三维实体最简单入门法[第34集]
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有朋友问在前面帖子中“小镜子”中“折射”是什么意思,这集就专门探讨一下渲染中材质的折射。
一、先看下图,这是一个杯子,有什么问题吗? 可能一些初学朋友会感觉这个,不错嘛,看起还可以。当然如果单纯地看问题,这样的杯子是没有什么不对的。但是仔细一想,为什么吸管插在水中,为什么没有折射呢?这个就显然不合实际了。由此也可以看出渲染不是件轻松的事情,常常要用很多时间来调整。
CAD中的折射与现实生活中一致吗?说句实话,小弟还真未见有人讨论过此事,通常的感觉是CAD的渲染是在力求模拟现实,但是经常是尽管很努力地去调整,效果并不怎样,很多时候就一脸茫然了。在这里,我通过一个小实验来说明一下两者折射的不同。
画出如图的实体,一个三棱柱[玻璃材质],一个“平行光”[白色},一个投影板。按照我们学过的初中物理可知道,当一束光通过三棱镜时会分解成七色光。看看CAD是不是这样?可以看出,不管怎样调整参数,这束白光是不发生色散的。由此可以看出,渲染中“折射”与现实中有本质的区别,这样也会导致做出来的东西无论如何总感觉太假的一个因素。 二、“折射率”是指光的入射角与折射角的正弦比值。不知道大家注意到没有,现实与CAD是有区别的,现实中,光发生折射的原因是,光在各种媒质的速度是不同的,其中在真空中最快。这样就有一个结论,光的“折射率”是≥1的,而CAD中的“折射率”允许有小于1的存在。小于1时有什么样的情况呢?在上一集中,小弟渲染的那些怪乎乎的图,相当多就是用了小于1的折射率,而上集中的灯光是在物体之外的,可能是由于这种不合实践的做法,反而达到一种奇异的效果。
在材质中“折射率”这一项是值得深入尝试的,要注意的是用“折射率”之前要让材质的“透明度”不为0,调整时可以参照现实中折射来处理。下面是我收集来的一些媒质的折射率,要注意一下这个表格。 三、上图中的表格是现实中的情况。需要注意的是,如果严格按照这个表格来调整,经常反而没有什么效果,这里因为现实的情况太复杂,不可能有什么软件能完全模拟的,而渲染是一个综合因素汇成的结果。
有时候,我们把“折射率”调到几十都可以,也可以象上集中调到零点几,有时画金属材料时,也可以通过增加少许透明度,增加点折射率,以求达到光泽的效果,当然现实中是不存在这样的事情的。
总之,还是上集说的那样,法无定法,不为名相所束缚,一切以实践的结果为准。
四、如何折射出光泽动人的效果呢?小弟也在探索之中,一个小点子是,参考一下物理上“全反射”的知识。
五、一个重要的问题,大家可以探索一下,就是渲染中有“光线照片级渲染”和“光线跟踪渲染”,从程度上看,后者更加真实。“照片级渲染”时CAD忽略了光线的折射与反射,如上面这个杯子,而“光线跟踪渲染”则加上折射与反射。有谁发现出有什么问题了吗?
小弟在实践中,发现“光线跟踪渲染”时,是不能把折射与反射分离的,就是说不能做到让一个物体只发生折射而不反射,或者只反射而不折射,这个不是调整“反射”值的问题。这个问题有什么值得研究的呢,在这个杯子渲染中,当用了“光线跟踪渲染”时,大家可以看看就是下面这样的效果,强烈的反射遮盖了后面的折射,这样画出的杯子感觉反而不透明了。这个看似简单的事情,实则很难,为了摸索CAD光线跟踪渲染的规律,我做了一些实验,比如下面这个专门研究折射的实验,如何做出既要插入的直棍发生折射,而又没有反射干扰。如何大家有什么正确的见解,欢迎指教,谢谢。
六、上面这个小杯子,最后我只能做到下面这个样子,有些折射效果,这个也是在特殊角度观察到的,未能找到普遍的规律。在此也可说明一个道理,很多看似简单的事情,其实费功夫,而一些看似复杂的东西反而简易。 七、下面画个玻璃器具,一煤油灯。总体上看都是以前说过的老方法,只是这里做的面域要多些,这个灯的样式是自己仿照一图片画的,因为中间金属部分是什么样的看不清,只好自己瞎想了。
具体过程可大致演示一下。有几个关键所在是,这个图中灯光部分也是渲染,用的和上集“佛影”中相似的办法,画一个尖壳,调整好折射值[可以多试],中间加入一黄色灯光和一红色灯光,红+黄=橙色,为什么不直接用一橙色点光源呢?这是有区别的,因为用两灯来混合,可以有红、橙、黄多种颜色,感觉比单纯的好些。
灯芯要有凹凸贴图,制造粗糙的效果。另外这个灯还可以继续渲染的,因为一些细节并未体现出来,但是渲染比较费劲,第渲染一下,通常电脑死机几分钟,所以到此为止。源文件已经上传,再见。 继续_____ 源文件___ 强贴,顶!!!! 谢谢楼主,辛苦了,看到现在已是6点半了,我也要回家了。 老师这样的教程我百看不厌,谢谢! 又学到了不少东西,非常感谢 太历害了!学到不少啊! 这都能想到,真佩服!