Keď hovoríme o matných materiáloch a o tom, ako ich tieňovať, vstupujeme do oblasti, kde sa stretávajú 3D enginy, renderery, editory materiálov a dokonca aj 2D umelecké pracovné postupy. Spoločným cieľom je kontrolovať svetlo bez toho, aby sa materiál stal príliš lesklým alebo reflexným.zachovanie uveriteľných tieňov a čistého čítania objemu.
Tento článok spája a reorganizuje s praktickým prístupom znalosti z rôznych prostredí (Unreal Engine, Blender, V-Ray, Rhino a techniky digitálnej ilustrácie), aby ste ich zvládli. úpravy tieňov v matných materiáloch Bez toho, aby ste sa stratili medzi panelmi a parametrami. Uvidíte fyzikálne koncepty, triky tieňovania, špecifické konfigurácie a typické problémové prípady, vždy s realistickými riešeniami pre moderný pracovný postup.
Kľúčové pojmy: čo je „matný“ povrch a ako reaguje na svetlo
Matný materiál sa vníma ako materiál s malou alebo žiadnou zrkadlovou kvalitou; jeho charakter spočíva v jeho difúzii: Absorbuje časť spektra a zvyšok široko odrážaNa vizuálnej úrovni zobrazuje „vlastnú“ farbu objektu s minimálnymi odleskami a tieňmi, ktoré opisujú tvar bez rušivých prvkov.
Fyzický základ, ktorý by sa mal zachovať, je rozdiel medzi difúzny a zrkadlový odrazDifúzne svetlo šíri svetelnú energiu mnohými smermi (krieda, papier, sadra), zatiaľ čo zrkadlové svetlo sústreďuje odraz v laloku pozdĺž kolmice. V matných materiáloch prevláda difúzna zložka, hoci takmer všetky skutočné materiály si zachovávajú určité zrkadlové svetlo.
Na ovládanie difúznej časti v engine a editoroch existujú tieňovacie modely, ako napríklad varianty Lambert, Oren-Nayar alebo Toon. Lambert je jednoduchý klasický prístupOren-Nayar pridáva „mikroskopickú drsnosť“ pre realistickejšie podklady; Toon vymedzuje svetlé a tmavé oblasti s viac či menej plynulými prechodmi, čo je užitočné, ak hľadáte štylizáciu.
V zrkadlovej časti, ak je cieľom zachovať matný vzhľad, je vhodné ho redukovať, zjemniť alebo deaktivovať. Modely typu Phong, Cook-Torrance, Blinn, WardIso alebo Toon Ovládajú veľkosť, tvrdosť a tvar lesku; v matných povrchoch sú buď zmatnené, alebo majú nízku tvrdosť a neutrálnu farbu.
Blender: Panely a parametre pre riadenú matnosť
Blender centralizuje materiály v tieňovacích tlačidlách s vyhradenými podzáložkami. Náhľad vám pomôže vizualizovať konečný výsledok. Vyberte primitív, v prípade potreby povoľte v náhľade vyhladenie a skontrolujte, ako farba reaguje pri zmene základných posuvníkov bezplatné programy na 3D renderovanie.
V časti „Prepojenia a kanál“ vytvárate a spravujete materiály: môžete opätovne použiť, duplikovať alebo „odpojiť“ referencie. Číslované tlačidlo označuje, koľko objektov zdieľa materiál a X odstráni priradenieAuto automaticky pomenuje zariadenie a F vynúti „ghost user“ (duchého používateľa), aby sa materiál nevymazal, ak ho nikto nepoužíva.
Pipeline obsahuje kľúčové prepínače: Halo (konvertuje vrcholy na halo), ZTransp (priehľadnosť bez sledovania lúčov, rýchla, ale nie fyzická), Full OSA (úplné vyhladzovanie), Wire (režim drôtu), Radio (zahŕňa ho do rádiosity), Only Cast (premieta iba tieň), Traceable (zúčastňuje sa sledovania lúčov) a Shadbuf (započítava sa do map tieňov). Pre „čisté“ matné vrstvy môžu byť v kompozícii rozhodujúce iba odtiene Cast a Shadow/TraShadow..
Halo efekty umožňujú simulovať záblesky podobné šošovkám: po aktivácii Halo efektu sa zobrazia úpravy veľkosti, tvrdosti, prísad a komponentov, ako sú čiary, krúžky alebo hviezdy. Halo sa zvyčajne nepoužíva pre bežné matné materiály.Ich znalosť však zabráni prekvapeniam, ak aktivujete predvoľby.
Karta Materiál obsahuje základné prvky: základnú farbu, priehľadnosť a základné vykresľovanie. Nájdete tu nástroje na kopírovanie a vkladanie vlastností medzi materiálmi a tlačidlá správania, ako napríklad Beztieňový režim (žiadne svetlá ani tiene, plochá farba). Ak chcete matný povrch, ktorý „prijíma“ tiene, mali by ste vypnúť funkciu Shadeless..
Blender definuje tri farby: Col (difúzna), Spe (zrkadlová) a Mir (zrkadlový odraz). Môžete ich upraviť pomocou RGB alebo HSV; Alpha riadi nepriehľadnosť. Pre matné povrchy je typický prístup Nízka alebo neutrálna rýchlosť a biely Mir, ak nehľadáte odrazy, hoci s PBR ho budete modulovať pomocou Drsnosti a Metaliky.
V difúznych shaderoch je Lambert rýchly a stabilný; Oren-Nayar pridáva drsnosť pomocou funkcie Rough (Hrubý); Toon ponúka definované hrany (Veľkosť a Hladký). V realistických matných povrchoch, Oren-Nayar zvyčajne ponúka príplatok za materiály ako sadra alebo látka.V prípade lesklých povrchových úprav Phong, CookTorr, Blinn, Toon a WardIso ovládajú tvar a intenzitu lesku; pri matnej povrchovej úprave znížte alebo vypnite lesklý efekt, aby sa vzhľad „nenarušil“.
Ďalšie veľmi užitočné ovládacie prvky: Shadow (príjem tieňov), TraShadow (tiene s priehľadnosťou), OnlyShadow (zobrazuje iba tiene, zlatú pre kompozíciu) a Emit (vyžarovanie z difúznej farby). OnlyShadow je klasika na prekrývanie počítačovej grafiky na skutočnom pozadí. bez toho, aby bola viditeľná geometria.
V režime „Mirror Transp“ sú odrazy zoskupené podľa sledovania lúčov a priehľadnosti: ak aktivujete Ray Mirror alebo Ray Transp, ovláda sa index odrazu a alfa. Fyzikálna priehľadnosť znamená IOR (index lomu): 1.0 pre žiadny lom, 1.33 pre vodu a ~1.5 pre sklo. V čistej matnej vrstve nepotrebujete lom svetlaAle ak vyrábate matné sklo s mliečnym povrchom, tak vás to bude zaujímať.
Parameter Hĺbka obmedzuje odrazy lúčov pre odraz/priehľadnosť: čím vyššie, tým drahšie. Fresnelovo číslo a Fac modulujú, o koľko sa efekt zvyšuje pri uhloch kĺzania; Lesk rozmazáva odrazy/priehľadnosť a Vzorky upravujú šum. Ak zvýšite lesk pod 1.0, získate viac matných odrazov., za cenu času vykresľovania.
SSS (podpovrchový rozptyl) simuluje svetlo, ktoré filtruje a odráža sa od povrchu (koža, mramor, mlieko). Vyžaduje si presné tiene; v organických matných materiáloch môže byť kľúčom k vyhnutiu sa „plasticite“. Aktivujte ho, keď hľadáte jemný objem s pokožkou alebo voskom., s užitočnými predvoľbami a opatrne upravujte mierky.
Tip na modelovanie: Ak vyrábate sklo alebo priehľadné pevné telesá, použite uzavretú geometriu. „Nekonečné“ roviny používané na simuláciu kryštálov narúšajú lom svetla a vyzerá to, akoby všetko za ním bolo sklo; pre okno je lepšia zmenšená kocka s hrúbkou.
Unreal Engine: „neosvetlené“ materiály, ktoré akceptujú tiene
V UE4/UE5 je bežné vytvárať „matný“ materiál s pripojeným iba emisným zdrojom svetla pre vzhľad kresleného filmu alebo pre objekty bez priameho osvetlenia. Výzva nastáva, keď chcete že materiál prijíma premietané tiene bez aktivácie difúzneho osvetlenia typu Lambert, ktoré by narušilo štýl.
Existuje niekoľko schodných prístupov. Najpriamejším je vypočítať člen tieňa a vynásobiť ho v Emissive, akoby to bola „vrstva tieňa na vrchu farby“. Toto sa dosiahne zachytením faktora tieňa pomocou uzlov scény alebo textúr. a moduláciou podľa albeda, ktoré získate z funkcie Emissive. Je to podobné triku používanému vo fotogrametrii: prekrytie tmaviacej masky s rešpektom k pozadiu.
Ak je váš kanál typu Toon, môžete kombinovať svetelné prahy s tieňovou maskou, aby ste zachovali ostré hrany. Vyhnite sa vstrekovaniu tradičného difúzneho svetla a namiesto toho... funguje v doméne samotného materiálu po zatienenívynútenie násobenia tieňov na Emissive. V niektorých projektoch sa na podávanie neosvetlených materiálov používajú svetelné funkcie alebo špeciálny tieňový priechod.
Poznámka ku kompatibilite: Niektoré projekty sú udržiavané na starších verziách (napr. 4.15) kvôli zmenám uzlov (vo verzii 4.17 sa vyskytli prípady zvláštneho správania OneMinus). Ak zistíte artefakty v reťazci uzlovOverte svoj výsledok vo verzii, v ktorej viete, že Toon pipeline funguje, a migrujte pomocou A/B testovania.
V-Ray: Podklad/Tieň s mapovaním farieb a pozadím
Klasická „rovina zachytávajúca tieň“ pre kompozíciu s pozadím vyžaduje dobre nastavený VRayMtlWrapper (alebo ekvivalentný matný materiál); podrobnosti o postprodukcii nájdete v profesionálne tiene v renderochOpakujúcim sa problémom je, že Pri lineárnom mapovaní farieb všetko do seba zapadá, ale pri exponenciálnom mapovaní sa objavujú sivé halo.Rovina zmizne alebo sa pozadie zafarbí, keď zapnete/vypnete možnosti ako Ovplyvniť pozadie.
Praktické tipy na vytvorenie efektu matte s exponenciálnou grafikou: Ak chcete, aby sa tiene zobrazovali v alfa kanáli, použite VRayMtlWrapper so zapnutou matnou grafikou, zapnutými tieňmi a funkciou „Ovplyvniť alfa“. Ak chcete, aby sa tiene zobrazovali v alfa kanáli, zvážte možnosť „Ovplyvniť pozadie“. pozadie dostáva útlm tieňaAk hľadáte nerušené pozadie, vypnite ho a zachyťte tieň pomocou alfa kanála alebo prvku vykreslenia tieňa.
Exponenciálne mapovanie komprimuje dynamický rozsah a zvyšuje „nohu“ tieňa, teda mliečne sivú. Aby sa to zmiernilo, skúste „Neovplyvňovať farby (iba adaptácia)“ V časti Mapovanie farieb upravte úroveň tieňov obalu a kalibrujte celkovú expozíciu. Ak záber zanecháva sivý odtieň, skontrolujte, či jeho základný materiál nepridáva farbu (nastavte ho na neutrálnu hodnotu) a upravte možnosť „Prijať GI/Generovať GI“ podľa svojho zámeru, aby záber nekontaminoval ani nepreexponoval obrázok.
Ak upravíte parametre roviny v systéme a uvidíte rovnaký príznak, zvyčajne ide o konflikt medzi mapovaním farieb a obalom matnice. Rozdeľ a panuj: vypnite GI, skontrolujte tieňový priechod, overte alfaRobustnou cestou je použiť oddelené zábery: krásu bez záberu a tiene v samostatnom prvku a potom ich skomponovať v postprodukcii.
Rhino: matné materiály, PBR a textúry z panelu
V Rhine panel Materiály ovláda farbu, povrchovú úpravu, priehľadnosť, textúry a reliéf toho, čo vstavaný engine vykresľuje. Obsah (materiály, prostredia a textúry) je možné skryť pomocou pluginov alebo skriptov a spravuje sa aj v... Knižnice, ktoré môžete presúvať medzi reláciami.
Panel nástrojov umožňuje vytvárať nové materiály: z existujúceho materiálu, zmesi, vlastného materiálu, obojstranného materiálu, emisného materiálu, drahokamu, skla, kovu, farby, PBR, obrázka, sadry, plastu alebo z prehliadača typov. K dispozícii je funkcia vyhľadávania podľa názvu, poznámky a značky, ponuka nástrojov a pomocník. Miniatúry zobrazujú indikátory (použité pri výbere, použité mimo výberu, nedostatok externého obrazu atď.).
Bežné akcie s miniatúrami: kontextové menu s kliknutím pravým tlačidlom myši, presunutím zmena poradia, kopírovanie s Ctrl, odkaz s Alt, dvojité kliknutie pre úpravu plávajúcich miniatúr. Každý záznam má upraviteľný názov. a možnosti podľa typu.
Zmes materiálov: Obsahuje dva podmateriály kombinované množstvom zmesi. Každý podmateriál môžete pridať/odobrať, aktivovať/deaktivovať a Preskúmajte priečinok a nájdite nové typyJe užitočný pre plynulé prechody medzi vrstvami (napr. farba + prášok).
Vlastný materiál (predvolene biely, matný, bez odrazivosti alebo priehľadnosti): difúzna farba, lesklý povrch (z matného na lesklý), odrazivosť, priehľadnosť a IOR, ak je priehľadnosť prítomná. Zahŕňa typickú tabuľku IOR (prázdny 1.0, vzduch 1.00029, ľad ~1.309, voda 1.33, sklo ~1.52–1.8, smaragd 1.57, rubín/zafír 1.77, diamant 2.417).
Textúry: farba, priehľadnosť, reliéf/normál a prostredie. Podporované formáty: bez priehľadnosti (JPEG/JFIF, BMP) a s priehľadnosťou (DDS, HDR/HDRi, EXR, PNG, TIF/TIFF, TGA). Textúru môžete zapnúť/vypnúť a upraviť jej hodnotu s priamym vstupom alebo ťahaním.
V režime reliéf/normál textúry pridávajú detaily bez zmeny siete. V režime prostredia použite sférické projekcie (mapu uhlov alebo svetelnú sondu) pre uveriteľné odrazy; iné projekcie skresľujú. V pokročilomSamoosvetlenie (difúzne s tieňmi a tieňovaním), Fresnelova odrazivosť, alfa priehľadnosť (bitová mapa), leštenie odrazov, transparentná jasnosť a emisná farba.
Obojstranné: umožňuje priradiť rôzne materiály predným a zadným plochám objektov bez hrúbky (povrchy, tenké siete). Veľmi praktické na plachty, tenké látky alebo plagáty.
Emisia: materiál, ktorý premieňa objekt na svetelný zdroj (farba s Kelvinovou stupnicou a intenzita). Užitočné pre obrazovky alebo neónové svetlá s jemným ovládaním.
Drahokamy: výber kameňov s prednastaveniami; „Sklo“: farba, čírosť a IOR; „Kov“: farba, leštenie a niektoré obmedzené reliéfne textúry; „Farba“: difúzna farba a lesk (ktorá upravuje Fresnelovo difúzne číslo a leštenie). Áno Je matný, nereflexný, bez textúry a farebne konfigurovateľný. „Plast“ umožňuje farbu, odrazivosť, lesk, priehľadnosť, jasnosť a jednoduchý reliéf.
PBR: integruje fyzikálne metódy do jedného materiálu. Základná farba, drsnosť (od ostrej po difúznu), nepriehľadnosť a možnosti detailov na zapnutie/vypnutie shaderov. Môžete pridať PBR textúry a namapujte ich na každú drážku; drsnosť riadi hladkosť materiálu (nezabudnite invertovať mapy, ak to výsledok vyžaduje). K dispozícii je tiež index lomu, drsnosť lomu, alfa (viditeľnosť) a multiplikátor osvetlenia.
Materiál „Obrázok“: názov, bitmapový obrázok (možnosť v odtieňoch sivej), preskúmanie, odstránenie textúry, priehľadnosť (použitie alfa kanála alebo farebnej masky). Rhino nepoužíva priehľadnosť s JPEG/PCX/BMPPre čisté orezanie vyberte formáty s alfa kanálom.
Správa a príkazy: ukladanie/zdieľanie v knižniciach; možnosti príkazového riadka na zobrazenie panela, pridávanie, mazanie, premenovanie, zmenu, duplikovanie, načítanie/ukladanie zo súboru a priradiť k objektom alebo vrstvám (tiež rekurzívne v blokoch). Existujú pokročilé možnosti riešenia konfliktov názvov medzi vloženými/importovanými modelmi.
2D ilustrácia: Ako „myslieť matematikou“ vo svojom tieňovaní
V digitálnej maľbe sa matné materiály vytvárajú z vrstiev a režimov prelínania, ktoré napodobňujú fyzikálne prvky: difúzne dominantné, zrkadlovo tlmené a... tiene, ktoré opisujú tvar bez leskuTypický pracovný postup začína čiarovou grafikou, základnými farbami na vrstve a neutrálnym sivým pozadím (upokojuje oči a pomáha pri hodnotení farieb). Poraďte sa s návod na kreslenie čiar a tvarov.
Ak chcete umiestniť tiene, myslite v 3D, aj keď maľujete v 2D: definujte zdroj svetla pred zatienenímVytvárajte miniatúry experimentovaním s: stropným osvetlením (vonku napoludnie), čelným osvetlením (neutrálne a nedramatické), bočným osvetlením (polovica tváre v tieni), smerom nahor (strašidelná atmosféra), podsvietením (epické), diagonálnym/uhlovým osvetlením (prirodzené a všestranné).
Vrstvy tieňov sú zvyčajne nastavené na Násobenie a orezané podľa základných farieb. Pomocou textúrovaného štetca môžete vytvoriť ostré hrany a potom ich zjemniť mäkkým airbrushom. rôzna tvrdosť v závislosti od vzdialenosti a veľkosti zdrojaUzamkne priehľadné pixely, aby sa tieň zafarbil bez straty masky.
Farba tieňa: viac než len zjednodušené pravidlo „teplé svetlo, studený tieň“, myslite na relatívne porovnanie: Ak je svetlo teplé, tieň bude chladnejší ako osvetlené oblasti.A naopak. Pre žlté slnko je veľmi vhodná nesýtená neutrálna modrá v tieni.
Vrhané tiene: Okrem stmavenia objemov pridajte premietané tiene medzi prvky (vlasy na tvári, hlava na ramene). Tieň tela môžete vytvoriť duplikovaním a sploštením linkovej grafiky a základne, uzamknutím priehľadnosti, vyplnenie neutrálnou farbou a použitie Gaussovej rovniceVoilà, rýchla maska, ktorá zabráni kontaktu so zemou alebo s prostredím.
Okolité svetlo a prekrytie: prostredie vypĺňa tiene farbou (obloha, steny, blízke objekty). V praxi môžete v normálnom režime pridať vrstvu nad tiene s nízkou opacitou a namaľovať ju na „nebeskú modrú“ alebo to urobiť v tej istej vrstve Multiply s modrastou farbou a airbrushom. Zakryté oblasti nedostávajú ani slnečné svetlo, ani okolitý vzduch a budú najtmavšie (uzavreté záhyby, medzery pod prekrytiami).
Podpovrchový rozptyl a prenikanie svetla: Pri silnom svetle sa okraje tieňov môžu presýtiť prenikajúcim a filtrujúcim svetlom (červenkastá pokožka, jemné látky). Tieto „prenikanie“ namaľujte tvrdým štetcom pre okraje a mäkkým štetcom pre široké zvýraznenia. ale nechajte ich na miestach s priamym svetlom aby sa zabránilo rozmazaniu celkového kontrastu.
Priame osvetlenie: Ak je zdroj svetla intenzívny, použite vrstvu svetiel v režime Screen pre jemné osvetlenie alebo Glow Dodge pre silné záblesky. Zvyčajne si vyhradzujem extra zvýraznenia pre oči alebo bodové akcenty. zvyšok matný aby sa predišlo strate materiálnej súdržnosti.
Záverečné úpravy: ovládajte hĺbku desaturáciou a zjemnením vzdialených oblastí a spresnite ohnisko detailnejšími detailmi v osvetlených oblastiach. V oblastiach plného slnečného svetla môžete čiarovú grafiku vyfarbiť, aby ste zjemniť kontúruV závislosti od materiálu si vyberte tvrdé alebo mäkké hrany: hrubé bundy vyžadujú menej ostré tiene ako napríklad ostrá hrana premietaného tieňa na brade.
Prierezové osvedčené postupy pre konzistentný partner
– Zrkadlové osvetlenie udržiavajte slabé alebo vypnuté, pokiaľ si to materiál nevyžaduje; ak je jas, nechajte ho tam. široká a nízka intenzita (Vysoká drsnosť v PBR). – Pri komponovaní skontrolujte alfa a tieňové prechody; oddelenie efektu krásy a tieňov poskytuje chirurgickú kontrolu. – V „neosvetlených“ tokoch uprednostňujte znásobené tieňové maskary.
– Pri agresívnom (exponenciálnom) mapovaní farieb overte úroveň čiernej a zvážte možnosti ako „Neovplyvňovať farby“. Kompresia rozsahu môže vyblednúť tiene– Pri PBR merajte drsnosť opatrne: malé zmeny výrazne menia „matný“ údaj. – Vyhnite sa ZTranspu pre fyzikálnu refrakciu; používajte ho iba vtedy, ak je rýchlosť dôležitejšia ako presnosť.
– V scénach s SSS zmerajte polomer rozptylu; preexponovaný SSS sa môže javiť ako „voskovaný“. – Ak potrebujete „iba tiene“, spoľahnite sa na Iba tieň/Iba obsadenie a matné obaly. – V aplikácii Toon skomponujte prahovú hodnotu svetla a masku tieňa, aby ste zachovali štýl bez zapnutia Lamberta.
Táto cesta vám poskytne kompletnú sadu nástrojov: od modelov difúzneho odrazu a ovládania tieňov v Blenderi, cez neosvetlené materiály s tieňmi v Unreale, matné obaly vo V-Rayi, ktoré ani pri exponenciálnom efekte nekazia pozadie, až po správu materiálov a PBR v Rhine a volumetrické myslenie v 2D. Keď zvládnete, ako a kde znásobiť tieň, aké parametre vypínajú zrkadlový efekt a ako mapovanie farieb mení čiernu farbuMatný materiál sa v každom potrubí stáva predvídateľným a elegantným.
