純干貨:種夢C4D寶典——渲染技術分析及工作流程

我在之前的《種夢C4D寶典》系列文章中一直強調,三維的加入讓設計具有更多的可能性,懂三維設計的設計師無形中多了一個“殺手锏”(三維軟件建議使用C4D),在行業內更具有個人價值。也就是說,能否靈活地運用C4D絕對有可能對你的職業發展產生較大的影響,是你在行業中處于領跑地位、獲得高薪或者升職的其中一種方法(捷徑)。

而要學好三維,個人認為“渲染”是最為重要的。要學好渲染,需要配合良好的打光基礎,加上良好的物理常識,良好的軟件技巧就可以做出較為真實的渲染效果(需配合PS或AE做后期處理)。

延伸閱讀:

種夢C4D寶典——高級材質渲染案例(一)

種夢C4D寶典——高級材質渲染案例(二)

種夢C4D寶典——高級材質渲染案例(三)

關于三維設計中的渲染器,一般有以下兩大分類:

1、Unbiased Engine——Arnold、Maxwell、Indigo、Octane等

特點:無誤差,雖然也不是完全和物理世界一樣,但是更加基于物理的規律來計算的渲染器。

2、Biased Raytracer——RenderMan、V-Ray、Mental Ray、Redshift等

特點:有誤差有限采樣,根據一些科學的總結,按照一定的參數來設定光線的采樣,屬于光線跟蹤渲染器。

渲染器的種類那么多,讓很多設計師挑花了眼,其實,我覺得合適自己的才是最重要。我個人比較推薦設計師使用C4D+ Arnold,下文會有具體的分析和案例說明。


Arnold是一個基于物理算法的電影級別渲染引擎,目前由Solid Angle SL開發。好萊塢頂級視效公司的首選渲染器。接下來我們就一起來看看,使用其渲染出來的頂級視效吧。

電影《銀翼殺手2049》
電影《銀翼殺手2049》
電影《環太平洋》
電影《環太平洋》
電影《雷神》
電影《雷神》
電影《銀河護衛隊》
電影《銀河護衛隊》
電影《奇異博士》
電影《奇異博士》
電影《金剛狼》
電影《金剛狼》

更多優秀的作品,你可以直接上官網的畫廊去看,讓我們一起來感受頂級視效吧。

https://www.arnoldrenderer.com/gallery/

接下來,我會詳細介紹Arnold渲染器的推薦理由,案例和分析。如果你是新人,你可以從中學會渲染的基礎工作流程,如果你是中老司機,你可以從中學會一些新的知識點,直接應用在你實際的工作當中,祝你學習愉快。


一、如何學好渲染

電影《銀翼殺手2049》

要學好渲染,不是簡單的會使用某個渲染器就行,而是要有一定的作品設計流程。以下是我總結了多年的C4D設計經驗所得的設計流程,具有較強的適用性,希望你能從中得到啟發。

1、好故事

需要從品牌角度出發,創造出一個具有獨創性和商業價值的故事。好的想法是第一步,也是最重要的一步,無論是個人品牌作品還是商業作品都是如此。

2、好模型

接下來,你可以從零開始學習建模,也開始購買收費或免費的模型,服務于你的好故事。

3、材質&貼圖

根據模型選擇合適的材質&貼圖。這里需要你有較好的物理知識,根據PBR流程(全稱Physicallly-Based Rendering,是一種基于物理規律模擬的一種渲染技術,同時也是行業的標準流程,理論上適用于市面上所有的渲染器)進行材質調試和渲染。

延伸閱讀:

種夢C4D寶典——高級材質渲染案例(一)

種夢C4D寶典——高級材質渲染案例(二)

種夢C4D寶典——高級材質渲染案例(三)

4、燈光

基于真實的攝影打光原理,進行燈光渲染。三點布光法是最基礎的,另外無論場景如何復雜,謹記一個原則——基于真實,還原真實。

延伸閱讀:

種夢C4D寶典——燈光渲染(上集)

種夢C4D寶典——燈光渲染(下集)

5、渲染

正確的渲染設置,需要做到提高渲染速度、降噪以及使用線性工作流程(LWF全稱Linear Workflow,中文翻譯線性工作流。LWF就是一種通過調整圖像Gamma值,來使得圖像得到線性化顯示的技術流程。而線性化的本意就是讓圖像得到正確的顯示結果。設置LWF后會使圖像明亮,這個明亮即是正確的顯示結果,是線性化的結果)的輸出。

6、后期

最后,配合線性工作流程把文件(一般建議導出PSD、EXR)導入PS、AE做后期處理。另外記得采用合適的配色方案,和排版方案,服務你的好故事。謹記你是專業的平面設計師,最終呈現的作品需要體現整體性。


二、Arnold的優點&缺點

1、優點:好萊塢頂級視效公司的首選渲染器。

分析:

作為設計師平面是基礎也是我們最重要的武器,而三維技術就是我們的殺手锏加分項,所以我們想學好它,就需要科學的理性的對它有深入的認識。我們需要了解世界上最頂級的視效公司,他們是如何使用三維軟件,并且主流的渲染器是什么。

有了高要求和高標準,我們才能更進一步地學好它。以下我就給大家科普一下。好萊塢頂級視效公司,渲染器的首選是Arnold和Renderman,另外因為戰略需求,部分還會自行研發內部自用的渲染器,如迪士尼、藍天工作室、Animal Logic、Framestore等。

2、缺點

1) 渲染速度慢,噪點多,尤其體現在大型場景和室內渲染。

?解決辦法:

渲染速度慢的建議:1、使用GPU渲染,相同設備情況下,速度可提升30%左右;2、盡量使用英文路徑;3、統一使用.tx紋理;4、盡可能使用代理ASS,類似C4D的實例。5、調整比例50%,縮放100%,加速IPR預覽。?

噪點多的降噪建議:1、通過多通道AOV測試調整,然后取消不必要的采樣,同時做到降噪和提升速度;2、使用Ray Switch優化渲染(除了可以降噪,在相同設備的情況下,速度可提升30%左右)。

2)焦散效果很難實現,即是指當光線穿過一個透明物體時,由于對象表面的不平整,使得光線折射并沒有平行發生,出現漫折射,投影表面出現光子分散。?

解決辦法:

使用Ray Switch,Standard Surface和Facing Ratio著色器的組合,并將它們分配給發出焦散的對象。我們需要準備兩個材質,一個是玻璃另外一個是地面,具體的操作看下圖。

玻璃材質
地面材質


備注:文末提供焦散案例的源文件下載。


三、Arnold的工作流程

Arnold的工作流程一般可分為以下步驟:

1、加入模型(產品)

1、布光思路(一般會使用三點布光以及使用區域光,進行燈光測試)

3、設置攝像機:找到一個合適的角度

4、材質&貼圖

5、可加入物理天空或者HDR

6、輸出與后期:把渲染完成的文件另存為PSD、EXR文件,導入PS、AE進行后期處理,增加畫面細節。


備注:Arnold的工作流程跟所有的渲染器都是類似的,你在學習的時候舉一反三即可。


四、Arnold案例分析

1、基本情況,在說案例之前,我會簡單的分析一下Arnold的節點材質。

節點材質standard_surface約等于C4D默認材質,紅線相連的部分就是相似的地方,所以如果你有一定的C4D基礎,學習起來會比較快。

2、節點材質的全部功能,以下我會說明一下,具體不同類型的節點用途。

Arnold shaders

*AOV,用于后期處理。

Color,用于顏色轉換、顏色校正等。

*Conversion,用于浮點、RGB、向量之間的轉變。

Deprecated,舊版本的節點,特殊情況下可使用。

Displacement,法線與向量置換。

Light filter,提供四種燈光的過濾,十分常用。

*Math,提供數學計算,如相乘最大最小等方式。

*Shading state,用于讀取浮點、整數、向量數據。

Surface,功能最強大,最常用的工具,用于模擬物體表面效果。

Texture,提供常規化的紋理,如澡波、棋盤格等。

*User date,提供多種調用數據的方式,讓用戶更方便地控制材質。

*Utility,提供多種實用工具,如攝像機投射、菲涅耳等。

Volume,可配合燈光、環境制作有體積感的燈光,還可以制作煙霧、火焰等。

C4D shaders,提供四種最常用的C4D通用材質。

備注:節點往往不是單獨使用的,更多的是混合使用,有加粗標注的節點是高級或專業級用戶的常用功能,專業用戶一般是指視效公司的Lighting(燈光師)和Lookdev(外觀師),而其他節點是初級中級高級都會使用到的常用功能。


3、案例分析

1)鋼材材質

說明:使用standard_surface節點,可配合凹凸bump3d或加法線normap_map做出金屬表面凹凸不平的效果。

2)皮膚(SSS)材質

說明:使用standard_surface節點,Base(基礎)貼圖+Subsurface(次表面)貼圖,模擬皮膚。

3)毛發材質

說明:使用standard_hair節點,黑色素改為0.25改變了毛發的顏色。粗糙度0.39模擬毛發微觀組織,IOR2增加鏡面反射,偏移Shift3°調整鏡面反射的角度。

4)煙霧材質

說明:使用volume_collector節點,配合ramp_rab(漸變)改變煙霧顏色。

延伸閱讀:

「種夢城」The IDream City - Above

5、發光材質

說明:使用standard_surface節點,Emission(自發光)混合多個圖層制作而成。

延伸閱讀:

「種夢城」The IDream City - Above


五、總結

學習三維(C4D)設計、學習Arnold,絕對不是可以一蹴即就的,它是一個需要花很多時間慢慢鉆研的,建議你從最基礎的功能學起。此外,因為是三維設計,需要你具有全面的物理知識、數學知識,同時還需要對生活的仔細觀察和思考,并多動手去設計和總結,才能有所成長,加油吧。

備注:善用Arnold官方幫助文檔:

https://docs.arnoldrenderer.com/display/A5AFCUG/Arnold+for+Cinema+4D+User+Guide


后記

作為設計師,想成為優秀的設計師,平面基礎+軟件技術+品牌思維,三位一體缺一不可,這也是我一直以來反復強調的觀點。

平面基礎——平面為大,是最核心的部分

軟件技術——PS+AI是基礎軟件,C4D+Arnold(三維)是加分項

品牌思維——好的故事好的想法,需要有好的市場,所以我們需要以市場、用戶為導向,做有價值的商業設計或個人作品。

最后,希望你認真看完文章,并從今天開始認真學習設計。種夢人加油!!


焦散案例下載鏈接:

https://pan.baidu.com/s/19g68aezNkMymLg4mDQ1JsA ?密碼:gkt0

PS /?看完以上內容,如果覺得對你有啟發,或有任何疑問,歡迎在頁面下方留言給我。


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