3D着色

3D着色

着色是定义3D表面如何对光做出反应的过程。着色器是一组指令，告诉渲染器如何计算表面上每个像素的颜色。没有着色，一切都会是平坦的灰色。有了着色，你可以让一个物体看起来像闪亮的塑料、粗糙的混凝土、抛光的金属或人类的皮肤。着色赋予了3D对象视觉身份。

最简单的着色器有两个主要组成部分：漫反射和高光。漫反射是漫反射的、散射的反射，赋予物体其基色。想象一张纸或一堵粗糙的墙。高光是闪亮的、类似镜面的反射，产生高光。想象一个抛光的苹果或一个潮湿的表面。漫反射和高光之间的平衡决定了某物看起来是哑光还是光泽。

现代视觉特效使用基于物理的渲染（PBR）进行着色。PBR着色器基于现实世界的物理原理，而不是艺术近似。它们使用粗糙度、金属度和折射率等参数，这些参数对应于材料的实际物理属性。PBR着色器在任何光照条件下看起来都是正确的，这在将CG对象放置到具有真实光照的实景镜头中时至关重要。

粗糙度控制表面的光滑或粗糙程度。粗糙度为零是完美的镜子。粗糙度为一则是完全哑光。金属度决定表面是像金属还是像电介质（非金属）一样行为。金属反射带有颜色色调的光，而塑料或皮肤等电介质反射白光。正确设置这些参数是创建逼真材质的关键。

着色不仅仅是为了让事物看起来逼真。风格化着色用于卡通、赛璐珞着色游戏和艺术效果。NPR（非真实感渲染）包括卡通着色、阴影线和水彩效果等技术。无论是逼真还是风格化，着色器都是3D模型的原始几何体与观众看到的最终图像之间的桥梁。