【問題】

吧友茶兔子私信問：

數(shù)字人您好，我想問一下反射扭曲怎么做，就是物體反射在平面的時候，平面下的物體是扭曲的。

【回答】

解決這個問題，我想多談點(diǎn)相關(guān)渲染知識，然后再解決之。

首先：

一般物體光滑的表面如果是曲面，那么反射一定是扭曲的，因?yàn)樗砻娴姆ň€不是平行的，比如鍍鉻球體表面。

再比如哈哈鏡：

原理如下圖：

下面我們制作一組哈哈鏡：

【制作】

1、在側(cè)視圖建立一個曲線。

2、添加擠壓對象，它能把曲線拉成面，但注意拉伸方向。

3、要想有點(diǎn)厚度，添加一個布料對象吧。

4、建立一個材質(zhì)，只打開反射通道，添加一個GGX反射類型，反射強(qiáng)度為100%。

5、你要想做得真實(shí)，一定要開啟菲尼爾，使鏡子不同位置反射強(qiáng)度不一致，增加細(xì)節(jié)，從而增加真實(shí)感！

6、建立一個圓柱充當(dāng)反射物體，賦予紅色材質(zhì)，建立一個底面賦予灰色材質(zhì)。

7、在場景不添加燈光的時候，場景默認(rèn)有燈光，直接渲染。發(fā)現(xiàn)鏡子中的圓柱體發(fā)生了扭曲，因?yàn)殓R子表面是曲面嗎？我要講解的不是這個，二是鏡子有灰色和黑色。灰色是鏡子反射地面的顏色，那么黑色呢？

8、旋轉(zhuǎn)一個角度，黑色是反射場景上面的顏色。場景上面什么也沒有，渲染就是黑色。如何做呢？

9、添加一個天空，建立一個材質(zhì)，在發(fā)光通道載入一張室內(nèi)的HDR貼圖。

10、渲染，發(fā)現(xiàn)鏡子中間的黑色消失了，反射的是天空的HDR室內(nèi)貼圖。但是渲染效果不好，場景中默認(rèn)燈光太簡單了，那么如何布光呢？我的天啊，再談布光，沒完了。

11、其實(shí)有個簡單高效的方法，就是不布光。采用HDR貼圖照亮場景全局光渲染，這個還真實(shí)，還簡單。

進(jìn)入渲染設(shè)置，選項--關(guān)閉默認(rèn)燈光，知道為什么嗎？我以前文章講過。

12、添加全局光照和環(huán)境吸收

13、渲染，這個效果好多了。但場景發(fā)暗。

14、調(diào)整天空的材質(zhì)，設(shè)置亮度為800%。

15、進(jìn)入紋理，設(shè)置曝光。

16、再渲染，這個更好。但是地面有點(diǎn)暗斑。這是因?yàn)槟J(rèn)的采樣不夠，但渲染速度快啊。

17、復(fù)制鏡子，旋轉(zhuǎn)180度。

18、再復(fù)制鏡子，關(guān)閉布料、擠壓，選擇點(diǎn)模式，隨意編輯曲線，可以生成你想要的曲面鏡子。

19、采樣

20、渲染結(jié)果。

【小結(jié)】

上面研究曲面反射，同時，間接研究了一下渲染問題。呵呵。

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其次，我?guī)湍憬鉀Q平面反射扭曲問題。

還有一種就是反射物體表面看似平滑，但是也有一些凹凸，也會產(chǎn)生反射扭曲，只不過不是特別明顯。

比如水平面：

太陽是圓的，但是在水里

那么，如何能制作出“在平面上產(chǎn)生扭曲”呢？

分析：

平面是平的，它上面的法線都是垂直于平面，相互平行的。如果你能夠使物體的表面法線發(fā)生混亂，那么在平面上反射一定是混亂的、扭曲的。這不正是凹凸貼圖和法線貼圖解決的思路嗎？

【制作】

第一種方法，在材質(zhì)凹凸通道添加噪波

1、建立一個平面為鏡子，上面建立一個球體為反射物。

2、添加一個反射材質(zhì)。

3、建立一個背景對象。

4、渲染，知道為什么鏡子是黑的了吧，場景上面沒有東西，所以反射為黑的。知道為什么添加背景嗎？如果不添加，你會看不到鏡子的，只能看到鏡子反射的影子。

5、添加一個天空，為天空添加一個再有HDRI貼圖的材質(zhì)。渲染。看看鏡子中的球體，是圓的。

6、如何讓鏡子中的影子扭曲呢？把鏡子變成曲面。如何不變成曲面又如何？只能改變平面的法線，改變法線方向最好的辦法是添加凹凸或法線貼圖。

下面在凹凸通道添加一個噪波。

7、強(qiáng)度小一點(diǎn)。

8、渲染一下，影子變形了，有點(diǎn)像水面啊。

9、點(diǎn)擊噪波，設(shè)置全局縮放大一點(diǎn)。

10、看看明明是一個平面鏡子，但是影子扭曲了。

11、更改一下強(qiáng)度看看，扭曲更大了吧？

第二種方法 反射通道-凹凸強(qiáng)度添加噪波

1、R16以來的新反射通道，幾乎可以解決模型表面的所有問題，所以不使用凹凸通道，還可以把噪波添加在反射通道---凹凸強(qiáng)度下面。

2、渲染看看吧，鏡子是平的影子是扭曲的。

這種處理“平面上反射扭曲“”的方法有什么用呢？

【深入研究】

在平面上形成扭曲反射，初看問題有點(diǎn)怪異，但實(shí)際上，這種現(xiàn)象在現(xiàn)實(shí)生活中無處不在。

比如下圖，瓷器表面是光滑的，光線在上面產(chǎn)生反射，菲涅爾現(xiàn)象一定是有的，（菲尼爾：在物體不同的位置反射強(qiáng)度是不一樣的），你仔細(xì)看物體表面，反射的影子效果出現(xiàn)微微的“扭曲”，那是因?yàn)榇善鞅砻娌豢赡芙^對平滑，有一些微小的凹凸，導(dǎo)致如下的效果，這是真實(shí)的效果。

家里的瓷磚也是如此，瓷磚也不是絕對的平滑，反射也有微微的扭曲。

你仔細(xì)看下面的真實(shí)照片，墻壁反射的窗戶影子，那個”線”不是直的。

下面這張效果圖，注意看左側(cè)墻壁反射窗戶的效果，線非常直，這個不真實(shí)，那是瓷磚嗎？看起來怪怪的，像鏡子，有點(diǎn)假。

真實(shí)的瓷磚表面反射如下面照片，注意看窗戶反射影子。

放大看看，窗戶邊緣雖然是直的，但由于瓷磚表面有微小的凸凹，反射窗口邊框線就不是直的，這才是真實(shí)的現(xiàn)象。

那么，你在做效果圖的時候，如何實(shí)現(xiàn)呢？就采用上面所講的方法，在墻壁瓷磚的材質(zhì)凹凸通道中，添加一個噪波，干擾一下反射效果，使之產(chǎn)生微小的反射扭曲，反射的窗戶影子帶一些微微抖動的扭曲，這樣才接近真實(shí)。否則，瓷磚反射像鏡子一樣，那是玻璃做的嗎？不真實(shí)。

為了說明問題，制作下面的效果圖，故意噪波強(qiáng)度大點(diǎn)，有點(diǎn)夸張。

【后記】

通過吧友“”平面扭曲“”問題，我展開思考，想起這么多，洋洋灑灑一氣呵成，有點(diǎn)像散文啊，但愿你能看完，并能有收獲。

1、為什么有些渲染的圖，看起來發(fā)假，原因在于沒有仔細(xì)觀察生活。CG人多多觀察生活，認(rèn)認(rèn)真真用手機(jī)拍攝自然的景象，把真實(shí)的影像記在心里，在大腦中思考為什么會有這些現(xiàn)象，在三維軟件渲染的時候，應(yīng)用什么技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)這個現(xiàn)象。這樣渲染的東西物體表面細(xì)節(jié)才多，才有看頭，效果也就更接近真實(shí)。不要把什么東西都交給渲染器，渲染器是死的，人是活的，要動腦筋，把計算機(jī)渲染的”像“”，通過努力調(diào)整你心中的“”像“”，而你心中的像來源于生活。

2、其實(shí)，我個人認(rèn)為，初學(xué)者學(xué)習(xí)三維軟件建模和渲染，最好從室內(nèi)外效果圖開始。因?yàn)槭覂?nèi)外建模按照比例制作結(jié)構(gòu)一般比較簡單，硬模居多。材質(zhì)相對比較簡單，使用全局光，布光也比較簡單。注意多學(xué)一些怎樣增加模型和材質(zhì)的細(xì)節(jié)、場景渲染優(yōu)化問題，以及后期PS調(diào)色一些技術(shù)。

我在網(wǎng)上找到兩張室內(nèi)效果圖，你自己對比，思考一下那張接近真實(shí)，為什么？