之前我已經寫過兩篇關于C4D燈光的系列文章——《純幹貨：種夢C4D寶典——燈光渲染（上集）》、《純幹貨：種夢C4D寶典——燈光渲染（下集）》大家有興趣可以重溫一下。

而現在所分享的“材質渲染系列”是C4D中最難學的，但如果學會了就可以做出特别好的視覺效果來。《高級材質渲染案例》系列共分三篇，第一篇和第二篇主要講述自然界中常見材質的高級渲染案例分析，第三篇主要講述真實場景以及産品級渲染的案例分析。

三維設計師（CG行業）與傳統設計師有很大的不同，因為CG行業其實是“水很深”的，少則需要使用到十幾二十個軟件和插件，多則用到上百個軟件和插件。而我們應該如何成為一名優秀的設計師呢？其實我在很多文章中都有講過，平面技術的深刻理解、三維技術的加入以及品牌思維的滲透，是最重要的三個方面。（延伸閱讀：《純幹貨：哪種設計師最值錢？》）

在這篇文章中，我将主要講述C4D當中的“材質”與“渲染器”。C4D從R18開始改進了關于材質渲染方面的工作流程，加入了Substance引擎（著名貼圖制作軟件），可以配合渲染器插件如Arnold、Octane Render、RedShift制作更為真實的渲染效果（使用材質節點連接）。插件具體位置（流水線-Substance引擎-載入Substance）。

目前最新版本的C4D R19加入了PBR材質，PBR全稱（Physicallly-BasedRendering）。簡單來說吧，就是基于物理規則模拟的一種渲染技術。最早應用于電影及照片級别的真實渲染，後來發展到遊戲方面，現在越來越多設計師都在使用這種技術了。目前C4D R20正在内測階段，暫時還不清楚會有怎樣的改進和優化。

在學習C4D的過程中，很多設計師會提出疑問：到底應該使用傳統的物理渲染器還是主流的渲染器插件呢？在這個問題上，我曾在Facebook與兩位優秀的C4D行業專家進行過交談，一位是Mographplus的作者，他表示：在早期他主要是使用V-RAY的，但随着V-RAY 3.4之後更新叠代過慢，他最終放棄了使用，他改為使用了更為全面而且更新叠代更快的Arnold。（為什麼不使用國内設計師常用的OC？）他的解釋是：OC使用了自我的邏輯，其優勢隻在于GPU渲染，在其他方面并沒有任何優勢。

而另外一位是Raphael Rau（德國三維設計通才），他的看法是： V-RAY是一個很優秀的渲染器插件，但是自從V-RAY 3.4版本之後就迷失了，因此他跟前一位專家一樣都放棄了使用V-RAY，目前他最喜歡使用的是OC。

在跟兩位專家的交流之後，我也有自己的看法。我是國内最早使用C4D的一批設計師，我建議設計師從最基礎的标準、物理渲染器開始學起，并且配合基礎材質開始學習，然後是物理渲染器 主流渲染器插件混合使用，為什麼呢？

以下是我總結出來的學習步驟：

1、入門到基礎——基于物理規則使用GI配合标準渲染器，制作基礎級渲染作品；

2、基礎到進階——基于物理規則使用物理渲染器，制作進階或高級渲染作品；

3、進階到高級——從物理渲染器過度到基于PBR（物理渲染）技術的渲染器，并混合兩者使用制作高級渲染作品。

為何從标準材質配合标準、物理渲染器學起？

一是入門簡單，二是能基本滿足進階或部分高級水平的廣告、品牌設計的相關要求，其隻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做後期處理）。

另外，基于PBR渲染技術的紋理繪制軟件，我推薦使用：SUBSTANCE PAINTERT、MARI 、QUIREX SUITE。

此外，3DMAX V-RAY依舊是建築設計、室内設計的行業标準，但是由于上文也提到過，V-RAY對于C4D的重視程度明顯不夠，因此，基于PBR渲染技術的渲染器我更推薦: Arnold、Octane Render、RedShift。選擇合适自己需求的渲染器才是最好最實際的。

重溫9大功能模塊，大家會發現燈光、材質渲染與物理常識息息相關，需配合得當，而這一切都必須基于真實的物理規則。

以下是我整理的，基于物理規則的材質渲染關鍵點：

1、現實中所有的光都是區域光，同時都具有衰減；

2、根據能量守恒定律，能量不會丢失隻會轉化（吸收、反射、透射）；

3、現實中純白或純黑是不存在的；

4、金屬IOR（折射率）一般較大，可反射彩色光，塑料則不能；

5、所有物體表面都是具有微觀結構的；

6、設置反射時，可直接使用粗糙度參數來模拟微觀結構；

7、菲涅耳（Fresnel）是指反射強度會随着視線夾角而變化（即中間最弱，四周最強）；

10、材質越光滑，高光越弱甚至沒有高光，但反射會越強（例如玉石）；

9、材質越粗糙，高光越強（例如冰塊）；

10、現實中不存在GI（全局光照），GI是用來模拟真實的光子傳遞效果的。

一、材質表現力，功能基本介紹

1、材質的層級概念

材質包括顔色、漫射、發光、透明、反射、環境、煙幕、凹凸、法線、Alpha、輝光、置換十二大類。

材質是有層級關系的，是從顔色——漫射——發光——透明——反射等……一層一層疊加的，“顔色”就等于是PS裡的最底層，如此類推。每一層裡也有層級關系，如“顔色”中有“顔色層”，是基本顔色，然後上面是“紋理層”，可以用紋理來替換“顔色層”中的顔色，同時可以使用類似PS的“混合模式”來做不同的疊加效果（标準、添加、減去、正片疊底）。關于材質的層級關系，大家必須有所了解，這是學習C4D材質的基礎。

2、材質基本介紹——顔色、漫射、發光、透明、凹凸、置換

顔色（層）：物體的固有色，材質的最基本屬性，其決定了物質的基本特征和材質的基本屬性，可配合菲涅耳、貼圖等（更高級的用法是使用反射層添加漫射從而代替顔色層，在材質渲染第三篇會詳細案例）；

漫射（層）：現實生活中所有物質都有漫反射現象，但這個材質通道在初學者中使用得較少，它可以還原真實的物體表面狀态，例如痕迹和污迹，可配合AO（環境吸收）做出真實的效果；

發光（層）：主要有以下幾個用途，作為自發光、作為燈光（配合GI）、作為反射的高光，另外也可配合次表面散射（半透明SSS效果如玉石，在本篇中會有詳細案例）；

透明（層）：即玻璃、水、冰等，如果想得到百分之一百的透明效果，一般的技巧是先取消顔色層，或顔色層百份比 透明層百份比=100%，另外正确使用預設的折射率，以及在“吸收顔色”加入顔色、設置模糊也十分的重要；

凹凸（層）：通過黑白信息來定義凹凸強度，可以通過貼圖，噪波（配合圖層，添加多層噪波）做出複雜而真實的效果；

置換（層）：這才是真正意義上的凹凸，會比凹凸層更加真實，實際應用中可以把“凹凸”與“置換”配合使用。

二、實際案例分析

首先要事先說明的是，以下我将講述青銅、玉石和冰塊三種材質的分析，我會告訴你創作的思路，但不會提供完整的參數說明敬請留意。

首先是燈光部分：天空HDRI 三點布光法（左主燈 右副燈 頂燈）

實戰中可為不同的物體，添加有顔色的燈光增加其渲染細節

1、青銅案例：青銅 綠鏽

說明：青銅是由青銅材質加綠鏽材質結合而成的，因此需要兩個材質混合。

青銅案例最終效果

青銅材質：

顔色——深紅色、紋理使用噪波（使用正片疊底）

漫射——使用圖層，混合兩個噪波疊加的效果 AO，使質感更豐富

反射——删除默認高光，添加GGX，把其粗糙度、反射強度、高光強度使用AO，使顔色細節更豐富，并配合使用菲涅耳導體（折射率為1.18）

凹凸——使用圖層，通過多層噪波疊加，做出層次豐富的凹凸效果

綠鏽材質：

顔色——噪波上色，為綠色效果上色

反射——使用默認高光，粗糙度為70

凹凸——噪波加入細節

Alpha——使用圖層，通過多層噪波、AO疊加，模拟綠鏽滲透青銅表面的效果（最重要的步驟）

備注：兩個材質混合時需要注意前後關系。從左到右，左為底層，右為頂層。

加入後期——導出PSD後使用PS（CR）進行處理

2、玉石案例

玉石案例最終效果

顔色——使用圖層，通過多層噪波疊加，着色，使用混合模式使材質表面看上去像玉石

漫射——使用AO，增強表面質感

發光——使用次表面散射，将顔色層的圖層參數複制粘貼到次表面散射的着色器

反射——删除默認高光，添加GGX，把其粗糙度加入圖層，通過多層噪波疊加，并配合層菲涅耳預置的玉石

凹凸——使用圖層，通過多層噪波疊加，做出層次豐富的凹凸效果

加入後期——導出PSD後使用PS（CR）進行處理

3、冰塊案例

冰塊案例最終效果

透明——取消顔色層，折射率使用預設的“水（冰）”，吸收顔色輕微調整

漫射——使用圖層，貼圖 AO，使質感更豐富

反射——添加GGX，粗糙度（貼圖） 凹凸強度（貼圖），并配合層菲涅耳預置的水（冰），添加Beckmann，粗糙度（貼圖） 凹凸強度（貼圖），并配合層菲涅耳預置的玻璃，使用默認高光，層顔色使用淺藍色并配合貼圖

補充說明：使用物理渲染器渲染，采樣品質中，并配合環境吸收

三、總結

通過以上三個自然界中常見材質的高級渲染案例分析，你可以清楚的知道，基于物理渲染也可以做出較為真實的渲染效果，而不一定需要依靠渲染器插件，當然物理渲染器也有瓶頸，所以我建議在高級階段是，物理渲染器 渲染器插件混合使用。

另外當你在觀看文章的時候，需要學會獨立思考，并不是說，當前提及的案例就一定适合你目前的工作，而是你要明白，你可以在文章中學會創作的思路，為你之後的設計生涯埋下了一顆種夢的種子。以後你會發現這些技能會對你之後的工作有所幫助。例如在上述案例中，你可以學會靈活使用AO、噪波結合圖層與各個材質層的基本屬性，配合基礎燈光技巧、物理渲染器（自适應，采樣品質中）做出真實的渲染效果。

材質渲染是基于真實世界的，因此如果你想學好它，首先你的理論基礎要紮實，同時，你必須明白，“設計”是設計師使用軟件，而不是軟件使用設計師，設計是還原真實與美化真實的過程。

下期預告

在下一期，我将詳細為你講述，另外三個自然界中常見材質的高級渲染案例分析，石膏像、大理石、金屬以及在反射（層）中，比較特殊的布料與各向異性的案例分析，敬請留意。

後記

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