Blender 3D：菜鸟到专业/Cycles中的玻璃材质

本教程将使用 Cycles 渲染重新制作之前的 光线追踪 课，这次我们将使用 Cycles 渲染。从您上次创建的相同文档的副本开始；我们将保留相同的几何体，但重新制作所有材质，然后您可以比较最终结果，看看不同的渲染器如何执行。

打开光线追踪文档。将渲染器 切换到 Cycles。之前我们定义了两种材质：世界背景使用“神奇”纹理，以及用于立方体的玻璃。所以我们需要重新制作它们。

对于除最基本的纯漫反射材质之外的所有材质，Cycles 要求您使用节点编辑器。您应该已经完成了 先前的介绍；如果您没有，请复习一下。Cycles 材质节点与 Blender 内部 材质节点 不同；但节点编辑的基本机制是一样的。

神奇的天空

让我们先尝试修复背景材质。转到属性 窗口中的世界 上下文。它应该看起来像右侧的样子。所有世界设置都去哪里了？几乎所有设置都消失了！

但是看到那个大大的“使用节点”按钮了吗？它很大，这样你就很难错过它。点击它。

好了！现在有一些更多的设置，但仍然不多。对于所有有趣的东西，我们必须进入节点编辑器。

您可能在 Blender 屏幕布局的底部有一个时间线 窗口。将窗口类型更改为节点编辑器 ，并增加其高度。（或者，如果您还没有，可以添加一个新窗口，并将其设置为节点编辑器。）在其标题中，菜单标题旁边，您应该看到一组 3 个图标 表示您要编辑的节点类型：如果您将鼠标悬停在它们上面，从左到右，您应该看到工具提示，分别将它们标识为“着色器节点”（即 Cycles 材质）、“合成节点”和“纹理节点”。我们想要的是“着色器节点”。

Cycles 不使用纹理节点编辑器。当 Cycles 被选为渲染器时，您可能会发现节点编辑器的这种模式仍然可用，但这没关系，不要费心使用它。在 Cycles 中，所有纹理设置都在着色器/材质节点编辑器中完成。

选择着色器节点后，您将看到另外一对图标 紧挨着这三个图标出现：它们指示是否要编辑选定对象的着色器节点，还是世界节点。我们想要的是世界节点。

只要您选择世界着色器，以下内容就会出现在节点编辑器窗口中。注意特殊的“背景”和“世界输出”节点：您必须在世界着色器中包含它们，但注意“背景”节点上的“颜色”输入端子吗？它迫切需要一些东西连接到它。

使用  SHIFT + A  弹出添加节点的菜单。查找纹理子菜单，它应该看起来像右侧的样子。选择“神奇纹理”项。

这将添加一个代表纹理的新节点；将其“颜色”输出连接到“背景”节点上的“颜色”输入，就像右侧的样子。

现在，如果您按下  F12  进行渲染，您应该会看到新的神奇世界背景。

玻璃来了

确保在 3D 视图中选择了立方体。转到属性窗口中的材质 上下文。与之前一样，您将看到很少的设置，以及一个大大的“使用节点”按钮。点击它。

在节点编辑器中，记住有两个图标用于选择要编辑的着色器/材质节点类型，一个是对象图标，一个是世界图标？这次点击对象图标。

与之前一样，您将看到一个初始的默认节点设置，就像右侧的样子。

这次，只有一个节点需要存在才能使节点设置正常工作，那就是材质输出节点。使用  RMB  点击名为“漫反射 BSDF”的节点，然后按  DEL  将其删除。

现在弹出来添加  SHIFT + A  菜单，这次查找着色器子菜单。我们将需要其中的三个项目，所以一次添加一个

• 一个光滑 BSDF，使表面有光泽（注意该节点的默认粗糙度设置为 0.2，将其设置为零）
• 一个折射 BSDF，使光线穿过透明材质折射的效果，以及
• 一个混合着色器，将两者结合在一起。

啊，但是我们如何将两者结合在一起？还记得我们在 Blender 内部教程中谈到的菲涅耳系数吗？好吧，在 Cycles 中，有一个用于此的节点！

在添加  SHIFT + A  菜单中，弹出来输入子菜单。在其中，您将看到一种菲涅耳节点类型。添加一个这样的节点。您会看到它从默认的 IOR（折射率）值为 1.45 开始，这大约是玻璃的折射率。

最后，将您的小型节点集合连接在一起，就像这样。看到菲涅耳系数如何控制光滑着色器和折射着色器的混合比例吗？输入到混合着色器的较大的输入因子意味着其第二个（较低）着色器输入的比例更大，而较小的输入因子意味着其第一个（较高）着色器输入的比例更大。较高的菲涅耳系数输出对应于更靠近物体边缘的区域，您希望在那里有更多的反射，而较低的输出值对应于内部区域，您希望在那里有更多的透明度。

最后，最后，按  F12  看看结果是什么样子。

它看起来很粗糙，没有像这样清晰吗？在渲染 上下文的采样面板中增加样本数，正如您在 上一教程 中所学到的那样。此处的图片是用 500 个样本完成的。

.

为什么不直接使用玻璃 BSDF 呢？ 你可能在上面的添加着色器菜单中看到过它。然而，它似乎没有产生正确的效果：它看起来与折射 BSDF 没什么不同，没有提供多少光泽反射。

可调节折射

你可能已经注意到，上面的一组节点包含两个不同的名为“IOR”的字段：一个是菲涅耳节点上的，另一个是折射 BSDF 节点上的。前者控制着透明度和反射率之间的过渡，而后者控制着光线穿过材料的实际折射。在现实世界中，两者总是相同的，因为它们是相同的物理量。

使用正确的 IOR，相同的节点设置可以用来表示其他透明材料。为什么不只在一个地方设置值，而要设置两次呢？

要做到这一点，添加  SHIFT + A  另一个节点，从输入子菜单中，类型为值。这将提供一个你指定的固定值到任意数量的输出终端。将它的值输出连接到菲涅耳和折射 BSDF 节点上的两个 IOR 输入。这里我将它的值设置为 1.45，这对于玻璃来说是一个合适的值。

可重用的自定义着色器

如果你想在一个文档中有多种透明材料怎么办？你需要每次都重复上面的设置吗？

当然不会。相反，你可以定义一个自定义的节点组，并将它插入到你想要的任何节点编辑器设置中，你想要多少次就多少次。

从上一个屏幕截图中的节点设置开始。选择  RMB  提供 IOR 值的值节点，并  DEL  除它。现在看看剩下的四个节点，菲涅耳输入和三个着色器节点（除了材质输出）？以任何通常的方式选择这些，仅选择这些：按  A  一次或两次来取消选择所有内容，然后  RMB  第一个节点和  SHIFT + RMB  其余节点，或将一个  B  框选择到想要的节点周围。

现在，在这些节点被选中后，从“节点”菜单中选择“创建组”，或使用键盘快捷键  CTRL + G 。也按  N  在节点编辑器窗口的右侧调出属性架。结果应该像右边一样。注意以下几点

• 绿色的背景表明你正在编辑一个节点组，而不是整个节点设置
• 用黄色标题标记的块，分别标记为“组输入”和“组输出”：这些定义了整个节点组的输入和输出终端：组的输入显示为组输入块上的输出，组的输出显示为组输出块上的输入。组中任何未连接到这些终端的终端在组外部将不可见。

你可以按  TAB  从编辑节点组切换到编辑整个节点设置，在那里你会看到你的组显示为一个名为“节点组”的单个块。如果你想看看，可以试试这个，然后按  TAB  返回到编辑组，因为我们还没有完成设置。

首先，我们需要一个输入来指定 IOR 值。点击菲涅耳节点上的 IOR 输入终端，并拖到组输入节点的右侧边缘。Blender 应该会自动在组输入节点上创建一个名为“IOR”的输出终端，并有一根线连接到菲涅耳 IOR 输入。

现在点击这个组输入 IOR 终端，并将另一根线拖到折射 BSDF 节点上的 IOR 输入。

玻璃通常是有颜色的。这种颜色会影响光线穿过材料，而光泽反射则保持无色。

要为我们的节点组创建一个颜色输入终端，只需从折射 BSDF 节点上的“颜色”输入终端拖到组输入节点的右侧边缘即可；和以前一样，Blender 会自动添加一个新的组输入终端和连接。

现在按  TAB  完成自定义节点组的编辑。这将带你回到整体节点设置，你的自定义节点仍然被选中。它的名称将在右侧的属性架上的属性面板中显示出来；将其从默认的“节点组”更改为更有意义的名称，例如“自定义玻璃”。

现在，你可以添加回之前删除的输入值节点，为 IOR 终端提供一个值。同样，你也可以添加一个 RGB 节点，将其馈送到玻璃颜色中。或者，由于每个值只需要馈送到一个输入终端，你可以在自定义玻璃节点上未连接的输入中直接键入它们。

此外，你的自定义节点现在出现在添加组菜单中，随时可以插入到其他地方，在当前节点设置或其他节点设置中。

请注意，当你插入另一个自定义节点的实例时，节点定义本身不会被复制。每个实例都在其自己的独立输入值上运行，并产生其自己的独立输出值，但你随后可能对节点组的内部定义所做的任何更改都会自动生效，无论你之前在哪里使用过它。