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想把Blender一位大佬演示的Blender水墨材质过程#xff0c;在Unity用Shader重现#xff0c;过程中会拿能拿到的节点代码举例#xff08;ShaderGraph或者UE的都会有#xff09;。第一步当然是要跟着人家做一遍#xff01;我会尽可能地分析一下每一步的原理~
教程…写在前面
想把Blender一位大佬演示的Blender水墨材质过程在Unity用Shader重现过程中会拿能拿到的节点代码举例ShaderGraph或者UE的都会有。第一步当然是要跟着人家做一遍我会尽可能地分析一下每一步的原理~
教程blender水墨材质制作演示 1 描边效果内部颜色
节点一览 Fresnel节点 这个节点其实实现的是菲涅尔效果严格遵守“入射角越大反射光越多”直接拿n和v来判断跟BRDF里的F项关系不大F项是微观的vh几乎都是用来计算视角边缘区域——以实现边缘光或者描边的效果。
UE里蓝图也有相似节点——Fresnel节点节点代码
half Fresnel(half Exponent, half BaseReflectionFraction)
{half NoV max(dot(N, V), 0.0f);half Fres pow(abs(1 - NoV), Exponent);Fres Fres * (1 - BaseReflectionFracetion) BaseReflectionFraction;return Fres;
}
其中F0是基础反射率相当于(Exponent为5的情况 ShaderGraph也有对应的Fresnel Effect节点节点代码
void Unity_FresnelEffect_float(float3 Normal, float3 ViewDir, float Power, out float Out)
{Out pow((1.0 - saturate(dot(normalize(Normal), normalize(ViewDir)))), Power);
}
输入的Power相当于UE里的Exponent用以控制边缘强度。
但是Blender只有IOR项。
IOR影响的是什么
我们先看看这张图是把Fresnel放在自发光层为了让反射率可视化Fresnel节点输入的IOR值越大意味着每个像素的反射率越高像素点越白那么颜色过渡的范围就会缩小IOR大到一定程度菲涅尔效应就几乎没有了。 ColorRamp节点
你会发现虽然是ColorRamp但输出的值仅仅是一个数Factor去参与混合Shader所以这里的ColorRamp实际上只是在用黑白两个色去规范取值原始的Fresnel值输出是这样的 所以需要Ramp一下让边缘别这么太过渡边缘硬一点、交界明显一点。
然后拿这个硬一点的结果MixShader一下两个Emission材质仅仅是用来给定内颜色和边缘颜色的。
那么第一部分边缘如果在Unity里实现直接以nv判断边缘再ifelse条件去硬化边缘就行
当然实际上ColorRamp远不止这样有时候还会有多个Factor多个Color同时组成一个Ramp图TA意识觉醒——要是能用代码方式实现一个ColorRamp
有大佬在Unity Shader实现了Color Ramp[技术美术Demo]-小工具制作Ramp图
知乎上也发现了一篇实现Unity 后处理特效 (3) _渐变 Ramp
以及【Unity工具】使用Shader快速实时生成复合Ramp图
完美后期复刻一个出来吧作为实现水墨风小Demo的一个小分支丰富自己作品的工作量。
2 滤波纹理添加勾线细节
节点一览 这部分简单就是用噪声纹理当作一张Bump Texture然后连给Fresnel节点的Normal通道相当于改变dot(n,v)计算的n单独输出影响之后的Fresnel 因为我们看到的东西中间都是纯色的、再加上水墨风格需要的颜色比较淡、所以说这里仅仅算是给描边做了一个细节遮罩让他有一种笔触感当然在实现的时候可以直接传入笔刷Texture采样这张Texture后改变worldNormal就行。
3 丰富内颜色
节点一览 单独预览Mix后的效果 Layber Weight 层权重
这就是个神奇的节点很多效果都有它的身影我们一点一点看。
骨骼的权重
在骨骼动画里权重值越高该节骨骼对相应网格的影响便越大由于存在多节骨骼对相同网格存在影响此时便要通过权重值来决定优先级。所以骨骼绑定也叫做刷权重。 解释参考自Unity骨骼动画的总结
Shader中的权重
权重在Shader里指——两个系数A和B谁占比更多比如Mix Shader 权重就是Factor参数——Factor越小代表Color1在输出中的占比越小。代码表示的话可以是
float4 MixShader(float Fac, float4 Color1, float4 Color2){return Fac * Color1 (1 - Fac) * Color2;
}
层的权重-Fresnel
Layer Weight本身节点如下 Fresnel输出效果有点类似Fresnel如果把上面实现描边的Fresnel换成Layer Weight看看有什么不同 连Fresnel节点连Layer Weight节点惊只要参数正确效果是一样的且Blender参数在0,1调整起来比IOR更容易一些。
层的权重-Facing
面朝向输出我们如果单独输出Facing值 对于球来说越到边缘越白亮中间越黑暗事实上由于球的表面是平滑过渡的法线也是平滑的中间相当于视线垂直于面n和v夹角为0边缘相当于掠射夹角为90°。
啊这时候就有疑问了——感觉和菲涅尔输出差不多意思掠射为白垂直为黑
球简直是个个例我们给球法线扰动一下然后加上ColorRamp去对比一下输出Fresnel和输出Facing的区别 左为Fresnel右为Facing为了对比更明显Blend参数都设置为0.5给了噪声贴图传入Bump作为Normal输入测试节点大概长这样 对比下来你会发现Facing更贴近于通过n去影响最终的占比v越是掠射越是贴近ColorRamp的最后一个色值v越是垂直越贴近第一个色值而角度处于中间部分就开始在色值上面均匀取色。
而Fresnel很大程度就是在扮演菲涅尔效应的角色变化永远围绕着那个菲涅尔效应的光环去实现影响 想看更加清晰的对比我们把ColorRamp提升到三个色值变化啊啊颜色随便取的意在做测试有点丑orz 仍旧是左边Fresnel右边Facing这样差别就超级明显了Fresnel边缘一点Facing是全局的变化。
可以参考这篇文章相信你会对面权重节点有更加清晰的认识Blender着色器节点教程 —— Layer Weight
层权重-Facing节点其实在Blender是很常用的怎么在代码里用函数表示呢实际上就是一个将n*v值原原本本作为一个影响因子输出了比较下来Fresnel输出公式需要有额外的乘法去拟合菲涅尔效应。感兴趣的话可以关注我后面的uniyt shader实现篇
接着回到我们的水墨节点部分。
擅用Noise和ColorRamp
首先层权重输出面朝向ColorRamp 和NoiseTexture 二者Add一下 这很好理解吧白的通道都是1黑的0000011所以中间白起来了
接着ColorRamp一下给他边缘颜色加深当作遮罩 接着又老操作NoiseTextureColorRamp搞了两个颜色 用上面的遮罩Mix这两个效果Color暗一点的作为第一个Color亮一点的第二个效果的话就会是遮罩黑色部分0完全取第一个Color白色部分完全取第二个Color中间的取二者mix的过渡最后的效果就会是 和描边效果混合
还记得最开始的两个Emission一个是内色、一个是秒变色 把上面实现的颜色作为内色最后的效果就是 有那味儿了有那味儿了
4 加内描边
再次复用菲涅尔节点拉个ColorRamp一下内描边就有啦 这其实才是整个视频的前3min半后面还涉及到了着色打算先在Unity里做一遍看看再继续。
