 【前言】 上一篇研究置换贴图时，谈过置换贴图虽然能改变模型的形状，但在实际的应用中，很少用它。因为它在渲染的时候，太消耗CPU资源，正因为如此，所以在游戏中也很少用到。在实际的应用中，取而代之的而是凹凸通道的凹凸贴图和法线通道的法线贴图，它们的用途很大。 所以这一篇，首先研究内容是凹凸通道-凹凸贴图。然后，继续研究BP 3D PAINT绘制凹凸纹理贴图，制作一个“宝箱”。 【研究】 一、凹凸纹理贴图原理：  1、软件是如何渲染物体表面情况的，看下面这张图。物体表面的光照信息最重要的是光入射方向与入射点的法线夹角。说白了渲染器关心的是模型表面的法线方向。凹凸贴图本质上就是记录了这个夹角的相关信息。所以说模型表面光照的计算与某个面上的法线方向息息相关。 下图模型上的每个点的法线方向都是相同的，渲染引擎就会判断这是一个平面。  2、下图，如果模型是个曲面，那么模型上每个入射点法线与入射光的夹角不会相同，如果夹角为0，那个位置一定是高光产生区。  3、重要：反过来说，如果我们改变了模型的光照信息。比如下图，给一个平面模型表面每一入射点，法线与光线夹角都不一样的信息。渲染引擎读出这样的光照信息以后，他不管模型真实是什么样子，按照给定的光照信息，渲染出红色表示的凹凸效果。  4、凹凸贴图就是用来记录这样的光照信息的数据文件，它是一张灰度图像文件。 利用该贴图的从白到黑的（定义物体表面不同的光照效果，从而定义不同的“高度”。 实际上是把每一入射点法线与光线的不同的角度，用不同的灰度记录下来了。白色为最高，黑色为最低。  5、当然，这种方法就像魔术师变模式一样是假的，模型没有真正改变。而是在渲染时，通过凹凸贴图改变了模型表面光照信息，欺骗渲染引擎生成的“假的凹凸”而已。 也就是说，渲染引擎在渲染时，从凹凸通道读出凹凸纹理贴图上每一点的灰度值，然后再通过计算公式转化为法线的不同方向，从而判断每一点的光照信息，按照规则渲染出结果。所以如果使用凹凸贴图，渲染计算就有一个从灰度值转化为法线方向的计算过程，这个过程导致它不如法线贴图快捷的原因，这是后话，以后再谈。 下图，如果你不看模型的边缘，凹凸感还是很真实的。  二、如何制作凹凸贴图：  第一种方法通过PHOTOSHOP转化为灰度图 1、在PS 中选择菜单-图像--模式-转化灰度图。  2、转化为：  3、载入凹凸通道。  4、建立灯光打开阴影。从一个角度看，凹凸感很强。 第二种方法：通过C4D过滤SHADE处理。（推荐：方便） 1、直接载入彩色纹理。 2、再点击纹理选择过滤（它是一个像滤镜一样的SHADE） 3、核心：把饱和度从100%调到-100%，去掉颜色。然后适当调整对比和亮度。 4、效果也是不错的。这种方法就不用跨软件到PS处理了。 第三种方法：通过BP 3D Paint绘制凹凸贴图。 一边学习如何绘制凹凸贴图，一边学习BP 3D paint制作一个“宝箱”。 1、建立一个立方体，C掉转换多边形。 2、处理其UV，不要让它们重合，不利于绘制纹理。 3、转到BP 3D Paint中，打开材质面板，点击菜单--创建一个新的材质。 4、转到对象面板，把新建的材质拖给立方体。 5、转回材质面板，在材质上右键--创建新纹理--选择颜色--颜色选择红色。 5、在新建一个纹理--凹凸纹理---选择颜色--黑色。 为什么选择黑色，黑色表示高度的起点。（零高度） 6、点击凹凸图标，表示只对凹凸纹理绘制。 7、转到图层，新建一层。（新建这个透明层是建在凹凸纹理中的） 8、我们选择白色，用笔刷随便画一些，模型出现了“立体”的笔刷痕迹。 9、转到纹理面板。关掉图层中的背景--黑色。看清楚了立方体上面对应的UV。下面我们就在它上面的新建图层上进行绘制。 10、用选区工具绘制一个矩形，然后填充白色。 11、再用选区工具，按DEL删除里边的白色，形成一个白色的框。 12、在菜单--过滤（相当于PS的滤镜）-高斯模糊。 13、放大看一看，模糊边缘。 14、完成。打开底层的背景黑色。这可是在凹凸通道，这个模糊的白框会在模型表面形成什么？ 15、建立一个灯光，打开阴影。 16、渲染一下看一看。这个凹凸纹理已经改变了模型表面的光照信息，蒙骗渲染器渲染成为一个凸起的棱。 下面我们继续蒙骗渲染器，制作一个螺钉。 17、选择选取工具，绘制圆形选区。 18、填充一个渐变-放射形。 19、如下，这种中间白色，周围深灰，蒙骗渲染器，一定会渲染成为一个半球形状。 20、选择矩形选区工具，按SHIFT建加选，如下： 21、填充黑色，然后用高斯模糊一点点。一个螺钉的凹凸贴图就制作完成了。 22、打开凹凸贴图的黑色背景。 23、转到透视图观看。不错啊，这比建模可节省多少面啊！ 24、把这个图层改名为螺钉。 25、关闭黑色背景，下面我们自顶制一个笔刷。框选螺钉，点击笔刷工具，选择预览下的位图。 26、再点击设置--位图--从选集/纹理载入 27、螺钉笔刷制作完成了。调整间隔大一点。 28、在凹凸贴图中再建立一个透明图层。 先点击一点，然后按住SHIFT键，再点击最后一点。一排螺钉就绘制完成。 螺钉之间的距离是由笔刷间隔决定的。 30、转到透视图看看。 31、这篇文章应该到此结束了。 但是螺钉应该是金属的，有反射效果，如何制作有反射的金属螺钉呢？ 再写一点吧！选择魔棒，注意属性--反向选择。 32、当我们点击黑色的时候，实际上选择的是两排螺钉。 33、在材质面板的材质上按右键--添加新纹理--反射层--默认高光。（反射也没有别的，对付用吧） 34、这个反射贴图背景颜色设为黑色，你懂得。（表示没有反射） 35、选择反射。 36、转到它的图层面板，添加新图层，选区还在，然后填充白色。这些白色的地方，将告诉反射通道，将在这些地方产生反射作用。这些地方对应着模型什么地方？想一想？（告诉你吧：所有的螺钉） 注意：点击C4D总菜单--文件--保存全部纹理。 （如果你只选择保存，或按ctrl+S 那只是保存的C4D文件。而刚刚绘制的颜色、凹凸、反射三张贴图并没有保存到硬盘上） 37、点击反射通道，删除默认高光。添加一个GGX层。把反射强度20%。 38、整个箱子全部产生了反射。因为它覆盖了颜色通道，对整个模型起作用。我们的目的是螺钉，不是全部。 如何做？对的，那张反射贴图呢？ 39、在反射层--层遮罩--纹理-载入刚才绘制的反射贴图。 （因为我们保存全部纹理贴图，所以这张反射贴图被保存出来） 40、看看吧，这张反射贴图控制渲染器只对螺钉有作用，其他的地方没有反射。 41、来张特写。 【后记】 1、我在讲C4D纹理贴图的时候，实际上，默默地把BP 3D PAINT的使用方法也讲了。本来，这个箱子我还能继续添加细节，写到此，看了看可够多的，太多了不愿意看啊，就打住吧！发挥你的创意，自己做吧！ 下图 这个箱子的制作，建模非常简单，就是一个倒角的BOX而已，总共有26面。箱子上的细节都是用BP 3D PAINT绘制的颜色贴图、凹凸贴图、反射贴图产生的细节，然后渲染而成的。制作有点粗，能说明道理就行了。 2、通过这篇，你是否思考一下你过去的做法：制作完一个模型，然后通过标准材质的相关通道载入纹理，然后，通过不同UV方式对齐纹理，不断地在模型上对位调整。这种方法似乎很常用。个人感觉：简单的模型，简单的纹理还可以，但复杂的就费劲了。还是熟悉使用这种方法吧：第一步建立模型；第二步正确地展开UV；第三步到BP 3D PAINT中去制作相关纹理，也不用导出到PS去制作了。 这种方法在C4D中，应该是最常用，高效的方法吧。但我不知道，为什么大家都去用上面的方法？ 3、凹凸贴图的使用比置换贴图更有效率，它在不消耗计算资源的情况下，能增加模型表面的细节。但现实中，很少游戏引擎和三维软件使用凹凸贴图，更多使用的是法线贴图。法线贴图非常流行，它又是什么原理，如何制作呢？ 下一篇将从CG人角度研究法线贴图。请继续关注！ |
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