Amikor matt anyagokról és azok árnyalásának módjáról beszélünk, egy olyan területre lépünk, ahol a 3D motorok, renderelők, anyagszerkesztők és még a 2D művészi munkafolyamatok is találkoznak. A közös cél a fény szabályozása anélkül, hogy az anyag túl fényes vagy fényvisszaverő lenne.hihető árnyékok megőrzése és a kötet tiszta olvasata.
Ez a cikk gyakorlati megközelítéssel gyűjti össze és rendszerezi át a különböző környezetekből (Unreal Engine, Blender, V-Ray, Rhino és digitális illusztrációs technikák) származó ismereteket, hogy elsajátíthasd a… árnyékoláskorrekciók matt anyagokban Anélkül, hogy elvesznél a panelek és paraméterek között. Fizikai koncepciókat, árnyékolási trükköket, konkrét konfigurációkat és tipikus problémamegoldásokat láthatsz, mindig realisztikus megoldásokkal a modern munkafolyamatokhoz.
Kulcsfogalmak: mi a „matt” és hogyan reagál a fényre
Egy matt anyagot úgy érzékelünk, mint aminek kevés vagy semmilyen tükröződése nincs; a személyisége a diffúziójában rejlik: A spektrum egy részét elnyeli, a többit széles körben visszaveriVizuális szinten a tárgy "saját" színét mutatja minimális kiemelésekkel és árnyékokkal, amelyek zavaró tényezők nélkül írják le az alakot.
A megőrzendő fizikai alap a következők közötti különbségtétel diffúz és tükröződő visszaverődésA diffúz fény a fényenergiát sok irányba szórja (kréta, papír, gipsz), míg a tükröződő fény a visszaverődést egy lebenyben koncentrálja a merőleges mentén. Matt anyagokban a diffúz komponens dominál, bár szinte az összes valódi anyag megtart valamennyi tükröződő fényt.
A motorokban és szerkesztőkben a diffúz rész szabályozására léteznek árnyékoló modellek, mint például a Lambert, az Oren-Nayar vagy a Toon változatok. Lambert az egyszerű klasszikus megközelítést alkalmazza.Az Oren-Nayar „mikroszkopikus érdességet” ad hozzá a realisztikusabb matt hatásokhoz; a Toon többé-kevésbé sima átmenetekkel határolja el a világos és sötét területeket, ami hasznos, ha stilizációt keresel.
A tükröződő részen, ha a cél a matt megjelenés fenntartása, célszerű csökkenteni, lágyítani vagy deaktiválni. Phong, Cook–Torrance, Blinn, WardIso vagy Toon típusú modellek Ezek szabályozzák a fény méretét, keménységét és alakját; matt festékek esetén vagy mattak, vagy alacsony keménységűek és semleges színűek maradnak.
Blender: Panelek és paraméterek a kontrollált mattításhoz
A Blender az árnyékoló gombok anyagait dedikált alfülekkel központosítja. Az előnézet segít a végeredmény vizualizálásában. Válasszon egy primitívet, szükség esetén engedélyezze az élsimítást az előnézetben és nézd meg, hogyan reagál a szín az alapvető csúszkák módosításakor, és nézd meg ingyenes 3D renderelő programok.
A „Kapcsolatok és folyamatok” részben anyagokat hozhat létre és kezelhet: referenciákat használhat újra, másolhat vagy „leválaszthat”. A számozott gomb jelzi, hogy hány objektum osztja meg az anyagot, és a X eltávolítja a hozzárendeléstAz autó automatikusan elnevezi az eszközt, és az F egy „szellemfelhasználót” kényszerít ki, hogy az anyag ne törlődjön, ha senki sem használja.
A pipeline kulcsfontosságú kapcsolókat tartalmaz: Halo (csúcspontokat halókká alakít), ZTransp (átlátszóság sugárkövetés nélkül, gyors, de nem fizikai), Full OSA (teljes élsimítás), Wire (vezetékes mód), Radio (a radiosity-ban benne van), Only Cast (csak árnyékot vetít), Traceable (részt vesz a sugárkövetésben) és Shadbuf (az árnyéktérképeken számol). „Tiszta” matt színek esetén csak a Cast és az Shadow/TraShadow lehet meghatározó a kompozícióban..
A halók lehetővé teszik a lencseszerű villanások szimulálását: a Halo aktiválásakor megjelennek a méret, a keménység, az adalékanyagok és az olyan összetevők módosításai, mint a vonalak, gyűrűk vagy csillagok. A hagyományos matt anyagokhoz általában nem használnak halókat.De ismerve őket, elkerülhetők a meglepetések, ha aktiválja az előre beállított értékeket.
Az Anyag fül tartalmazza a legfontosabbakat: alapszínt, átlátszóságot és alapvető renderelést. Vannak eszközök az anyagok közötti tulajdonságok másolásához és beillesztéséhez, valamint viselkedésgombok, például az Árnyék nélküli (nincsenek fények vagy árnyékok, egyszínű). Ha olyan mattet szeretnél, ami "befogadja" az árnyékokat, akkor a Shadeless (Árnyékolatlan) opciót ki kell kapcsolni..
A Blender három színt definiál: Col (diffúz), Spe (tükröződő) és Mir (tükrös visszaverődés). Ezeket RGB vagy HSV színekkel állíthatod be; az Alpha szabályozza az átlátszóságot. Matt felületek esetén a tipikus megközelítés a következő: Alacsony vagy semleges Spe és fehér Mir, ha nem tükröződéseket keresel, bár a PBR esetében az Érdesség és a Metálfény segítségével modulálhatod.
Diffúz shaderekben a Lambert gyors és stabil; az Oren-Nayar a Rough segítségével érdességet ad hozzá; a Toon pedig határozott éleket kínál (Size és Smooth). Realisztikus matt árnyalatokban, Az Oren-Nayar általában felárat kínál olyan anyagokra, mint a gipsz vagy a szövet.Fényes felületek esetén a Phong, CookTorr, Blinn, Toon és WardIso szabályozzák a fény alakját és intenzitását; matt felület esetén csökkentse vagy kapcsolja ki a tükröződést, hogy ne „törje” meg a megjelenést.
További nagyon hasznos vezérlők: Shadow (árnyékok fogadása), TraShadow (árnyékok átlátszósággal), OnlyShadow (csak árnyékokat jelenít meg, arany színnel kompozitáláshoz) és Emit (diffúz színből bocsát ki). Az OnlyShadow egy klasszikus a CG valódi háttérre való átfedéséhez anélkül, hogy a geometria látható lenne.
A „Tüköráteresztés” részben a visszaverődések sugárkövetés és átlátszóság szerint vannak csoportosítva: ha aktiválja a Sugártükör vagy a Sugáráteresztés funkciót, az szabályozza a visszaverődési indexet és az alfát. A fizikai átlátszóság IOR-t (törésmutatót) jelent: 1.0 a nincs fénytörés, 1.33 a víz és ~1.5 az üveg esetében. Tiszta matt esetén nincs szükség fénytörésreDe ha matt matt üveget készítesz, akkor érdekelni fog.
A Mélység paraméter korlátozza a visszaverődés/átlátszóság miatti sugárvisszaverődéseket: magasabb érték drágább. A Fresnel és a Fac paraméterek modulálják a hatás növekedését súrolási szögeknél; a Fényesség elmosja a visszaverődéseket/átlátszóságot, a Samples pedig a zajt korrigálja. Ha a fényességet 1.0 alá csökkented, mattabb tükröződéseket kapsz., a renderelési idő árán.
Az SSS (felszín alatti szóródás) olyan fényt szimulál, amely szűrődik és verődik vissza egy felületről (bőr, márvány, tej). Pontos árnyékokat igényel; szerves anyagokban kulcsfontosságú lehet a „plaszticitás” elkerülésében. Aktiválja, ha lágy volument keres bőrrel vagy gyantával., hasznos előbeállításokkal és a skálák gondos beállításával.
Modellezési tipp: Ha üveget vagy átlátszó szilárdtesteket készítesz, használj zárt geometriát. A kristályok szimulálására használt „végtelen” síkok megtörik a fénytörést és úgy néz ki, mintha mögötte minden üveg lenne; ablaknak egy vastag, pikkelyezett kocka a jobb.
Unreal Engine: „megvilágítatlan” anyagok, amelyek árnyékokat fogadnak el
Az UE4/UE5 esetében gyakori, hogy „matt” anyagot hoznak létre, csak az emissziós fényforrással, hogy toon-szerű megjelenést vagy közvetlen megvilágítás nélküli tárgyakat kapjanak. A kihívás akkor merül fel, amikor… az anyag vetített árnyékokat kap anélkül, hogy aktiválná a Lambert-típusú szórt világítást, amely tönkretenné a stílust.
Több járható megközelítés is létezik. A legközvetlenebb az, hogy kiszámítunk egy árnyéktagot, és megszorozzuk azt az Emissive-ben, mintha egy "árnyékréteg lenne a szín felett". Ezt úgy érik el, hogy az árnyékfaktort jelenetcsomópontokkal vagy textúrákkal rögzítik. ...és az Emissive módszerrel kapott albedón modulálva. Ez hasonló a fotogrammetriában használt trükkhöz: egy sötétítő maszk ráhelyezése a háttér tiszteletben tartása mellett.
Ha a pipeline Toon, akkor kombinálhatod a fényküszöböket az árnyékmaszkkal az éles élek megtartása érdekében. Kerüld a hagyományos diffúz fény befecskendezését, és ehelyett az anyag árnyékolás utáni tartományában működikárnyékok sokszorozásának kikényszerítése Emisszív módban. Egyes projektekben Light Functions-t vagy egy speciális árnyékátadást használnak a megvilágítatlan anyagok adagolására.
Kompatibilitási megjegyzés: Néhány projektet régebbi verziókon (pl. 4.15) tartunk fenn a csomópont-változások miatt (előfordultak furcsa viselkedési esetek a OneMinus esetében a 4.17-es verzióban). Ha műtermékeket észlel a csomópontláncbanEllenőrizd az eredményt abban a verzióban, ahol tudod, hogy a Toon folyamat működik, és migráld A/B teszteléssel.
V-Ray: Matt/Árnyék színtérképezéssel és hátterekkel
A háttérrel való kompozitálás klasszikus „árnyékfogó síkja” jól beállított VRayMtlWrapper (vagy azzal egyenértékű matt anyag) réteget igényel; az utómunkálatok részleteit lásd itt. professzionális árnyékok a renderelésekbenAz visszatérő probléma az, hogy Lineáris színtérképezéssel minden összeillik, de exponenciális leképezéssel szürke udvarok jelennek meg.A sík eltűnik, vagy a háttér árnyalatúvá válik, ha olyan opciókat kapcsol be/ki, mint a „Háttér hatása”.
Gyakorlati tippek a matt exponenciális effektussal való működéséhez: Használj VRayMtlWrappert engedélyezett matt effektussal, bekapcsolt „Árnyékok” beállítással és „Alfára ható” beállítással, ha azt szeretnéd, hogy az árnyékok az alfa csatornában legyenek. A „Háttér hatása” beállítást csak akkor vedd fontolóra, ha valóban ezt szeretnéd. a háttér kapja az árnyék csillapításátHa zavartalan hátteret szeretnél, tiltsd le, és rögzítsd az árnyékot alfával vagy egy árnyék renderelési elemmel.
Az exponenciális leképezés összenyomja a dinamikus tartományt és megemeli az árnyék „lábát”, innen ered a tejszerű szürkeség. Ennek enyhítésére próbáld ki a „Ne befolyásolja a színeket (csak adaptáció)” lehetőséget. A Színtérképezés részben állítsd be a burkoló árnyékszintjét, és kalibráld az összexpozíciót. Ha a felvétel szürke árnyalatot hagy maga után, ellenőrizd, hogy az alapanyag nem ad-e hozzá színt (állítsd semlegesre), és a szándékodnak megfelelően állítsd be a „GI fogadása/GI generálása” beállítást, hogy a felvétel ne szennyezze be vagy ne túlexponálja a képet.
Ha a Rendszerben módosítja a síkparamétereket, és ugyanazt a tünetet látja, az általában a színtérképezés és a matt burkoló közötti ütközés jele. Oszd meg és uralkodj: tiltsd le a GI-t, ellenőrizd az árnyékátvitelt, validáld az alfátEgy bevált módszer a részletek szétválasztása: a szépség felvétel nélkül és az árnyékok külön elemben, majd az utómunka komponálása.
Rhino: matt anyagok, PBR és textúrák a panelből
A Rhino-ban az Anyagok panel szabályozza a beépített motor által renderelt elemek színét, felületét, átlátszóságát, textúráit és domborzatát. A tartalom (anyagok, környezetek és textúrák) elrejthető bővítmények vagy szkriptek segítségével, és a ... részben is kezelhető. Munkamenetek között húzható könyvtárak.
A panel eszköztárával új anyagokat hozhat létre: meglévőből, keverékből, egyéni anyagból, kétoldalas anyagból, emissziós anyagból, drágakőből, üvegből, fémből, festékből, PBR-ből, képből, gipszből, műanyagból, vagy a típuskeresőből. Van név szerinti keresési funkció, jegyzetek és címkék, eszközök menü és súgó. A miniatűrök jelzőket mutatnak (kijelölésben használva, kijelölésen kívül használva, külső kép hiánya stb.).
Gyakori műveletek bélyegképeken: helyi menü jobb gombbal, húzás az átrendezéshez, másolás Ctrl billentyűvel, hivatkozás Alt billentyűvel, dupla kattintás a lebegő szerkesztéshez. Minden bejegyzéshez tartozik egy szerkeszthető név. és típustól függő opciók.
Anyagkeverék: Két alkotóelemet tartalmaz, amelyeket egy keverékmennyiség kombinál. Hozzáadhat/eltávolíthat, aktiválhat/deaktiválhat minden alkotóelemet, és Mappa felfedezése új típusokértHasznos a rétegek közötti sima átmenetekhez (pl. festék + por).
Egyedi anyag (alapértelmezett fehér, matt, nincs fényvisszaverődés vagy átlátszóság): diffúz szín, fényes felület (matttól fényesig), fényvisszaverődés, átlátszóság és IOR, ha van átlátszóság. Tartalmazza a tipikus IOR táblázatot (üres 1.0, levegő 1.00029, jég ~1.309, víz 1.33, üveg ~1.52–1.8, smaragd 1.57, rubin/zafír 1.77, gyémánt 2.417).
Textúrák: szín, átlátszóság, relief/normál és környezet. Támogatott formátumok: átlátszóság nélkül (JPEG/JFIF, BMP) és átlátszósággal (DDS, HDR/HDRi, EXR, PNG, TIF/TIFF, TGA). A textúrát be- és kikapcsolhatod, és beállíthatod az értékét. közvetlen bevitellel vagy húzással.
Domborzati/normál módban a textúrák a háló megváltoztatása nélkül adnak hozzá részleteket. Környezeti módban gömb alakú vetítési képeket (szögtérkép vagy fényszonda) használj a hihető tükröződések érdekében; más vetítések torzítanak. Haladó szinten: önmegvilágítás (árnyékokkal és árnyékolással szórt), Fresnel-visszaverődés, alfa-átlátszóság (bitkép), visszaverődés-polírozás, átlátszó tisztaság és emissziós szín.
Kétoldalas: lehetővé teszi különböző anyagok hozzárendelését vastagság nélküli objektumok (felületek, vékony hálók) elülső és hátulsó felületéhez. Nagyon praktikus lepedőkön, vékony anyagokon vagy posztereken.
Emisszió: az az anyag, amely a tárgyat fényforrássá alakítja (szín Kelvin-listával és intenzitás). Hasznos képernyőkhöz vagy neonfényekhez finom irányítással.
Drágakövek: előre beállított kövek választéka; „Üveg”: szín, tisztaság és IOR; „Fém”: szín, polírozás és néhány korlátozott domborzati textúra; „Festés”: diffúz szín és fényesség (amely a Fresnel-eloszlást és a polírozást állítja be). Öntvény Matt, nem tükröződő, textúramentes és színben testreszabható. A „műanyag” lehetővé teszi a szín, a fényvisszaverődés, a polírozás, az átlátszóság, az átlátszóság és az egyszerű dombornyomás lehetőségét.
PBR: fizikai metódusokat integrál egyetlen anyagba. Alapszín, érdesség (élestől a diffúzig), átlátszóság és részletességi beállítások az árnyékolók engedélyezéséhez/letiltásához. PBR textúrákat is hozzáadhatsz és leképezd őket az egyes hornyokra; az érdesség szabályozza az anyag simaságát (ne felejtsd el megfordítani a leképezéseket, ha az eredmény megkívánja). Van még törésmutató, törési érdesség, alfa (láthatóság) és megvilágítási szorzó.
„Kép” anyag: név, bitkép (szürkeárnyalatos opció), vizsgálat, textúra eltávolítása, átlátszóság (alfa vagy színmaszk használata). A Rhino nem használ átlátszóságot JPEG/PCX/BMP fájlok eseténA tiszta vágás érdekében válasszon alfa csatornával rendelkező formátumokat.
Kezelés és parancsok: mentés/megosztás könyvtárakban; parancssori opciók a panel megjelenítéséhez, hozzáadás, törlés, átnevezés, módosítás, duplikálás, betöltés/mentés fájlból és hozzárendelés objektumokhoz vagy rétegekhez (blokkokban is rekurzívan). Speciális beállítások állnak rendelkezésre a beillesztett/importált modellek közötti névütközések feloldására.
2D illusztráció: Hogyan „gondolkodj matematikailag” az árnyékolásban
A digitális festészetben a matt anyagokat rétegekkel és keverési módokkal építik fel, amelyek a fizikai anyagokat utánozzák: diffúz domináns, tükröződő tompa és árnyékok, amelyek fénytelenül írják le az alakotEgy tipikus munkafolyamat vonalrajzokkal, egy réteg alapszíneivel és egy semleges szürke háttérrel kezdődik (ez pihenteti a szemet és segít a színek értékelésében). Konzultáljon szakemberrel. Útmutató vonalak és formák rajzolásához.
Árnyékok elhelyezéséhez gondolkodj 3D-ben, még akkor is, ha 2D-ben festesz: definiáld fényforrás árnyékolás előttKészíts miniatúrákat a következők kísérletezésével: felső világítás (szabadtéri délben), elülső világítás (semleges és drámaimentes), oldalsó világítás (fél arc árnyékban), felfelé irányuló világítás (kísérteties hangulat), háttérvilágítás (epikus), átlós/szögletes világítás (természetes és sokoldalú).
Az árnyékrétegek általában Szorzásra vannak állítva, és az alapszínekhez vannak vágva. Egy texturált ecsettel éles széleket hozhat létre, majd puha airbrush-sal finomíthatja azokat. a keménység a forrás távolságától és méretétől függően változikÁtlátszó képpontokat rögzít, hogy a maszk elvesztése nélkül színezze az árnyékot.
Árnyékszín: több, mint a leegyszerűsített „meleg fény, hideg árnyék” szabály, relatív összehasonlításban gondolkodjunk: Ha a fény meleg, az árnyék hidegebb lesz, mint a megvilágított területek.És fordítva. Egy sárga naphoz egy telítetlen semleges kék árnyalat nagyon jól működik.
Vetett árnyékok: A térfogatok sötétítése mellett vetített árnyékokat is adhatsz az elemek közé (haj az arcon, fej a vállon). Testárnyékot hozhatsz létre a vonalrajz és az alap megkettőzésével és simításával, az átlátszóság rögzítésével, semleges töltéssel és Gauss-eloszlás alkalmazásával; voilá, egy gyors maszk, amely érintkezést biztosít a talajjal vagy a környezettel.
Környezeti fény és elfedése: a környezet színnel tölti ki az árnyékokat (égbolt, falak, közeli tárgyak). A gyakorlatban hozzáadhatsz egy réteget az árnyékok fölé alacsony átlátszósággal normál módban, és azt "égkékre" festheted, vagy megteheted ugyanezt ugyanabban a Szorzás rétegben kékes színnel és légkefével. Az elzárt területek sem napfényt, sem környezeti levegőt nem kapnak és ezek lesznek a legsötétebbek (zárt redők, átfedések alatti rések).
Felület alatti szóródás és fényáteresztés: Erős fényben az árnyékszélek telítődhetnek a fény áthatolása és szűrése miatt (vöröses bőr, finom szövetek). Ezeket az „áteresztéseket” kemény ecsettel fesd ki az élekhez, és puha ecsettel a széles kiemelésekhez. de közvetlen fénynek kitett helyeken tartsd őket hogy elkerüljük az összkép elmosódását.
Közvetlen megvilágítás: Ha a fényforrás intenzív, használjon több réteg fényt Képernyő módban lágy megvilágításhoz, vagy Glow Dodge-ot erőteljes fénykitörésekhez. Általában a szemeknek vagy a reflektorfénynek tartok fenn extra kiemeléseket. a többit mattnak tartom hogy elkerüljük az anyagi koherencia elvesztését.
Utolsó simítások: a mélység szabályozása a távoli területek telítetlenítésével és lágyításával, valamint a fókuszpont finomítása a megvilágított területeken részletesebbé tételével. A teljes napfényben lévő területeken színezheti a vonalrajzot, hogy lágyítsa a kontúrtAz anyagtól függően döntsön kemény vagy lágy élek között: a vastag dzsekik kevésbé éles árnyékokat igényelnek, mint például az állon vetülő árnyék éles széle.
Átfogó legjobb gyakorlatok a következetes párkapcsolatért
– A tükröződő világítást tartsa alacsony vagy kikapcsolt állapotban, kivéve, ha az anyag megkívánja; ha van fény, legyen az széles és alacsony intenzitású (Magas érdesség a PBR-ben). – Komponáláskor ellenőrizd az alfa és árnyék átmeneteket; a szépítő és árnyékos effektek elkülönítése sebészeti kontrollt biztosít. – A „megvilágítatlan” folyásokban priorizáld a többszörös árnyékoló szempillaspirálokat.
– Agresszív (exponenciális) színtérképezés esetén érvényesítse a feketeszintet, és vegyen figyelembe olyan beállításokat, mint a „Színek ne változzanak” lehetőség. A tartomány zsugorítása elmoshatja az árnyékokat– PBR esetén gondosan mérje meg az érdességet: a kis változások jelentősen megváltoztatják a „matt” leolvasást. – Kerülje a ZTransp használatát fizikai refrakció esetén; csak akkor használja, ha a sebesség fontosabb a pontosságnál.
– SSS-t tartalmazó jeleneteknél mérje meg a szórási sugarat; a túlexponált SSS „viaszosnak” tűnhet. – Ha „csak árnyékokra” van szüksége, akkor a következőkre támaszkodjon: CsakÁrnyék/Csak Szereposztás és matt burkolók. – A Toonban komponáld meg a fényküszöböt és az árnyékmaszkot a stílus megtartásához Lambert bekapcsolása nélkül.
Ez az utazás egy teljes eszköztárat kínál: a Blenderben található diffúz visszaverődési modellektől és árnyékvezérléstől az Unrealban árnyékos, megvilágítatlan anyagokon, a V-Rayben a hátteret még exponenciálisan sem rontó matt burkolókon át a Rhinoban található anyagkezelésig és PBR-ig, valamint a 2D-s térfogati gondolkodásig. Amikor elsajátítod, hogyan és hol kell sokszorozni az árnyékot, mely paraméterek kapcsolják ki a tükröződést, és hogyan változtatja meg a színtérképezés a feketétA matt anyag bármilyen csővezetékben kiszámíthatóvá és elegánssá válik.
