2017/06/06

以Maxwell製作寫實的玻璃杯

原文 / CREATING PERFECT GLASS
作者 / TONI FRESNEDO
編譯 / Hammer Chen

這篇使用Maxell算圖器說明如何產生寫實的玻璃。儘管不是V-Ray,且在某些觀念或是數值上相反,例如粗糙度ROUGHNESS。但是新版的V-Ray 3.5同樣也提供選項可以切換這種比較像PBR材質的名詞 - "Use roughness"。這樣不用在導入貼圖時(原本用在 glossiness上)還要將其反轉。這篇教學寫的很純粹,值得參考。




= = =以下為翻譯 = = = 
本週我們很榮幸將Realflow訓練專家 Toni Fresnedo加入部落格。 Toni是3ds Max和Maxwell Render非常有才華,有經驗的用戶,提供可視化服務以及遠程/在線培訓。 Toni住在在美麗的西班牙-巴塞隆納。 請上他的網頁Facebook頁面,查看他的精彩作品。 感謝Toni提供教程!
創造真實玻璃的關鍵在於反射與建模。 與所有的反光材料一樣,盡可能地使用真實的環境非常重要。 場景的照明也是至關重要的:HDRI可能是最好的選擇,儘管Maxwell的“物理天空”不應該被忽視。 並且重要的是始終用真實的厚度來對物體進行建模。Maxwell Render可以讓我們以非常快速,輕鬆的方式創建基本的玻璃(右圖)或是帶有細節的玻璃(圖像),這得感謝其材質編輯器和計算光線的方式。在本文中,我將解釋創建玻璃材料的步驟,從基本的玻璃開始,然後添加額外的細節以獲得更寫實的效果。

1. 開啟模擬球SIMBALL
Maxwell渲染器的一個組件是Maxwell Studio:一個具有完整3D環境的複雜場景編輯器。 Maxwell Studio包括專門用於測試任何類型的材料(包括透明和半透明材料,如玻璃)的範例場景(Simball場景)。 如果您不熟悉Studio,您可以參考以下預設介面分布圖,讓你更熟悉介面。 我還將為那些剛接觸Maxwell Studio的人添加功能註釋。
我們首先打開場景,到File > Library > scenes > simball > simball_v2.。 我們將已這個檔案作為製作的起點。

2. 創建新的材質球
要創建材質,請右鍵單擊“Materials”面板,然後選擇“New Material > Custom。 當新材質出現在列表中時,您可以右鍵單擊以重命名它。 該材質現在將在“Material Editor”中處於啟動狀態,但這並不會自動將其分配給物體。 要套用材質,請在“Object”面板中選擇“Test Object i”,然後右鍵單擊並選擇“Assign Material”,然後滾動到您提供新創建的材質的名稱。 或者,只需將新材質直接拖放到物體上。

3. 啟動MAXWELL FIRE
現在點擊Maxwell架上的FIRE按鈕,在浮動窗口中啟動Maxwell FIRE(交互式預覽渲染器)。 這將為您提供關於您將要對新材質進行的所有更改的即時反饋。 您還可以將主窗口面板切換到FIRE顯示屏,但我建議使用浮動窗口,因為這樣可以提供更多選項,並為主窗口中的其他屏幕元素釋放空間。

4. 設定反射係數Reflectance的顏色
在“材質編輯器”中的“BSDF屬性”卷展欄中,將“Reflectance 0”和“Reflectance 90”旁邊的色板更改為純黑色。 這些色板使您可以對來自表面的光線進行色調應用,並以瞥見角度反射。 當重新創建像珍珠這樣的對象時,這很有用。 通過將它們編輯成任何不飽和的顏色,如黑色,因此您不需要對反射進行色調,這就是您需要的玻璃。

5. 設定粗糙度ROUGHNESS
在“表面屬性”卷展欄中,將“粗糙度”的粗糙度設置為0到5之間,以獲得平滑光澤的玻璃,或將粗糙玻璃的粗糙度設置在5到30之間。 返回到“BSDF屬性”卷展欄中,通過設置透明度顏色樣本,選擇玻璃的整體顏色。 對於下面的第一個測試,我使用了HSV:33/224/210。 透光度在透過透明材料時控制光線的顏色。 透光樣本表示當光達到衰減距離時的顏色。 我們下一步進行操作。

6. 設定衰減(ATTENUATION )距離
你會注意到材質看起來不透明。 這是因為衰減距離設置得非常低,這意味著光線不會深入到材質中。 如果增加此值,則允許光線進一步穿透,透明度就會增加。 為了我們的目的,我們可以將衰減設置為約3cm的值(將數值設置為3,並在單位下拉列表中選擇CM)。

7. 更多關於衰減的設定
衰減距離定義了在被吸收時光穿透入物體的深度。 對於純淨,乾淨,透明的眼鏡,使用較長的衰減距離,具有很少的著色(光線很少吸收),對於更明顯有色眼鏡必須設定短衰減距離。

8. 最終設置
啟動Force Fresnel。 這樣可以確保使用Fresnel方程來計算材料反射和折射的光。 這確保結果物理上正確。Nd field設置材料的折射率(IOR)。 輸入正在創建的玻璃類型的正確IOR值。 玻璃的範圍從1.5到1.6,但在這種情況下,我們將使用1.517的值。 你現在應該有一個基本的玻璃材材質 看起來像下圖。

9. 舊化玻璃
為了模仿上面顯示的老式瓶子的老化,您需要創建一個細微划痕的圖案。 您可以使用紋理貼圖來做到這一點。 將這張圖分配到Roughness通道,凹凸通道或兩者; 我們將使用一個簡單的凹凸貼圖。 在“BSDF屬性”卷展欄上,到“凹凸”插槽,並將凸度強度設定為3並分配合適的紋理貼圖(可在帖子結尾處下載此貼圖)。

10 添加文字
要添加凸起的字體,可以使用displacement位移貼圖。 返回到材質編輯器中,向材質結構添加一個Displacement組件,並使用“Map field”套用一個適合的灰階高度圖 代表瓶子上的字母(你可以在帖子結尾處下載)。 將類型設置為預先細分Pretessellated。 這意味著網格開始算圖前會先進行細分 產生displacement。

11. 理解位移貼圖
在Pretesellated模式下,網格在渲染開始之前被細分和移位。 這需要更多的RAM,但是一旦將場景的幾何體加載到內存中,渲染會比使用“On The Fly”選項快得多,該選項在渲染時執行網格的細分和移位。 這需要較少的RAM - 這個功能對於非常大的場景會很需要 - 但會增加渲染時間。 一般來說,最好只能在e On The Fly模式下使用較小的位移。

12. 設定細分SUBDIVISIONS
將細分值設置為12,並將“細分方法”設置為“Flat”。 將偏移設置為0(此參數決定紋理上的灰度值表示零位移)。 啟用平滑,並將UV插值設置為Edges and Corners。 最後,在HeightMap屬性卷展欄中,將Height設置為0.3 cm。 就是這樣! 如果您看到Maxwell FIRE浮動窗口,您應該看到您已經創建了一個現實的複古玻璃材料。

更好的置換貼圖(DISPLACEMENT)
獲取正確的貼圖解析度。 使用大於8-bit的紋理位移貼圖,以避免最終渲染中的條紋問題:16-bit的圖片會更完美。 另外,請記住,當使用displacement時,維持低RAM消耗的關鍵是找到原始mesh密度和渲染時套用的細分數量 這兩者之間的平衡。 如果您的原始mesh太粗糙,則渲染器將被強制應用大量細分以適應您之前所有的細節,從而導致記憶體不足的風險。 文末可下載displacement貼圖

[延伸閱讀]
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