Когато говорим за матови материали и как да ги оцветим, навлизаме в територия, където се сливат 3D енджини, рендери, редактори на материали и дори 2D артистични работни процеси. Общата цел е да се контролира светлината, без материалът да стане твърде лъскав или отразяващ.запазвайки правдоподобни сенки и чисто четене на обема.
Тази статия обединява и реорганизира, с практичен подход, знания от различни среди (Unreal Engine, Blender, V-Ray, Rhino и техники за дигитална илюстрация), така че да можете да овладеете... корекции на засенчването в матови материали Без да се губите сред панели и параметри. Ще видите физически концепции, трикове за засенчване, специфични конфигурации и типични проблемни случаи, винаги с реалистични решения за съвременен работен процес.
Ключови понятия: какво е „матово“ и как реагира на светлината
Матовият материал се възприема като притежаващ малко или никакво огледално качество; неговата индивидуалност се крие в дифузията му: Той абсорбира част от спектъра и отразява останалата част в широки граници.На визуално ниво, показва „собствения“ цвят на обекта с минимални акценти и сенки, които описват формата без разсейване.
Физическата основа, която трябва да се запази, е разграничението между дифузно и огледално отражениеДифузната светлина разпространява светлинната енергия в много посоки (креда, хартия, гипс), докато огледалната светлина концентрира отражението в лоб по нормалата. В матовите материали дифузният компонент преобладава, въпреки че почти всички реални материали запазват известна огледална светлина.
За контрол на дифузната част в двигателите и редакторите има модели за засенчване, като например варианти на Lambert, Oren-Nayar или Toon. Ламбърт е простият класически подходОрен-Наяр добавя „микроскопична грапавост“ за по-реалистични пастели; Toon очертава светли и тъмни области с повече или по-малко плавни преходи, полезно, ако търсите стилизация.
В огледалната част, ако целта е да се поддържа матов вид, е препоръчително да се намали, омекоти или деактивира. Модели тип Фонг, Кук-Торънс, Блин, УордИсо или Туун Те определят размера, твърдостта и формата на блясъка; при матовите покрития те или се притъпяват, или се оставят с ниска твърдост и неутрален цвят.
Blender: Панели и параметри за контролиран мат
Blender централизира материалите в бутоните за засенчване със специални подраздели. Прегледът ви помага да визуализирате крайния резултат. Изберете примитив, активирайте анти-алиасинг в прегледа, ако е необходимо и проверете как цветът реагира при промяна на основните плъзгачи и вижте безплатни програми за 3D рендериране.
В „Връзки и канал“ създавате и управлявате материали: можете да използвате повторно, дублирате или „премахвате“ препратки. Номерираният бутон показва колко обекта споделят материала и X премахва присвояванетоКолата автоматично назовава устройството, а F налага „фантомен потребител“, така че материалът да не се изтрива, ако никой не го използва.
Конвейерът включва ключови превключватели: Halo (преобразува върховете в ореоли), ZTransp (прозрачност без проследяване на лъчи, бързо, но не физическо), Full OSA (пълно анти-алиасинг), Wire (режим на проводник), Radio (включва го в радиосървис), Only Cast (проектира само сянка), Traceable (участва в проследяване на лъчи) и Shadbuf (брои в карти на сенките). За „чисти“ пастели, само Cast и Shadow/TraShadow могат да бъдат решаващи за композицията..
Ореолите ви позволяват да симулирате светкавици, подобни на лещи: когато Halo е активиран, се появяват корекции за размер, твърдост, добавки и компоненти като линии, пръстени или звезди. Ореолите обикновено не се използват за конвенционални матови материали.Но познаването им предотвратява изненади, ако активирате предварително зададени настройки.
Разделът „Материали“ съдържа основните елементи: основен цвят, прозрачност и основно рендиране. Има инструменти за копиране и поставяне на свойства между материали и бутони за поведение, като например „Безсенков“ (без светлини или сенки, плосък цвят). Ако искате мат, който „поема“ сенки, Shadeless трябва да е изключен..
Blender дефинира три цвята: Col (дифузен), Spe (огледален) и Mir (огледално отражение). Можете да ги регулирате с RGB или HSV; Alpha управлява непрозрачността. За матови покрития типичният подход е Ниска или неутрална Spe и бял Mir, ако не търсите отражения, въпреки че с PBR ще го модулирате чрез Roughness (Грубост) и Metallic (Металик).
В дифузните шейдъри, Lambert е бърз и стабилен; Oren-Nayar добавя грапавост с Rough; Toon предлага дефинирани ръбове (Size и Smooth). В реалистичните матове, Орен-Наяр обикновено предлага допълнителна цена за материали като гипс или плат.При огледалните покрития, Phong, CookTorr, Blinn, Toon и WardIso контролират формата и интензитета на блясъка; при матово покритие намалете или изключете огледалния ефект, за да не „разчупите“ визията.
Други много полезни контроли: Shadow (получаване на сенки), TraShadow (сенки с прозрачност), OnlyShadow (показва само сенки, златни за композитинг) и Emit (излъчване от дифузен цвят). OnlyShadow е класика за наслагване на компютърна графика върху реален фон. без геометрията да е видима.
В „Mirror Transp“ отраженията са групирани по проследяване на лъчите и прозрачност: ако активирате Ray Mirror или Ray Transp, това контролира индекса на отражение и алфа. Физическата прозрачност предполага IOR (индекс на пречупване): 1.0 за липса на пречупване, 1.33 за вода и ~1.5 за стъкло. В чиста матова тъкан не е необходимо пречупванеНо ако правите матирано стъкло, тогава ще ви е интересно.
Параметърът „Дълбочина“ ограничава отскоците на лъчите за отражение/прозрачност: по-високи, по-скъпи. Fresnel и Fac модулират колко се увеличава ефектът при ъгли на плъзгане; Gloss размива отраженията/прозрачността, а Samples регулира шума. Ако увеличите блясъка под 1.0, ще получите повече матови отражения., за сметка на времето за рендериране.
SSS (Подповърхностно разсейване) симулира светлина, която филтрира и отскача от повърхност (кожа, мрамор, мляко). Изисква прецизни сенки; в органичните повърхности може да бъде ключово за избягване на „пластичност“. Активирайте го, когато търсите мек обем с кожа или кола маска., с полезни предварително зададени настройки и внимателно настройвайте скалите.
Съвет за моделиране: Ако правите стъкло или прозрачни твърди тела, използвайте затворена геометрия. „Безкрайните“ равнини, използвани за симулиране на кристали, нарушават пречупването и изглежда сякаш всичко зад него е стъкло; за прозорец е по-подходящ мащабиран куб с дебелина.
Unreal Engine: „неосветени“ материали, които приемат сенки
В UE4/UE5 е обичайно да се създава „матов“ материал само с емисионен източник на светлина, свързан за визия тип „туун“ или за обекти без директно осветление. Предизвикателството възниква, когато искате този материал получава проектирани сенки без да се активира дифузното осветление тип Ламбърт, което би съсипало стила.
Има няколко жизнеспособни подхода. Най-директният е да се изчисли терминът на сянка и да се умножи по Emissive, сякаш е „слой на сянка върху цвета“. Това се постига чрез улавяне на фактора на сянката с помощта на възли на сцената или текстури. и модулирането му спрямо албедото, което получавате от Emissive. Подобно е на трика, използван във фотограметрията: наслагване на потъмняваща маска, като същевременно се зачита фонът.
Ако вашият тръбопровод е Toon, можете да комбинирате прагове на светлината с маската на сянка, за да поддържате остри ръбове. Избягвайте инжектирането на традиционна дифузна светлина и вместо това, работи в домейна след засенчване на самия материалпринудително умножаване на сенките върху Emissive. В някои проекти се използват Light Functions или специален shadow pass за подаване на неосветени материали.
Забележка за съвместимост: Някои проекти се поддържат на по-стари версии (напр. 4.15) поради промени във възлите (имаше случаи на странно поведение с OneMinus в 4.17). Ако откриете артефакти във веригата от възлиВалидирайте резултата си във версията, за която знаете, че Toon pipeline работи, и мигрирайте, използвайки A/B тестване.
V-Ray: Matte/Shadow с цветно картографиране и фонове
Класическата „равнина за улавяне на сянка“ за композиране с фон изисква добре настроен VRayMtlWrapper (или еквивалентен матов материал); за подробности относно постпродукцията вижте професионални сенки в рендеритеПовтарящият се проблем е, че При линейно цветно картографиране всичко си пасва, но при експоненциално картографиране се появяват сиви ореоли.Равнината изчезва или фонът се оцветява, когато включите/изключите опции като „Влияние върху фона“.
Практически съвети за работа с матово покритие с експоненциално действие: Използвайте VRayMtlWrapper с активирано матово покритие, включени „сенки“ и „въздействие върху алфа канала“, ако искате сенките да се намират в алфа канала. Помислете за „въздействие върху фона“ само ако наистина искате това. фонът получава затихване на сенкитеАко търсите необезпокояван фон, деактивирайте го и заснемете сянката чрез алфа или чрез елемент за рендериране на сянка.
Експоненциалното картографиране компресира динамичния диапазон и повдига „крака“ на сянката, откъдето идва и млечносивият цвят. За да се смекчи това, опитайте „Не влияйте на цветовете (само адаптация)“ В „Цветно картографиране“ коригирайте нивото на сянката на обвивката и калибрирайте общата експозиция. Ако кадърът оставя сив оттенък, проверете дали основният му материал не добавя цвят (задайте го на неутрално) и коригирайте „Получаване на GI/Генериране на GI“ според вашето намерение, така че кадърът да не замърсява или преекспонира изображението.
Ако коригирате параметрите на равнината в System и видите същия симптом, това обикновено е признак за конфликт между цветното картографиране и матовата обвивка. Разделяй и владей: деактивирай GI, провери shadow pass, валидирай алфатаНадежден подход е да се направят отделни пасове: красота без кадър и сенки в отделен елемент, а след това композиране в постпродукцията.
Rhino: матови материали, PBR и текстури от панела
В Rhino, панелът „Материали“ контролира цвета, покритието, прозрачността, текстурите и релефа на това, което вграденият енджин рендира. Съдържанието (материали, среди и текстури) може да бъде скрито с помощта на плъгини или скриптове, а също така се управлява в... Библиотеки, които можете да плъзгате между сесиите.
Панелът с инструменти ви позволява да създавате нови материали: от съществуващ, микс, персонализиран материал, двустранен материал, емисионен материал, скъпоценен камък, стъкло, метал, боя, PBR, изображение, гипс, пластмаса или от браузъра на типове. Има функция за търсене по име, бележки и етикети, меню с инструменти и помощ. Миниатюрите показват индикатори (използвано при селекция, използвано извън селекция, липса на външен образ и др.).
Често срещани действия с миниатюри: контекстно меню с десен бутон, плъзгане за пренареждане, копиране с Ctrl, препращане с Alt, двойно щракване за редактиране на плаващи миниатюри. Всеки запис има име, което може да се редактира. и опции според вида.
Смес от материали: Съдържа два подматериала, комбинирани с количество смес. Можете да добавяте/премахвате, активирате/деактивирате всеки подматериал и Разгледайте папката за нови типовеПолезен е за плавни преходи между слоевете (например боя + прах).
Персонализиран материал (по подразбиране бял, матов, без отразяваща способност или прозрачност): дифузен цвят, гланцово покритие (от матово до гланцово), отразяваща способност, прозрачност и IOR (Interface Origin - индуцирана резонансна структура), когато има прозрачност. Включва типична таблица на IOR (празен 1.0, въздух 1.00029, лед ~1.309, вода 1.33, стъкло ~1.52–1.8, изумруд 1.57, рубин/сапфир 1.77, диамант 2.417).
Текстури: цвят, прозрачност, релеф/нормал и среда. Поддържани формати: без прозрачност (JPEG/JFIF, BMP) и с прозрачност (DDS, HDR/HDRi, EXR, PNG, TIF/TIFF, TGA). Можете да включвате/изключвате текстурата и да регулирате нейната стойност с директно въвеждане или плъзгане.
В режим „релеф/нормален“, текстурите добавят детайли, без да променят мрежата. В режим „среда“ използвайте сферични проекционни изображения (ъглова карта или светлинна сонда) за правдоподобни отражения; другите проекции изкривяват изображението. В напредналсамоосветяване (дифузно със сенки и засенчване), френелова отражателна способност, алфа прозрачност (растерно изображение), полиране на отраженията, прозрачна яснота и цвят на емисията.
Двустранно: позволява присвояването на различни материали на предната и задната страна на обекти без дебелина (повърхности, тънки мрежи). Много практично върху чаршафи, тънки тъкани или плакати.
Емисия: материал, който преобразува обекта в източник на светлина (цвят с Келвинова скала и интензитет). Полезно за екрани или неонови светлини с фин контрол.
Скъпоценни камъни: избор на камъни с предварително зададени настройки; „Стъкло“: цвят, чистота и IOR; „Метал“: цвят, полировка и някои ограничени релефни текстури; „Боя“: дифузен цвят и блясък (който регулира Френел и полировката). Да Той е матов, неотразяващ, без текстура и с конфигурируем цвят. „Пластмаса“ позволява цвят, отражателна способност, полировка, прозрачност, яснота и опростен релеф.
PBR: интегрира физически методи в един материал. Опции за основен цвят, грапавост (от остра до дифузна), непрозрачност и детайли за активиране/деактивиране на шейдъри. Можете да добавяте PBR текстури и ги съпоставете с всеки жлеб; грапавостта контролира гладкостта на материала (не забравяйте да инвертирате картите, ако резултатът го изисква). Има също така индекс на пречупване, грапавост на пречупване, алфа (видимост) и множител на осветеността.
Материал „Изображение“: име, растерно изображение (опция за сиви скали), преглед, премахване на текстура, прозрачност (използване на алфа или цветна маска). Rhino не използва прозрачност с JPEG/PCX/BMPИзберете формати с алфа канал за чисто изрязване.
Управление и команди: запазване/споделяне в библиотеки; опции от командния ред за показване на панел, добавяне, изтриване, преименуване, промяна, дублиране, зареждане/запазване от файл и присвояване към обекти или слоеве (също рекурсивно в блокове). Има разширени опции за разрешаване на конфликти на имена между поставени/импортирани модели.
2D илюстрация: Как да „мислите математически“ в засенчването си
В дигиталната живопис матовите материали се изграждат със слоеве и режими на смесване, които емулират физическото: дифузно доминиращо, огледално-заглушено и... сенки, които описват формата без блясъкТипичният работен процес започва с линейна графика, базови цветове върху слой и неутрален сив фон (той отпуска очите и помага при оценката на цветовете). Консултирайте се с ръководство за рисуване на линии и форми.
За да поставите сенки, мислете в 3D, дори ако рисувате в 2D: дефинирайте източник на светлина преди засенчванеСъздавайте миниатюри, като експериментирате с: осветление отгоре (на открито по обяд), фронтално осветление (неутрално и недраматично), странично осветление (половината лице в сянка), осветление отгоре (зловеща атмосфера), задно осветление (епично), диагонално/ъглово осветление (естествено и универсално).
Слоевете със сенките обикновено са настроени на Умножение и са изрязани до основните цветове. С текстурирана четка можете да създадете остри ръбове и след това да ги усъвършенствате с мек аерограф. варираща по твърдост в зависимост от разстоянието и размера на източникаЗаключва прозрачните пиксели, за да оцвети сянката, без да губи маската.
Цвят на сянката: повече от опростеното правило „топла светлина, студена сянка“, помислете в относително сравнение: Ако светлината е топла, сянката ще бъде по-хладна от осветените области.И обратното. За жълто слънце, ненаситен неутрален син цвят на сянка е много добър.
Хвърлени сенки: В допълнение към потъмняването на обемите, добавете проектирани сенки между елементите (коса на лицето, глава на рамото). Можете да създадете сянка на тялото, като дублирате и изравнявате линейната графика и основата, като заключите прозрачността, запълване с неутрален цвят и прилагане на Гаусова функция; воала, бърза маска, която ще продаде контакт със земята или с околната среда.
Околна светлина и затъмнение: околната среда запълва сенките с цвят (небе, стени, близки обекти). На практика можете да добавите слой над сенките с ниска непрозрачност в нормален режим и да го нарисувате в „небесно синьо“ или да го направите в същия слой Multiply със синкав цвят и аерограф. Затворените зони не получават нито слънчева светлина, нито околен въздух и те ще бъдат най-тъмните (затворени гънки, празнини под припокривания).
Подповърхностно разсейване и светлинно разсейване: При силна светлина, ръбовете на сенките могат да се наситет от проникваща и филтрираща светлина (червеникава кожа, фини тъкани). Нарисувайте тези „светлинни разсейвания“ с твърда четка за ръбове и мека четка за широки акценти. но ги запазете на места с пряка светлина за да се избегне отмиване на общия контраст.
Директно осветление: Ако източникът на светлина е интензивен, използвайте слой светлини в режим Screen за меко осветление или Glow Dodge за мощни изблици на светлина. Обикновено запазвам допълнителни акценти за очи или акценти с прожектори. запазвайки останалата част матова за да се избегне загуба на материална кохерентност.
Финални щрихи: контролирайте дълбочината чрез обезцветяване и омекотяване на отдалечени области и прецизирайте фокусната точка с повече детайли в осветените зони. Можете да оцветите линейното изображение в области с пълна слънчева светлина, за да омекотяване на контураИзберете твърди или меки ръбове в зависимост от материала: дебелите якета изискват по-малко остри сенки, отколкото например острия ръб на проектирана сянка върху брадичката.
Най-добри практики за постоянен партньор
– Поддържайте огледалното осветление слабо или изключено, освен ако материалът не го изисква; ако има яркост, нека бъде такава широка и ниска интензивност (Висока грапавост в PBR). – Прегледайте алфа и сенчестите проходи при композиране; разделянето на красотата и сенките осигурява хирургически контрол. – Приоритизирайте умножените сенки за маскари в „неосветени“ потоци.
– При агресивно (експоненциално) цветово картографиране, валидирайте нивото на черното и обмислете опции като „Не засягай цветовете“. Компресията на диапазона може да измие сенките– При PBR измервайте грапавостта внимателно: малки промени значително променят „матовото“ отчитане. – Избягвайте ZTransp за физическа рефракция; използвайте го само ако скоростта е по-важна от точността.
– В сцени с SSS, измерете радиуса на разсейване; преекспонираният SSS може да изглежда „восъчен“. – Ако имате нужда „само от сенки“, разчитайте на Само сянка/Само роли и матови обвивки. – В Toon композирайте прага на светлината и маската на сянка, за да запазите стила, без да включвате Lambert.
Това пътешествие ви предоставя пълен набор от инструменти: от модели на дифузно отражение и контрол на сенките в Blender, до неосветени материали със сенки в Unreal, матови обвивки във V-Ray, които не развалят фона дори с експоненциално разпределение, до управление на материали и PBR в Rhino и обемно мислене в 2D. Когато усвоите как и къде да умножавате сянката, кои параметри изключват огледалния ефект и как цветното картографиране променя чернотоМатовият материал става предвидим и елегантен във всеки конвейер.
