材质类型概述
OctaneRender® 拥有多种材质类型可供选择,每种都有其特定的用途和优势。对于 OctaneRender 新手来说,选择合适的材质类型可能很困难(有时甚至会让一些老用户感到困惑。)本概述之后的主题将深入探讨每种材质。本概述部分将帮助您尽快上手,并让您了解所有 Octane 材质选项,以及何时最好使用每种类型。
为什么这么多?
之所以有这么多不同类型的材质,是因为进化。在 Octane 的早期,四种原始材质类型(漫反射、光泽、镜面和混合)足以完成工作。
随着时间的推移,计算机成像世界不断发展,增加了更复杂的材质科学和功能支持。OctaneRender 也在发展,提供了支持这些新功能的附加材质类型。添加或扩展了材质以支持 Physically-Based Rendering (PBR)、卡通着色和其他进步。在 Octane 中处理材质的更好方法也在发展。今天,原始材质仍然包含在内,既是为了向后兼容,也是为了效率:例如,有时您只需要一个镜面材质。
Octane 是一个热棒
OctaneRender 是为速度而构建的,正如您可能从名称 "Octane" 中可以看出的那样。速度是 Otoy 的游戏名称,Octane 是最快的无偏路径追踪器。OctaneRender 开发团队对速度有着不断的 需求,并尽一切努力从 OctaneRender 中挤出尽可能多的性能。这是一个骄傲的问题。
您可以将开发团队想象成车库里的齿轮头,总是在调校他们的汽车。他们会尽一切努力获得最佳性能,所以热棒的类比非常合适。
随着材质类型变得更加复杂,它们也变得更加复杂。而复杂性是速度的敌人。因此,与其强制每种材质都比原始材质慢得多,最好的做法是根据您的创作需求提供不同类型的材质。
每像素评估
在以下部分中,您将看到术语"评估",它指的是"每像素评估"。每次 OctaneRender 着色一个像素时,必须评估对该像素有贡献的每种材质或着色器。在某些情况下,根据您要求材质执行的操作,可能需要评估材质数百次或数千次。
最快的材质
漫反射、光泽、镜面和分层材质是评估最快的(通常每个像素只评估一次。)可以使用这些原始材质创建许多不同的真实世界材质,最好首先使用它们,因为它们提供最佳性能。例如,如果您只需要漫反射材质,请使用它而不是通用材质,因为通用材质是评估最慢的材质之一。让我们更详细地看看这些材质:
漫反射
漫反射材质尽可能简单,当您不需要光泽或透明度时最好使用。它每个像素评估一次,可以用作混合材质的两种贡献材质之一。
光泽
如果您需要闪亮的反射,光泽材质是选择。像漫反射一样,它也是每个像素评估一次,也可以用作混合材质的贡献者。光泽实际上是带透明涂层的漫反射。光泽对于闪亮的塑料效果很好。对于金属对象,请改用金属材质,因为它提供更多选项,例如复杂的 IOR 功能,以帮助调整真实金属表面的外观。
镜面
清晰度是镜面材质提供的,因为它给您透明的表面。与其他原始类型一样,镜面也是每个像素评估一次,可以用作混合材质的贡献者。有一些额外的调整选项,例如假阴影,您可以使用它们从镜面中获得更多速度。查看更多 这里。
分层
如前所述,其他材质的其余部分提供更多功能,但以速度为代价。但是,分层材质是最近引入的,它允许您通过材质层节点有效地"自定义构建"您想要的材质。您几乎可以将分层材质视为自定义编写自己的着色器,而不会影响速度(或学习曲线。)如果您需要更复杂的外观,请首先尝试使用分层材质来获得,然后再求助于评估较慢的节点。您的截止日期会感谢您。
卡通
Octane 也非常能够创建"非照片真实"图像,卡通材质是这样做的一种方法。卡通材质通过限制可以用各种渐变和节点驱动的颜色着色范围来模仿动漫艺术形式的外观。您还可以控制轮廓、颜色和厚度。
中等速度材质
在速度和功能之间提供平衡,以下材质对于更真实的表面表示很有用。虽然不如原始材质快,但这些材质可以带您到达其他材质无法到达的地方,包括支持 PBR 材质和精确的金属。
通用
通用材质是为了更容易与 Unity、Unreal Engine、Substance 和基于 PBR 的通用系统交互而开发的。通用材质包含 Octane 提供的所有照片真实着色选项(不包括头发材质)。因此,它很复杂,因此可能很慢。通用材质可以处理金属(导体)和漫反射/光泽(电介质),甚至可以在两者之间混合。
金属
金属材质,典型的导体,在不同波长反射彩色反射或高光。反射可以由全色镜面贴图传播。金属材质使用 Schlick 近似用于菲涅耳效果,但当需要时,也可以使用更精确、复杂的 IOR 来获得最真实的金属。还有用于光泽、薄膜宽度和 IOR 的附加通道,等等。
最慢的材质
剩余的材质是最慢的,主要是因为它们涉及与其他材质分层或合成材质;它们本质上必须做更多的工作:
复合
复合需要子材质,每个子材质必须单独评估,然后一起评估。这将导致速度损失。复合材质是为了突破混合材质的两种材质限制而开发的。为此,创建了一种新的材质类型,即子材质。
混合材质
与复合一样,每个混合材质贡献者需要单独评估,然后再次作为整体评估,再次导致速度损失。如上所述,混合材质仅限于两个贡献者。与复合材质不同,混合材质使用原始材质。
实用材质
实用材质,由于缺乏更好的术语,不会直接影响表面的外观,但在渲染过程中提供某种特殊功能。
入口
作为渲染技术,路径追踪是 OctaneRender 的基础,涉及跟踪从相机发出的光线的随机路径,这些光线在给定场景中的对象周围(有时穿过)反弹。由于跟踪是随机的,因此会引入噪波。路径追踪创建大量信息需要处理。具有大量来自外部照明的室内场景(通过门、窗户、天窗等)通常会更加噪波,看起来不吸引人,并且可能会错过对最终照明的重要贡献者。
入口最适合建筑渲染。
入口允许针对此问题的聚焦方法,因为应用了入口材质的对象充当从相机发出的光线路径的目标,并通过入口到达场景的外部照明源。要最有效地使用入口,它们应符合以下准则:
入口多边形需要尽可能简单,入口的顶点需要匹配预期开口的顶点。
入口多边形的法线应指向房间的内部。
入口多边形不应自相交(退化),也不应与场景中的其他网格相交。
入口多边形应仅用于小开口。较大的开口会大大减慢过程。
较大的开口可能根本不需要入口,因为在这些情况下,典型的例程应该提供令人满意的结果。
如果上述情况在给定情况下不够,请使用值为 12,000 且不透明度为 0 的黑体发射器。
阴影捕捉器
阴影捕捉器材质用于当您希望合成场景对象并需要场景对象的阴影将场景对象固定到合成背景板时。阴影捕捉器材质应用于您需要捕获实际阴影落点的任何对象。通常,这将是平坦的地面平面,但该材质不仅限于平面。请注意,阴影捕捉器仅在漫反射和通用材质中可用,在这些材质的通用标签中。
阴影捕捉器实际上是漫反射材质,投射在其上的阴影被应用于 Alpha 通道以进行透明处理。
注意 反射在阴影捕捉器材质中 不 被考虑。阴影捕捉器还有其他限制,建议改用阴影 AOV 或渲染层。
头发材质
光谱头发材质显著提高了 Octane 中头发渲染的真实感。头发材质与传统漫反射/镜面材质之间的区别在于,头发材质假定分配给它的几何体严格是头发样条线,允许对头发几何体中发生的多散射效果进行预积分。它与 Cinema 4D、Ornatrix 和其他软件的头发着色器结合使用。
