在这段简短的教程中,我们将介绍 Blender 5.2 在 Cycles 中新增的 Thin Wall 模式,以及如何将它用于薄壁物体的材质。


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视频文字稿

大家好!在这段简短的教程中,我们将介绍 Blender 5.2 在 Cycles 中新增的 Thin Wall 模式,以及如何将它用于薄壁物体的材质。这个模式可以让树叶、纸张、窗帘等半透明物体,以及更多类似材质,以符合物理规律的方式进行渲染。

在之前的 Blender 版本中,渲染这类物体通常需要采用一些解决方案,例如将 Translucency 节点与 Principled 节点混合使用,为物体添加真实厚度后再应用 Material,或者搭建各种节点网络。不过,这些方法都无法得到真正符合物理规律的结果。

而使用 Thin Wall 后,我们只需要 Principled 节点即可获得符合物理规律的渲染效果,同时还能简化几何体,因为正如本教程将演示的那样,我们可以直接移除物体的厚度。

在进入实际示例之前,我们先简单了解一下 Thin Wall 的工作原理。Blender 官方文档说明,Principled BSDF 节点包含一个基础层,我们可以在其中指定材质是否为金属、是否发光、是否透光,或者是否使用 Subsurface Scattering 效果。在这一层之上依次是 Blender 4.2 引入的 Thin Film、Coat,以及最后的 Sheen。

当启用 Thin Wall 模式后,物体的几何体会被视为厚度为零,而 Thin Film、Coat 和 Sheen 这几个层会进行镜像,从而形成一种类似夹层的结构。因此,我们可以通过 Transmission 或者 Subsurface 来控制物体的半透明效果。下面先来看 Transmission。

你现在看到的这个场景是在较早版本的 Blender 中制作的。为了实现窗帘的半透明效果,我将 Texture 的 Alpha 通道连接到 Principled 节点的 Transmission Weight 输入,在此之前,还先使用一个 RGB Curve 节点调整了 Alpha 信息。这是一种经过反复调试后得到较好效果的方法,但它并不符合物理规律。

在 Blender 5.2 中,我删除了 Texture 的 Alpha 输出与 Principled 的 Transmission Weight 输入之间的所有节点,并将 Transmission Weight 保持为 1。这样得到的是由 Principled 节点生成,并根据窗帘几何体厚度计算出的均匀透明效果。如果将 Transmission Weight 设置为 0,窗帘就会变成不透明。

启用 Thin Wall 后,我们立刻可以看到渲染结果发生了变化,整体通常会变得更暗。正如前面提到的,由于我们使用的是 Thin Wall,并通过 Transmission Weight 来控制其效果,因此这个参数必须大于 0,但不一定非要设置为 1。不过,此时窗帘仍然保留着厚度,而 Thin Wall 最大的优势之一,就是它能够配合零厚度几何体工作。

在 Edit Mode 中,我删除了用于形成窗帘厚度的背面,然后切换回 Rendered 模式查看场景。最终结果比之前更加明亮,也优于未使用 Thin Wall 时的效果,同时还可以通过 Transmission Weight 参数来控制半透明程度。

接下来,我会依次展示三种结果:首先是原来的方案,然后是在原始几何体上启用 Thin Wall 的效果,最后是启用 Thin Wall 并移除形成窗帘厚度的面之后得到的效果。

我们已经了解了如何快速将 Thin Wall 与 Transmission 配合使用。下面再看看如何将它与 Subsurface Scattering 一起使用。首先,我将 Transmission Weight 设置为 0,然后展开 Principled 节点中的 Subsurface 部分。

Subsurface Scattering 用于模拟入射光线在物体表面下方传播时,按 RGB 三个颜色通道发生散射的过程,因此能够更真实地表现大理石以及各种有机材质。不过,在 Thin Wall 模式下,物体会被视为没有厚度,因此三个 Radius 参数都会被禁用。Scale 参数以及 Subsurface Scattering 的实现方式也同样会被禁用。

如果要使用 Subsurface Scattering 来控制半透明效果,首先将 Weight 设置为 1。这样得到的结果与使用 Transmission 时有很大的不同,并且此时效果会非常依赖 Anisotropy 的数值。

在这里,Anisotropy 用于决定入射光有多少会朝光源方向散射回来,又有多少会穿过物体传播到另一侧。当 Anisotropy 设置为 -1 时,光线会完全向后散射。由于这个场景中的大部分光线来自室外,因此将 Anisotropy 设置为 -1 后,窗帘看起来几乎会变成全黑。而当 Anisotropy 设置为 +1 时,光线则会完全穿透,使整个场景变得更加明亮。

左侧的窗帘看起来较暗,是因为它们后面的百叶窗处于关闭状态。下面我们移除百叶窗,并将窗帘的 Anisotropy 恢复为 0,看看场景的效果。所有窗帘都使用同一个 Material。

因此,Subsurface 和 Transmission 都可以用来在 Thin Wall 模式下控制半透明效果,但两者产生的结果差异非常明显。具体选择哪一种,取决于你希望实现怎样的视觉效果。

在结束本教程之前,再分享一个小技巧。我们也来看看 Blender 4.2 引入的 Thin Film 所产生的效果。Thin Film 会在 Principled 已计算出的其他效果之上增加一层细微的色彩变化。更准确地说,Thickness 参数表示用于产生这种颜色变化的光波波长。默认值为 0 时,该效果会被完全关闭,而设置在 400 到 1000 之间时,通常会更加明显。

在 Viewport 中使用较低的 Sample 数量并启用 Denoise,并不是观察 Thin Film 效果的最佳方式。因此,这里展示的是两张使用更高质量设置渲染得到的图像细节对比。

最后,我会展示一组使用本教程介绍的不同设置所渲染出的图片,方便大家更仔细地进行比较。

本期教程就到这里!如果你觉得这段内容对你有所帮助,欢迎点赞并订阅频道支持我。我们下次再见!

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