怎样使你的3D场景具有真实感

怎样使你的3D场景具有真实感
许多人都会制造很“3D”的3D场景，然而，3D场景的最高境界是以假乱真，让我们看看如何做到这一点吧。

摘自《实用3D真实感设计技巧》，[美]Bill Fleming著，金小虎林斌陈峰等译，电子工业出版社
A.R.T整理
3D照片真实感造型的十个原则
杂乱和混沌
个性和期望
可信度
表面纹理
高光区
污迹、灰尘和锈
破损、划痕和突起
倒角（Bevel）
对象质地厚度
辐射
原则一：杂乱和混沌
给你的3D场景加入混沌和杂乱是非常重要的，它能够为图像增加真实感。

杂乱是现实的最明显特征之一。

环顾一下你的住处或办公室，你看到的是什么呢？那应该是布满了成堆的参考书，成捆的纸张及分了类的小装饰品。

从根本上来说，处于一种纯粹的混沌状态。

混沌并不意味任何东西都处于一种无组织状态，在混沌中也存在有序。

混沌是指场景中的每件东西都不能完全的对齐。

把所有的棋子放在棋盘上就可以制造有序，而混沌则是表明他们可能被旋转了一个很小的不同的角度，而且没有一个棋子是处于正中位置的。

现实中不存在完全不变的东西。

在你的场景中试着做到避免腊宓胤胖枚韵蟆５玫秸媸蹈械墓接Ω檬牵河行?混沌=真实感。

原则二：个性和期望
是人类创造了周围的环境，在这个世界上几乎不存在人类没有改造过的圣堂。

几乎每个3D场景都带有人类干预过的痕迹。

你需要花费一定时间研究你场景的假设的创造者的个性。

期望是照片真实感的另一个重要组成部分。

在开发你的场景创造者的个性的时候，考虑观看者的期望是非常重要的。

几乎对任何一个人或一样东西，我们都会有一个固定的看法。

例如，我们会假定聪明的人总是干净利落的，自然，不太聪明的人就是邋遢的。

虽然它不适用于每个人，可是，当你开发一个假定是由聪明人创造的场景时，你应当做到尽量整洁，以使此场景让观看者感到可信。

另一个例子是有关角色的，好莱坞让我们相信科学家就应该是瘦小的，乏味的家伙，他们都带着眼镜，穿着衣兜上有盖的长大褂。

我们也习惯性的认为肌肉粗壮的男人是笨拙的。

尽管有时人们会被误导，但你必须顺从人们的希望。

原则三：可信度
是什么使得一个3D场景看上去很可信呢？认识也许是可信度最重要的一个方面。

场景中的对象及其表面首先必须是可认识的，之后才是可信的。

可信度分为两类：模型和表面。

为使场景具有可信度，你并不一定要两者兼顾。

例如，未来的宇宙飞船并不是一个实际存在的物体，但如果它的表面和我们所期望看到的一样的话，那么这个物体就会变得可信了。

采用可辨认的对象作为场景的参照物，也可以增加场景的可信度。

它为场景增加了无可争辩的逼真的参照对象。

如果观看者确信了其中一个对象物体是真的，那么他们就很有可能认为其余的也是真的。

原则四：表面纹理
所有现实世界中的物体都有表面纹理。

这里的纹理不是指物体的色彩，而是物体表面的粗糙或光滑程度。

请记住，不能仅仅因为你没有感觉到，就意味着纹理不存在。

或许是纹理太细小了，以至于我们忽略它的存在，但在物体的高光区中会显现出来。

在照片真实感场景中的每个对象都应具有某种程度的表面凸凹贴图，没有表面凸凹，对象的高光效果就会显得不真实。

原则五：高光区
高光区是指物体表面对光源的反射能力，是人的肉眼用来分辨某个表面光泽度和硬度的一块亮区。

通过增加高光区来模拟现实世界中表面特征是十分必要的。

如果没有高光区，该对象就会显得灰暗，松散而且单调无味。

虽然高光区对模拟现实世界中的许多纹理是重要的，但在有些情况下你并不想让一个对象的某些部分具有反射性比如，金属是由反射能力的，但是如果金属已经被腐蚀了，就不具有原来的反射能力了。

所以你应当只对被腐蚀区域之外的表面制造高光效果。

这需要通过高光贴图来完成。

说到腐蚀，我们继续3D真实感造型的第六条原则：灰尘、污迹和锈。

原则六：灰尘、污迹和锈
灰尘、污迹和锈是物体表面的重要组成部分，也就是我们平常说的老化。

在现实世界中几乎没有一尘不染的表面。

环顾一下你的家里或办公室，你会发现几乎所有东西的表面上都有灰尘。

我敢打赌你的玻璃桌面上有水迹，天花板的角落里可能还有蜘蛛网。

我还没有见过哪台电视的屏幕上不是布满灰尘的，显像管简直就是灰尘的引力场！不是因为我们太懒惰不打扫房间，现实生活就是这样的——到处是灰尘，赶也赶不走——除非我们生活在真空中。

一尘不染的场景是不自然的，看上去也许感觉非常美好，但那不真实。

给场景增加老化效果是必要的，至于老化的程度则取决于场景的背景。

为了给物体表面增加灰尘，可以使用灰尘贴图。

没有什么比这更简单有效的方法了。

原则七：破损、划痕和突起
没什么能比一个无暇的表面会使对象看上去更不自然了，即使是全新的物体有时也会有很小的破损。

计算机绘图使得制造完美的物体变得易如反掌，但问题是现实并不完美。

给对象加上一些破坏和磨损，以使它们更加真实，这一点是非常重要的。

你必须按下面顺序去考虑应该为你的对象增加什么样的破损。

1.对象的材质是什么？
材质是选择破损的最主要因素。

木质表面最可能破损，塑料和纸张通常有坑洼和突起，金属则只有细小的破损。

像钢的表面一般只有划痕，而铝、铜等也可能有坑洼和突起。

2.对象的使用频率？
日用品、工具、体育用品、娱乐设备及服装等常用物品最可能被损坏。

我见过有许多3D人物虽然身穿工作服，但他们的膝盖处却没有任何的磨损。

如果某件物品经常使用的话，它就应该有破损。

3.谁在使用这些对象？
考虑使用对象的人的个性是十分重要的。

如果对象的使用者是机车修理厂的工人，那么对象就很有可能是布满伤痕的。

如果这些对象是外科医生的手术用具，他们就应该几乎没有任何破损。

4.对象的位置？
对象所在的位置决定了它被破坏的程度。

例如，如果你把物体束之高阁，那么他们可能很少破损；如果放在人们可以接触到的地方，破损会多一些；如果放在小孩子可以够到的地方，那就做最坏的打算吧。

可以使用布尔运算和凸凹贴图来产生破损、划痕和突起。

原则八：倒角（Bevel）
几乎每个3D对象都漏掉了一个细节，那就是倒角。

现实中几乎每个物体都有倒角。

这是为了磨去那些容易引起伤害的棱角所引起的或者某件物体常被使用而在棱角处被磨出倒角。

所以，你的3D对象应该具有倒角。

使用倒角的另外一个原因是，在倒角上会有极弱的高光点，没有它们，3D对象就会显得很不自然。

原则九：对象质地厚度
在有关3D对象体现出来的最主要的缺点中，缺乏质地厚度是其中一种。

我曾经看到过许许多多3D物体，它们的材质细薄如纸。

这个问题在人物服装设计上尤其常见。

服装就像一张纸似的挂在模型身上。

所有现实中的物体材质都是有厚度的。

我看到许多3D的产品盒子，其只用一些扫描贴图贴于一个立方体上，这显然看上去不会有照片真实感，尽管其表面有扫描纹理贴图。

为使3D产品盒子真实，它们必须有质地厚度和人工制造的痕迹。

它们也需要有一些微小的倒角，以表现高光区。

增加质地厚度并不是一件困难的事情，但是你必须提前策划它。

千万别到建模完成之后再去考虑。

原则十：辐射
辐射是3D照片真实感造型十条原则中最重要的一条。

这是最近才公开的。

简单地说，辐射是指分散在两物体之间的非直射光。

大部分现实世界中的物体是反射光线的。

你会惊奇地发现，任何房间里的大部分照明来自物体的反射光，并非来自直接光源。

举个例子，假设我们造了一个房间，有四面墙，涂了半光泽的涂料，同时地板上贴有油毡，然后在房间中间放一张桌子，在它正上方有一个光源直照桌子，我们可以看到桌腿吗？实际上，我们是可以看到的。

因为光线会为桌子、墙壁及地板先后反射，从而照亮桌腿。

现在，在一个3D场景中进行同样的试验，并且也只有一个点光源，你能看到桌腿吗？答案也显然，不能。

场景中的物体不能反射灯光。

这就是为什么在制作真正具有照片真实感效果的场景时必须考虑辐射的原因。