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纯干货:种梦C4D宝典——高级材质渲染案例(一)

102天前发布

原创文章 / 三维 / 教程
Tommy子言 原创,如需商业用途或转载请与Tommy子言联系,谢谢配合。

青铜、玉石、冰块材质渲染高级案例分析

一直以来,都有很多传统的设计师总是质疑“学C4D到底有什么用?”那么我希望通过《种梦C4D宝典》这个系列的文章,让设计师可以快速地使用C4D实现设计中的一些高级效果,让设计师可以正视三维的加入能为设计带来更多的可能性。更直白的说,能否灵活地运用C4D绝对有可能对你的职业发展产生较大的影响,是你在行业中处于领跑地位、获得高薪或者升职的其中一种方法(捷径)。



之前我已经写过两篇关于C4D灯光的系列文章——《纯干货:种梦C4D宝典——灯光渲染(上集)》《纯干货:种梦C4D宝典——灯光渲染(下集)》大家有兴趣可以重温一下。

 

而现在所分享的“材质渲染系列”是C4D中最难学的,但如果学会了就可以做出特别好的视觉效果来。《高级材质渲染案例》系列共分三篇,第一篇和第二篇主要讲述自然界中常见材质的高级渲染案例分析,第三篇主要讲述真实场景以及产品级渲染的案例分析。

 

三维设计师(CG行业)与传统设计师有很大的不同,因为CG行业其实是“水很深”的,少则需要使用到十几二十个软件和插件,多则用到上百个软件和插件。而我们应该如何成为一名优秀的设计师呢?其实我在很多文章中都有讲过,平面技术的深刻理解、三维技术的加入以及品牌思维的渗透,是最重要的三个方面。(延伸阅读:《纯干货:哪种设计师最值钱?》

 

在这篇文章中,我将主要讲述C4D当中的“材质”与“渲染器”。C4D从R18开始改进了关于材质渲染方面的工作流程,加入了Substance引擎(著名贴图制作软件),可以配合渲染器插件如Arnold、Octane Render、RedShift制作更为真实的渲染效果(使用材质节点连接)。插件具体位置(流水线-Substance引擎-载入Substance)。


 

目前最新版本的C4D R19加入了PBR材质,PBR全称(Physicallly-BasedRendering)。简单来说吧,就是基于物理规则模拟的一种渲染技术。最早应用于电影及照片级别的真实渲染,后来发展到游戏方面,现在越来越多设计师都在使用这种技术了。目前C4D R20正在内测阶段,暂时还不清楚会有怎样的改进和优化。

 

在学习C4D的过程中,很多设计师会提出疑问:到底应该使用传统的物理渲染器还是主流的渲染器插件呢?在这个问题上,我曾在Facebook与两位优秀的C4D行业专家进行过交谈,一位是Mographplus的作者,他表示:在早期他主要是使用V-RAY的,但随着V-RAY 3.4之后更新迭代过慢,他最终放弃了使用,他改为使用了更为全面而且更新迭代更快的Arnold。(为什么不使用国内设计师常用的OC?)他的解释是:OC使用了自我的逻辑,其优势只在于GPU渲染,在其他方面并没有任何优势。

 

而另外一位是Raphael Rau(德国三维设计通才),他的看法是: V-RAY是一个很优秀的渲染器插件,但是自从V-RAY 3.4版本之后就迷失了,因此他跟前一位专家一样都放弃了使用V-RAY,目前他最喜欢使用的是OC。

 

在跟两位专家的交流之后,我也有自己的看法。我是国内最早使用C4D的一批设计师,我建议设计师从最基础的标准、物理渲染器开始学起,并且配合基础材质开始学习,然后是物理渲染器+主流渲染器插件混合使用,为什么呢?

 

以下是我总结出来的学习步骤:


1、入门到基础——基于物理规则使用GI配合标准渲染器,制作基础级渲染作品;

2、基础到进阶——基于物理规则使用物理渲染器,制作进阶或高级渲染作品;

3、进阶到高级——从物理渲染器过度到基于PBR(物理渲染)技术的渲染器,并混合两者使用制作高级渲染作品。

 

为何从标准材质配合标准、物理渲染器学起?


一是入门简单,二是能基本满足进阶或部分高级水平的广告、品牌设计的相关要求,其只需要配合良好的打光基础,加上良好的物理常识,良好的软件技巧就可以做出较为真实的渲染效果(需配合PS或AE做后期处理)。


 

另外,基于PBR渲染技术的纹理绘制软件,我推荐使用:SUBSTANCE PAINTERT、MARI 、QUIREX SUITE。

 

此外,3DMAX+V-RAY依旧是建筑设计、室内设计的行业标准,但是由于上文也提到过,V-RAY对于C4D的重视程度明显不够,因此,基于PBR渲染技术的渲染器我更推荐: Arnold、Octane Render、RedShift。选择合适自己需求的渲染器才是最好最实际的。


重温9大功能模块,大家会发现灯光、材质渲染与物理常识息息相关,需配合得当,而这一切都必须基于真实的物理规则。


 

以下是我整理的,基于物理规则的材质渲染关键点:


1、现实中所有的光都是区域光,同时都具有衰减;

2、根据能量守恒定律,能量不会丢失只会转化(吸收、反射、透射);

3、现实中纯白或纯黑是不存在的;

4、金属IOR(折射率)一般较大,可反射彩色光,塑料则不能;

5、所有物体表面都是具有微观结构的;

6、设置反射时,可直接使用粗糙度参数来模拟微观结构;

7、菲涅耳(Fresnel)是指反射强度会随着视线夹角而变化(即中间最弱,四周最强);

10、材质越光滑,高光越弱甚至没有高光,但反射会越强(例如玉石);

9、材质越粗糙,高光越强(例如冰块);

10、现实中不存在GI(全局光照),GI是用来模拟真实的光子传递效果的。

 

一、材质表现力,功能基本介绍

 

1、材质的层级概念

 

材质包括颜色、漫射、发光、透明、反射、环境、烟幕、凹凸、法线、Alpha、辉光、置换十二大类。



材质是有层级关系的,是从颜色——漫射——发光——透明——反射等……一层一层叠加的,“颜色”就等于是PS里的最底层,如此类推。每一层里也有层级关系,如“颜色”中有“颜色层”,是基本颜色,然后上面是“纹理层”,可以用纹理来替换“颜色层”中的颜色,同时可以使用类似PS的“混合模式”来做不同的叠加效果(标准、添加、减去、正片叠底)。关于材质的层级关系,大家必须有所了解,这是学习C4D材质的基础。

 

2、材质基本介绍——颜色、漫射、发光、透明、凹凸、置换

 

颜色(层):物体的固有色,材质的最基本属性,其决定了物质的基本特征和材质的基本属性,可配合菲涅耳、贴图等(更高级的用法是使用反射层添加漫射从而代替颜色层,在材质渲染第三篇会详细案例);

 

漫射(层):现实生活中所有物质都有漫反射现象,但这个材质通道在初学者中使用得较少,它可以还原真实的物体表面状态,例如痕迹和污迹,可配合AO(环境吸收)做出真实的效果;

 

发光(层):主要有以下几个用途,作为自发光、作为灯光(配合GI)、作为反射的高光,另外也可配合次表面散射(半透明SSS效果如玉石,在本篇中会有详细案例);

 

透明(层):即玻璃、水、冰等,如果想得到百分之一百的透明效果,一般的技巧是先取消颜色层,或颜色层百份比+透明层百份比=100%,另外正确使用预设的折射率,以及在“吸收颜色”加入颜色、设置模糊也十分的重要;

 

凹凸(层):通过黑白信息来定义凹凸强度,可以通过贴图,噪波(配合图层,添加多层噪波)做出复杂而真实的效果;

 

置换(层):这才是真正意义上的凹凸,会比凹凸层更加真实,实际应用中可以把“凹凸”与“置换”配合使用。

 

二、实际案例分析

 

首先要事先说明的是,以下我将讲述青铜、玉石和冰块三种材质的分析,我会告诉你创作的思路,但不会提供完整的参数说明敬请留意。

 

首先是灯光部分:天空HDRI+三点布光法(左主灯+右副灯+顶灯)


 实战中可为不同的物体,添加有颜色的灯光增加其渲染细节


1、青铜案例:青铜+绿锈

说明:青铜是由青铜材质加绿锈材质结合而成的,因此需要两个材质混合。


青铜案例最终效果


青铜材质:


颜色——深红色、纹理使用噪波(使用正片叠底)

 

漫射——使用图层,混合两个噪波叠加的效果+ AO,使质感更丰富

 

反射——删除默认高光,添加GGX,把其粗糙度、反射强度、高光强度使用AO,使颜色细节更丰富,并配合使用菲涅耳导体(折射率为1.18)

 

凹凸——使用图层,通过多层噪波叠加,做出层次丰富的凹凸效果

 

绿锈材质:


颜色——噪波上色,为绿色效果上色

 

反射——使用默认高光,粗糙度为70

 

凹凸——噪波加入细节


Alpha——使用图层,通过多层噪波、AO叠加,模拟绿锈渗透青铜表面的效果(最重要的步骤)

 

备注:两个材质混合时需要注意前后关系。从左到右,左为底层,右为顶层。

 

加入后期——导出PSD后使用PS(CR)进行处理


2、玉石案例


玉石案例最终效果


颜色——使用图层,通过多层噪波叠加,着色,使用混合模式使材质表面看上去像玉石

 

漫射——使用AO,增强表面质感


发光——使用次表面散射,将颜色层的图层参数复制粘贴到次表面散射的着色器

 

反射——删除默认高光,添加GGX,把其粗糙度加入图层,通过多层噪波叠加,并配合层菲涅耳预置的玉石


凹凸——使用图层,通过多层噪波叠加,做出层次丰富的凹凸效果

 

加入后期——导出PSD后使用PS(CR)进行处理


3、冰块案例

 

冰块案例最终效果


透明——取消颜色层,折射率使用预设的“水(冰)”,吸收颜色轻微调整

 

漫射——使用图层,贴图+AO,使质感更丰富


反射——添加GGX,粗糙度(贴图)+凹凸强度(贴图),并配合层菲涅耳预置的水(冰),添加Beckmann,粗糙度(贴图)+凹凸强度(贴图),并配合层菲涅耳预置的玻璃,使用默认高光,层颜色使用浅蓝色并配合贴图

 

补充说明:使用物理渲染器渲染,采样品质中,并配合环境吸收


三、总结


通过以上三个自然界中常见材质的高级渲染案例分析,你可以清楚的知道,基于物理渲染也可以做出较为真实的渲染效果,而不一定需要依靠渲染器插件,当然物理渲染器也有瓶颈,所以我建议在高级阶段是,物理渲染器+渲染器插件混合使用。

 

另外当你在观看文章的时候,需要学会独立思考,并不是说,当前提及的案例就一定适合你目前的工作,而是你要明白,你可以在文章中学会创作的思路,为你之后的设计生涯埋下了一颗种梦的种子。以后你会发现这些技能会对你之后的工作有所帮助。例如在上述案例中,你可以学会灵活使用AO、噪波结合图层与各个材质层的基本属性,配合基础灯光技巧、物理渲染器(自适应,采样品质中)做出真实的渲染效果。

 

材质渲染是基于真实世界的,因此如果你想学好它,首先你的理论基础要扎实,同时,你必须明白,“设计”是设计师使用软件,而不是软件使用设计师,设计是还原真实与美化真实的过程。

 

下期预告



在下一期,我将详细为你讲述,另外三个自然界中常见材质的高级渲染案例分析,石膏像、大理石、金属以及在反射(层)中,比较特殊的布料与各向异性的案例分析,敬请留意。

 

后记


一口气写了四千多字的原创文章,我真心希望你能学会独立思考,学会如何成为一名优秀的设计师,而不要人云亦云。关于C4D的应用文章,我推荐你可以去看看我之前写的《纯干货:C4D完全应用宝典》,然后关于灯光的你也可以去看看《纯干货:种梦C4D宝典——灯光渲染(上集)》《纯干货:种梦C4D宝典——灯光渲染(下集)》,在拥有了平面基础的情况下,加入三维,然后配合品牌思维做出更加优秀的作品。每周坚持原创不易,希望我的分享对你有所启发,喜欢我的文章请推荐点赞支持,谢谢!!




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