VRay玻璃磚渲染案例製作教程

這是一個我個人特別喜歡的建築案例，通過建築幕牆的方式把玻璃磚的精髓體現得淋漓盡致，這期我們就來說說玻璃磚在渲染器裏該怎麼做。一起來看這篇VRay玻璃磚渲染案例製作教程

項目實景圖

渲染效果圖

本文用到的軟件插件：

V-Ray 4.20.01 for SketchUp 2018

Fredo6 RoundCorner

TT QuadFace Tools

Artisan

Skatter

這個案例項目名為光影玻璃住宅（Optical Glass House），是位於日本廣島的一棟小房子，出自日本建築師中村拓誌之手。你或許會對中村拓誌的另一個作品更加熟悉，那便是大名鼎鼎的絲帶教堂。

言歸正傳，這個小房子的一大特色就是那麵巨大的玻璃磚幕牆，也是我們今天案例的重點。

既然有參考圖片了，那就可以直接使用照片匹配功能來搭建模型了。

# 場景搭建

點擊相機-匹配新照片，選擇這張參考圖片。

確認選擇後我們就可以在模型視窗看到這樣一個畫麵：

首先我們需要確定坐標原點的位置，這裏我選擇了過道與背景牆麵交界的地方。接著需要確定坐標軸的方向，先找到兩組垂直線，我選擇了幕牆磚縫和過道的橫向拚縫，把兩根紅軸和綠軸分別對齊，細微調整讓藍軸保持豎直向上。

完成效果如下：

接著需要指定模型空間的尺度，現在照片匹配麵板的間距裏輸入1200mm，這是我推測的過道寬度。

然後將光標放置在坐標軸上按住上下拖拽，直到第一條紅軸虛線對齊過道的另一側，這樣既是指定了過道寬度為1200mm。

然後就可以開始場景的體塊建模了。但是在建模過程中我們會遇到這樣的問題：

在照片匹配視角中，模型的縱向線條發生了嚴重的扭曲，這是由於模型空間三點透視產生的模型畸變。然而在照片匹配的場景中我們是不能把相機模式改成兩點透視的，那麼就需要用到這樣一個小技巧。

首先使用視野工具（快捷鍵Z），此時就得知了當前的鏡頭焦距。然後我們重新輸入一遍剛剛得知的數值，輸入並回車後會退出了照片匹配功能，但是視口的角度不會發生改變。那麼就趁現在把相機模式切換成兩點透視，切換完以後相機視角必然會發生改變：

別慌，接著我們來到風格設置中，為視口添加一個水印（全部默認設置），同樣使用那張用於照片匹配的圖片。添加水印後就可以使用平移工具將模型與參考圖對位了。

然後根據參考圖建立場景的大致體塊，這次表現的重點是玻璃磚幕牆，其他模型簡單示意即可。

這裏要注意，類似這種接近一點透視的圖片即使經過照片匹配，也依然會出現紅軸方向尺度不準的情況，視角越正偏差越大。像這裏我建好的模型尺度就和現實尺寸對不上，整體偏大了許多。

各位在使用的時候盡量選擇那些有著明顯兩點透視特性的圖片。當然，現在我隻是作為材質練習，不計較。

# 幕牆散布

玻璃磚可是個硬骨頭，就別妄想用貼圖湊合了，咱講究點，直接整模型。在磚塊建模之前，我們來先把玻璃磚的分布確定好。

通過參考圖片可以發現，這裏的玻璃磚鋪法是非常常見的工字鋪，按理說手工陣列就完事了。但是你想啊，這麼大一片玻璃磚幕牆，如果每塊磚都長一個樣，那重複度一定相當感人。所以我們需要做多幾種磚麵變化，然後使用Skatter來進行模型的散布。

首先我創建了一個尺寸為480mm*100mm*100mm的長方體。這裏由於照片匹配得到的空間尺度不準確，所以我把磚塊做大了好幾倍。

為了方便講解，我給這個長方體的四個矩形麵賦予了紅橙藍綠四種顏色的貼圖，這是它展開後的效果。

這裏的每個顏色自然代表著不同的磚麵，而且在我們的相機視角中，是不是每塊磚隻會向我們展示出其中一個麵呢？或許你已經想到了，我們來動動歪腦筋。

先將它創建成組件，並複製出來三份，依次繞各自紅軸旋轉90°、180°、270°，這樣就得到了4種不同的展示麵。

還沒完呢，再將它們四個複製一份，繞各自藍軸旋轉180°，又得到了4種不同的展示麵。

旋轉用完了還有鏡像呢，把這八個方塊複製一份，各自左右鏡像。注意觀察貼圖中數字的對比變化，我們通過對同一個磚塊模型的變換，一共得到了16種各不相同的磚塊展示麵。

當然這種假把式是騙不了Skatter的，它們是同一個組件，無論經過怎樣的外部變換，Skatter都會把它們視為同一個物體，不能重複添加到散布列表中。

所以我們需要在這些變換後的組件外部再套一層群組，同時在這個群組內添加一根模型線用於後續替換組件內部玻璃磚模型時輔助定位。

這一步操作通過文字描述實在不好表達。各位可以通過這個簡易的示意圖來輔助理解（如果還是不能，那就看視頻吧）。

在我自己製作的案例中，我做了兩塊不同是玻璃磚模型，所以最後得到了32種不同的磚塊展示麵。

接下來開始使用Skatter對磚塊進行散布。先畫一個和幕牆尺寸相等的麵，將其創建群組。

然後使用第一組模型散布得到奇數行的玻璃磚塊。

再用同樣的方法，使用第二組模型散布得到偶數行的磚塊。

把做好的幕牆放到對應的場景模型中，回到設置好的相機視角看看，我們就得到一片隨機性很強的玻璃磚幕牆了。

# 磚塊雕刻

散布工作完成後，就可以開始磚塊模型的雕刻了。先別“雕刻”二字嚇到，這裏的玻璃磚塊模型並不複雜。

從一個簡單的長方體盒子入手，使用RoundCorner 三維圓角插件（SUAPP編號430）將各邊線倒圓角。

通過複製結構線，對這個體塊模型進行簡單的細分處理。這一步可以使用QuadFace Tools 四邊麵工具（SUAPP編號71），輔助選擇結構線。

使用Artisan細分光滑插件（SUAPP編號252）中的筆刷工具，選擇Sculpt雕刻模式，將筆刷強度降到很低，在體塊表麵刷出輕微的起伏，隻需要在棱角邊緣處稍稍拍上兩筆即可。

畢竟就現在的工藝來說，已經完全可以把玻璃磚表麵處理得很平整了。這裏我製作了兩個。

因為這樣細分過後每個磚塊的模型麵數達到了5000+，而在場景模型中磚塊數量達到了4488塊，顯示完整麵數會顯著地拖慢軟件反應速度，所以我將這兩個模型都導出為代理物體（.vrmesh），並把代理的預覽麵數設置得很低。

最後把這兩個代理物體分別複製替換到兩種組件內就可以了。

其實這個玻璃磚幕牆的製造工藝遠比我模型中表達出來的要複雜得多，隻是針對渲染表現而言，我把一部分不太明顯的內部連接件省略了。在模型中僅僅布置了磚塊本身和一排豎向的結構繩索。

# 布光

這個場景的布光就特別簡單了，是一個典型的大太陽場景。首先我在模型裏畫了一根參考線，確定陰影角度。

然後使用一個SpotLight聚光燈來模擬太陽。為什麼不用太陽呢？我們後麵再說。

在使用聚光燈的時候要注意將整個場景模型包含在燈光範圍內。而且聚光燈作為主光源時，需要把它的亮度倍增值設置得特別特別高，這裏我給了一個億。

接著我還做了一個擋光板，用來模擬參考圖中前景被陰影遮擋的效果。再添加一個穹頂燈，鏈接一張陰天的HDRI，為場景提供環境光照明和反射環境。

這樣就基本完成燈光的布置了。對於玻璃磚的材質，直接使用官方材質庫中的清玻璃即可，但因為我們的玻璃磚有不小的厚度，記得把玻璃折射參數中的煙霧顏色改為純白色。

乍一看或許還行，但越看越別扭。因為缺少焦散的玻璃磚是沒有靈魂的，焦散效果也是我們今天要製作的重點。這也就是我不使用VRaySun太陽的原因，在V-Ray for SketchUp裏製作焦散時，默認的太陽光並不好用。

# 焦散

Caustics焦散簡單來說是光線在傳播過程中遇到了有反射、折射屬性的不規則物體，導致光的傳播路徑發生偏移，讓光線聚焦了，最終產生了特定的花紋。

關於焦散效果的原理性講解還得看韓世麟老師的這個視頻：【你問我答第11期】V-Ray for SketchUp 焦散小案例 給你講得明明白白的。如果你對焦散的原理還處於一知半解的懵懂狀態，非常推薦先過一遍老韓的這期專題課。

先來做些準備工作：在GI卷展欄開啟焦散、添加焦散渲染元素、取消勾選玻璃材質的影響陰影選項、將影響通道改為全部通道。

別的都好理解，但為什麼不要讓玻璃影響陰影呢？很簡單，在現實生活中，物體出現焦散現象是非常自然且理所應當的一件事。但是在渲染器中，焦散效果涉及大量的光子計算，會極大地拖慢渲染速度，在絕大多數情況下是沒有必要的。

所以焦散變成了一個需要二次開啟的功能，取而代之的就是材質折射參數裏的Affect Shadow影響陰影選項，這其實是一種傻瓜式焦散，它隻會通過折射強度來計算透明物體對光線強弱進行過濾，即陰影的透明程度。

那麼當我們開啟正兒八經的焦散後，就可以把這個冒牌貨關掉了。

焦散效果的出現有三個必要的前提條件：

1）發射光子的光源——聚光燈

2）改變光線路徑的物體——玻璃磚

3）承接光子的物件——室內牆麵

這三個條件我們都有了，接下來調調參數就行。這套焦散參數的連招是老韓教我的，特別好使。

首先把聚光燈的Caustic Subdivs焦散細分調低，比如100。接著在焦散麵板中把Max Photons最大光子調成0。

Max Photons=0的意思是調用所有光子的信息，這正是我們想要的，要得到正確的焦散就該把光子都用上。

在測試焦散的時候，我們可以把其他無關的燈光的GI暫時關閉，這樣可以加快測試速度。一番設置下來，我們可以得到這樣的焦散通道。

圖中的一個個小白點就是聚光燈打出來的光子，盡管現在數量還很少，但已經可以發現它們在穿過玻璃磚的時候傳播路徑發生了偏移，出現了焦散花紋的雛形。

現在還不著急提高細分，接下來要做的是降低焦散光子的Search Distance搜索距離，目標是讓這些光子在畫麵中隻有幾個像素的大小，最後我給的數值是0.4。

搜索距離確定好以後就可以放心大膽的提高燈光的焦散細分了，這裏我給到了20000。那麼接下來就是見證奇跡的時刻。

玻璃磚的焦散效果就基本做好了，但是現在這個效果有點太強了，我希望它能模糊一點，所以我把玻璃材質的折射光澤度降低為0.96。同時，現在的焦散效果有點偏暗，我就把焦散倍增值提高到了6。

最終成圖就得到了這樣的結果。

怎麼樣？是不是很簡單呢~

在確定了焦散效果以後，我們可以在Global Illumination間接照明-Photon Mapped Caustics光子圖焦散-Disk Caching磁盤緩存中，把用於焦散計算的光子保存出來一個後綴為.vrpmap的光子圖文件。

這樣在後續渲染中就可以把磁盤緩存模式改為From file來自文件，直接加載這張算好的光子圖，能節省大量時間。同時如果後麵對焦散的亮度不滿意了，也是可以直接調整的，不需要重新計算焦散光子。

# 補充細節

現在這個圖就已經大差不差了，隻是我看著這個玻璃磚還是太幹淨了，沒有參考圖裏那種歲月感（狗頭。於是我決定給它添加一些灰塵的細節。

多種材質疊加自然是用到混合材質了，詳細原理和操作在上一期講解刷漆金屬的時候已經講過一遍（回顧：『材質庫』正確打開方式），這裏我把混合貼圖的相關參數貼出來，具體操作就不贅述了。

不過有個新的知識點還是值得一說的。上麵參數圖中的第三個，我給這個髒舊貼圖套了一個Tri-Planar三平麵投影節點。

這是因為我們在SketchUp裏通過細分建立的磚塊模型是不存在合理的UV的，而且又是代理物體，不能在模型層麵二次調整，那麼就隻能在材質上補救一下了。

三平麵投影節點可以把貼圖從XYZ三個軸映射到模型上，我們的磚塊模型正好也是方方正正的，合適得不得了。

混合材質做好以後，我覺得效果還是要好了不少的。

# 總結

最後總結一下。其實也沒什麼好總結的，都是些稀鬆平常、樸實無華的小技巧，很簡單的，你肯定看一遍就學會了。

本次分享就告一段落了，我會將用到的參考圖和貼圖分享給大家，你可以跟著我的思路自己做一遍，我相信這一定能讓你有所收獲。

作者：黃瑋寧

來源：講道理畫圖的地方