1.5.1 物体的材质属性
如果要想做出逼真的材质,就必须深入了解物体的属性,这需要对真实物理世界中的物体进行观察并对其材质进行细致的分析,以更加深入地了解其材质属性。
1.物体的颜色
色彩是光的一种特性,通常情况下,我们看到的色彩是光作用于眼睛的结果。光线照射到物体上的时候,物体会吸收一些光,同时,也会漫反射一些光,这些被漫反射出来的光就是物体看起来的颜色,这种颜色常被称为“固有色”。这些被漫反射出来的光色除了会影响人们的视觉之外,还会影响它周围的物体,这就是“光能传递”,其影响的范围不会像人们的视觉范围那么大,它会遵循“光能衰减”的原理。
图1-49所示为光照亮度,远处的光照较亮,而近处的光照较暗,这与光的反射和照射角度有关系,当光的照射角度与物体表面成90°垂直照射时,光的反射最强,而光的吸收最弱;当光的照射角度与物体表面成180°时,光的反射最弱,而光的吸收最强。物体表面越白,光的反射越强;反之,物体表面越黑,光的吸收越强。
图1-49 光的反射和吸收
2.光滑与反射
想知道一个物体是否有光滑的表面,往往不需要用手去触摸,眼睛就会告诉我们结果。光滑的物体总会出现明显的高光,如玻璃、瓷器和金属等,没有明显高光的物体,通常都是比较粗糙的,如砖头、瓦片和泥土等。
这种差异在自然界中无处不在,但它是怎么产生的呢?这是由于光线的反射作用,它和上面所讲的“固有色”的漫反射方式不同,光滑物体有一种类似镜子的特性,在物体的表面还没有光滑到可以镜像反射出周围的物体的时候,它对光源的位置和颜色是非常敏感的,所以,光滑的物体表面会“镜射”出光源,这就是物体表面的高光区,它的颜色是由照射它的光源颜色决定的(金属除外)。随着物体表面光滑度的提高,它对光源的反射会越来越清晰,所以,在材质编辑中,越是光滑的物体的高光范围就越小,强度也越高。
图1-50所示为洁具,洁具的表面有高光,这就因为洁具表面比较光滑。
图1-50 表面光滑的洁具
3.透明与折射
自然界的大多数物体会遮挡光线,当光线可以自由穿过物体时,这个物体就是“透明”的。这里所说的穿过,不但指光源的光线穿过透明物体,还指透明物体背后的物体反射出来的光线也要穿过透明物体,这样,我们才可以看见透明物体背后的东西。
由于透明物体的密度不同,射入的光线的方向会发生偏移现象,这就是“折射”,比如,插进水里的筷子,看起来是弯的,这就是所谓的“折射”现象。自然界中不同的透明物质的折射率也不一样,即使是同一种透明物质,温度也会影响其折射率,比如,穿过火焰上方的热空气观察对面的景象时,会发现景象有明显的扭曲现象,这就是因为温度改变了空气的密度,不同的密度产生了不同的折射率。正确使用折射率是真实再现透明物体的重要手段。
在自然界中还存在另一种形式的“透明”,在三维软件的材质编辑中,把这种属性称为“半透明”,如纸张、塑料、植物的叶子和蜡烛等。它们原本不是透明的物体,但在强光的照射下,背光部分会出现“透光”现象,这种现象就被称为“半透明”。
图1-51所示为树叶在阳光的照射下呈现出“半透明”现象。大家在效果图材质调节过程中,应该先分析物体本身的材质特点,再有针对性地设置,这样才能表现出更好的效果。
图1-51 半透明质感