阿诺德 standard 节点(对象材质)研究

今天本来是做Arnold standard shader (标准)节点的备课的,查了些资料。结果发现其中还真的不简单。又是能量守恒,又是入射光线必须小宇等于射出光线的,一大堆理论东西。他们不仅适用于阿诺德,也用于任何与材质编辑有关的专业上。

主要参考阿诺德帮助文档~

阿诺德 standard 节点(对象材质)研究

光线照射到物体上,经过漫射(diffuse),高光(specular)等方式向外扩散,以及吸收部分能量后。射出光线的能量必须是小于等于射入光线的能量。否则材质就是不真实的存在。

漫射(diffuse)和高光(specular)的关系,定义了材质的类型。如果漫射(diffuse)能量是50%,那么剩下的高光(specular)能量必须是50%。如果任一一方能量增强,另一方则必须减弱。

如粉笔的漫反射数值很高,几乎没有镜面反射。而玻璃具有高反射属性,却几乎没有漫射存在。

现实照片感的真实渲染,材质的绝对值不应超过1。反射光的总能量小于等于入射光的能量。我们创建材质时,应该遵循这样的定律。

菲涅尔的存在是平衡漫射和高光的一个方式,当然,具体也需要通过观察实际对象来调整。

漫射和此表面散射:Diffuse + SSS <= 1

如果菲涅尔关闭:SSS + Specular + Diffuse <= 1

如果开启了菲涅尔:Diffuse + SSS <= 1,加上高光最终的混合也遵循能量守恒。

 

以上是不包含背光(Diffuse Backlighting)和折射(Refraction)。下面看看包含的情况。

对于漫射和3S:Diffuse + SSS + Backlighting <= 1

如果开启菲涅尔:Specular + (SSS + Diffuuse + Backlighting)<= 1

如果关闭菲涅尔: Diffuse + SSS + Backlightinig <= 1,高光(specular)和折射(refraction)的权重(Weights,理解为强度)在0和1之间。

 

下面两个例子中,左边是遵循的结果。有边是超出范围1的值。

高光和反射

通常情况下,建议使用高光(Specular)控制镜面反射(glossy specular reflections)。

标准(standard)节点,高光(specular)下的模糊(roughness)参数,控制镜面反射的模糊度。在阿诺德中,叫做“平滑反射(glossy reflections)”或者“镜面反射(specular reflections)”。

标准(standard)节点的二级菜单反射(reflections),不会反射灯光外形和灯光。

阿诺德 standard 节点(对象材质)研究

只有高光(specular)权重,没有反射(reflection)权重

阿诺德 standard 节点(对象材质)研究

只有反射(reflection)权重,没有高光(specular)权重

天空环境的高光,不会被反射(Refectioin)所识别。建议使用高光(Specular)结合天空hdr渲染。

或者配合“天空(sky)”节点的“Visible Reflectioins”参数使用。

更多内容,我会在《哈诺德课堂》课程中的标准(standard)节点课程中讲述。

千年骚狐
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