5 советов для улучшения материалов Blender Render

5 советов для улучшения материалов.

Шейдинг (процесс создания материалов)-является самым частым шагом в CG пайплайне. Я привык просто играть с материалом до тех пор, пока он не приобретал тот вид, который меня устроит, а потом переходил на текстурирование.


Текстура дерева налеплена на диффузный шейдер. Буээ.

Однако, в моем нескончаемом поиске реализма я понял, что шейдинг-это по сути самый важный шаг в создании чего-то правдоподобно.
Конечно моделирование, текстурирование, освещение и все остальное тоже очень важно, но шейдинг определяет то, из чего состоит объект- дает понять аудитории, каков он на ощупь, насколько он мягкий, липкий или гибкий, определяет чем бы он мог быть в этой новой, созданной вами визуализации.


Вот эта поверхность гораздо интереснее!

Шейдинг-это микс математики, правил и художественного простора, но в данном уроке я сфокусирую внимание на практике, а не на теории.

1. Поймите, как это сделано.

Изучение того, что изображено на референсе-это первый шаг, но если мы действительно хотим продвинуться вперед и выделиться из толпы, нам нужно понять почему это выглядит именно так.
Давайте возьмем простой керамический чайник для примера.




Похоже, в нем преобладает в значительной степени диффузная поверхность с глянцевым покрытием.



Диффузное покрытие+глянец=керамика?

Уверен, Вам подошло бы и так. Но если Вы действительно хотите добиться реализма, давайте разложим на составляющие...
"Керамика” - это довольно широкая категория материалов, которая включает в себя посуду, кирпичи, стекло, и даже термостойкие плиты на космических шатлах. Но нас интересуют только чайники, поэтому давайте поговорим о том, как делается фарфоровый чайник.
Фарфор получают смешиванием некоторых порошковых минералов вместе с водой, для получения своего рода глины. Художник создает из глины определенную форму и запекает в печь при температуре около 1000 градусов Цельсия. При такой температуре испаряется влага и остается лишь затвердевший минерал.


На данный момент это выглядит как простой диффузный шейдер, но вы могли также заметить что он немного прозрачен. Это происходит из-за выбора минералов, используемых для создания глины. Каолин является основным веществом, но и другие вещества, такие как кварц и полевой шпат, как правило, часто включены в смеси.

Каолин/ Кварц/ Полевой шпат

Кварц почти полностью прозрачен, как стекло (на самом деле кварц используется для создания стекла), поэтому, при смешивании порошка с каолином и полевым шпатом, мы получаем немного полупрозрачный диффузный материал.


После первой обработки огнем объект покрывают эмалью, чтобы сгладить неровности и дать ему защитное глянцевое покрытие и подвергают второму этапу обработки огнем. Это и делает поверхность светоотражающей.
Итак, давайте переведем все это в материал Блендера…
Я всегда начинаю с диффузной составляющей. Так как фарфор в основном образуется из порошка, то его поверхность довольно грубая и лишь затем наносится эмальное покрытие. Поэтому мы создадим этот эффект увеличением шероховатости шейдера Diffuse:



А для прозрачности будем использовать Subsurface Scattering (подповерхностное рассеивание), так как это более точно отражает суть. Только вместо одного шейдера будем использовать два. Один с большим масштабом, чтобы сделать спад немного мягче:




Сейчас он выглядит красивее и мягче, и не такой скучный:)

Я знаю, разница не большая, но в этом и заключается вся суть на пути к реализму. Необходимо создавать мелкие, преднамеренные улучшения.
Теперь давайте добавим отражения:





Как вы могли заметить, я использовал нод Layer Weight в качестве фактора смешивания. Это очень важно для достижения реалистичного результата…

2. Отражения Френеля.

Нельзя написать статью о создании материалов по крайней мере без упоминания об отражениях Френеля. На мой взгляд это самое важное и фундаментально правило после сохранение энергии.
Так что же это? Это простое правило гласящее о том, что отражения будет больше на углах объекта, чем в остальной его части.
Слишком часто я вижу рендеры без использования отражения Френеля и сразу же чувствуется подделка.


Вот как выглядит данная функция:



Чтобы правильно его использовать, просто подключите нод Fresnel или Layer Weight в Factor вашего Mix Shader:



Ноды Fresnel и Layer Weight дают на выходе одинаковые результаты. Разница лишь в том, что нод Fresnel позволяет устанавливать IOR (показатель преломления), что бывает крайне полезно, если вы знаете этот показатель для материала который создаете. А нод Layer Weight просто позволяет вам на глаз устанавливать желаемое отражение в диапазоне от 0 до 1.

3. Убедитесь, что есть что-то, что можно отразить.

Я часто вижу людей пытающихся создать материал металла с использованием лампы (тип Солнце) и серого фона.
Металлы одни из наиболее отражающих материалов. У вас не получится заставить их отражать что-то, если отражать нечего.


Слева: ничего не отражается, трудно сказать, какие материалы используются. Справа: используются технологии hdri для освещения сцены, делая освещение и отражения более интересным.

Поэтому, было бы неплохо убедится, что в вашей сцене присутствует что-то, что металл сможет отразить.
Самый простой (и самый эффективный, как оказалось) способ, это использовать HDR-изображение в качестве окружающей среды. Я обычно рекомендую использовать их для освещения, потому что они дают вам точную копию освещения из реального мира (если они были сфотографированы правильно).

4. Следите за тем, что вы делаете.

Вы когда-нибудь пытались моделировать с закрытыми глазами? Я думаю, что нет ;) Тогда почему вы в процессе работы не проверяете, как это выглядит на модели?



Одной из первых вещей, которые я добавил в аддон Node Wrangler был Emission Viewer (предпросмотр). Суть такая же как и у нода для пост-обработки, только для шейдеров.
Кликнув по любому ноду с зажатым Ctrl + Shift вы подключите просмотр (который по сути является шейдером Emission). При наличии окна 3D-вида вы быстро сможете узнать, что получаете на выходе любого нода.




5. Используйте несколько световых предустановок.

Много раз я проводил часы за настройкой материалов, но когда я импортировал результат в основной проект, я долго думал, что за ужас я сделал. А все потому, что освещение в сценах было настроено по разному.
Если вы работаете над чем-то статичным и в результате у вас будет одно изображение с одного угла — в таком случае все отлично. Но если вы работаете над объектом для анимации, кино или игры, то вам нужно убедится, что материал хорошо выглядит при различных типах освещения.
Для этого я собрал коллекцию из различных HDR-карт в отдельный blend-файл с различными настройками ламп. В процессе работы над материалом я несколько раз меняю освещение. В итоге я знаю, что мой материал будет выглядеть хорошо при любом освещении.



P.S. Если идея использования множества HDR-карт звучит устрашающе, спешу вас успокоить. В июле мы выпустим новый аддон HDR library, который позволит быстро и легко переключаться между десятками HDR-карт. Следите за обновлениями;)

Вот и все! Надеюсь, здесь не слишком много теории и вы не забудете эти советы, когда в следующий раз приступите к созданию собственного материала :)

Источник: blenderguru.com/articles/making-better-materials