3D问界012—璀璨光影：Maya宝石材质与渲染的秘密技巧（存有问题待解决）

在 Maya 中制作宝石并不仅仅是为了创建一个视觉上漂亮的模型，而是为了探索宝石材质的广泛性及其在不同渲染场景中的表现。本文将深入研究如何通过调节材质参数来模拟不同类型的宝石，从经典的钻石到彩色宝石，涵盖从折射率、透明度到颜色变化的关键设置。此外，我将分享在渲染过程中，如何巧妙地利用灯光、环境和渲染设置，来增强宝石的闪耀效果和光学特性。这些技巧不仅适用于宝石的制作，也为其他高折射率材质的表现提供了有益的参考，帮助你在项目中实现更真实和震撼的视觉效果。（技术难点待攻克，本文仅供参考，持续更新）

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一、制作宝石模型

这里直接用MAYA做了一个低模，然后用Zbrush做一个高模，效果如下（创建模型不是本文的要点哈，简单跃过，需要文件可以在文末找）

像这种水晶效果不涉及贴图，所以无需烘焙贴图，低模存在的价值是补充一些光影细节。

注意，我给的是aiStandardSurface材质

二、搭建宝石场景

1. 添加背景布

2. 添加摄像机

尽量不要直接渲染透视摄像机，因为透视摄像机是操作视角，调整之后一旦想再渲染原来的角度，就回不去了

3. 添加灯光

（1）产品渲染时灯光的分类

灯光类型	描述
主光源（Key Light）	场景中的主要光源，用于照亮产品的正面，定义主要形状和细节。
补光（Fill Light）	用于减少主光源产生的阴影，通常比主光源柔和，避免对比度过高。
背光（Back Light）/轮廓光（Rim Light）	放置在产品后方或侧后方，勾勒出轮廓，增加立体感。
顶部光（Top Light）	从上方照射产品，强化顶面细节，表现高度和纹理。
环境光（Ambient Light）	模拟场景整体光照，填充阴影区域，增加整体亮度。
点光源（Point Light）	从特定点向各方向发光，模拟局部光源，增加细节亮度。
聚光灯（Spotlight）	从一点发出锥形光束，照射特定区域，强调细节或增加戏剧效果。
面光源（Area Light）	从平面发光，模拟大面积光源效果，适合柔和照亮大面积区域。
HDRI 环境光（HDRI Lighting）	使用高动态范围图像模拟现实光照，为产品提供自然效果。

（2）我这里添加了主光源、顶部光和两个补光灯，最后再加一个HDRI环境光
（3）添加灯光后就可以看到效果了

三、制作宝石表面光影（Anorid）

打开材质编辑器，我们接下来将主要研究这个面板上关于宝石材质的一些参数。

1. IOR（Index of Refraction，折射率）

IOR（Index of Refraction，折射率）是渲染中的一个重要参数，用于描述光线在通过不同介质时发生折射的程度。折射率决定了光线在穿过材料表面时的弯曲程度，这在渲染透明或半透明材料（如玻璃、水、钻石等）时尤为重要。

（1）IOR 的基本原理：

1. 当光线从一种介质（如空气）进入另一种介质（如玻璃）时，光线的速度会发生改变，从而导致光线的传播方向发生弯曲。这个弯曲程度由两种介质的折射率差异决定。
2. 折射率由斯涅尔定律（Snell’s Law）描述，它与入射角和折射角之间的关系有关。

（2）IOR 的数值和效果：

1. 空气的 IOR 通常为 1.0，这是大多数渲染引擎的默认值。
2. 水的 IOR 大约为 1.33，表示光线在水中会有一定的折射。
3. 玻璃的 IOR 介于 1.5 到 1.6 之间，显示出明显的折射效果，使玻璃具有透视和光线扭曲的效果。
4. 钻石的 IOR 为 2.42，其高折射率使钻石表现出强烈的光线弯曲和反射，创造出闪亮的效果。

（3）在渲染中的应用：

1. 透明材质：如玻璃或水，通常需要设置合适的 IOR 值以表现出真实的透光效果和光线弯曲。
2. 半透明材质：如皮肤或液体，可以通过调整 IOR值来控制光线的散射和吸收，以获得更真实的渲染结果。
3. 反射表面：金属或其他高光泽材质的反射效果也会受到 IOR 的影响，较高的 IOR会导致更明显的反射。