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    简单聊聊《绿中带黄仙人掌》的渲染思路 及 剖面图-半透明材质研究

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      两周一练Ⅰ

      在看到练习内容之初,面对大妈那颗既冷静又稳定的仙人掌,我还是仅抱着一种重在参与的心态。实际上,我自认为比较喜欢与擅长的,是相机与模型的组合构成,而非纯粹的“玩材质”。说

      实话,心里没底。不过想来试试就试试,逮到一个机会,练习练习也是极好的。

       

      ① 最开始的构思,是在脑海中幻想着一颗孤单伫立在沙漠与乱石之中的仙人掌。云朵是仙人掌上的刺,而仙人掌的刺化成云朵飘在天上——

       

      简单聊聊《绿中带黄仙人掌》的渲染思路 及 剖面图-半透明材质研究

      大概就像这样

       

      经过一番艰难尝试之后,未果。因为既没有理想中的沙漠模型,找到的几颗石头模型也不尽如人意,更不用说研究如何制作带刺的“云”。顿时,我陷入了僵局。

       

       

      ② 经过一番思索,我决定放弃这种吃力不讨好的行为。心想哪怕我能找到合心意的素材,但是电脑性能可能也不太允许我继续更多了。

      于是我重启KS,打开模型回到起点,老老实实开始最简单的材质探索。

       

       

      ③ 在探索材质之前,首先要做的事情是确立一个良好的环境。我将仙人掌白模置入到一个全黑的环境中,先打上一盏光,为其注入灵魂。

      出于个人爱好,这里先打一盏逆光。

       

      简单聊聊《绿中带黄仙人掌》的渲染思路 及 剖面图-半透明材质研究

      个人非常喜欢这种最开始单一盏逆光的感觉

       

       

      然后为仙人掌附上最基础的材质。这里的目的在于基础材质的光感需要与预想中最终的材质光感大致吻合,也就是高光,粗糙度,折射指数等与光与材质的表面参数,便于观察确认物体表面反光的最终位置。

      我这里只是给了一个简单的塑料材质。

       

      简单聊聊《绿中带黄仙人掌》的渲染思路 及 剖面图-半透明材质研究

       

      感受到灵魂浓度正逐渐加强。

      然后我开始正式的环境光设置。这里主要的注意点是明暗差距必须拉开,亮中带暗,暗中透亮。同时尽量要令高光贴合形态,形成非常strong(不知道该怎么翻译)的高光形状。

      大妈曾有过一篇教程关于灯光的专业摆放位置,大家可以搜索一下拿来参考。

       

       

      简单聊聊《绿中带黄仙人掌》的渲染思路 及 剖面图-半透明材质研究

      确立的最终环境

       

      ④确立完环境设置之后就是正式的材质调试了。

      首先我在仙人掌的模型边上,生成了几个基础几何体。不断地为这几个几何体调换材质,观察是否能发现什么有趣的事情。

      简单聊聊《绿中带黄仙人掌》的渲染思路 及 剖面图-半透明材质研究

       

      在不断的尝试中,我注意到了一个很神奇的材质——keyshot8新增的“剖面图”。

      当时我意识到一点:假如将“位移”与“剖面图”相结合,是否可以生成不规则缺口呢?于是我立马模拟了一下,用keyshot自带的噪点贴图链接到剖面材质的位移通道上。

      答案是可以。

      简单聊聊《绿中带黄仙人掌》的渲染思路 及 剖面图-半透明材质研究

      值得注意的是,大妈默认的原始仙人掌文件是选定了NURBS渲染。

      需要将位移效果应用到剖面材质时需要取消NURBS渲染,否则会不起作用。(假的毕竟是假的)

       

       

      ⑤下边开始调试仙人掌本身的材质。

       

      这里我先去参考了一下现实中的仙人掌,观察到仙人掌本身的一些材质特性:

      1、仙人掌本身有一种“蜡”的特质,质感比较厚重。但是由于是植物,因此表皮细胞多少会有一些透光性,所以整体来说,应该是半透明材质为主。

      2、仙人掌的色调虽说是绿色系为主,但是新生的嫩芽似乎带有略微的明黄色,也更通透。可以适当表现,让材质丰富起来。

      3、仙人掌的表皮与内部材质有两种不同的表现,应该格外注意。

       

      之前在测试剖面材质的时候,想利用颜色通道来控制剖面的色彩变化,未果。正好,我发现半透明材质与剖面材质本身就可以有效模拟出剖面处的颜色变化。这里其实有一个非常有意思的化学反应。

       

      半透明材质的表面颜色,与次表面颜色的过渡,其实可以借由剖面材质的“继承剖面”选项非常直观地表现出来。如图:

      简单聊聊《绿中带黄仙人掌》的渲染思路 及 剖面图-半透明材质研究

       

      大家可以看到,表面与次表面在剖面处呈现出了截然不同的差别。

      这里我对此做了一些简单的研究:

       

      ⑥ 首先打开色彩拾取工具,选CMYK,给仙人掌的表面颜色选定0%白,次表面颜色选定为100%品红+100%黄色

      可以看到跟上面例子一样直接的颜色对比,红+白:

       简单聊聊《绿中带黄仙人掌》的渲染思路 及 剖面图-半透明材质研究


      然而当我把表面颜色拉成100%青色,情况发生了变化。

      简单聊聊《绿中带黄仙人掌》的渲染思路 及 剖面图-半透明材质研究

      没有出现预想中的青色+红色,反而变成了青色+黑色。

      为什么剖面会变成黑色?

      实际上,这是由于表面颜色和次表面颜色的综合作用。

      这二者在剖面颜色中的决定关系十分有趣,既像是加法,又不是加法。

      如果我想要在这个例子中青色的表面内,展示红色的剖面,我必须要适当降低青色的CMYK数值。

      简单聊聊《绿中带黄仙人掌》的渲染思路 及 剖面图-半透明材质研究

       

       

      这里实际上发生的事情是: 当我在拉动左侧表面材质的青色控制杆时,右侧次表面材质青色区域的同等位置也相当于出现了一根无形的控制杆。剖面材质此时将会大致显示出对应位置的色彩。

      简单聊聊《绿中带黄仙人掌》的渲染思路 及 剖面图-半透明材质研究


      换句话说,就是双倍数量的控制杆(表面颜色+次表面颜色),共同决定着剖面颜色的基础色。

      与此同时,由于材质的半透明性,环境光和表面颜色始终会影响到最终的呈现效果。

      再加上半透明参数的影响,随着表面颜色与次表面颜色综合作用的色彩深度加深,则需要更高的半透明参数来显示颜色。

       

      因此这并不是简单的二者CMYK数值相加得出剖面的CMYK数值。只能说是一种趋势上的变化。

       

      我做一个现实的比喻,这就好比现实中将两管颜料A与颜料B的混合,并持续有光透过一张颜色恒等于颜料A的透明色卡照射到最终结果上。

       

      这最终的结果(剖面颜色)= 固有色(颜料A+颜料B+光色(颜料A色的透明色卡+光线)

       

      这里我本来想做一个总结,但是很多的想法已经内化了,很难描述的清楚。各位如果有兴趣的话,可以自行研究。

       

       

      然后是针对剖面的调试。

      由于因为半透明材质透光性的缘故,剖面颜色基本上不可能做到想要的外绿内白。毕竟这一块其实并不存在真正意义上的“白色固有色”。因此非常遗憾,我并没有找到一个可以让内部显色更加明亮的方式。

      我在剖面材质的表现上做了不少的尝试,本想尝试做出真实仙人掌剖面那种细胞液流出的感觉,然而无法通过标签实现。剖面材质似乎还是有一定的限制,无法自由编辑剖面样式。最终还是勾选了最直白的“继承剖面”这一选项。可以直接将半透明材质特性表现出来

       

      但不管怎么说,经过一些简单的调试与妥协,材质大抵上是成型了。

       

      非常简单的材质图,这一点倒是没什么好说的。

      简单聊聊《绿中带黄仙人掌》的渲染思路 及 剖面图-半透明材质研究

      简单聊聊《绿中带黄仙人掌》的渲染思路 及 剖面图-半透明材质研究

       

       

       

      ⑧ 初版的仙人掌方案半透明的光感较差。我虽然确实使用了半透明材质,但是考虑到仙人掌似乎没有那么强的透光性,半透明参数设置得很低。

      看到大妈的建议,我调试了一下拉大了半透明参数。

      下边源文件附上,新老材质仙人掌都有,所用皆是keyshot8默认材质,请大家随意观看。

       

      ⑨ 一些补充内容:

      半透明材质总共有三个颜色参数:表面颜色、次表面颜色、纹理颜色。 纹理颜色和表面颜色是乘法,方便微调。

      老的材质我图方便调整了纹理颜色,不过其实上是不需要动纹理颜色这一块的。

       

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      棒呀!


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      我太有感觉了

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