不如投射在下巴上的陰影邊緣那麼銳利。

實現伴侶關係一致的跨領域最佳實踐

– 除非材質需要,否則請將鏡面反射光線調低或關閉;如果有亮度,請保持亮度適中。 寬而低強度 (PBR材質粗糙度較高)。 ——合成時檢查透明度和陰影通道;分離明暗對比可以實現精準控制。 ——優先處理「未打光」場景中的多重陰影效果。

– 在激進(指數)顏色映射中,驗證黑色等級並考慮「不影響顏色」等選項。 壓縮範圍會導致陰影部分模糊不清。– 在基於物理的渲染 (PBR) 中,務必仔細測量粗糙度:微小的變化都會顯著影響「啞光」讀數。 – 避免使用 Z 軸透射 (ZTransp) 來模擬物理折射;僅當速度比精度更重要時才使用。

– 在包含次表面散射 (SSS) 的場景中,測量散射半徑;過曝的 SSS 可能會出現「蠟狀」效果。 – 如果您只需要“陰影”,請依賴… 僅陰影/僅投射 以及霧麵包裝。 ——在卡通模式下,調整光照閾值和陰影遮罩,以在不啟用 Lambert 的情況下保持樣式。

這段學習之旅將為你提供一套完整的工具:從 Blender 中的漫反射模型和陰影控制,到 Unreal 中的無光材質和陰影,再到 V-Ray 中即使使用指數函數也不會破壞背景的啞光包裝器,以及 Rhino 中的材質管理和 PBR,以及 2D 中的體積思維。 當你掌握瞭如何以及在哪裡疊加陰影、哪些參數可以關閉鏡面反射效果以及顏色映射如何改變黑色時,你就能明白其中的奧妙。在任何生產線中,霧面材料都能展現出可預測性和優雅感。

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