Revit&Enscape工作流中的材质贴图系统

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Revit&Enscape工作流中的材质贴图系统

2024-05-24 21:56| 来源: 网络整理| 查看: 265

1.基础知识

1.1 两套材质系统

在Revit&Enscape工作流中,Enscape渲染效果中的材质表现是调用Revit材质的外观实现的。除了使用Revit原生外观库、在Revit材质浏览器中新建材质并设置贴图以外,还可以将Enscape材质库的内容导入Revit文件使用。

也可以在Enscape材质编辑器中对材质进行替换

但进行替换时需要注意,替换材质操作改变的是材质调用的资源,调用了同一资源的不同材质均受替换操作影响,这是Revit材质系统的内在逻辑决定的。

(Enscape材质编辑器对Revit项目材质的读取似乎有一些问题,会出现一部分内容缺失的情况)

1.2 材质贴图

无论是Revit材质浏览器还是Enscape材质编辑器,均是通过PBR贴图实现材质外观的表达的。PBR即为physically-Based Rendering,是通过多通道贴图输出材质外观的一套系统。

其中的贴图类型主要包括漫反射、反射、金属度、光泽度、粗糙度、法线、置换、凹凸、环境光遮蔽。对于Revit&Enscape工作流来说,由于软件内贴图通道的不完整,仅需初步理解贴图类型及其使用即可。

漫反射(_diffuse/_albedo/_color)表现的是物体表面在自然光线下的反射状态,可以理解为物体的基本颜色信息;

反射(_reflection/_specular)表现材质表面对光的反射信息,除了金、铜之类带有反射颜色信息的材质外,一般为黑白单色,白色为全反射、黑色为不反射;

金属度(_metalness)表现金属材质表面的反射信息,实际控制的是与相机垂直方向上的面反射强度(金属高光),白色表示金属、黑色表示非金属;

光泽度(_glossiness)通过控制材质表面反射的模糊程度表现材质的粗糙质感,白色表示光滑、黑色表示粗糙,与粗糙度(_roughness)互为反相;

法线(_normal)以RGB色彩信息分别代表物体表面在三维坐标上的位移;

置换(_displacement/_height)以灰度值表现材质表面在垂直方向上的位移,产生材质的凹凸变化;

凹凸(_bump)通过改变光线在材质表面的传播规律表达材质的凹凸信息;

环境光遮蔽(_AO)表现材质表面凹凸产生的对光线的遮挡变化,丰富材质暗部细节,增强凹凸效果对比。

在Revit与Enscape的材质体系内,无法使用AO贴图,其他贴图类型可归纳为三类:颜色信息(漫反射)、反射信息(反射、光泽度、粗糙度)、高度信息(法线、凹凸、置换)。

1.3 Enscape中的材质类型

在Enscape材质编辑器中,预设了七种材质类型,其作用是通过类型标记区分材质,以在渲染时进行不同的处理表现。比如设置为“水”表现波动效果、设置为“草”表现出草的外观等。

2.进阶理解

Revit与Enscape两套材质系统均可以对材质进行调节并影响最终渲染效果,那么二者的相互作用机制究竟是怎样的呢,我们通过实验实际测试一下。

2.1 材质贴图通道对比

通过同一材质在Enscape材质编辑器与Revit材质浏览器中的对比可以发现,二者的贴图通道基本是相对应的,基础为漫反射、光泽度(粗糙度)、凹凸(高度)三通道,前者可以指定高度贴图的类型为法线、凹凸与置换,而后者不能,发光材质有单独的自发光通道。

在Revit材质浏览器中设置定义材质凹凸的贴图后,在Enscape材质编辑器中查看,可以发现软件可以识别贴图类型是凹凸贴图、法线贴图或置换贴图。因此虽然Revit&Enscape工作流只能定义一个凹凸贴图通道,但在对材质凹凸进行调节时可以在Enscape材质编辑器中对贴图类型进行指定以达到更好的表现效果。

2.2 剪切镂空与透明

在Enscape材质编辑器中将“镂空”与“透明”进行了合并,虽然二者的作用机理类似(可以理解为剪切为空的部分透明度为100%,实体部分透明度为0),但实际上呈现的效果是不同的。在两个材质浏览器中均可以对透明材质的折射率进行定义,即使完全透明的材质由于光线折射也是可见的,并不能视为剪切。

同一贴图在设置为“镂空”与“透明”时的不同表现:

定义透明度贴图的折射率:

总的来说,在Revit材质浏览器中可以对材质同时赋予透明与剪切的特性。

2.3 反射金属度

在Enscape材质编辑器中,在反射贴图通道中可以调节材质金属度,而在Revit材质浏览器中仅能对于反射高光进行金属与非金属的二元选择。

同一材质贴图高光定义为金属与非金属的显示差别(左侧为非金属,右侧为金属):

在Revit材质浏览器中将材质反射定义为“金属”后,在Enscape材质编辑器中查看,可以看到材质反射的金属值为100%:

在Enscape材质编辑器中将金属度调整到50%后效果对比(左侧为50%,右侧为100%):

持续将材质金属度调低,其渲染表现出反射逐渐减弱,回到Revit材质浏览器中查看,可以发现材质高光仍然定义为“金属”,直至将金属度值调为0,Revit材质高光定义变为“非金属”。

可见Revit材质浏览器中的“非金属”定义对应了Enscape材质编辑器中金属度值0%,“金属”定义对应了金属值非0的其余状态,即在Enscape材质编辑器中可以对反射的金属度进行更加细化的调节。

2.4 数值的调节范围

对于材质漫反射贴图属性的“褪色”设置,二者的调节范围均为0%至100%,在调节时二者相互影响,数值相对应。

对于材质高度贴图属性值(数量)的调节,Enscape材质编辑器中调节范围为-10至10,Revit材质浏览器中为-1000至1000。在调节时二者相互影响,数值为倍数关系。

Revit材质浏览器中的“透明度”与Enscape材质编辑器中的“不透明度”对应,二者的调节互相影响,相加值为100%;对于折射率的调节,Enscape材质编辑器中可调范围为1至2.5,Revit材质浏览器中的调节范围为1至5。

在1至2.5范围内调节时,二者相对应变化,在Revit材质浏览器中将折射值调节超过2.5时,Enscape材质编辑器中的折射率数值保持2.5最大值不再变化,且渲染表现也没有变化。

人生建议:不要同时打开Revit材质浏览器与Enscape材质编辑器



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