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物体的材料和外观会直接影响人对物体的感知和判断。例如,有塑料感的物体通常显得轻盈,有拉丝反光效果的物体则显得顺滑。这种材料特性不仅体现在宏观造型上,更深刻地影响着人对物体质感的形成。
在渲染技术领域,尽管理论上可以通过多种方法来模拟物体表面的光学效果,但从实现效果来看,主要可分为以下两种流程:
基于Lambert模型的常规渲染流程:
这种流程以Lambert定律为基础,通过点乘计算出物体表面的亮度。对于典型的贴图渲染,会通过功能拆分的方式,对应不同的材质属性。这种流程简单且直观,但在表现细腻的材质特性时显得力不从心。Physically-Based Rendering(PBR)流程:
PBR基于能量守恒原理,紧密模拟真实光照转换过程,默认的Standard Shader正是基于这种原理实现的。通过材质参数表,可以精确配置不同材质的表现,使得光照效果更加逼真。对于前者,其核心在于通过预先定义好的贴图,按图ankan点渲染物体表面光照效果。这种方法操作相对简单,但在细化细节、模拟复杂材料时显得力不从心。
而PBR技术则完全改变了这一局面。它不再依赖于预拆分的贴图,而是通过计算光照状态,根据材质参数模拟真实的光照效果。这使得材质的每一个细节都能在渲染中得到准确呈现。
无论是哪种渲染方法,物体表面的光感效果才是感知物体质感的核心。以下是常见的材质实现方法:
边缘管理:
边缘光(rimlight)常用于卡通渲染。通过一张渐变图,计算物体边缘的光照强度,产生利落或阴影效果。实现方法是:首先计算法线与光方向的点积,确定边缘区域,然后通过采样器获取光图像,调整光照强度并进行混征。高光( specular highlights ):
高光效果是物体光泽感的核心表现。通过预生成的高光贴图,根据法线方向和光照位置,计算出高光余晦坐标,最后与高光镜面反射图像相乘得到最终效果。上述方法只是实现层面的一些常见技巧,具体技术细节如胶片函数、过渡巧妙等操作需要根据材质特性进行调整。通过结合这些技术,可以在渲染过程中精确还原物体的真实光照感受,使观察者能够直观感受到物体的质感。
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