C4D完全自學(xué)指南(7)——材質(zhì)基礎(chǔ)知識(shí)

學(xué)習(xí)了燈光,還必須掌握如何賦予模型不同的材質(zhì),像木頭、水、塑料等材料的觀感都可以通過(guò)調(diào)節(jié)材質(zhì)的不同通道進(jìn)行模擬。

這篇文章講解了C4D中材質(zhì)的基本原理,以下是如何進(jìn)行材質(zhì)模擬的一些具體操作流程。

上一篇文章(C4D完全自學(xué)指南——全局光照)中講解了全局光照的設(shè)置方法,這里不多贅述,直接設(shè)置好,并添加地面、天空、燈和一個(gè)球:

下圖中方框框出的區(qū)域就是材質(zhì)管理區(qū),雙擊這塊區(qū)域就能新建材質(zhì),材質(zhì)都是以材質(zhì)球的形式展現(xiàn),你想要的材質(zhì)覆蓋在一個(gè)球上進(jìn)行預(yù)覽,想要把材質(zhì)賦予給某個(gè)模型,用鼠標(biāo)將材質(zhì)拖到模型物體上即可。

雙擊材質(zhì)球,進(jìn)入材質(zhì)編輯器,默認(rèn)的材質(zhì)開(kāi)啟了顏色和反射通道,也就是說(shuō),默認(rèn)的材質(zhì)具有顏色和反射兩種性質(zhì):

各個(gè)通道的顯示順序如下圖(圖片來(lái)源:CINEMA 4D入門(mén) (83):C4D渲染基礎(chǔ)1 – 材質(zhì)和通道的優(yōu)先級(jí),材質(zhì)的各個(gè)層之間的相互影響問(wèn)題)。比如說(shuō)透明通道和顏色通道,如果同時(shí)打開(kāi),會(huì)先計(jì)算顏色通道,再計(jì)算透明通道,因?yàn)橥该魍ǖ朗呛笥?jì)算的,所以其結(jié)果會(huì)覆蓋顏色通道,如果透明通道開(kāi)到最大,整個(gè)物體就變成透明,看不到顏色通道的結(jié)果了(顏色通道被覆蓋了):

顏色通道

色調(diào)(Hue,簡(jiǎn)寫(xiě)H),飽和度(Saturation,簡(jiǎn)寫(xiě)S),明度(Value,簡(jiǎn)寫(xiě)V),亮度(Brightness)能控制材質(zhì)的顏色:

反射通道

有光澤的物體除了顏色,還需要打開(kāi)反射通道進(jìn)行設(shè)置。反射通道還可以分層,比如一層很粗糙,再加一層很光滑就能形成內(nèi)部粗糙,但表面光滑的材質(zhì)效果。默認(rèn)的一個(gè)層只有高光(specular),高光能給物體表面添加亮斑,但模擬的效果比較假:

點(diǎn)擊remove刪除該層,自主進(jìn)行設(shè)置(以后最好每次都刪掉這個(gè))。點(diǎn)擊add添加層GGX層(所謂GGX,是一種表面反射光照模型,可參考這篇文章了解),GGX能較真實(shí)地模擬表面反射情況。

在GGX層中,如果要做非金屬材質(zhì),需要將層菲涅爾(layer fresnel)選為絕緣體,若做金屬材質(zhì),則選擇導(dǎo)體。所謂菲涅爾,是一種反射性質(zhì),在水面上,離你越遠(yuǎn)的水面反射越強(qiáng)(水面離你遠(yuǎn)時(shí)更亮,水底也看不清),這就是菲涅爾反射。絕緣體的菲涅爾反射效應(yīng)很強(qiáng),導(dǎo)體很弱,因此兩者的觀感有很大的差異:

我們嘗試做金屬材質(zhì)時(shí),需要關(guān)閉顏色通道。這里利用預(yù)設(shè)制作鋼鐵材質(zhì)(需要給一些粗糙度,現(xiàn)實(shí)世界不存在完全光滑的物體):

為了能實(shí)時(shí)看到每次修改導(dǎo)致的渲染結(jié)果,可以添加一個(gè)即時(shí)渲染區(qū),做出任何改變,這個(gè)區(qū)域都會(huì)立刻重新渲染:

白銀材質(zhì)渲染后發(fā)現(xiàn)區(qū)域光反射的高光由很多小點(diǎn)組成,而不是一塊長(zhǎng)方形亮斑,這是因?yàn)闊艄馐怯梢粋€(gè)個(gè)小亮點(diǎn)模擬的,如果想要增加光斑集中度,可以在光線的detail設(shè)置中提高采樣數(shù)值:

制作塑料材質(zhì)時(shí)則應(yīng)該打開(kāi)顏色通道,通過(guò)調(diào)節(jié)H、S、V得到想要的顏色:

在reflectance中刪除默認(rèn)層,添加GGX,開(kāi)啟菲涅爾為絕緣體(Dielectric),預(yù)設(shè)改為PET(一種聚酯塑料)或者珍珠等和塑料表面類(lèi)似的材質(zhì),適當(dāng)調(diào)節(jié)粗糙度和反射率,即可得到塑料材質(zhì)(這里沒(méi)有調(diào)反射率):

透明通道

制作玻璃等透明材質(zhì)時(shí),打開(kāi)透明(Transparency)和反射(Reflectance)通道,因?yàn)橥该魑矬w表面也有明顯的反射。默認(rèn)的折射率為1,也就是光線直線穿過(guò)物體,看不到,所以需要提高折射率(光線經(jīng)過(guò)兩種物質(zhì)表面時(shí)發(fā)生偏轉(zhuǎn)),這樣我們才能看到,可以直接選一個(gè)預(yù)設(shè),例如水:

渲染的結(jié)果太透明,需要增加一點(diǎn)模糊效果。由于透明物體內(nèi)部是看得到的,所以不僅需要調(diào)節(jié)反射的粗糙度,還需要調(diào)節(jié)內(nèi)部的粗糙度,內(nèi)部粗糙度由Blurriness(模糊度或朦朧度)來(lái)調(diào)節(jié),在透明通道中可找到,這里調(diào)節(jié)到10%看看效果:

可以看出已經(jīng)有一點(diǎn)毛玻璃的效果了,根據(jù)需要調(diào)節(jié)模糊度即可。

凹凸通道

凹凸通道(bump)用來(lái)給表面添加凹凸不平的效果,但這種效果是通過(guò)光影實(shí)現(xiàn)的,在表面加一個(gè)貼圖,讓它看起來(lái)凹凸不平,但實(shí)際上是平的,例如這里載入一張磚塊貼圖,渲染結(jié)果出現(xiàn)磚塊光影,但實(shí)際表面依然光滑,這些磚形圖案都是“畫(huà)”上去的:

如果想讓表面真的變成凹凸不平,需要使用Displacement通道,之后有機(jī)會(huì)再講。

最后,還能利用凹凸通道(bump)結(jié)合反射通道實(shí)現(xiàn)多層效果。以?xún)蓪有Ч麨槔?,?nèi)層為粗糙顆粒效果,外層為光滑效果:

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