日期:2013-12-26  浏览次数:20789 次

文:Cloudy/蓝色理想版主

上面这节对大家而言可能会感觉到有点闷。诚然,对于很多可能想在我这里找到一些效果捷径的读者而言,这部分的确很枯燥但我还是要不厌其烦地提醒,只有懂得立体感原理的,做出来的东西才不会是呆板的、死气沉沉的。

再拿刚刚上面的圆柱体的例子,右边的那个圆柱体,效果上已经要比左边那个完美很多了,但大家细心观察得话,就一定会感到右边的圆柱体,还是有点怪怪的。

对吗?有点说不出所以然来?只是觉得怪?没错,右边的圆柱体,柱体已经很完美,但头顶的封盖还不行。应该很容易猜到,它用的还是线形渐变(怎么改善?这个也当作小练习,我想对大家而言,是很容易的事情)。

现实中的阴影不可能是完美线形的,正是由于光照强度的平方或立方的函数衰减,导致阴影深浅的非线性。

不仅仅是阴影如此,还有景深导致的模糊等等,都是非线性的。

因此,要塑造出真实感,就要避免“线性”的分布。比如刚刚我调整了渐变(以多阶段的线性渐变来模拟非线性分布),或者是利用羽化/亮度这样的操作,把原有的线性打破。

上面所说的都是一个阴影的变化。或者直接一点,我们说的是“光线在圆柱体上的分布”。但我们分析这个光线分布的时候,是把这个圆柱体本身的一个反射忽略了的。我们开始假定它是一个粗糙的无镜面反光的物体,这样有利于我们分析,究竟有哪些光线投射到它的表面上。

但如果说要研究金属表面的话,就大不一样了。金属由于光滑的表面,导致它会发生镜面反射。而镜面反射,是一种很独特的反射,我们能同时看到表面很亮,然后周围很黑——呵呵,非常枯燥吧,可以理解,但请坚持看下去——

我们举个例子来说明镜面反射的原理。

看上面的图,可以知道为什么在同样的光照下,金属表面会有高亮度与暗色带交替出现的独特反射。大家看上面是一面镜子(金属表面),由于我们真实世界中,所有的物体都可能成为光源(因为光线到处反射,每个物体只要亮度高,都能把光线反射到目标物体上去)。我们这里假设只有一个光源在黑暗环境中。假如我们直接看这个光源,会看到什么?很显然,我们会看到一个亮点散发出条状光线,然后周围是黑色。我们会看到全部一片白吗?当然不会,除非这个光源很大——因为我们的眼睛是透明的,是清澈的,这里面没有太多的漫反射发生(只有漫反射,能让一大片的面积变亮)。而镜子,大家都知道,透过平的、完美的镜子,看到的东西与我们直接用眼睛去看,没什么区别。

ok,这就是金属这种独特质感的成因。

我们来分析一下下面这个3D渲染出来的金属物体的质感(虽然不是照片,但其逼真程度已经和照片相差无几了)。

1、高光,反射的就是天空;

2、暗部,反射的就是环境细节。

大家想想小时候我们去公园照的哈哈镜,是不是把我们都扭曲了?金属物体的圆滑表面就是小型的哈哈镜,不是太清晰的哈哈镜,由于把周围环境扭曲成像了,于是给给我们一种非常独特的光线感。

明白了原理,下面我们就来试试看能不能用PS模拟出金属表面。

首先做个小实验,假定周围没有各种细节,单纯是平滑的光源与中灰色的环境,也就是刚刚我们画那个圆柱体的光照与环境条件下,金属有什么不同的纹理。

上面有两个同样的圆柱体(柱体部分是正确的漫反射阴影)。我们把左边的那个变成金属。

选中左边的圆柱体,按CTRL+M,打开曲线工具。

把曲线调整成如图样子:

这里我们忽略上面的封盖(封盖不能与柱体一起调整,因为相对光源而言,他们两者并非相同的方向),把目光集中在柱体部分。

大家看到模拟出来的金属效果了。同样有高光与反光,但这相当于一个曲面对光源与反光源扭曲成像。

那么,既然是成像,如果我们使用真实的环境照片来成像,可想而知,效果当然就会更好。马上就来试试看。

这是一个用稍微调整过的渐变拉出来的球体。感觉石膏似的,很普通。下面我们来为它贴上环境反射图。

环境贴图的原图在此:

一步一步来,我们先要考虑如何做出一个扭曲的环境贴图。

可能很多人马上反应到:PS里面不是有个