渲染3D效果的新探索

這是我第一次出教程，因此盡可能寫(xiě)得通俗易懂，希望給廣大CG愛(ài)好者一種另類(lèi)的制作方式上的啟發(fā)。本篇教程主要圍繞一種將3D輸出的occlusion圖在photoshop中進(jìn)行材質(zhì)拼貼畫(huà)的思路，此外還會(huì)涉及到部分色彩理論上的研究。Occlusion是什么？不用擔(dān)心，下面的段落中我會(huì)詳細(xì)解釋它的設(shè)置快捷性和效果出眾性，以及怎樣與photoshop共同配合制作完整的3D靜幀作品的。
　　說(shuō)到3D軟件的學(xué)習(xí)，我們大都是從建模、這個(gè)最容易上手的3D功能開(kāi)始學(xué)起。基本經(jīng)過(guò)2周的訓(xùn)練，大家對(duì)建模工具與命令都會(huì)有個(gè)大概的了解，多多少少能建一些復(fù)雜的場(chǎng)景和基本的角色模型。如果我們想得到更加完整與精致的3D作品，而不是半成品，還要進(jìn)一步學(xué)習(xí)貼圖、材質(zhì)與燈光，渲染器的設(shè)置等等。想要掌握這些功能恐怕我們得花不只兩周的時(shí)間學(xué)習(xí)，這些遠(yuǎn)比建模來(lái)得更加復(fù)雜一些。因此有些CG愛(ài)好者迷茫于學(xué)會(huì)建模后，不知道如何進(jìn)一步把自己辛辛苦苦建好的模型最大可能以一種完整的“畫(huà)”的形式展現(xiàn)在人們面前。本篇教程望幫助那些目前只學(xué)會(huì)建模的朋友都能制作出自己完整精美的CG作品。沒(méi)有復(fù)雜的材質(zhì)參數(shù)，沒(méi)有煩人的節(jié)點(diǎn)連接，沒(méi)有繁瑣的渲染設(shè)置！只需要你會(huì)建模，對(duì)3D功能有基本的認(rèn)識(shí)，有一定的素描色彩基礎(chǔ)，這篇教程所述內(nèi)容便能輕松掌握。

一、occlusion綜述
　　首先說(shuō)說(shuō)模型的制作，本篇教程所示范的作品是我畢業(yè)作業(yè)中的一個(gè)場(chǎng)景，因?yàn)橹谱髦芷趯?shí)在有限，因此這個(gè)場(chǎng)景被建模完后并未出現(xiàn)在我畢業(yè)作業(yè)的影像中（一個(gè)動(dòng)畫(huà)短片），僅有的圖像是我無(wú)意中渲染的效果圖——occlusion。
　　提起occlusion，若是初學(xué)3D，沒(méi)有學(xué)過(guò)渲染的朋友可能會(huì)一頭霧水，或許曾經(jīng)在某篇教程中看到這個(gè)單詞。在這里我稍微解釋一下，occlusion全名應(yīng)該稱(chēng)作Ambient occlusion，中文名可以翻譯成環(huán)境遮擋，大家大可不必絞盡腦汁去想這是什么意思，有關(guān)這方面的理論介紹我想隨便搜搜就可以搜索一大堆出來(lái)，但沒(méi)有掌握一定的渲染專(zhuān)業(yè)知識(shí)的人，也是很難去理解的，因此我們暫時(shí)只要知道它有什么作用便可。occlusion常常被用于在后期制作中，正片疊底于colour層的上方，增強(qiáng)3D畫(huà)面的真實(shí)感及補(bǔ)充燈光渲染達(dá)不到的光影效果。如今已被廣泛應(yīng)用于各種3D動(dòng)畫(huà)影片的制作和部分游戲的畫(huà)面加強(qiáng)，最著名的代表作是第一人稱(chēng)射擊游戲《crysis》（孤島危機(jī)）。
　　它的最大好處對(duì)于我這幅作品來(lái)說(shuō)就是設(shè)置快捷且效果出色，即使沒(méi)有燈光，物體間的光影關(guān)系也很真實(shí)可信，模擬一種全局光效果。我花了2天時(shí)間去設(shè)計(jì)建模這個(gè)室內(nèi)景，花了2分鐘時(shí)間得到這個(gè)最基本的occlusion效果。咋看之下還不賴(lài)，該深的深，該亮的亮，物品之間的光影也比較真實(shí)。如果按部就班地設(shè)置燈光的話(huà)，想達(dá)到好的效果，估計(jì)要花上2個(gè)鐘頭或者更長(zhǎng)的時(shí)間，這也不是我寫(xiě)這篇教程的初衷，我的初衷就是讓剛學(xué)會(huì)建模的朋友快速制作出完整的圖像作品。
 
　　二、3D部分制作流程
　　下面是制作流程，輸出occlusion圖的步驟簡(jiǎn)單的歸為3步，和大象與冰箱的步驟是一樣的，方便大家記憶。第一部，建好模型，這也許是我這篇教程中，3D部分時(shí)間花的最多的一個(gè)環(huán)節(jié)，當(dāng)然模型越好，對(duì)于自己后面的制作也是越有信心的，這可不能偷工減料。第二步，設(shè)置occlusion參數(shù)，下面會(huì)詳細(xì)的說(shuō)明。第三步，打開(kāi)mantal ray，小設(shè)置一下便可渲染成像。這3部熟練的話(huà)，一分鐘便可搞定。當(dāng)然要追求更好的occlusion效果，還得自己研究設(shè)置。
　　第一步，模型依據(jù)各自建得為準(zhǔn)，這里不重點(diǎn)闡述。
　　第二步，設(shè)置occlusion，下面我來(lái)具體介紹一下制作流程。
　　首先，熟悉maya的朋友，首先我們看到右下角的display 與render 的圖層編輯面板，我們點(diǎn)擊render 切換至render圖層編輯下，render圖層編輯面板主要作用是方便分層渲染。
　　在這里隨便提一下分層渲染的好處。
　�。�1）可以對(duì)每個(gè)render層的同一物體賦予不同的材質(zhì)。
　�。�2）可以分別輸出同一種圖像的不同屬性。如顏色，高光，陰影，漫反射，occlusion等圖像細(xì)節(jié)。

　　 
　�。�3）可以方便為后期軟件的編輯，提供不同物體之間的分層疊加，進(jìn)行更為精確的校色與特效的運(yùn)用。

然后我們選中需要輸出的模型，單擊圖標(biāo)，此圖標(biāo)會(huì)將選中的物體自動(dòng)新建為一個(gè)圖層layer1，位于 masterLayer上方。
　　若是第一次添加render層，maya會(huì)自動(dòng)創(chuàng)建2個(gè)render層。一個(gè)是總體的渲染層，默認(rèn)名為masterLayer，所有的被顯示的模型都會(huì)出現(xiàn)在這一層；另一個(gè)是只有被選擇物體的渲染層，默認(rèn)名為layer1。此時(shí)，我們需要渲染的物體也全都在這個(gè)層里。確認(rèn)好此步，接下來(lái)我們要在這層上建立occlusion效果。

　　選中l(wèi)ayer1，單擊鼠標(biāo)右鍵，如圖所示，依次選中Presets→Occlusion。單我們選中occlusion以后，顯示窗口內(nèi)的所有物體都呈現(xiàn)出一片漆黑的景象，不要擔(dān)心是maya出問(wèn)題了，是你正確地將layer1變?yōu)榱薿cclusion層。

occlusion材質(zhì)此時(shí)被自動(dòng)賦予到layer1的所有物體上，材質(zhì)顏色顯示為純黑色(為了方便尋找到所需要的物件，建議打開(kāi)線(xiàn)框顯示模式。步驟為鼠標(biāo)點(diǎn)擊視圖窗口上方的shading，打開(kāi)下滑菜單，再選wireframe on shaded。)

 
　　選中其中一個(gè)物體，按下ctrl+A 調(diào)出物體屬性編輯器，選中surfaceshader1 標(biāo)簽，看到在surface shader attribute欄里第一項(xiàng)Out colour，點(diǎn)擊滑桿旁邊的 圖標(biāo)，進(jìn)入occlusion的材質(zhì)編輯狀態(tài)。此時(shí)我們看到了一大堆數(shù)據(jù)，在本篇作品中，我只修改了sample屬性，這個(gè)可以理解為occlusion的質(zhì)量級(jí)別，默認(rèn)是16。

渲染測(cè)試前，首先你要確認(rèn)  你的mantal ray 是否是開(kāi)啟狀態(tài)。當(dāng)你選擇occlusion的時(shí)候，maya會(huì)自動(dòng)將渲染器加載到mantal ray 上。（注：maya自帶的渲染器software無(wú)法渲染出occlusion效果）點(diǎn)擊渲染按鈕，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)渲染出來(lái)的圖像噪點(diǎn)比較多。改成100后，噪點(diǎn)明顯減少，圖像質(zhì)量提高了不少，當(dāng)然相應(yīng)的渲染時(shí)間也增加了不少。當(dāng)然，單幀的時(shí)間我們是可以等的。
　　如果你對(duì)渲染質(zhì)量有要求的話(huà)，只要選擇mantal ray 里，quality presets 中的production級(jí)質(zhì)量便可，下面的參數(shù)默認(rèn)即可。

這三步做完后，一張occlusion圖便出現(xiàn)在我們的眼前，接下來(lái)就要把occlusion圖轉(zhuǎn)移至photoshop進(jìn)行處理，主要的制作方法是材質(zhì)拼貼，用素描與色彩理論進(jìn)行總體修善，調(diào)色等。

 
　　Photoshop 制作流程
　　現(xiàn)在進(jìn)入photoshop的制作，這也是本教程所論述的重點(diǎn)之一。我將用一種全拼貼圖的方法和手繪加工細(xì)節(jié)，調(diào)整整體的方式來(lái)完成下面的制作。如果說(shuō)3D輸出的occlusion效果圖是一種貼圖和光影的參考，好比繪畫(huà)中的草稿部分，那么在photoshop中的制作將是完成品成敗的關(guān)鍵。
　　1、思考：
　　在進(jìn)行制作前，我們必須分析考慮以下這些問(wèn)題，并不要急于動(dòng)筆，其實(shí)好比在創(chuàng)作一副畫(huà)中，設(shè)計(jì)畫(huà)面的時(shí)間并不比真正繪制的時(shí)間來(lái)得短。相反，一些優(yōu)秀的繪畫(huà)作品也不在于繪畫(huà)方式是否復(fù)雜討巧，往往設(shè)計(jì)畫(huà)面的時(shí)間占了整個(gè)創(chuàng)作過(guò)程中的大多數(shù)。最終觀(guān)眾將從作品中體會(huì)到你用心的設(shè)計(jì)和你對(duì)所描繪的元素，乃至你對(duì)生活的一種情感和狀態(tài)。
　　首先我們要對(duì)這幅黑白灰調(diào)的occlusion圖進(jìn)行大膽的想象，是對(duì)完成品的想象，也就是你最終希望將什么樣的畫(huà)面呈現(xiàn)給大眾。如果對(duì)比我的完成品，這張occlusion效果圖就顯得寒酸了一些，比較單調(diào)乏味，缺失畫(huà)面重點(diǎn)。下面是我的思考，具體也是3步驟。
　�。�1）不同物品的材質(zhì)指定與破舊程度指定。在這幅作品中出現(xiàn)的材質(zhì)有木質(zhì)、金屬等材質(zhì)。例如單獨(dú)的金屬也要區(qū)分出不同的種類(lèi)、顏色和破舊磨損程度。有的是新的，有些則明顯帶有歲月的痕跡。往往破舊的感覺(jué)更容易讓人產(chǎn)生對(duì)記憶中某個(gè)相似場(chǎng)景的聯(lián)想與共鳴。
　　（2）尋找合適的材質(zhì)對(duì)應(yīng)相應(yīng)的物品。包含基本破舊的元素——破損、裂紋、生銹、劃痕、刮擦、表面凹凸，表皮脫落等等。每種材質(zhì)都有相關(guān)的破舊元素。例如木質(zhì)類(lèi)的物品一般具有的破舊元素有裂紋、老化、劃痕、表面凹凸、表皮脫落等；鐵制的破舊元素有撕口，生銹，扭曲，變形，融化，刮擦，表面凹凸，掉漆斑駁等等。這需要平時(shí)的認(rèn)真觀(guān)察生活，總結(jié)材質(zhì)規(guī)律。
　　（3）研究最初色調(diào)，把握整體畫(huà)面（暖色，冷色）。主要要掌握暖色與冷色對(duì)于視覺(jué)與情緒的影響，這就是有關(guān)色彩的作用。暖色調(diào)包括紅，黃色占大部分的顏色。冷色調(diào)包括藍(lán)色占大部分的顏色。但沒(méi)有絕對(duì)的暖冷色調(diào)，例如綠色，與藍(lán)色比較，綠色就偏暖色，與紅色比較，綠色則偏向冷色。因?yàn)樗{(lán)色成分中沒(méi)有暖色系，綠色則混有部分黃色，所以與藍(lán)色比起來(lái)，綠色也就具有暖色的屬性。暖色調(diào)為前進(jìn)色，具有膨脹，溫暖，親近的感覺(jué)；冷色調(diào)為后退色，具有收縮，神秘，遙遠(yuǎn)的感覺(jué)。因此建議基于自己對(duì)作品的情感來(lái)選擇合適的色調(diào)。

2、photo shop 制作步驟
　　尋找合適的貼圖是個(gè)費(fèi)時(shí)費(fèi)神的過(guò)程，平時(shí)要建立自己的素材庫(kù)，分好類(lèi)可方便查找。這幅作品中我主要使用Dosch出品的《紋理老化材質(zhì)庫(kù)》（Dosch Textures Texture Aging Kit），里面的老化破舊的材質(zhì)眾多，滿(mǎn)足了我大部分材質(zhì)的貼圖需要。

 
（PS_1）

首先是五種拼貼圖的基本處理方法，這些方法也都是photoshop最基礎(chǔ)的操作，極容易掌握，關(guān)鍵在于材質(zhì)的選擇要與所貼物體完美結(jié)合。指定不同物品的材質(zhì)，使用縮放、旋轉(zhuǎn)、位移（先用正片疊地的圖層模式，把材質(zhì)圖放在所要貼圖的物體上移動(dòng)，直到材質(zhì)圖中合適的部分對(duì)上所拼貼的物體），也可用污點(diǎn)修復(fù)畫(huà)筆工具進(jìn)行第一感覺(jué)的破舊繪制（用污點(diǎn)修復(fù)畫(huà)筆工具可無(wú)破綻擦除或添加破舊元素）。若透視明顯的物體須進(jìn)行透視匹配，可用扭曲工具進(jìn)行基本透視處理，感覺(jué)上差不多和物品的透視方向一致便可。若材質(zhì)圖尺寸巨大，也可單獨(dú)截取一張中的某個(gè)需要部分進(jìn)行拼貼，相同的材質(zhì)可以重復(fù)利用，以便節(jié)省資源。

 
（PS_2）
　　注：貼圖順序以習(xí)慣操作為準(zhǔn)�；�本規(guī)則是先主后次，也就是先貼畫(huà)里最醒目的物件，然后依次鋪開(kāi)。對(duì)于多余或缺少的部分可用數(shù)位筆進(jìn)行擦除或添加，添加可用普通畫(huà)筆或污點(diǎn)修復(fù)畫(huà)筆工具進(jìn)行繪制，符合物件邊緣的對(duì)齊即可。
　　貼圖方式大家首先會(huì)想到圖層之間的疊加。在本作品中主要用到正片疊地，強(qiáng)光，疊加。正片疊底被使用次數(shù)最多，其次是強(qiáng)光和疊加，其他圖層模式也可以自己嘗試對(duì)比選擇，以最優(yōu)的效果為首選。推薦這三種只是本作品的建議。不同層的圖層模式的相互疊加是圖像軟件取得最優(yōu)視覺(jué)效果的關(guān)鍵之一，平面軟件Photoshop、后期軟件After Effect，3D軟件Maya 都有圖層的疊加功能，須多多練習(xí)，達(dá)到能預(yù)判不同的圖層模式疊加后的效果。但有時(shí)候我們可能會(huì)被自己的經(jīng)驗(yàn)所拖累，多多嘗試不同的圖層模式之間的疊加會(huì)帶來(lái)意想不到的驚喜。

當(dāng)大致貼完5張貼圖以后，開(kāi)始進(jìn)行整體調(diào)色。我們看到所挑選的材質(zhì)的色調(diào)有紅，有黃，有深，有淺，這樣的貼圖拼在一起明顯各自為政互不干涉，因此必須把不同色調(diào)的貼圖統(tǒng)一一個(gè)色調(diào)中。調(diào)色的方法主要用色彩平衡（用于主要調(diào)色），色相/飽和度 （用于主要飽和度調(diào)整，基本是把飽和度調(diào)低），曲線(xiàn)（用于主要暗部和亮部對(duì)比度的加強(qiáng)，調(diào)成基本的S型即可）這幅作品的最初色調(diào)我選擇飽和度不高的偏紅的暖色調(diào)為主，因?yàn)檫@是主人公的家，所以我想讓氣氛溫馨一些。暖色的色調(diào)往往能體現(xiàn)這種內(nèi)心感覺(jué)。

 
（PS_3）
　　貼完全部物件的貼圖后，在次進(jìn)行微調(diào)，把有不和諧色調(diào)的貼圖再次調(diào)色，依據(jù)個(gè)人對(duì)色彩的感覺(jué)和敏感程度來(lái)決定，直到視覺(jué)上的統(tǒng)一為止。當(dāng)然為了杜絕畫(huà)面過(guò)于統(tǒng)一，而沒(méi)有生氣，可適當(dāng)加入與總體明度或色相反差大的顏色使畫(huà)面有重點(diǎn)，從而突出主體。本作品中加入朱紅的臺(tái)燈 和綠色的電鉆和螺絲刀，這三個(gè)醒目體與偏黃的總體產(chǎn)生對(duì)比和互動(dòng)，別有趣味，但由于紅色和綠色還是具有暖色屬性的黃，所以可以看到這醒目的紅和綠也是能統(tǒng)一到偏黃的主色調(diào)中。這樣最初色調(diào)的初稿大功告成。

(PS_4)

下一步的制作就需要有一定的素描基礎(chǔ)才能進(jìn)行，大體還是以整體色調(diào)和美化畫(huà)面為出發(fā)點(diǎn)，進(jìn)行光影上的加強(qiáng)，即該暗的地方要加強(qiáng)，該亮的地方要提量，中間調(diào)增加細(xì)節(jié)。下面我簡(jiǎn)單談?wù)劵��?D寫(xiě)實(shí)畫(huà)面需要注意的地方。
　　我覺(jué)得有些3D畫(huà)面之所以顯得虛假，其中最重要的一點(diǎn)就是物體之間的交界處太過(guò)規(guī)則，鋒利，刺眼。遇到直來(lái)直去的物體，首先分析這些物體是不是易磨損或易變形的物體，如本作品中柜子，書(shū)桌和磚頭的邊緣等，我們知道柜子和書(shū)桌是木制品，相對(duì)硬度要堅(jiān)硬些，但邊緣也容易磕碰，因此或多或少都有些凹與陷裂，磚頭的邊緣更容易磨損且更容易產(chǎn)生破損和裂紋，所以在光影上的對(duì)比效果更大。
　　本作品中maya里輸出的occlusion圖我們很明顯看到這些物體的邊緣太直了，直上直下，毫無(wú)生氣。當(dāng)然我們本可以在maya中就吧這些直線(xiàn)建的很“曲折”或加些倒角之類(lèi)，最起碼不是很愣的直線(xiàn)。在本作品中3d只是輔助，不是主要的制作方式。既然我們要用平面軟件處理，當(dāng)然要盡善盡美一些，首先高光和凹陷處的陰影不能過(guò)于單調(diào)，依照自己所設(shè)計(jì)的磨損程度決定。再次把光線(xiàn)照不到的遮蔽初的暗部加強(qiáng)，主要在正片疊底的圖層模式下進(jìn)行繪制，如書(shū)桌下，靠墻被物件擋住的地方等。中間調(diào)是細(xì)節(jié)的主體，因此我們也要花相當(dāng)一部分時(shí)間用在制作細(xì)節(jié)上。中間調(diào)和亮部，暗部之間不要脫節(jié)太大，要彼此融合在一起，基于這個(gè)道理之上，開(kāi)始刻畫(huà)細(xì)節(jié)。當(dāng)然主要的破舊（裂紋，生銹，劃痕，表面凹凸，表皮脫落）等等除了貼圖就是用手繪了，還有其他的如一些裝飾的圖案也要適當(dāng)?shù)募尤胴S富畫(huà)面，墻上的圖案是我參加DA設(shè)計(jì)logo比賽的作品，我也偷懶的加進(jìn)去補(bǔ)充畫(huà)面。手繪需要耐心和觀(guān)察對(duì)比。
　　這樣的工序結(jié)束后我們就可以進(jìn)入最后的修善工作了。大家看到了我的終稿的色調(diào)和最初設(shè)計(jì)的色調(diào)不太一樣。終稿是偏綠的冷色調(diào)，相比與偏黃的暖色調(diào)來(lái)說(shuō)。為什么又改成綠的色調(diào)呢，因?yàn)楹髞?lái)考慮到這個(gè)房間是做科學(xué)研究的，有點(diǎn)破舊頹廢且神秘的感覺(jué)，綠色調(diào)就滿(mǎn)足了我的這種感覺(jué)的需要，因此我毫不猶豫的改成了綠色。對(duì)比看來(lái)，綠色調(diào)在一定程度上畫(huà)面也優(yōu)于黃色調(diào)，也更進(jìn)一步表達(dá)這幅作品的主體。最后，還是用手繪進(jìn)行不滿(mǎn)意地方的修善。
 
 
  
 
 
 
 （PS_5）
　　這幅作品的制作方式是我第一次采用3D的occlusion圖加2D拼貼圖和手繪修善的方式進(jìn)行創(chuàng)作。本篇教程的制作方式僅限于3D靜幀作品的制作，創(chuàng)作方式與2D相似。建議平時(shí)要不斷加強(qiáng)自己的美術(shù)基本功的練習(xí)，包括素描，色彩和設(shè)計(jì)的訓(xùn)練，掌握好其中的要領(lǐng)，任何的影像圖片視頻制作便不是難題。如介紹不善請(qǐng)大家諒解，歡迎互相討論。