怎么用KeyShot让场景更加真实？

以下图均keyshot直出。不知是否是题主想要的真实？

既然有人认可我的图，那我就开始介绍我是怎么做这样的图吧。

首先是关于渲染理论的介绍。要想渲染出这样的真实场景，你必须对真实世界的照明原理有一定的理解。如果你连光是如何传播的都不了解，又怎么可能做出真实的场景呢？

如果实在嫌烦，可以跳到 3 看操作。

PBR（Physical Based Rendering）流程是基于物理规则的渲染流程，按照材质在现实世界中体现出来的物理属性，来渲染模型。渲染包括灯光、材质、 贴图，以及他们之间的交互影响。简单来说就是用了这种流程，我们的整个画面将会显得非常真实。事实上，这个渲染流程已经应用在了绝大多数的游戏动画，在影视作品中也崭露头角。由于产品设计的渲染要求低，流程简单，因此这个流程迟迟没有被大家了解。但是，如果想要渲染出非常真实的场景效果，PBR 流程一定是最佳、最高效的选择。

PBR 流程包含两个环节，第一个环节是 PBR 材质，第二个环节是 IBL 灯光。

关于 PBR 材质我将在后面进行介绍，先简单介绍一下 IBL 灯光。所谓 IBL 就是Image-Based Lighting，基于图像的照明技术。它实际的载体就是我们KS 里常用的 HDR 图片。换句话说：Keyshot默认就是 IBL 灯光，只要最后渲染时替换成一张真实的 HDR 图片即可。在 PBR 流程中，灯光并不需要我们操过多的心。

接下来再说 PBR 材质。

如果我们要学会使用PBR材质，首先需要了解什么是PBR，即需要从真实世界的角度，将这些材质特有的属性拆分开来，一个一个进行了解。

我们先来自然界中的材质是如何跟光交互的。

漫反射和镜面反射

灯光照射到物体表面后一定是这两种情况：反射或者折射。直接反射就是镜面反射。而折射后的光线会有两个命运：被吸收（一般转化为热），或离散到表面再次发射出来。这种再次发射出来的光线就是所谓的漫射光线，这种折射后再反射的现象就叫做漫反射。

大家可以发现，物理世界中，入射光线的能量一定大于等于反射光线的能量。而这就是现实世界的能量守恒。如果我们要渲染出一张真实的图片，那么材质表面的反射也要符合能量守恒。这个可以说是 PBR 材质非常关键的一点。

可以看到，反射越强烈的材质表面漫反射就越弱(表现为更暗)。从上图可以看出，从左到右材质的反射逐渐加强，同时材质本身的颜色越来越不明显。而这正是物理正确的材质应该呈现的视觉效果。

粗糙度

以上的理论都是基于宏观的，然而在微观世界中，物体的表面不可能是绝对平滑的，总有一些或多或少的沟壑。这就导致了反射光线并不是总是平行的。在更细微的层面，比如在显微镜下，这种表面称为微表面。而这种微表面的不规则程度就叫做粗糙度。粗糙度对于漫反射的影响视觉上不大（漫反射在物体内部产生），但是对于镜面反射就有较大的影响。因为如果微表面越粗糙，光线对于这些面对入射角就越不一样，反弹后的角度也越不一样，视觉上就会产生越模糊的反射。

同样很重要的是，这些属于镜面反射的入射光线能量也是大于等于反射光线。虽然反射由于微表面的作用造成了不同方向的反射，但总能量也必须维持不变。

可以看到比较模糊的时候高光比较暗，比较锐利的时候高光非常亮。

既然看过原理之后，我们来看下实际应用中这些概念到底落地到什么东西上。

漫反射 -> 漫反射贴图

在实际应用中，以下这张就是我们常见到的漫反射贴图，大家可以直接通过给一个材质拍照来获得这样的材质贴图。

镜面反射 -> 反射贴图

这张贴图记录的信息是全反射信息。在 Keyshot 中我们仍然需要这张贴图贴到反射通道。

粗糙度 -> 粗糙度贴图

在常见的PBR流程中，这个参数的贴图本质是控制了反射的强度。越黑意味着粗糙度越大，反射强度越弱。越白意味着粗糙度越小，反射强度越大。

法线、凹凸

宏观层面的物体表面，有时候也不是平整的，会有凹凸起伏。而控制这种凹凸起伏的就是法线贴图，或者说凹凸贴图。

它的底色为紫色，一种颜色代表一个轴向通道，能够让计算机快速理解是怎么样的一个凹凸法。

总结起来就是四张贴图：漫反射贴图、反射贴图、粗糙度贴图和凹凸贴图。

三、Poliigon贴图与 Keyshot 的使用

既然我们深入了解了 PBR 材质的原理，也了解了它的应用载体。大家肯定会问，在 KS 里怎么用 PBR 效果的材质呢？

要知道PBR材质的制作是一件非常麻烦的事情，对于我们这帮用 Keyshot 的人来说，应该是没有这么多精力来学一个 Substance Designer 去做 PBR 材质，然后输出个4张贴图。所幸的是，总有人帮我们完成了这些复杂的活，我们只需要下载和使用即可。

而完成这个事情的网站就是 Poliigon。这个国外著名的优质贴图资源站提供了大量的优质PBR 材质贴图供我们使用。

以下这段文字引自官网：

翻译一下大概是：这个网站的大量高质量贴图在细节上都十分逼真，且能够在非常多的不同三维渲染软件中进行使用。而不同通道的贴图能够让你的模型显得更加真实，这是光用一张贴图进行渲染远远达不到的。

简单的来说就是他们家的贴图质量很好！（分辨率最大有12K）非常逼真！（基于 PBR 材质流程制作）而且很好用！（适配 Keyshot常规渲染流程）

而我做的那张图，其实就是使用了 Poliigon 的贴图。

那在Keyshot中如何去使用这些优质的贴图呢？下面就开始介绍这些高质量贴图的使用方法。

1. 将Keyshot的材质设置成高级材质

只有高级材质才拥有使用这些贴图的几个必要通道（漫射、高光、粗糙度、凹凸），并且高级材质是符合能量守恒的物理规律的。

2. 将贴图贴到对应的贴图通道中。

KeyShot贴图通道和 Poliigon贴图类型的对应关系如下：

KeyShot通道 | Poliigon贴图

Diffuse -> Color

Specular -> Reflection

Bump -> Normal

Roughness -> Gloss

3. 调整贴图的参数设置

材质效果如上。

4. 增加表面破损/灰尘/指纹等纹理

真实世界的物体必然存在不完美特征，例如划痕、指纹、磨损等。如果我们要让一个材质看着无比逼真，那么我们应该给它加上一些缺陷的特征。

具体操作就是新建一个diffuse材质，连接到label通道，然后加一张缺陷贴图到这个diffuse材质的不透明通道上，稍作调整即可表达出逼真的效果。

而我这边则是给玻璃加入了两种表面纹理，一种是划痕，另一种则是污垢。直接连到玻璃材质上，就可以以标签形式附加上去。

5.设置背景

背景也是一样的道理，加入一个 L 形的背景，贴上花岗岩的贴图即可。

最后剩下的事情，就是换一张 HDR，挑选一个角度，简单设置一下景深就能渲染出图啦~

最后附上源文件链接：Kerosene Lamp.ksp - 坚果云 - 云盘|网盘|企业网盘|同步|备份|无限空间|免费网络硬盘|企业云盘

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