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D5渲染器教程:材质编辑

发布于:2022-06-02 14:25:51
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参数面板

在场景中点击已锁定的模型表面,或者使用“选择材质”工具(快捷键:I)吸取模型表面,可以选中材质,此时,在右边栏中,会出现对应的材质参数面板。

参数面板中包含基础工具,材质模板下拉菜单,不参与渲染选项,贴图卷展栏,UV卷展栏。


基础工具

基础工具按钮有三个:

复制

复制当前所选材质参数,赋予其他模型表面。

添加到本地

将当前所选材质添加到本地素材库,您可以在导航栏的“素材库”>“本地”标签页的"材质"下拉菜单中找到保存的材质。

复位参数

把材质参数恢复到初始状态(项目文件刚刚打开或材质被指定给模型表面时的参数)。


材质模板

D5渲染器目前有10种材质模板,点击下拉菜单可以看到完整的列表: 


不参与渲染

“不参与渲染”选项控制着该材质是否参与光照(确切地说是漫射光)计算。勾选该选项后,材质会在摄影机和其他材质的反射中可见,但是不再产生投影和光线反弹。

若材质开启了自发光,勾选“不参与渲染”后,自发光对周围环境的光照影响也会消失。只会在摄影机和材质反射中看到自发光效果。


UV

这是全局的UV控制参数,每个单独的贴图通道中,都会涉及到这几个参数。

拉伸

沿UV方向拉伸纹理图,数值越大,纹理在单位面积内重复得就越多,看起来是“缩小”纹理的效果。默认锁定了贴图长宽比,可以解锁后单独拉伸某一坐标方向。

偏移

UV轴方向平移纹理贴图。

旋转

在平面上旋转纹理图,控件范围是0-360°

三向映射

对于形态复杂而且UV错乱的模型,开启此选项可以快速获得均匀连续的纹理映射。

混合度:让三向映射所产生的的纹理接缝融合在一起。


贴图

基础色/基础色贴图

基础色(Base Color,有时也被翻译为“基色”、“底色”),此参数栏位控制材质自身的颜色属性。

当材质为金属时(金属度=1),它是金属的反射颜色。

当材质为非金属时(金属度=0),它是非金属的固有色(Diffuse Color)。

基础色调色板只能为材质定义单一的颜色,如果想要更为复杂的变化,就要使用贴图来控制材质的颜色,点击“基础色贴图”标签页,然后点击贴图栏位,读取贴图文件。

如果使用PBR纹理贴图资源,文件名中包含“Color”、“Base Color”、“Albedo”、“Diffuse”等关键词的图片均为材质基础色,一般要链接到“基础色贴图”这一栏。

在D5渲染器中,当“基础色贴图”栏位中有贴图时,“基础色”调色板中的颜色会与贴图颜色叠加,起到染色的作用,色彩混合模式是正片叠底(乘法):

如果需要使用“基础色贴图”原贴图的颜色,请确保“基础色”的调色板中为纯白色。

点击“基础色贴图”右侧的“详细参数”按钮,可以展开基础色贴图编辑面板。


反色

反相贴图的色彩,色相会变成互补色,明暗反转。

对比度

增加或降低图片的对比度,降低对比度会使图片趋于灰色。

色相

在色相环上平移贴图的色相参数,控件范围是-180°~+180°,调整范围覆盖整个色相环。

饱和度

调整基础色贴图的饱和度,控件拉到最低,贴图会变成“黑白”,拉到最高,贴图会非常“鲜艳”。

明度

调整基础色贴图的明度,控件拉到最低,贴图会变成黑色,拉到最高,贴图会变成白色。

单独UV

开启此选项后,此栏位中的贴图具有独立的UV,可以进一步拉伸、偏移、旋转,也可以使用三向映射修复。此功能适用于想要单独调整某一纹理通道的情况。例如:想要在法线凹凸位置不变的情况下平移基础色纹理。


法线

使用法线贴图会使材质表面产生凹凸不平的视觉效果,而不需要额外的建模工作。法线贴图通常看起来是这样:

在使用PBR纹理贴图资源时,文件名中包含“Normal”的蓝紫色图片就是法线贴图,要链接到“法线”贴图栏位中。


自动生成法线:在 D5 渲染器中,即使用户没有法线贴图,D5也会根据基础色贴图自动生成法线信息,让材质体现出凹凸变化。如下图,法线栏位为空,D5自动根据基础色贴图生成了法线信息,可以通过控件调整凹凸效果的强弱。(为便于演示,基础色贴图被临时调整为灰色。)


法线强度控件

调整法线强度控件,可以加强或者减弱法线凹凸效果,甚至可以向左拉动输入负值,翻转凹凸效果。


法线贴图详细参数

当法线贴图栏位中有贴图时,点击“详细参数”按钮,可以展开法线编辑参数面板。

反色:翻转法线凹凸方向。

单独UV:此参数作用与基础色详细参数相同。

三向映射修复:此参数与基础色贴图详细参数相同。需要注意的是,如果基础色开启了单独UV和三向映射修复,则法线栏位也需要开启单独UV和三向映射,并输入相同的参数,才能与基础色吻合。当然,如果希望法线凹凸与基础色纹理对位,正确的三向映射流程是:不开启各通道的单独UV,使用材质的全局UV控制中的三向映射修复。


高光

此参数控制非金属材质的反射率的强弱。它是专门为方便艺术家调整材质反射效果而设计出来的参数。

当金属度=1时,高光参数对材质没有影响。

当金属度=0时,高光参数影响材质反射率。

由于菲涅尔现象的存在,光线垂直照射材质的反射率是最弱的,被称为F0反射率(Fresnel Reflectance at 0 Degrees)。由于光路的可逆性,你也可以理解为当摄影机或观察者垂直观看材质表面,将看到最为微弱的反射效果。

当“高光”参数=0时,材质F0强度也为0%,材质没有镜面反射现象,只有漫反射现象。 

当“高光”参数=1时,材质的F0强度为8%的反射率,这是非金属材质的最高反射率,一般宝石,玉石等材料会达到这个数值。

高光数值0-1线性对应着非线性材质0%-8%的F0反射率。例如高光值=0.5就代表正对材质方向是4%的反射率。

大部分非金属材质的F0在2%~5%之间,换算成高光数值就是0.25~0.625。也就是说,在制作非金属材质时,高光参数最低不要低于0.25。水材质的高光参数就是0.25,绝大多数非金属材质(玻璃,塑料等)高光值在0.5左右,宝石,玉石的高光系数可以设置为高光=1.0。


粗糙度

此参数描述材质表面微观的粗糙程度,宏观上会影响反射效果是否模糊。

粗糙度越低,代表材质表面越平整,反射光路会接近理想的镜面反射,宏观上材质表面反射到的画面会越清晰。

粗糙度升高,代表材质表面微观上逐渐变得崎岖不平,反射光路在一定范围内不规则抖动,宏观上看到的反射画面会变模糊。


“粗糙度”与“光泽度”是反义词,理论上将“光泽度”贴图做反相处理,就会得到“粗糙度贴图”。


粗糙度贴图

很多材质表面的情况是复杂的,不能只用单一的粗糙度数值定义整个表面。例如:覆盖了脏痕的地砖,地砖表面较为光滑,粗糙度较低,而灰尘、脏痕、砖缝的粗糙度数值会上升。这时候就要使用一张粗糙度贴图来定义表面复杂的粗糙度变化。

粗糙度贴图的数值范围是0-1,对应黑到白的像素变化。贴图为黑色像素,意味着粗糙度数值=0,材质非常光滑,而像素颜色越接近白色,意味着材质表面越粗糙。因此,一张典型的粗糙度贴图看起来如下,从宏观上来看,“越平滑的表面越暗,而脏痕都是亮的”。

如下图,地砖贴图整体较暗,但砖缝,灰尘,划痕,鞋印,均为较亮的像素值,表示这些地方更“粗糙/脏”。

粗糙度贴图详细参数

当粗糙度图栏位中有贴图时,点击“详细参数”按钮,可以展开粗糙度贴图编辑参数面板。

其中的反色、单独UV、三向映射修复参数的用法与基础色贴图编辑面板完全一致,此处不再赘述。


金属度

这是D5渲染器所使用的PBR(金属度-粗糙度)材质流程中最具有代表性的参数。

金属度参数的作用非常直观:它定义了材质是否为金属。

金属度=0,材质为非金属,金属度贴图为黑色。

金属度=1,材质是金属,金属度贴图为白色。

在实际操作过程中,我们要先判断自己要制作的材质是金属还是非金属,在0或1的数值之间选取一个。以下图为例,基础色为黄色时,金属度=1,材质看起来像金子;金属度=0,材质看起来像黄塑料。

在材质编辑时,先判断材质是否为金属。是金属,金属度值设置为1。不是金属,金属度设置为0.



0-1之间的金属度数值有什么用?

既然绝大多数材质不是金属就是非金属,那么金属度控件为什么是0-1的连续滑竿呢?做成开关不可以吗?这是很多用户都会有的疑问,也是非常值得解释的话题。

纯金属材质的金属度的确应该是1,但是,如果金属受到了锈蚀,污染,灰尘的遮盖,在这个区域内,本质上是金属和非金属的混合物,那么它的宏观金属度会小于1,甚至接近于0。灰尘、油渍覆盖的金属,或氧化锈蚀的金属,一般按非金属处理,锈迹的金属度会设置为0,或者非常接近0的数值。

一些半导体材质,如硅,锗,其金属度也介于0-1之间。

另外,我们在实际制作材质的过程中,不仅会遇到单一材质的情况,还经常会遇到混合材质的情况。如:局部生锈的金属。在这种情况下,我们就需要使用一张金属度贴图,来定义哪些地方是金属,哪些地方是灰尘和锈迹,这时候0~1之间的金属度数值就非常有用了。



AO

环境光遮蔽(Ambient Occlusion)通道,很多预制的PBR材质包中会带有AO通道贴图,此贴图的作用是与基础色贴图正片叠底(相乘),起到加强边角和缝隙阴影,加强细节立体感的作用。

AO 强度控件

控制AO贴图的对基础色贴图影响程度,数值范围是0-1,数值为1时,AO效果最强,数字为0时,AO图对材质没有影响。


自发光

开启自发光开关会让材质产生发光效果

亮度

拉动控件控制发光强度。也可以用贴图来定义亮度。

发光颜色

具体的发光色彩可以是任意RGB颜色,或指定的色温。

投射阴影

控制着自发光效果是否参与光照(确切地说是漫射光)计算。勾选该选项后,自发光材质会在摄影机和其他材质的反射中可见,但是不再产生投影和光线反弹。


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