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D5渲染器教程:材質編輯

發(fā)布于:2022-06-02 14:25:51
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參數(shù)面板

在場景中點擊已鎖定的模型表面,或者使用“選擇材質”工具(快捷鍵:I)吸取模型表面,可以選中材質,此時,在右邊欄中,會出現(xiàn)對應的材質參數(shù)面板。

參數(shù)面板中包含基礎工具,材質模板下拉菜單,不參與渲染選項,貼圖卷展欄,UV卷展欄。


基礎工具

基礎工具按鈕有三個:

復制

復制當前所選材質參數(shù),賦予其他模型表面。

添加到本地

將當前所選材質添加到本地素材庫,您可以在導航欄的“素材庫”>“本地”標簽頁的"材質"下拉菜單中找到保存的材質。

復位參數(shù)

把材質參數(shù)恢復到初始狀態(tài)(項目文件剛剛打開或材質被指定給模型表面時的參數(shù))。


材質模板

D5渲染器目前有10種材質模板,點擊下拉菜單可以看到完整的列表: 


不參與渲染

“不參與渲染”選項控制著該材質是否參與光照(確切地說是漫射光)計算。勾選該選項后,材質會在攝影機和其他材質的反射中可見,但是不再產(chǎn)生投影和光線反彈。

若材質開啟了自發(fā)光,勾選“不參與渲染”后,自發(fā)光對周圍環(huán)境的光照影響也會消失。只會在攝影機和材質反射中看到自發(fā)光效果。


UV

這是全局的UV控制參數(shù),每個單獨的貼圖通道中,都會涉及到這幾個參數(shù)。

拉伸

沿UV方向拉伸紋理圖,數(shù)值越大,紋理在單位面積內重復得就越多,看起來是“縮小”紋理的效果。默認鎖定了貼圖長寬比,可以解鎖后單獨拉伸某一坐標方向。

偏移

UV軸方向平移紋理貼圖。

旋轉

在平面上旋轉紋理圖,控件范圍是0-360°

三向映射

對于形態(tài)復雜而且UV錯亂的模型,開啟此選項可以快速獲得均勻連續(xù)的紋理映射。

混合度:讓三向映射所產(chǎn)生的的紋理接縫融合在一起。


貼圖

基礎色/基礎色貼圖

基礎色(Base Color,有時也被翻譯為“基色”、“底色”),此參數(shù)欄位控制材質自身的顏色屬性。

當材質為金屬時(金屬度=1),它是金屬的反射顏色。

當材質為非金屬時(金屬度=0),它是非金屬的固有色(Diffuse Color)。

基礎色調色板只能為材質定義單一的顏色,如果想要更為復雜的變化,就要使用貼圖來控制材質的顏色,點擊“基礎色貼圖”標簽頁,然后點擊貼圖欄位,讀取貼圖文件。

如果使用PBR紋理貼圖資源,文件名中包含“Color”、“Base Color”、“Albedo”、“Diffuse”等關鍵詞的圖片均為材質基礎色,一般要鏈接到“基礎色貼圖”這一欄。

在D5渲染器中,當“基礎色貼圖”欄位中有貼圖時,“基礎色”調色板中的顏色會與貼圖顏色疊加,起到染色的作用,色彩混合模式是正片疊底(乘法):

如果需要使用“基礎色貼圖”原貼圖的顏色,請確保“基礎色”的調色板中為純白色。

點擊“基礎色貼圖”右側的“詳細參數(shù)”按鈕,可以展開基礎色貼圖編輯面板。


反色

反相貼圖的色彩,色相會變成互補色,明暗反轉。

對比度

增加或降低圖片的對比度,降低對比度會使圖片趨于灰色。

色相

在色相環(huán)上平移貼圖的色相參數(shù),控件范圍是-180°~+180°,調整范圍覆蓋整個色相環(huán)。

飽和度

調整基礎色貼圖的飽和度,控件拉到最低,貼圖會變成“黑白”,拉到最高,貼圖會非?!磅r艷”。

明度

調整基礎色貼圖的明度,控件拉到最低,貼圖會變成黑色,拉到最高,貼圖會變成白色。

單獨UV

開啟此選項后,此欄位中的貼圖具有獨立的UV,可以進一步拉伸、偏移、旋轉,也可以使用三向映射修復。此功能適用于想要單獨調整某一紋理通道的情況。例如:想要在法線凹凸位置不變的情況下平移基礎色紋理。


法線

使用法線貼圖會使材質表面產(chǎn)生凹凸不平的視覺效果,而不需要額外的建模工作。法線貼圖通??雌饋硎沁@樣:

在使用PBR紋理貼圖資源時,文件名中包含“Normal”的藍紫色圖片就是法線貼圖,要鏈接到“法線”貼圖欄位中。


自動生成法線:在 D5 渲染器中,即使用戶沒有法線貼圖,D5也會根據(jù)基礎色貼圖自動生成法線信息,讓材質體現(xiàn)出凹凸變化。如下圖,法線欄位為空,D5自動根據(jù)基礎色貼圖生成了法線信息,可以通過控件調整凹凸效果的強弱。(為便于演示,基礎色貼圖被臨時調整為灰色。)


法線強度控件

調整法線強度控件,可以加強或者減弱法線凹凸效果,甚至可以向左拉動輸入負值,翻轉凹凸效果。


法線貼圖詳細參數(shù)

當法線貼圖欄位中有貼圖時,點擊“詳細參數(shù)”按鈕,可以展開法線編輯參數(shù)面板。

反色:翻轉法線凹凸方向。

單獨UV:此參數(shù)作用與基礎色詳細參數(shù)相同。

三向映射修復:此參數(shù)與基礎色貼圖詳細參數(shù)相同。需要注意的是,如果基礎色開啟了單獨UV和三向映射修復,則法線欄位也需要開啟單獨UV和三向映射,并輸入相同的參數(shù),才能與基礎色吻合。當然,如果希望法線凹凸與基礎色紋理對位,正確的三向映射流程是:不開啟各通道的單獨UV,使用材質的全局UV控制中的三向映射修復。


高光

此參數(shù)控制非金屬材質的反射率的強弱。它是專門為方便藝術家調整材質反射效果而設計出來的參數(shù)。

當金屬度=1時,高光參數(shù)對材質沒有影響。

當金屬度=0時,高光參數(shù)影響材質反射率。

由于菲涅爾現(xiàn)象的存在,光線垂直照射材質的反射率是最弱的,被稱為F0反射率(Fresnel Reflectance at 0 Degrees)。由于光路的可逆性,你也可以理解為當攝影機或觀察者垂直觀看材質表面,將看到最為微弱的反射效果。

當“高光”參數(shù)=0時,材質F0強度也為0%,材質沒有鏡面反射現(xiàn)象,只有漫反射現(xiàn)象。 

當“高光”參數(shù)=1時,材質的F0強度為8%的反射率,這是非金屬材質的最高反射率,一般寶石,玉石等材料會達到這個數(shù)值。

高光數(shù)值0-1線性對應著非線性材質0%-8%的F0反射率。例如高光值=0.5就代表正對材質方向是4%的反射率。

大部分非金屬材質的F0在2%~5%之間,換算成高光數(shù)值就是0.25~0.625。也就是說,在制作非金屬材質時,高光參數(shù)最低不要低于0.25。水材質的高光參數(shù)就是0.25,絕大多數(shù)非金屬材質(玻璃,塑料等)高光值在0.5左右,寶石,玉石的高光系數(shù)可以設置為高光=1.0。


粗糙度

此參數(shù)描述材質表面微觀的粗糙程度,宏觀上會影響反射效果是否模糊。

粗糙度越低,代表材質表面越平整,反射光路會接近理想的鏡面反射,宏觀上材質表面反射到的畫面會越清晰。

粗糙度升高,代表材質表面微觀上逐漸變得崎嶇不平,反射光路在一定范圍內不規(guī)則抖動,宏觀上看到的反射畫面會變模糊。


“粗糙度”與“光澤度”是反義詞,理論上將“光澤度”貼圖做反相處理,就會得到“粗糙度貼圖”。


粗糙度貼圖

很多材質表面的情況是復雜的,不能只用單一的粗糙度數(shù)值定義整個表面。例如:覆蓋了臟痕的地磚,地磚表面較為光滑,粗糙度較低,而灰塵、臟痕、磚縫的粗糙度數(shù)值會上升。這時候就要使用一張粗糙度貼圖來定義表面復雜的粗糙度變化。

粗糙度貼圖的數(shù)值范圍是0-1,對應黑到白的像素變化。貼圖為黑色像素,意味著粗糙度數(shù)值=0,材質非常光滑,而像素顏色越接近白色,意味著材質表面越粗糙。因此,一張典型的粗糙度貼圖看起來如下,從宏觀上來看,“越平滑的表面越暗,而臟痕都是亮的”。

如下圖,地磚貼圖整體較暗,但磚縫,灰塵,劃痕,鞋印,均為較亮的像素值,表示這些地方更“粗糙/臟”。

粗糙度貼圖詳細參數(shù)

當粗糙度圖欄位中有貼圖時,點擊“詳細參數(shù)”按鈕,可以展開粗糙度貼圖編輯參數(shù)面板。

其中的反色、單獨UV、三向映射修復參數(shù)的用法與基礎色貼圖編輯面板完全一致,此處不再贅述。


金屬度

這是D5渲染器所使用的PBR(金屬度-粗糙度)材質流程中最具有代表性的參數(shù)。

金屬度參數(shù)的作用非常直觀:它定義了材質是否為金屬。

金屬度=0,材質為非金屬,金屬度貼圖為黑色。

金屬度=1,材質是金屬,金屬度貼圖為白色。

在實際操作過程中,我們要先判斷自己要制作的材質是金屬還是非金屬,在0或1的數(shù)值之間選取一個。以下圖為例,基礎色為黃色時,金屬度=1,材質看起來像金子;金屬度=0,材質看起來像黃塑料。

在材質編輯時,先判斷材質是否為金屬。是金屬,金屬度值設置為1。不是金屬,金屬度設置為0.



0-1之間的金屬度數(shù)值有什么用?

既然絕大多數(shù)材質不是金屬就是非金屬,那么金屬度控件為什么是0-1的連續(xù)滑竿呢?做成開關不可以嗎?這是很多用戶都會有的疑問,也是非常值得解釋的話題。

純金屬材質的金屬度的確應該是1,但是,如果金屬受到了銹蝕,污染,灰塵的遮蓋,在這個區(qū)域內,本質上是金屬和非金屬的混合物,那么它的宏觀金屬度會小于1,甚至接近于0?;覊m、油漬覆蓋的金屬,或氧化銹蝕的金屬,一般按非金屬處理,銹跡的金屬度會設置為0,或者非常接近0的數(shù)值。

一些半導體材質,如硅,鍺,其金屬度也介于0-1之間。

另外,我們在實際制作材質的過程中,不僅會遇到單一材質的情況,還經(jīng)常會遇到混合材質的情況。如:局部生銹的金屬。在這種情況下,我們就需要使用一張金屬度貼圖,來定義哪些地方是金屬,哪些地方是灰塵和銹跡,這時候0~1之間的金屬度數(shù)值就非常有用了。



AO

環(huán)境光遮蔽(Ambient Occlusion)通道,很多預制的PBR材質包中會帶有AO通道貼圖,此貼圖的作用是與基礎色貼圖正片疊底(相乘),起到加強邊角和縫隙陰影,加強細節(jié)立體感的作用。

AO 強度控件

控制AO貼圖的對基礎色貼圖影響程度,數(shù)值范圍是0-1,數(shù)值為1時,AO效果最強,數(shù)字為0時,AO圖對材質沒有影響。


自發(fā)光

開啟自發(fā)光開關會讓材質產(chǎn)生發(fā)光效果

亮度

拉動控件控制發(fā)光強度。也可以用貼圖來定義亮度。

發(fā)光顏色

具體的發(fā)光色彩可以是任意RGB顏色,或指定的色溫。

投射陰影

控制著自發(fā)光效果是否參與光照(確切地說是漫射光)計算。勾選該選項后,自發(fā)光材質會在攝影機和其他材質的反射中可見,但是不再產(chǎn)生投影和光線反彈。


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