? ? ? ? ?瀏覽新浪博客骑素，看到作者CINEMA 4D俱樂部的一篇文章，我認(rèn)為非常好刚夺，值得大家從事3D的人士一讀献丑，為了擴(kuò)大宣傳和記憶，特摘抄如下侠姑，原文太啰嗦创橄，特意刪改一下：

作者簡(jiǎn)介：Bill Fleming是美國(guó)資深3D藝術(shù)家，Komodo Studio的領(lǐng)頭人莽红。Komodo Studio是業(yè)界在創(chuàng)建照片真實(shí)的電影廣播級(jí)3D生物和角色領(lǐng)域中的佼佼者崖咨。Bill本人也是很多3D書籍的作者，其中包括由Charles River Media向抢， Inc.出版的“The 3D Creature Workshop”酿箭。同時(shí)他也是數(shù)本雜志的知名專欄作家馒铃，包括Animation World，Visual Magic和Keyframe。同時(shí)他還是Serious 3D的主編。Serious 3D是一本致力于專業(yè)級(jí)3D制作教程的雜志黔龟，本文就是Bill Fleming為Serious 3D撰寫的一篇文章。

（云之君的話：之所以翻譯這篇文章是因?yàn)樽髡呔毜靥岢隽?D制作中一些共通的原則滥玷。我們國(guó)內(nèi)的3D玩家并不缺乏教材氏身，但是很多3D的基本概念卻相當(dāng)?shù)娜狈Γ晕艺J(rèn)為本文確有其價(jià)值惑畴，故而譯之與大家共享蛋欣，希望3D同好們有所收獲。

怎樣使得一幅CG照片般真實(shí)如贷？可能有上千個(gè)元素可以增加圖象的真實(shí)性豁状，但總結(jié)起來(lái)有10條，我把它們稱之為“照片真實(shí)3D的十大原理則倒得。它們正是確保圖象照片般真實(shí)的基本底線。

01. 混亂和無(wú)序

02. 個(gè)性和期望

03. 可信度

04. 表面材質(zhì)

05. 鏡面反射

06. 污垢夭禽、灰塵和銹跡

07. 裂痕和刮擦

08. 斜角邊緣

09. 物體材質(zhì)深度

10. 散射率

原則1：混亂和無(wú)序

本原則遠(yuǎn)比應(yīng)用真實(shí)圖象作為表面材質(zhì)來(lái)得重要霞掺。你呈現(xiàn)一個(gè)場(chǎng)景的方式對(duì)照片真實(shí)有著巨大影響。例如讹躯，一張桌子和一些全部旋轉(zhuǎn)90度和離開桌子距離完全相等的椅子看上去就會(huì)很數(shù)字化菩彬。即使材質(zhì)相當(dāng)真實(shí)，這個(gè)場(chǎng)景仍舊看上去象芭比的夢(mèng)中小屋潮梯。所以為你的3D圖象增加一些混亂和無(wú)序會(huì)給整個(gè)場(chǎng)景帶來(lái)真實(shí)感骗灶。

一是混亂是現(xiàn)實(shí)最明顯的痕跡。大部分3D圖象的通病就是缺乏混亂：每一樣?xùn)|西都被整齊地安排放置秉馏。我不知道你的世界耙旦，但我所生活的世界完全處于混亂之中÷芫浚看看你的家和辦公室免都。你看到了什么？呵帆竹，如果如同我的工作室一樣的話绕娘，那么你會(huì)看見成堆的參考資料、紙栽连、磁碟险领、ZIP和許多小擺設(shè)侨舆，瞧，完全的混亂绢陌。

二是現(xiàn)實(shí)是純粹的無(wú)序挨下。無(wú)序并不意味著所有東西都被毫無(wú)頭緒地安排。無(wú)序中也用秩序下面。無(wú)序意味著場(chǎng)景中的元素不能被精確地對(duì)齊复颈。你可以通過把乳酪排放在擱板上來(lái)創(chuàng)造秩序，但無(wú)序又會(huì)使它們各個(gè)稍稍旋轉(zhuǎn)不相同的角度沥割，沒有一塊會(huì)中規(guī)中矩『睦玻現(xiàn)實(shí)中沒有完全的統(tǒng)一，但因?yàn)槟承├碛苫牛覀兊?D上色圖象公然藐視現(xiàn)實(shí)帜讲，一個(gè)個(gè)元素都整潔劃一地安放著。事實(shí)上椒拗，原因很簡(jiǎn)單似将，3D程序提供我們數(shù)不清的用來(lái)工程規(guī)劃的工具。我們是如此地沉浸在這種工程式的環(huán)境中蚀苛，以至于我們感到連我們的思維都被迫變得線性在验。3D工程的僵化是一個(gè)很容易染上的毛病。你必需打破3D的工程式束縛堵未，去體驗(yàn)創(chuàng)造性地舒展手腳的感覺腋舌。力圖把打破物體對(duì)齊排列作為一種習(xí)慣。我并不是要完全打破渗蟹，因?yàn)槟菢訜o(wú)序就太多了块饺，只要稍稍偏離對(duì)齊即可。試試吧雌芽，你將會(huì)發(fā)現(xiàn)這會(huì)給你的3D場(chǎng)景帶來(lái)大不一樣的感覺授艰。

例如：現(xiàn)在讓我們來(lái)看看混亂和無(wú)序的原則是怎樣應(yīng)用于圖1的。仔細(xì)觀察世落，你會(huì)發(fā)現(xiàn)那兒有著豐富的混亂淮腾。這是一個(gè)工作臺(tái)，我從來(lái)沒有見過一個(gè)整潔的工作臺(tái)屉佳，特別是使用中的来破。那里有螺帽、螺釘和螺絲四下分散忘古。但在整齊地排列于墻架上的工具中我們?nèi)阅苷业街刃虻拇嬖谂墙０阎刃蚝突靵y結(jié)合起來(lái)是不會(huì)錯(cuò)的。注意一下場(chǎng)景中的潛在無(wú)序：兩個(gè)電池中的一個(gè)已經(jīng)倒下髓堪，照相機(jī)的盒子稍稍離開了墻根送朱，尖嘴鉗打開著娘荡，紅色的電線盤繞得并不整齊。最佳的無(wú)序應(yīng)用當(dāng)屬那把正在燒焦桌子的電烙鐵驶沼。當(dāng)然我不是推薦你在工作臺(tái)上做同樣的事情炮沐。

感悟：計(jì)算機(jī)給我們帶來(lái)了整齊劃一，但和現(xiàn)實(shí)有差別回怜，現(xiàn)實(shí)世界是雜亂和無(wú)序的大年。

原則2：個(gè)性和期望

個(gè)性同照片真實(shí)3D有什么關(guān)系？全都有關(guān)系玉雾！記紫枋浴：人們創(chuàng)造了他們的環(huán)境。在這個(gè)世界上不存在能夠躲過人類改造力的避難所复旬。所以垦缅，幾乎所有的3D場(chǎng)景都有著人類介入的元素。當(dāng)然我們所謂的人類并非僅僅是我們驹碍，也可以是動(dòng)物壁涎、異形甚至是昆蟲。每一個(gè)生物都有通過它們的環(huán)境反映出來(lái)的截然個(gè)性志秃。它們有處事的獨(dú)特方法怔球。它們都有著明確的方式來(lái)構(gòu)筑自己的環(huán)境，無(wú)論是陰暗潮濕浮还、整齊還是完全無(wú)序竟坛。你必需花一些時(shí)間來(lái)探究你場(chǎng)景中的生物。即使你的場(chǎng)景中沒有角色出現(xiàn)碑定，但它仍舊是某人某物創(chuàng)造的。你要了解它們的個(gè)性以恰當(dāng)?shù)貥?gòu)建一個(gè)照片真實(shí)的場(chǎng)景又官。

在你探究你的場(chǎng)景創(chuàng)建者的個(gè)性同時(shí)考慮一下觀看者的期望也很重要延刘。對(duì)于每一件事每一個(gè)人我們都有我們的世俗觀念。但世俗觀念并非總是吹捧六敬，它們可以提供最佳方針以供你創(chuàng)建你的場(chǎng)景碘赖。世俗觀念并不能限制你的創(chuàng)造力，相反它們提供了你作為照片真實(shí)中必需認(rèn)識(shí)的問題指南外构。 例如普泡，我們認(rèn)為智能角色是整潔的，低智能的生物則是邋遢的审编，這可能在某些情況下并不對(duì)撼班。但是我們創(chuàng)建一個(gè)由智能角色建造的場(chǎng)景時(shí)仍舊把目標(biāo)放在整潔上，并期望以此獲得觀看者的認(rèn)同垒酬。另一例子就是智能角色的外觀砰嘁。你如何創(chuàng)建一個(gè)科學(xué)家件炉？好萊塢已經(jīng)為我們定下了標(biāo)準(zhǔn)：我們都相信一個(gè)科學(xué)家必然皺皮、乏味的家伙矮湘，他帶著眼鏡穿著帶護(hù)袋的外套斟冕。我們同時(shí)也程序化地相信一個(gè)肌肉發(fā)達(dá)的大塊頭既笨又臟。如果你期望場(chǎng)景的可信度那么你就不能逃脫世俗觀念缅阳。否則的話即使你的圖象完全真實(shí)磕蛇，在觀看者的腦海中總有一些疑問，因?yàn)樗麄冇兄约旱钠谕臁＝?jīng)歷了數(shù)百萬(wàn)年的進(jìn)化斗爭(zhēng)秀撇，我們每一個(gè)人都變得相似而同一——即使是3D藝術(shù)家。

讓我們看看能不能從工作臺(tái)的場(chǎng)景中提取出Papagaio的個(gè)性橘洞“仆啵看一下圖1，馬上你就會(huì)看到他整潔的一面炸枣，因?yàn)閴ι险R細(xì)致地?cái)[放著工具虏等。這告訴我們他注重他的工具和工作空間。你可以看到工具上時(shí)間留下的痕跡适肠，但它們?nèi)匀煌旰没羯馈９ぷ髋_(tái)表面很臟但沒有很多例如油漆痕跡或是鑿痕的破壞跡象。就是電線也整齊盤繞侯养。這些都是他的個(gè)性的潛在表達(dá)敦跌。我們可以假定Papagio是一個(gè)相當(dāng)智慧的人，他創(chuàng)造了能夠感知思考的人工生命形式逛揩。所以柠傍，以世俗的觀點(diǎn)來(lái)看，他是一個(gè)整潔的人辩稽。但因?yàn)樗且粋€(gè)發(fā)明家惧笛，當(dāng)他工作時(shí)他的工作空間是雜亂的，但完成工作后他會(huì)馬上清理逞泄。我們還可以假設(shè)他作為一名發(fā)明家患整，一定會(huì)有參考書堆放在工作臺(tái)上，這說明了圖象中書的由來(lái)喷众。

你現(xiàn)在可以看到這個(gè)場(chǎng)景是如何基于Papagaio的個(gè)性來(lái)增加可信度的各谚。在頭腦中始終記住角色對(duì)于環(huán)境的影響是很重要的一點(diǎn)，同時(shí)這也很有趣到千。 觀看者的期望 進(jìn)入觀看者的頭腦中去了解他們對(duì)于圖象的期望也很重要昌渤。我們對(duì)于特定的場(chǎng)景和環(huán)境有著特定的期望。例如：我們希望一個(gè)工業(yè)工廠是灰暗和骯臟的憔四；一個(gè)電影院滿是爆米花和空杯子愈涩；太空船滿是油膩望抽；怪物是丑陋的和長(zhǎng)著大牙；恐龍是泥土色的履婉。

我們已用我們的經(jīng)驗(yàn)對(duì)自然作出假設(shè)煤篙。媒體在定義我們的期望中扮演了一個(gè)主要角色。你上一次在媒體上看到一個(gè)一塵不染的工廠是幾時(shí)毁腿？可能從來(lái)沒有辑奈，但事實(shí)上很多的工廠是極為干凈的。然而當(dāng)我向你展示一幅一塵不染的工廠圖象時(shí)已烤，你會(huì)說這不象真的鸠窗，因?yàn)橐稽c(diǎn)兒也不臟。一個(gè)工廠怎么能毫不雜亂地運(yùn)行呢胯究？我們不能接受稍计，因?yàn)槊襟w教我們這樣的工廠是不存在的。

這里是我們自己建立的期望的又一個(gè)良好典型：如果我展示一幅色彩亮麗的恐龍圖象裕循，你會(huì)說這是人造的臣嚣，盡管事實(shí)是恐龍確實(shí)絢麗多彩。因?yàn)樗鼈兊膫€(gè)頭和皮膚材質(zhì)剥哑，我們樂于將其同今天的巨獸——象比較硅则。但這些是厚皮類動(dòng)物——厚皮類沒有彩色皮膚。但這種皮膚對(duì)于恐龍是毫無(wú)意義的株婴，因?yàn)榭铸埵穷惻老x類怎虫，而爬蟲類的色彩是很鮮艷的，特別是雄性困介。它們被媒體染上了潛在的色彩大审，因?yàn)槲覀儾⒉黄谕鼈兪遣噬摹?這里提出了一個(gè)要點(diǎn)：你必需接受人們的期望，盡管這有可能是被誤導(dǎo)的座哩。

原則3：可信度

是什么使得3D場(chǎng)景可信徒扶？可能最重要的一個(gè)方面就是認(rèn)同感。場(chǎng)景中的物體和表面必需是可被認(rèn)同的八回，進(jìn)而成為可信的酷愧。它們必需對(duì)于觀看者時(shí)熟悉的驾诈。否則它們就沒有決定場(chǎng)景照片真實(shí)的基礎(chǔ)缠诅。

有兩種可信度：模型和表面。你不必同時(shí)具有這兩樣來(lái)使得物體真實(shí)乍迄。例如：一艘未來(lái)太空船并非現(xiàn)實(shí)物體管引，但仍有我們期望的表面，這樣物體就變得可信闯两，反之亦然褥伴。如果你有一個(gè)照片真實(shí)的電腦屏幕模型谅将，但涂著迷幻般的色彩，它看起來(lái)仍舊可信重慢，因?yàn)檫@是一件我們熟悉的物品饥臂。

另一個(gè)可信表面的例子就是我們前面已有所提及的恐龍。一個(gè)彩色的恐龍不會(huì)是令人信服的似踱，即使它有著完全符合生理學(xué)的模型隅熙，因?yàn)槲覀儍H僅不接受色彩。另一方面核芽，一個(gè)帶有物理設(shè)計(jì)上小缺陷卻是泥土色調(diào)的恐龍仍舊令人信服囚戚。在極少的情況下我們才會(huì)對(duì)恐龍的物理結(jié)構(gòu)有所注意。暴龍就是一個(gè)我們所期待的恐龍物理結(jié)構(gòu)的最佳典型轧简。媒體已經(jīng)告訴我們暴龍有著小小的前臂驰坊，任何對(duì)這種結(jié)構(gòu)的偏離將會(huì)導(dǎo)致可信度的下降。我們不會(huì)賣一個(gè)有著大前臂的暴龍的帳哮独，即使表面極為可信拳芙。

讓我們看看圖1，是什么使得圖象可信借嗽？其實(shí)有很多東西态鳖。首先也是最重要的就是場(chǎng)景全部由真實(shí)世界的物體構(gòu)成。大部分物體對(duì)于我們來(lái)說都是可認(rèn)知的恶导，特別是工具浆竭。它們?yōu)榭尚哦葔酒鹆藞?jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。那本書也是可信度的一大要素惨寿，因?yàn)樗苋菀妆唤邮転楝F(xiàn)實(shí)世界的物體邦泄。所有這些都為場(chǎng)景增加了可信度，特別是電池裂垦。它們是最能夠被認(rèn)同的物體（勁量電池）顺囊。象這種有助于場(chǎng)景全局的物體，也就是關(guān)鍵照片真實(shí)物體我們稱之為物體錨定點(diǎn)蕉拢。

讓觀看者認(rèn)同你的圖象為照片真實(shí)的最佳方法就是使用物體錨定點(diǎn)特碳。一個(gè)物體錨定點(diǎn)就是一個(gè)有著無(wú)可置疑的照片真實(shí)屬性的可認(rèn)知物體。通常是一些簡(jiǎn)單的物品晕换，有著真實(shí)世界的材質(zhì)午乓。它可以簡(jiǎn)單到使用掃描圖象材質(zhì)的盒子或是一本有著常見封面的書。 還有闸准，一定要嚴(yán)格區(qū)分可認(rèn)知照片真實(shí)物體和看上去真實(shí)物體益愈。例如，一把椅子就不是一個(gè)物體錨定點(diǎn)，因?yàn)樗荒鼙获R上認(rèn)知蒸其。我們知道這是一把椅子敏释，但我們可能從來(lái)沒有看見過場(chǎng)景中的這把特定的椅子。在它真實(shí)的同時(shí)摸袁，卻不是可認(rèn)知的真實(shí)钥顽。類似家具的物體不是好的物體錨定點(diǎn)，因?yàn)樗鼈兊娘L(fēng)格多變靠汁。一個(gè)有效的物體錨定點(diǎn)必需給人細(xì)節(jié)上的熟悉感覺耳鸯。它必需是我們?nèi)粘Ｉ钪谐Ｒ姷奈锲贰Ｊ称泛芯褪且粋€(gè)極佳的物體錨定點(diǎn)膀曾，特別當(dāng)材質(zhì)是從一個(gè)真實(shí)的盒子上掃描下來(lái)的時(shí)候县爬。誰(shuí)沒有看見過一個(gè)麥片盒子？（在中國(guó)或許得換成方便面盒子）這個(gè)麥片盒子構(gòu)筑了一個(gè)堅(jiān)固的物體錨定點(diǎn).

將物體錨定點(diǎn)的材質(zhì)定位于觀看者期待的范圍內(nèi)的做法也是很重要的添谊。這意味著物體的外貌不能太離譜财喳，否則就失去了照片真實(shí)感。以麥片盒為例斩狱，生產(chǎn)商的名字在盒子頂上耳高，其下是產(chǎn)品名，再往下是一幅麥片的圖片所踊。在邊上是營(yíng)養(yǎng)表泌枪，另一邊是保質(zhì)期、生產(chǎn)批號(hào)秕岛，底下則是食用方法碌燕。如果你大幅改動(dòng)這些設(shè)計(jì)就會(huì)嚴(yán)重影響到物體的可信度。

另一個(gè)上佳的物體錨定點(diǎn)就是電池继薛。所有的電池基本上都形狀相同修壕。因?yàn)樗鼈兪嵌际浅Ｒ姷奈锲罚詫?duì)觀看者來(lái)說材質(zhì)的設(shè)計(jì)就有著較大的彈性遏考。圖1就使用了很好地使用了電池來(lái)建立可信度慈鸠。

仔細(xì)觀察一下電池。物體的材質(zhì)同現(xiàn)實(shí)物體匹配的如此之好灌具，以至于你根本不能找出兩者之間的區(qū)別青团。在圖象中加入這樣的一個(gè)物體能夠起到一個(gè)增強(qiáng)觀看者真實(shí)感的杠桿作用。局部的真實(shí)感會(huì)擴(kuò)展到整體圖象的真實(shí)感咖楣。這對(duì)于照片真實(shí)的場(chǎng)景大有益處督笆，所以物體錨定點(diǎn)是每一個(gè)照片真實(shí)場(chǎng)景的關(guān)鍵部分。

雖然物體錨定點(diǎn)對(duì)于圖象的可信度至關(guān)重要截歉，但是它不一定就是場(chǎng)景的主焦點(diǎn)胖腾。圖1中的電池只是一個(gè)很小的元素烟零。而Gizmo機(jī)器人才是場(chǎng)景的主焦點(diǎn)瘪松。電池只是用來(lái)錨地圖象的照片真實(shí)和為幻想機(jī)器人增加可信度咸作。事實(shí)上圖象中有著數(shù)個(gè)錨定點(diǎn)。書宵睦、相機(jī)盒子都是相當(dāng)強(qiáng)的物體錨定點(diǎn)记罚。書和物品的包裝都是我們熟悉的東西，是用來(lái)充當(dāng)錨定點(diǎn)的理想物體壳嚎。這就牽涉到了可信度的另一個(gè)方面：物體熟悉度桐智。

使用熟悉的物品使得幻想物體照片真實(shí)

熟悉物品在場(chǎng)景的照片真實(shí)中扮演著極為重要的角色。熟悉物體同錨定點(diǎn)有一點(diǎn)差異烟馅。錨定點(diǎn)是用來(lái)充當(dāng)場(chǎng)景照片真實(shí)的基石说庭，而熟悉物體則是使得幻想物體變得真實(shí)。舉個(gè)例子郑趁，為了使一輛未來(lái)的飛行車看上去真實(shí)刊驴，我們?yōu)樗由鲜煜さ牟考很囶^燈、運(yùn)轉(zhuǎn)燈寡润、方向燈捆憎、防撞欄、刮雨器和后視鏡等等梭纹。這些都是用來(lái)增加可信度的熟悉物體躲惰。Gizmo也是一個(gè)集成了熟悉物體的幻想物體理想典型。

雖然Gizmo不是一個(gè)真實(shí)世界物體变抽，它是由我們很熟悉的真實(shí)世界的零件組成础拨。你可以馬上認(rèn)出它的右臂是瑞士軍刀，還有它背上的喇叭也是相當(dāng)熟悉的绍载。如果你仔細(xì)觀察就會(huì)發(fā)現(xiàn)它的足是電話聽筒喇叭太伊。當(dāng)然，它的身體是一個(gè)油罐——罐子上寫著呢逛钻。雖然Gizmo完全是相像的產(chǎn)物僚焦，但所有的這些現(xiàn)實(shí)物體使得它可信。

當(dāng)你在構(gòu)建你的幻想物體時(shí)曙痘，應(yīng)該花一番心思考慮如何加入熟悉物體到你的物體中芳悲。總有這種情況：你的幻想物體太過復(fù)雜或是處于極為古老的環(huán)境边坤，這時(shí)你應(yīng)該把注意力集中在可信的表面上名扛。

感悟：審美里有“熟悉的陌生人”是最被人接受的。

原則4：表面材質(zhì)

所有真實(shí)世界的物體都有表面材質(zhì)茧痒。在這里我們不要把這個(gè)“材質(zhì)”同那個(gè)在3D領(lǐng)域那廣泛使用的術(shù)語(yǔ)“材質(zhì)”相混淆肮韧。材質(zhì)并不是意味著物體的色調(diào)，而是我們所能感受到的表面屬性。所有的物體包括平滑的物體都有一定形式的表面材質(zhì)弄企。

對(duì)于3D物體的表面材質(zhì)來(lái)說一個(gè)常見的問題就是它們總是太為平滑超燃。我們常常能夠看到拋光的木質(zhì)表面如同鏡子般的平滑，這是不真實(shí)的拘领。清漆會(huì)隨著木質(zhì)表面的紋理而產(chǎn)生相應(yīng)的變化意乓，所以涂有清漆的表面都會(huì)有一定的變化。想要獲得完全平滑的清漆表面的唯一方法就是在木質(zhì)表面涂上數(shù)層漆约素，然后打光最后一層届良。我們并不使用這種方法，除非為了一張木桌子你愿意抵押你的房子圣猎。

可以假設(shè)這種木頭是人造三夾板士葫，但沒有人愿意在他的場(chǎng)景中使用人造木頭。你可以嘗試不斷地拋光木頭送悔，但這樣效果并不好为障。木頭有著天然的紋理，為了徹底去除表面材質(zhì)放祟，你必需拋光所有的木頭鳍怨，但這并非一個(gè)好的解決方法。記坠蛲住：當(dāng)你不能感覺到一種材質(zhì)時(shí)并不意味著它就不存在鞋喇。可能這種材質(zhì)太為細(xì)微而不能感覺到眉撵，但是它肯定會(huì)在物體的鏡面反射中表現(xiàn)出來(lái)侦香，特別是動(dòng)畫物體。

另一個(gè)拋光木質(zhì)表面的特性就是由清漆本身造成的微小凹凸纽疟。當(dāng)清漆干燥時(shí)罐韩，在表面下有許多的微小氣泡。你從任何距離都看不見這些氣泡污朽，但是如果你計(jì)劃在一個(gè)清漆表面的桌子上對(duì)一個(gè)物體取近景的話散吵，你必需加入清漆凹凸。再說一遍：你不會(huì)看到凹凸蟆肆，但你會(huì)看到其對(duì)木頭的鏡面反射和反射率造成的視覺影響矾睦。

看一下圖1，我們可以看到靠墻的扳手表面上有著一些輕微的凹凸貼圖炎功。工具主要是由鉻合金制成枚冗。通常鉻合金在常用表面上會(huì)變得粗糙一些。還有很多的鉻合金的表面被賦予了一種不同的凹凸材質(zhì)蛇损，這種材質(zhì)常常用于在照片真實(shí)圖象內(nèi)出現(xiàn)的工具上赁温。在燈頸上還有一個(gè)非常微小的凹凸貼圖坛怪，這個(gè)材質(zhì)在靜幀內(nèi)確實(shí)不明顯，但當(dāng)燈頸動(dòng)畫運(yùn)動(dòng)時(shí)就相當(dāng)?shù)娘@眼股囊。它同時(shí)影響了鏡面反射和反射率袜匿。當(dāng)然在木頭上也有微小的材質(zhì)存在，你必需仔細(xì)看毁涉，在木頭大紋理之間有一些細(xì)線，這就是我們所說的感覺不到但近看看得到的細(xì)微材質(zhì)锈死。這些材質(zhì)在較遠(yuǎn)的取景內(nèi)并非必需贫堰，但在近景就是重要的組成部分。

我知道我以上引為例子的木頭并非唯一需要凹凸貼圖的材質(zhì)待牵。事實(shí)上其屏，你必需為你場(chǎng)景內(nèi)所有的照片真實(shí)物體加上凹凸貼圖。特別是象塑料缨该、橡膠偎行、金屬、織物甚至紙張等表面贰拿「蛱唬看看你桌子上的任何多媒體部件，你可以注意到塑料在表面有著一些輕微的粗糙膨更。如果你不把這種材質(zhì)集成到該物體的3D上色版本內(nèi)的話妙真，它就看上去不真實(shí)。即使平滑的塑料物體也有一些微小的表面扭曲荚守，并且會(huì)影響到它們的鏡面反射珍德。鏡面反射是表面真實(shí)的一個(gè)關(guān)鍵原素，同時(shí)它也是我們的第五個(gè)原則

原則5：鏡面反射（Specularity）

簡(jiǎn)單地講矗漾，鏡面反射是光源在物體表面上的反射锈候，這是人眼用來(lái)區(qū)別表面亮度和硬度的主要依據(jù)。鏡面反射是3D照片真實(shí)的一個(gè)重要方面敞贡。我們必需使用鏡面反射來(lái)摹仿真實(shí)世界的表面屬性泵琳。沒有鏡面反射，物體就會(huì)看上去呆板誊役、柔軟和平整虑稼。可能這對(duì)于衣物相當(dāng)適用势木，但在塑料和金屬就行不通蛛倦。鏡面反射和表面材質(zhì)共同協(xié)作來(lái)模擬真實(shí)世界的材質(zhì)。舉個(gè)例子：塑料有一個(gè)粗糙表面啦桌，當(dāng)我們應(yīng)用了鏡面反射溯壶，它在凹凸貼圖上加上了鏡面高光及皂，這意味著兩件事：一是賦予表面凹凸以3D感覺，二是提供你物體硬度的視覺參考且改。

注意在燈頸的每一個(gè)節(jié)段上的邊緣都有著一個(gè)柔和的白色亮點(diǎn)验烧。這種柔和的鏡面高光在照片真實(shí)的物體上十分的常見。燈頸由鍍鉻鋁制成又跛，同所有的金屬一樣碍拆，它有一個(gè)較低的鏡面反射水平。柔和的鏡面高光有助于人眼將物體確認(rèn)為金屬慨蓝。

在燈頸看到一個(gè)月牙鉗的頭部感混。你可以看到在其圓形部件的邊緣有一些很微小的鏡面高光。這個(gè)扳手有著比燈頸更為低的鏡面反射水平礼烈，因?yàn)樗鼈兊慕饘俨馁|(zhì)不同弧满。扳手由鉻合金制成，鏡面水平較低并且表面較為粗糙此熬。較低的鏡面水平將高光沿著物體表面沿展開庭呜，并同時(shí)被粗糙的表面柔化。

看看燈頸左側(cè)的扳手它也是由鉻合金制成犀忱，所以鏡面高光沿著表面展開募谎。整個(gè)扳手的頭部都被柔和高光覆蓋，因?yàn)檫@是一個(gè)同光源平行的平整表面阴汇。這就是一個(gè)表面材質(zhì)用來(lái)維護(hù)物體表面屬性的實(shí)例近哟。沒有表面材質(zhì)，表面將會(huì)被高光完全覆蓋鲫寄，掩蓋了表面屬性吉执。高光被表面材質(zhì)打破，使得物體表面的完整性予以保留地来。

當(dāng)鏡面反射對(duì)于模擬許多真實(shí)世界表面極為重要時(shí)戳玫，有可能會(huì)出現(xiàn)我們不希望物體的某個(gè)部分出現(xiàn)高光。例如：金屬的腐蝕部分未斑。腐蝕金屬表面通常沒有鏡面高光咕宿。但是你還是得使金屬除腐蝕區(qū)域外的其它部分出現(xiàn)鏡面高光。我們可以使用鏡面反射貼圖（Specularity Map蜡秽，一種用來(lái)決定鏡面反射水平的α通道貼圖——云之君）達(dá)到目的府阀。但是有時(shí)腐蝕部分仍會(huì)由于潮濕或是水跡而出現(xiàn)高光。所以合理地使用鏡面反射對(duì)環(huán)境認(rèn)同有著重要的作用芽突。前面我們提到了腐蝕试浙，那么現(xiàn)在讓我們看看原則6

原則6：污垢、灰塵和銹跡

污垢寞蚌、灰塵和銹跡是物體表面一個(gè)很重要的方面田巴，用通常的詞匯來(lái)講就是“老化”∧坪現(xiàn)實(shí)中很少有完全清潔的表面，看看你的周圍壹哺，幾乎所有的物體都覆蓋著灰塵抄伍。如果家里有個(gè)小孩的話，那么墻壁上就會(huì)有手印管宵，地毯上會(huì)有污跡截珍。我敢打賭在你桌面上的玻璃肯定有劃痕，在墻角有蜘蛛網(wǎng)箩朴。如果你有黃銅岗喉、銅或銀制品，那么它們很可能已經(jīng)失去了光澤隧饼。我從來(lái)沒有看到過一個(gè)屏幕上沒有一層灰塵的電視機(jī)沈堡，顯象管的靜電是灰塵的最愛静陈。在電視機(jī)開著的時(shí)候你看不見燕雁，但是關(guān)了的時(shí)候就很明顯。

這并不是我們懶惰不打掃我們的屋子鲸拥，這只是現(xiàn)實(shí)世界生活的一個(gè)方面拐格。灰塵到處都有刑赶，我們無(wú)法逃脫捏浊，除非我們住在一個(gè)塑料泡泡內(nèi)∽策叮可是每一個(gè)3D場(chǎng)景看起來(lái)都像清潔先生光顧后的一瞬間的精確捕捉金踪。清潔無(wú)污的場(chǎng)景并不自然，它可能看起來(lái)很棒牵敷，但卻不真實(shí)胡岔。所以給你的場(chǎng)景加上老化（Aging，一般指物體經(jīng)使用后留下的痕跡枷餐，包括自然和人為的——云之君）是十分重要的靶瘸。老化的程度取決于場(chǎng)景的背景情況。如果你是創(chuàng)建一個(gè)工廠的場(chǎng)景毛肋，那么場(chǎng)景內(nèi)的每一個(gè)物體都要蒙上一層灰塵怨咪；如果是醫(yī)院手術(shù)室，那么你可以通過建造一個(gè)無(wú)污的場(chǎng)景來(lái)達(dá)到目的润匙。你考慮物體表面時(shí)必需把環(huán)境包括進(jìn)去诗眨。

讓我們?cè)倏纯瓷厦娴墓ぷ髋_(tái)，并且注意一下在哪里加上了老化孕讳。還記得我們討論過的Papagaio的個(gè)性嗎辽话？他是一個(gè)聰明的發(fā)明家肄鸽，這使得他有一種帶有雜亂傾向的整潔。他的個(gè)性在場(chǎng)景表面上體現(xiàn)出來(lái)油啤。注意工作臺(tái)上覆蓋著燒灼的痕跡和污跡典徘。即使清潔有如Papagaio，完全不弄臟工作臺(tái)仍是不可能的事益咬。注意：工作臺(tái)上并沒有較大的污點(diǎn)逮诲，只是一些小的痕跡剪芍，這是Papagaio個(gè)性的反映虑凛。

這是Gizmo油罐身體的近景，你會(huì)注意到罐子的頂部覆蓋著灰塵和鐵銹鲁豪。這是場(chǎng)景中一個(gè)十分重要的元素冗锁。這說明了場(chǎng)景中的其它部分上灰塵的來(lái)歷齐唆。我們假設(shè)Papagaio專注于Gizmo的工作有一段時(shí)間了，所以灰塵和鐵銹被他的手一點(diǎn)點(diǎn)摩擦下來(lái)冻河。而這些東西可能會(huì)轉(zhuǎn)移到他所用的工具上箍邮。看一下圖1就會(huì)發(fā)現(xiàn)一些蛛絲馬跡叨叙。有沒有看到在電烙鐵的把手上有Papagaio手的摩擦后留下的痕跡锭弊？在那里我們可以看到他留下的鐵銹和灰塵的痕跡。

讓我們?cè)偬剿饕幌聢?chǎng)景擂错，看看能否再發(fā)現(xiàn)Papagaio的臟手留下的痕跡味滞。這是他的參考書的近景。注意封面上的污痕钮呀，這是老化的一個(gè)信號(hào)剑鞍，同時(shí)也是場(chǎng)景可信度的一個(gè)組成部分。一本不染一塵的書放在臟亂的工作臺(tái)上將會(huì)有如雞群中的鶴一般醒目爽醋。

記住Papagaio是用手傳播灰塵的蚁署，所以場(chǎng)景中有另一個(gè)物體需要特殊的老化處理。這是照相機(jī)盒子的近景子房。因?yàn)楹凶邮情_著的形用，所以我們必需假設(shè)Papagaio使用過它。所以它必需有臟臟的指印证杭。如果你仔細(xì)看田度，將會(huì)在盒子的右側(cè)的打開處有一對(duì)指印，在他打開盒子時(shí)握著的另一邊也有一對(duì)指印解愤。這些只是小小的細(xì)節(jié)镇饺，但是它們?yōu)檎掌鎸?shí)增加了巨大的份量。正是這種細(xì)節(jié)上的分外注重使得場(chǎng)景照片般的真實(shí)送讲。仔細(xì)觀察圖1奸笤，你會(huì)在所有的工具上發(fā)現(xiàn)Papagaio的臟手印和灰塵惋啃。

正如你所看到的，老化是照片真實(shí)3D的一個(gè)關(guān)鍵部分监右。在你為你的場(chǎng)景增加老化時(shí)边灭，先花一些時(shí)間考慮一下增加什么樣的老化，它是從哪里來(lái)的健盒，是怎樣傳播的绒瘦。這可能看上去是一個(gè)大工作，但卻十分有趣扣癣。你有多少可以搞亂而不收拾的機(jī)會(huì)惰帽？如果你象我，那可就機(jī)會(huì)不多啦父虑。

原則7：裂痕和刮擦

一個(gè)無(wú)裂痕的表面能給人以人造物體的感覺该酗。即使全新的物體也有一些微小的裂痕。計(jì)算機(jī)圖形可以使我們輕而易舉地創(chuàng)建完美的物體士嚎。而問題就在于現(xiàn)實(shí)是不完美的呜魄。給你的物體加上一些磨損和破缺是很重要的。我看過不計(jì)其數(shù)的3D木頭桌子航邢，但沒有一張?jiān)谄浔砻嬗邪枷莞浮Ｋ械哪绢^物體骄蝇，除非是新的膳殷，都有某種形式的裂痕。事實(shí)上即使新的木質(zhì)物品仍有可能出現(xiàn)裂痕九火，因?yàn)榘徇\(yùn)工為你搬運(yùn)東西時(shí)并不是完全心甘情愿的赚窃。

在你為物體加上裂痕之前你必需研究一下場(chǎng)景的本質(zhì)，在決定何時(shí)加入裂紋時(shí)要首考慮下列問題：

1． 物體的材質(zhì)是怎樣的岔激？這是最為重要的問題勒极。物體的材質(zhì)對(duì)裂紋的類型有著極大的影響。木頭是最可能出現(xiàn)裂紋的材質(zhì)虑鼎。塑料和紙通常有著小小的凹陷辱匿。金屬常常有著小的裂痕。硬質(zhì)金屬炫彩，例如鋼匾七，還會(huì)有散開的裂紋，而軟的金屬江兢，如鋁昨忆、銅和黃銅，則有著輕微的凹陷杉允。那些有著凹陷的物體常常接受錘擊邑贴。在工業(yè)主題的場(chǎng)景內(nèi)我們常诚铮可以看到收錘擊而出現(xiàn)凹陷的金屬。另一個(gè)主要的材質(zhì)類型就是織物拢驾〗贝牛織物通常有著撕裂的口子，還會(huì)有多節(jié)的線頭繁疤。在你使用這些類型的材質(zhì)之前花些時(shí)間考慮一下這些因素署穗。

2． 物體是怎樣被使用的？大部分物體在同一部位被拿取嵌洼，所以我們必需決定物體使用的頻度以精確應(yīng)用裂痕案疲。像生活用品、工具麻养、體育設(shè)備褐啡、娛樂物品和衣物是經(jīng)常被拿取的物品。這些物品可能有裂痕鳖昌。我看過很多穿牛仔褲的3D角色备畦，但是我卻沒有看到過在膝蓋上有磨損的區(qū)域。如果是經(jīng)常使用的物品就一定會(huì)有裂痕许昨，即使是微小的懂盐。在你為物體決定表面之前請(qǐng)花一些時(shí)間在物體的使用情況上。

3． 誰(shuí)使用物品糕档？這是一個(gè)3D藝術(shù)家們很少考慮的問題莉恼。其實(shí)將物體的使用者的性格考慮進(jìn)去是很重要的。如果這個(gè)人是一個(gè)機(jī)車修理工的話速那，那么工具可能有很多的裂痕俐银。它們?cè)谲噹?kù)內(nèi)被扔擲、敲打和猛擊端仰。如果是外科醫(yī)生的設(shè)備捶惜，那么它們就很少會(huì)有裂痕。如果是小孩子的玩具荔烧，那么凹陷就必不可少吱七。在你為物體加上老化之前考慮一下使用角色的性格。

4． 物體的位置在哪里鹤竭？物體的放置位置決定了裂紋的數(shù)量和表面老化踊餐。例如：如果你把物品束之高閣，那么它可能少有裂紋诺擅。如果觸手可及市袖，那么就會(huì)有輕微的裂紋，如果小孩子拿得到的話，那么做好最壞的打算吧苍碟。這些是明顯的例子酒觅，讓我們?cè)賮?lái)看看一些不明顯的例子：假設(shè)你把你的車停在一個(gè)有立柱支撐的車棚，當(dāng)你倒車時(shí)是不是會(huì)經(jīng)常刮擦到立柱微峰？好舷丹，你是一個(gè)優(yōu)秀的駕駛員，那么那些在停車場(chǎng)刮花你的車門的家伙呢蜓肆？明白了沒有颜凯？在你考慮老化的時(shí)候必需要有創(chuàng)造性，這樣你的場(chǎng)景才會(huì)變得真實(shí)仗扬。

現(xiàn)在讓我們看一下圖5中的瑞士軍刀症概。我們知道Gizmo是Papagaio用廢棄物品拼裝而成，我們假設(shè)這把刀是Papagaio在街邊的小攤上買來(lái)的早芭。它可能是從某人的口袋中掉出來(lái)的彼城。這就給了我們啟示：大部分的損壞是因?yàn)樗鳛檫z失物而來(lái)的。我們也知道塑料很容易出現(xiàn)凹陷退个。還有一個(gè)問題是是誰(shuí)使用這把刀的募壕？我們可以認(rèn)為在它出現(xiàn)在Papagaio的面前之前肯定已經(jīng)被小攤的主人使用過一段時(shí)間，這也可以使得刀上出現(xiàn)更多的裂痕语盈〔障冢看看圖中的刀是不是傷痕累累？

正如大家所看到的刀荒，考慮物體的老化是頗費(fèi)周折的代嗤，但對(duì)于最終的照片真實(shí)圖象是完全值得的。還有照棋，記住不要過分的增加物體的老化资溃，這樣反而破壞真實(shí)感武翎。好了到目前為止我們了解所有關(guān)于陳列和表面的原則烈炭，下面讓我們看一下建模的原則。

原則8：斜角邊緣

幾乎所有3D物體都易于丟失的特性的是什么宝恶？斜角邊緣符隙！在3D模型中很少看到斜角邊緣，而現(xiàn)實(shí)世界的物體幾乎都有斜角邊緣垫毙。在現(xiàn)實(shí)世界中為了安全起見各種銳利的邊緣都被削去了霹疫，在3D世界中使用斜角邊緣則有兩個(gè)原因：一是為了完美的摹仿真實(shí)世界，二是出于鏡面反射的原因综芥。正如我們前面討論的一樣丽蝎，鏡面反射是光源在物體表面反射的結(jié)果。這就意味著在斜角邊緣就會(huì)有微小的高光，這些高光在物體動(dòng)畫運(yùn)動(dòng)時(shí)特別的顯眼屠阻。我們習(xí)慣于在現(xiàn)實(shí)世界中在斜角邊緣看到高光红省，沒有了這個(gè)要素，3D物體看起來(lái)就像是人造的国觉。

你會(huì)看到幾個(gè)螺帽吧恃，這是斜角邊緣的簡(jiǎn)單而有效的運(yùn)用。在其外邊緣可以看到斜角麻诀，注意觀察靠近光源的斜角邊緣上的高光痕寓。這些是明顯的高光，再讓我們看看不明顯的斜角邊緣蝇闭∩肼剩看一下刻刀刀刃，在邊緣可以看到一條很細(xì)的高光線呻引。甚至在把手也可以看到筷凤。這使得刻刀看上去精確而真實(shí)。

很多的斜角邊緣都是相當(dāng)?shù)募?xì)微苞七，但我們決不能忽視它們藐守。因?yàn)橐坏┏霈F(xiàn)反常的高光，我們的視線就馬上會(huì)被吸引住蹂风，因而破壞整體效果卢厂。斜角邊緣是很重要的，但是并非對(duì)于所有的物體都是必需的惠啄。一般來(lái)講工業(yè)產(chǎn)品特別是金屬慎恒、塑料和木頭材質(zhì)的產(chǎn)品適用斜角邊緣。現(xiàn)在我們要探討一下物體材質(zhì)深度撵渡。

原則9：物體材質(zhì)深度

對(duì)于大部分3D物體的抱怨是缺乏材質(zhì)深度融柬。我們不是指缺乏Z軸上的深度（第三維的深度，此Z同Z—Buffer中的Z同意——譯者）趋距。我是指物體的物理材質(zhì)深度粒氧。我見過無(wú)數(shù)材質(zhì)如同紙一般單薄的3D物體。這個(gè)物體主要見于3D角色的衣物节腐，這些衣物像紙一樣懸掛在角色身上外盯。所有的物體的材質(zhì)都有深度。很少有物體的材質(zhì)如同一個(gè)單一的多邊形一樣薄翼雀，當(dāng)然紙例外饱苟。

這時(shí)一個(gè)物體材質(zhì)深度的典型例子。注意照相機(jī)盒子標(biāo)簽有厚度狼渊。仔細(xì)觀察你還可以發(fā)現(xiàn)盒子的材質(zhì)并非占完全主導(dǎo)箱熬，這使得我們還可以看到紙板的材質(zhì)。這對(duì)于照片真實(shí)的一個(gè)盒子來(lái)說至關(guān)重要，你既要使人看得到盒子上的圖案城须，也要使人看得出紙板的材質(zhì)——真實(shí)世界的盒子圖案是印刷在紙板上的护锤，而不是做成紙板的一部分。如果你忘記了材質(zhì)的深度關(guān)系酿傍，它就會(huì)看起來(lái)象假的烙懦。

看看盒子的另一邊，你可以看到盒子的折疊邊緣赤炒。我們看到太多的3D盒子僅僅是使用掃描圖象加上一個(gè)立方體氯析。這顯然看起來(lái)不真實(shí)，使盒子失去了照片可信度莺褒。對(duì)于3D的工業(yè)產(chǎn)品來(lái)說掩缓，它們需要材質(zhì)深度和生產(chǎn)的痕跡來(lái)使人信服。同樣斜角邊緣也用于現(xiàn)實(shí)高光遵岩。一個(gè)銳利邊緣的立方體完全不真實(shí)你辣。

總之材質(zhì)深度對(duì)模型的真實(shí)度有著深刻的影響。加上材質(zhì)深度相對(duì)簡(jiǎn)單尘执，但必需事先考慮舍哄。好了，現(xiàn)在讓我們?cè)趤?lái)看看最后一個(gè)原則：射線追蹤

原則10：散射率

射線追蹤是本文十個(gè)原則中最為重要的一個(gè)誊锭，它被置于文末是因?yàn)楫?dāng)前的3D程序少有渲染散射燈光的能力表悬。什么是散射率？散射率被定義為單位時(shí)間內(nèi)離開單位表面的光線數(shù)量丧靡。不要管那么多的佶屈聱牙的科學(xué)定義蟆沫，簡(jiǎn)單地說就是分布于物體之間的間接燈光，大部分的真實(shí)物體都反射燈光温治。（作者所指的概念類同于我們熟悉的射線追蹤饭庞，我再解釋一下：當(dāng)光射入物體表面時(shí)，一部分被吸收熬荆，一部分則被反射舟山。如果物體的表面是相當(dāng)平整的，例如鏡子惶看，那么大部分的反射光線會(huì)沿同一方向反射捏顺，這就是鏡面反射；如果表面粗糙纬黎，例如絕大部分的物體，反射光線就會(huì)朝各個(gè)方向反射開來(lái)劫窒，即所謂的漫反射本今。現(xiàn)實(shí)世界的絕大部分物體都是受到漫反射而照亮的。由于反射光線被反射后在新的表面又會(huì)發(fā)生反射，所以3D計(jì)算時(shí)是從光源開始追蹤每一條光線的行徑冠息，故稱射線追蹤挪凑。射線追蹤計(jì)算量極大，當(dāng)前的3D軟件能夠進(jìn)行嚴(yán)格意義上的射線追蹤計(jì)算的很少逛艰□锾迹——云之君）

你可能會(huì)驚訝屋子中的大部分物體都是由間接光源照亮的，并非直接光源散怖。設(shè)想一下在一間無(wú)窗的屋子中放置一張桌子菇绵，桌子上方懸掛一個(gè)吊燈，那么我們能不能看到桌子的腿呢镇眷？能咬最！因?yàn)楣饩€被桌子反射到屋頂，再由屋頂?shù)綁η范降匕逵牢冢詈笳樟磷雷拥耐取＿@就是散射現(xiàn)象【呶椋現(xiàn)在在3D軟件中建立一個(gè)同樣的場(chǎng)景翅雏，看看能不能看到桌子的腿？很不幸人芽，不能枚荣！場(chǎng)景中的物體不反射燈光。這就是為什么散射率對(duì)于照片真實(shí)的場(chǎng)景極為重要啼肩。

現(xiàn)在你知道了散射率的概念和其重要性橄妆。但很不幸的是3D場(chǎng)景總是缺乏反射光源。這同藝術(shù)家們無(wú)關(guān)祈坠，這是3D軟件的限制害碾。散射率是最為復(fù)雜的光源方程，這里還有你的耐心和上色時(shí)間的問題赦拘。所幸的是現(xiàn)在很多的3D程序提出了散射率解決方案慌随，但在真正的散射上色被應(yīng)用之前我們能干什么呢？模擬效果啦躺同！