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vray材质参数表(深入了解VRay的材质属性)

vray材质参数表(深入了解VRay的材质属性)Roughness[粗糙度]用来描述对象表面细微的颗粒,它能让颜色看起来能加平坦,使对象看起来像蒙了一层灰尘。想想石膏的表面和砖的表面,都是非光滑、无反射的表面,但粗糙质感的程度是不同的。下图中中反映了不同的粗糙度造成的细微差别。左侧:Diffuse为绿色的颜色;中间:Diffuse为位图纹理;右侧:Diffuse为程序纹理。Diffuse[漫反射]组Diffuse是对象的基本颜色,当我说番茄的颜色的时候,你立即能想到红色,这就是基本颜色。如果你想到了其它的颜色也没关系,绿色的番茄炒肉片也是很好吃的!现在,问题来了,为什么要把对象的基本颜色用Diffuse来表示,而不是Color?这是因为我们称之为颜色的属性,其实就是所见对象表面漫反射光的颜色。如果想进一步了解漫反射,可以自己百度一下。这里只要记住,漫反射指的就是对象的基本颜色就行了。在材质编辑时,漫反射颜色又有三种变化,如下图:

要创建逼真的材质,首先必须理解VRay的材质(当然,前提是使用VRay作为渲染器),VRay的材质类型有很多,但除了VRayMtl之外,其它的几种只是在特殊效果时采用,最基本的、最常用的、适用率最高的,依然是VRayMtl。本文将指导你如何利用VRayMtl材质,来创建更多的材质类型。

vray材质参数表(深入了解VRay的材质属性)(1)

可能有人会问:我有SigerShaders全套材质库,拿来就用,效果也非常好!为什么还要学自己创建材质?是啊,笔者也认可这种说法,在商业项目中,效率往往是第一位的。那么既如此,本文的意义何在?花时间阅读文章不是多此一举吗?

记住,参数是一种特殊的语言,学会了本文的内容,不仅能让你创建逼真的材质,也能让你看懂别人创建的材质。这样,站在巨人的肩膀上举一反三,对提升自己的功力是大有好处的。否则,你如果不了解参数的意义,即使给你最好的材质,你依然不理解原创者的思路。无法变幻出其它的材质效果。拿别人的材料,也能做出自己的味道,才是真正的厨师——李大嘴。

VRay材质的默认效果如上图所示,这是一个平淡无奇的灰色调材质。它是一个基本效果,一切都从这里开始……

Diffuse[漫反射]组

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Diffuse是对象的基本颜色,当我说番茄的颜色的时候,你立即能想到红色,这就是基本颜色。如果你想到了其它的颜色也没关系,绿色的番茄炒肉片也是很好吃的!现在,问题来了,为什么要把对象的基本颜色用Diffuse来表示,而不是Color?

这是因为我们称之为颜色的属性,其实就是所见对象表面漫反射光的颜色。如果想进一步了解漫反射,可以自己百度一下。这里只要记住,漫反射指的就是对象的基本颜色就行了。在材质编辑时,漫反射颜色又有三种变化,如下图:

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左侧:Diffuse为绿色的颜色;中间:Diffuse为位图纹理;右侧:Diffuse为程序纹理。

Roughness[粗糙度]用来描述对象表面细微的颗粒,它能让颜色看起来能加平坦,使对象看起来像蒙了一层灰尘。想想石膏的表面和砖的表面,都是非光滑、无反射的表面,但粗糙质感的程度是不同的。下图中中反映了不同的粗糙度造成的细微差别。

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最右侧粗糙度为1的图,看起来比左侧粗糙度为0的图亮度更高,受光面更平,受光范围更大。

Reflection[反射]组

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Reflection在这里特指光滑表面的镜面反射现象,这个世界上大多数物体的表面都是有反射的,如铬合金、塑料、油漆等等。最简单的判别方法就是,你观察对象的表面,能否清楚的看到高光?如果你还不能理解,请看下图,想想红砖的表面,无论多么光滑都是看不到高光的。而铬合金,无论打磨的多么粗糙,依然会有高光,只是高光的大小和强度不同而已。这是因为,所谓的高光,其实就是表面对光源的反射。100%漫反射的因为没有镜面反射,所以表面是不会有高光的。

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如上图,你一眼就能看出左侧铬合金球是有反射属性的,但右侧的红砖呢?你会认为它没有反射。其实,从严格的物理意义上讲,宇宙中除了黑洞是没有反射,其余的物质都是有反射的。当然,艺术是可以超越现实的。给不给红砖这样的材质加反射属性,完全取决于你的思路。不过,无论给还是不给,红砖的视觉效果看起来,依然应该是粗糙无光的才行。

Reflection color[反射颜色]

黑色创造没有反射的材质效果,白色创造完全反射的材质效果,中间的灰度范围表示不同的反射强度。需要注意的是,VRay继承了3dsMax的颜色表示方法,即取值范围为0~255,也就是用255表示100%反射(的确有点250的)。这意味着你如果想得到50%的反射,颜色值应该设置为128。当色值为0时,反馈为100%漫反射颜色。当色值为255时,则反馈100%的反射(像镜子一样反射周围的环境,而没有自己的颜色)。不同的反射值效果如下图所示。

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反射颜色也有三种变化,一种是颜色(上面讲的是灰度,而不是真正的色彩),一种是位图纹理,另一种是程序纹理。如图下图所示。可以说,反射颜色也是很多初学者容易忽略的属性。因为大家通常只会使用灰度来表现反射的强度,而不理解色彩在反射中的意义。笔者的经验是,把材料分为金属性和非金属性两类,金属性材质,反射颜色中,应该体现出漫反射颜色的特点。非金属材质,反射颜色通常用不同程度的灰度即可。如果你留心观察钛金的表面反射,你会发现,即使光源是白色的,在钛金的反射中,它依然是黄色的。要实现这一点,就需要把反射颜色修改为黄色调。其它有色金属以此类推。还有一种特殊的材质就是珍珠,珍珠的反射也是有色调的。

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所以,我们一定要记住,Reflection color实际上包含两层意思,一层是指反射的强度,另一层是指反射的颜色。两者不要混淆了,尤其反射颜色不要忽视。还有一个问题,传统的技巧中,习惯在Reflection color的贴图中,加Falloff[衰减]贴图来实现Fresnel[菲涅尔]现象。这其实是过时的做法(早期3dsMax光线追踪材质的常用做法),因为现在的材质,大多数都提供了Fresnel Reflections[菲涅尔反射]选项,结合折射率来直接控制。

Reflection Glossiness[反射模糊]

反射模糊参数控制着反射的清晰/模糊,通常真实世界的对象,除了电镀金属(铬合金)、镜子等物体外,其余的对象都有不同程度的反射模糊。其实,反射模糊只是一个视觉现象,其原因是因为对象的表面不够光滑。换句话说,Reflection Glossiness[反射模糊]更准确的定义,应该是表面光滑度。数值为1时,表示表面完全光滑,这时反射的效果绝对清晰,如镜子一般。数值为0时,表示表面非常粗糙,反射模糊到几乎察觉不到,无限接近100%漫反射效果。不过,大多数情况下,反射模糊参数都没有必要低于0.3,过低的数值就接近完全没有反射的效果了。不同的参数效果如下图所示。

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Subdivs[细分]

当Reflection Glossiness[反射模糊]参数低于1时,VRay实际上就激活了分布式光线追踪计算方法,这种方法比起逆向式光线追踪要成倍的消耗系统资源。默认值8的意思就是说,原来要对一条光线进行追踪的话,现在就要乘以8。因为反射模糊了,需要更多的采样光线才能获得更加细腻的效果。通常,反射模糊值与细分值成反比,也就是反射越模糊,需要的细分值越高。效果如下图所示。这3张图的反射度和反射模糊都是一样的,仅细分值不同,注意模糊效果的细微差别。

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Use interpolation[使用插值]

VRay使用类似irradiance map[发光贴图]的高速缓存方案来加快模糊反射的渲染速度,这意味着,无需太高的Subdivs[细分]值,也可以获得平滑的模糊反射。

Highlight glossiness[高光模糊]

如果你的目标是创建真实质感的材质,我不建议解除Highlight glossiness[高光模糊]的锁定。也就是不要点击该参数右侧的L按钮,Highlight glossiness应该保持灰色文字显示,这表示它始终与Reflection Glossiness[反射模糊]使用同样的参数。

Fresnel reflections[菲涅尔反射]

菲涅尔是一个人的名字,他发现水面的反射有一种现象,视线垂直于水面的时候,水面主要呈现透明效果,而视线接近平行于水面时,水面主要呈现反射效果。也就是同一材质的表面,视线的角度不同,其反射效果也会有变化。这时最容易被初学者忽视的属性,也是最不易理解的属性。实际上,这个世界上所有的物质在反射光线的时候,都会出现菲涅尔现象,如下图所示。

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VRayMtl材质的默认效果

如果要获得真实的反射效果,除了激活菲涅尔反射,还必须配合正确的菲涅尔折射率,注意,不同于透明物体的折射率,这里指的是菲涅尔折射率。该参数必须大于1.01,否则不会获得正确的效果。下图显示了采用不同的菲涅尔折射率产生的效果,尤其注意观察,对象的边缘和中间,反射强度之间的变化。

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因为菲涅尔折射的资料太少,很多时候设置这个参数还是要靠经验,下面,给出一些常见材质的折射率,可以作为参考。

水:1.33

塑料:1.45

玻璃:1.5~1.8

钻石:2.4

金属:20~100

其他合成材料,如木材、石头、混凝土等:3~6

MAX Depth[最大深度]

在真实世界中,两个彼此相对的反射体,他们之间光线的相互反射次数是无穷的。但在计算机的世界里,每一次光线的反射都是需要消耗系统资源来运算的,所以,就不可能完全照搬真实世界。光线追踪的计算次数必须有所限制,以此来避免资源耗尽。MAX Depth[最大深度]的作用就是如此。当出现反射对象彼此相互反射时,反射光线追踪的最大深度达到设定值之后,则停止光线追踪,反馈Exit color[退出色],通常为黑色。该参数的默认值一般能满足大多数情况的需要。如果你需要确定地知道该参数设定为多少合适,不妨先把Exit color[退出色]设定为鲜艳的颜色,如图figure-12中的绿色,然后根据渲染结果来判断。具体如何判断呢?那就是,从渲染图像中看,反射对象表面不要出现明显的退出色,即使有,其像素也应调到不宜察觉为好。

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在上图中,左侧最大深度为1,反射一次后即停止,退出色面积太大,不可取。中间的最大深度为3,情况变得可以接受,但依然能见到成块的绿色,效果勉强可以接受,因为如果退出色是黑色的,你基本已无法判断差异了。右侧的最大深度为6,作为反射深度,这已是较高的值了。在两侧的斜向凹槽里,还有少量绿色的像素,但如不仔细看,已经察觉不出了。因此,我们就可以认为,最大深度不用大于6了。

Affect Channels [影响通道]

Color Only[仅颜色]:仅在颜色通道中计算反射效果。

Color alpha[颜色 阿尔法通道]:在颜色和阿尔法通道中计算反射效果。

All channels[所有通道]:所有通道都计算反射效果。

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这组参数用来控制透明材质的效果,也就是可以被光线穿透的对象材质。比如水、玻璃、钻石、透明塑料等等。

Refraction glossiness[折射模糊]

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当透明体的表面不再光滑的时候,其效果就是折射模糊,比如一块清晰地透明玻璃,透过它可以清楚地看到后面的情景,如果这块玻璃的表面用高压水枪喷射金刚砂打磨(磨砂玻璃的加工工艺),透过这块玻璃看后面的情景就会模糊。这就是所谓的折射模糊。上图显示了不同折射模糊的效果。

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