[转载]C4d材质系统

要
  材质定义了物体表面的颜色、光泽、透明度、凹凸等属性。在C4D 中，这些属性是材质的各个通道。它们可以是texture 或shader。
  Texture （纹理）通常与2D 图像相联系。而2D 图像有一些局限性，因为它们依赖于图像的精度。所以当一个物体的贴图精度较低而渲染出的图要求精度较高时，纹理贴图会不清晰或不真实，因为它是由一个小的图拉伸而来的。

  Shader 是程序性的，精度可以由参数决定，在渲染时计算精度。所以不会产生上述精度的麻烦。
  2D shader 类似于2D 图像纹理。除了没有精度问题，它在物体上的投影方式与2D 的图片一样有平面、柱体、球体等。它依据U、V 将图片投射在物体表面。如下图

 

  和2D 纹理贴图一样，如果物体的外形太复杂，那么基本的投影也不可能适用于2D shader。这就是使用3D shader 的原因了。3D shader 可以在真实的空间中分布，因为它是基于U、V、W 三个坐标方向的，W 给了3D shader 体积感。

  使用3D shader ，我们就可以不考虑投影的问题。由于3D shader 使用UVW 投影，所以它不会拉伸或扭曲。3D shader 是面对复杂物体时，代替2D texture 和2D shader 的最佳方案。

 

  某些shader 可以被赋予材质的某个单独的通道，如颜色、反射、凹凸等。这些shader 被称为通道shader，它们可能是2D 的或3D 的。

  C4D 有一套内建的高级shader 包：bhodiNUT，它们增强了C4D 的材质系统。BhodiNUT shader 包括了2D 和3D 的shader，它们提供了高级的特别控制用于制作基本材质无法做到的效果，如金属表面的刮痕，真实的透明、半透明等。BhodiNUT shader 也可以作为Material Editor（材质编辑器）中的通道，也可以单独从Material manager （材质管理器）中创建。

  BhodiNUT shader 提供了无限的纹理丰富性，下面将介绍其中的一些shader。我们的目的是学习完后可以获得足够的经验，灵活运用。本章将从创建简单的天空和云开始，到创建较为复杂的脏的铜物体结束。

 

Sky with Clouds

 

我们将用一对bhodiNUT SLA 材质来简便快捷地创建蓝天白云。我们将学会用渐变创建天空，用噪波材质添加云。

从C4D 教学文件夹的Texturing-SLA1 文件夹中打开Sky Before.c4d 文件。

该场景中包含一个Sky 物体和一个赋予了反射材质的圆环。圆环的设置是为了反射天空和云，从而让我们间接地从各角度都观察到天空。

在Material manager（材质管理器）中，双击Sky 材质球。
这将打开Material Editor （材质编辑器）。我们的Sky 材质将为Color 通道使用几个bhodiNUT 2D 材质。

单击Color 通道image 按钮右侧的小箭头，选择bhodiNUT Channel—bhodiNUT Gradient。

  

下拉菜单列出了所有可用的材质。我们将在视图背景中看到彩色的渐变。单击Edit 按钮打开材质设置对话框。

  

对话框会显示一个方形的渐变预览，详细的渐变在预览下方，由颜色游标控制渐变。
在最上方的弹出菜单里，将渐变方式从2D-U 改为2D-V 。这将使渐变从U 方向改为V 方向。双击左侧的游标，打开调色板，将颜色设置为白色。关闭调色板。
将底部设为白色是为了模仿天空接近地平线处的雾的效果。设中部游标处颜色为亮蓝色，R=99，G=52，B=91。设右侧游标处颜色为暗蓝色，R=0，G=52，B=91。单击OK，关闭对话框，渲染视图，进行测试。可以见到背景由亮蓝渐渐过渡到暗蓝色，但看不见白的雾。

再次打开上面的对话框，将白色游标向右拖动到Position 项大约显示25%处。

 

该操作使白色的雾向上提升，我们看到的白色更多了。现在天空的过渡完成了，我们可以加一些云了。

单击image 项右侧的小箭头，选择Copy Channel，将渐变通道拷贝，然后选择BhodiNUT channel—BhodiNUT Fusion 。

 

BhodiNUT Fusion 非常强大。它可以用于结合无限数量的shader，创建一个shader 层级系统。
单击Edit 按钮，打开BhodiNUT Fusion 对话框，在Base Channel 项的image 按钮右侧的小箭头上单击，选择Paste Channel。

 

现在我们将渐变shader 给了Fusion shader 的基本通道（Base Channel），我们可以将它和其它shader 相混合。
在Blend Channel（混合通道）项，单击image 右侧的小箭头，选择BhodiNUT Channel —BhodiNUT 2D Noise 。

 

我们将用2D Noise shader 产生云。当然也有3D Noise shader ，它是有体积的。但由于材质给了作为天空的球的内侧一个2D 的球状投影，所以不需要使用它。
在Blend Channel 项，单击Edit 按钮，打开2D Noise shader 对话框

 

在此处我们可以改变噪波的颜色。对比度，拉伸和噪波类型等。在Noise 项，设噪波类型为Wavy Turbulence 。

 

这是一种适合云的噪波。在Scale 项，设U Scale 为500%，V Scale 为200%。

 
我们将噪波变大了，而且让它产生了斜向的拉伸。在Clipping 项，移动Low Clip 滑条到53%，High Clip 滑条到73%。

 

该操作减小了噪波值的范围。使暗的区域更暗，亮的区域更亮。所以我们创建的不是雾
一样布满天空的云，而是几缕棉絮似的云。单击OK，关闭2D Noise 对话框，回到Fusion 对话框。在Fusion 对话框左侧，设Mode 为Screen 。现在云和渐变的天空混合在了一起。Screen 模式将依据云的明暗将它融入渐变的天空。单击OK，关闭Fusion 对话框，选择Render—Render View 。 

Dirty Copper

BhodiNUT 3D shader 都有它们自定义的界面。不过某些要素如Specularity 、Roughness 、Reflection 等，所有的3D shader 都有。但还有一些要素是专门为某一个特别的shader 设计的。
BANJI 可以用于玻璃和透明物体；
BANZI 用于木质；
CHEEN 用于显微材质效果；
DANEL 用于金属材质包括创建模糊反射、条纹高光（anisotropic）等；
MABEL 用于大理石；
NUKEI 用于实际上由两个面组成的材质，还可以用于创建表面有一层污物等效果的材质。下面，我们就将创建一个表面有脏的铜管，而且这些污物只在铜管向上的表面上存在。我们将使用到NUKEI、Falloff 、Fusion 和Noise 四个shader。

 从教学文件夹的Texturing-SLA2 文件夹中打开Dirty Copper Before.c4d 。

该场景包含了一个球和一个管状物体。
在Material manager （材质管理器）中，选择File—BhodiNUT Volume—BhodiNUT NUKEI。

 

这里列出了3D shader。将这个材质拖动到Object manager（物体管理器）中的球体和管子上释放。双击NUKEI 材质球，打开Diffuse 通道。将Diffuse Color 设为橙色R=100%，G=60%，
B=40%。

 


这个通道定义了铜的颜色。打开Specular 3 通道，并设RGB 滑条与Diffuse Color 一样。这是为了使铜材质的高光色与固有色一样为橙色，否则在默认情况下，高光色将是蓝色。
BhodiNUT 3D shader 有三个高光控制通道而不是一个，它比C4D 的基本材质提供了更强的控制。每个高光通道都有其默认的颜色。因前两个高光通道的默认高光色和我们需要的一致，所以我们只调整第三个通道的高光色。

打开Fusion 通道，在image 项中载入BhodiNUT 3D Noise shader 。单击Edit 按钮，打
开3D Noise 对话框。设Global Scale 为500%，关闭对话框。现在在预览中已经可以见到污物了。在NUKEI 对话框中，打开位于通道列表上的下拉菜单，并设为Surface 2。将Surface 1 换为Surface 2，意味着开始对污物设置参数。打开Diffuse 通道，设Brightness 为0%。设污物为纯黑色。打开Fusing 通道，在image 项中载入BhodiNUT Fusion shader ，单击Edit 按钮。仅仅靠3D Noise 还不能做出只让物体的上面有污物显现的效果。我们要通过Fusion
shader 使用一个特殊的shader，它可以控制污物在哪个位置是可见的。

在Fusion 对话框的Base Channel 项中，载入BhodiNUT 3D Noise 。在Blend Channel 项中，载入BhodiNUT Falloff ，单击Edit 按钮，打开Falloff 对话框。这里的Falloff shader 和我们前面用过的Gradient shader 类似。不过前者的渐变依据物体表面的朝向。在本例中，我们想让污物显现在物体上面，表现污物在物体的上部从有到无。拖动中部的游标向上以删除它。拖动左侧的游标到Position 为60%处。双击右侧游标，从调色板中将其颜色设为白色。

 

关闭Falloff 对话框。在Fusion 对话框，设Mode 为Levr，Blend 为75%。

 
Levr 模式和Blend 参数使渐变和3D Noise 混合，产生锯齿状的边缘。它是一个特殊的混合模式，可以将噪波形态添加到渐变上，产生生硬的锯齿状过渡。Blend 值控制过渡的硬度。
打开左下角的Invert Output 开关。
污物将在预览中白色部分处显示出来，但前面的操作黑白分布与我们需要的恰好相反。所以打开这个开关，将黑白部分反转。下图为反转前后的变化。

在Base Channel 项，单击Edit 按钮，打开3D Noise 对话框，设Global Scale 为30%。
该参数调节噪波的颗粒大小。
关闭Fusion 对话框。
关闭NUKEI 对话框，执行Render—Render View 。

 

现在已经得到了有污物的铜球和铜管，要调节污物的分布范围，只要改变Fulloff shader 的渐变就可以了。比如移动Fulloff 对话框中的黑色游标向右会减少污物。

  

 

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