著色器：賦予模型材質(zhì)的神奇玩意

本期教程的主題是指導(dǎo)大家完成“魔戒”的建模和材質(zhì)渲染，我們知道戒指本身是一個(gè)模型非常簡單的物件，所以建模的過程幾乎兩三下就能搞定，但重點(diǎn)是如何賦予模型逼真的材質(zhì)，這就需要用到相對有一點(diǎn)復(fù)雜的著色器組合。所謂著色器，就是通過連接一系列的Blender功能模塊來添加材質(zhì)效果，著色器可以實(shí)現(xiàn)非常多的功能，有時(shí)候甚至僅需要一個(gè)平面模型，也能通過著色器里的“矢量置換”模塊來變成各種3D形狀，實(shí)用性極強(qiáng)。

那么回到主題，我們想要自己做一個(gè)“魔戒”，需要先做哪些準(zhǔn)備呢？最重要的就是下手前的構(gòu)思：魔戒是環(huán)形的曲面物件，采用金色的金屬材質(zhì)打造，戒指表面有一排會(huì)發(fā)光的文字，而且我還希望發(fā)光會(huì)沿著文字漸進(jìn)，具體的效果可見圖1。那么，有了這些思路，我們就可以著手進(jìn)行操作了。

第一步：通過柱體+表面細(xì)分修改器建模

如圖2，新建一個(gè)柱體并將封蓋類型設(shè)置為“無”，這樣就能獲得戒指的基本形狀了，然后在編輯模式下對戒指的中心環(huán)切出一條邊并放大，然后在物體模式下使用表面細(xì)分修改器添加2～3級細(xì)分，右鍵“平滑細(xì)分”并在“法向”選項(xiàng)中勾選“自動(dòng)光滑”，就能獲得戒指的基本形態(tài)了。

第二步：利用文字PNG圖片添加表面浮雕

Blender的表面浮雕效果是通過“凹凸”連接“原理化BSDF”的“法向”來實(shí)現(xiàn)的，而“凹凸”的依據(jù)可以是各種材質(zhì)項(xiàng)目，其中就包括了圖像材質(zhì)，我們先準(zhǔn)備好“魔戒”的文字PNG圖片，將其拖入Blender著色器編輯器中，連接到“凹凸”模塊的“高度”選項(xiàng)上，這時(shí)圖片中的文字就會(huì)如圖3那樣自動(dòng)形成浮雕了。

不過一般情況下因?yàn)閁V映射不一定正確，所以還需要先進(jìn)入編輯模式并按A選擇所有面，再新建一個(gè)窗口打開UV編輯器，載入文字PNG圖片，這時(shí)候再縮放、拖移UV來適配想要的位置。

第三步：讓文字與戒指邊緣發(fā)光

新建一個(gè)“自發(fā)光（發(fā)射）”模塊，設(shè)置為你想要的顏色和強(qiáng)度，使用“混合著色器”將它與“原理化BSDF”連接起來，這時(shí)候會(huì)看到整個(gè)戒指都在發(fā)光，而我們只想要文字部分發(fā)光，怎么辦？還記得我們的PNG文字本身就自帶透明度通道么？如圖4，可以利用它來作為“混合著色器”的“系數(shù)”，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)只要文字部分發(fā)光的效果。

不過，只是文字發(fā)光或許顯得還有些不真實(shí)，這時(shí)候可以考慮添加一個(gè)戒指本體邊緣的映射發(fā)光，使用“層權(quán)重”模塊的“面朝向”功能，調(diào)整混合數(shù)值并與PNG文字的透明通道相加，再連接到“混合著色器”的“系數(shù)”選項(xiàng)上，就能實(shí)現(xiàn)如圖5這樣的文字和戒指邊緣發(fā)光的效果了。

除此之外，我不希望發(fā)光是一成不變的，更希望在動(dòng)態(tài)視頻中它能實(shí)現(xiàn)沿著文字漸進(jìn)發(fā)光的效果，這時(shí)候需要在“自發(fā)光（發(fā)射）”模塊前連接“漸變紋理”，并且使用“顏色漸變”來進(jìn)行控制，一端為紅色，另一端為黑色，但這樣依然無法控制紅色發(fā)光的漸進(jìn)，所以還需要在“漸變紋理”前加入“紋理坐標(biāo)”和“映射”模塊，兩者以“UV”選項(xiàng)連接，這時(shí)候就能通過調(diào)整“映射”里的X位置來操控發(fā)光漸進(jìn)了，在視頻第1幀設(shè)置為全黑的X值，打上關(guān)鍵幀，再到視頻的最后設(shè)置為全亮的X值并打上關(guān)鍵幀，這時(shí)候再進(jìn)行播放，就能看到如圖6這樣的發(fā)光漸進(jìn)變化了。

第四步：調(diào)整表面粗糙度，形成真實(shí)質(zhì)感

這時(shí)候我們的戒指還缺乏一定的真實(shí)性，原因在于沒有戒指會(huì)如此粗糙，但如果單純調(diào)整“原理化BSDF”的“糙度”選項(xiàng)就會(huì)讓戒指整體變得更光滑，這也與現(xiàn)實(shí)中的金屬表面存在差別，所以我們需要通過噪波紋理來對糙度進(jìn)行控制，使戒指表面光滑度如圖7那樣不過于統(tǒng)一，更符合我們的視覺邏輯。

最后再沿X或Y軸旋轉(zhuǎn)一下戒指，并給Z軸旋轉(zhuǎn)打上關(guān)鍵幀，這樣就能在視頻輸出時(shí)呈現(xiàn)出物體懸浮旋轉(zhuǎn)效果啦，如果再加上景深控制和后期色差，就能體現(xiàn)接近電影里的效果質(zhì)感了。

本期課程小結(jié)：多多嘗試不同著色器組合

作為創(chuàng)意生產(chǎn)力工具，Blender和其他3D軟件一樣功能十分強(qiáng)大，所以很多時(shí)候除了緊跟教程之外，還需要大家主動(dòng)嘗試不同的著色器組合，可以實(shí)現(xiàn)很多意想不到的效果。這次的“魔戒”教程是一個(gè)完整的項(xiàng)目工作流程，對于學(xué)習(xí)3D建模渲染而言，成套的學(xué)習(xí)方案很重要，可以讓你從全角度審視在工作過程中出現(xiàn)的問題，易于成長。

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