Đôi Nét Về Blender Principled Node

Khái niệm Principled Node

Nói một cách dễ hiểu là một vật thể có màu sắc bản thân(Base Color) có thể được cho là kim loại hay phi kim(Metallic) sẽ có bề mặt chi tiết(Normal) gồ ghề hay trơn nhẵn(Roughness). Ngoài ra, nó còn có thể ảnh hưởng bởi một vài thành phần khác. Mọi vật thể đều có Fresnel và ta có thể thấy được nó hay không là do Roughness quyết định.

Thuật toán xử lý đồ hoạ Principled BSDF (Shader Principled BSDF) này là một tổng hợp nhiều lớp nút(Node) được nhóm lại thành một lớp đơn giản để dễ sử dụng. Thuật toán này dựa trên nguyên tắc của Disney còn được gọi là thuật toán xử lý kết xuất đồ hoạ trên quan điểm của vật lý(PBR Shader), tương thích với các phần mềm khác như Pixar’s Renderman® và Unreal Engine®. Các hình ảnh chất liệu(Texture) được vẽ hay chụp lại bề mặt(bake) từ phần mềm khác như Substance Painter® có thể được liên kết trực tiếp với các tham số tương ứng trong bộ thuật toán xử lý đồ hoạ này. Thuật toán xử lý đồ hoạ “ưu việt” này bao gồm nhiều lớp layer để tạo ra nhiều loại vật liệu hơn. Lớp cơ sở là một hỗn hợp được điều chỉnh bởi người dùng giữa “khuếch tán(diffuse), kim loại(metal), lớp dưới bề mặt(subsurface scattering) và sự lan truyền ánh sáng(transmission)“. Phía trên có một lớp phản quang lóng lánh(specular layer), lớp độ bóng(sheen layer) và lớp sơn bóng(clearcoat layer).

Loại bề mặt vi mô(Microsurface) sử dụng trong nút(node) này:

GGX Phương pháp này sẽ nhanh hơn phương pháp Multiple-scattering GGX nhưng bù lại nó ít chính xác về mặt vật lý hơn. Chọn mục này để hiện mục Transmission Roughness.

Multiple-scattering GGX Ánh sáng nảy(tán xạ) từ vị trí này sang vị trí khác được tính toán nhiều lần. Điều này cho ra kết quả sát với định luật bảo toàn năng lượng hơn, nếu không có thì sẽ có kết quả tối hơn

Thông số nhập:

Base Color – Màu nền cơ sở

Thông số màu của bề mặt nhám hoặc kim loại. Có thể là màu trơn(Solid) hoặc màu từ tấm ánh xạ chất liệu(Texture map). Về kỹ thuật tạo chất liệu PBR(PBR Texturing): Đây là mục để các bạn gắn bản đồ chất liệu màu nền cơ sở(Base/Albedo map) trong phương pháp PBR, Sử dụng thang màu sRGB. còn gọi là suất phân chiếu(albedo). * Không có thông tin về ánh sáng(không có tô bóng) Về kỹ thuật tạo chất liệu(texture): * Màu tối: không quá 30 sRGB * Màu sáng: không quá 240 sRGB

Subsurface – Lớp dưới bề mặt

Sự trộn lẫn giữa khuếch tán(diffuse) và tán xạ dưới bề mặt(subsurface scattering). Subsurface Radius – Bán kính lớp dưới bề mặt Khoảng cách phân tán trung bình cho các kênh màu(RGB). Subsurface Color – Màu của lớp dưới bề mặt Màu phân tán dưới lớp màu nền cơ sở(Base color)

Metallic – Kim loại

Sự trỗn lẫn giữa chất điện môi(Dielectric – Khuếch tán và phản xạ với độ trong suốt có thể) và chất kim loại(Metallic – Đầy đủ hiệu ứng gương với Fresnel phức tạp). Giống như một nút công tắc, giá trị 1 là kim loại, giá trị 0 là chất điện môi. Về kỹ thuật tạo chất liệu PBR(PBR Texturing): Đây là mục để các bạn gắn bản đồ chất liệu kim loại(Metalness map) trong phương pháp PBR, Đây là map có thang độ xám từ 0-255(Greyscale) nên bạn hãy để thuộc tính trong nút hình ảnh(Image texture node) là dữ liệu phi sắc tính(Non-color Data). Vài điều về giá trị phản xạ kim loại: * 70-100% phản xạ (180-255 sRGB) * Một số kim loại có thể bị ăn mòn * Kim loại sơn hoặc tráng phủ bề mặt là chất điện môi(cách điện) * Lớp điện môi ảnh hưởng đến bản đồ chất liệu kim loại(Metalness map) (VD: bụi bẩn và gỉ sét)

• Chỉ có hai loại chất liệu cho việc kết xuất đồ họa(rendering) này là: Kim loại – Metals (Chất dẫn điện-conductor như sắt, vàng, đồng….) và Phi kim loại – Nonmetals(chất điện môi-dielectric như nhựa, đá, gỗ, da, kính…). Cả hai điều có những điểm đặc biệt liên quan đến phản xạ và phát tán.
• Kim loại không có phản xạ khếch tán(Diffuse reflectance). Có nghĩa là kim loại có màu khuếch tán là màu đen. Những ánh sáng mà ta nhìn thấy được là phản xạ trực tiếp từ bề mặt(specular reflectance). Các màu sắc khác nhau của kim loại được thể hiện từ màu phản quang lóng lánh đặc trưng.
• Kim loại thực sự không khúc xạ và cũng không hấp thu BẤT KỲ ánh sáng nào, kim loại có mật độ dày đặc nên ánh sáng không thể đi vào được, nên đó là lý do mà tất cả ánh sáng bị phản xạ ra.
• Ngược lại với kim loại, phi kim loại có phản xạ khuếch tán(Diffuse reflectance). Tuy nhiên, phản quang lóng lánh yếu và ít đa dạng hơn so với kim loại. Phản xạ gương cho phi kim loại là đơn sắc(không có màu, hoặc xám). Hầu hết các phi kim loại chỉ phản án một phần nhỏ ánh sáng như là phản quang lóng lánh, từ 2%~5%.

Specular – Phản quang lóng lánh

Lượng phản quang lóng lánh điện môi. Độ phản xạ mặt phẳng(theo pháp tuyến – Normal) trong phạm vi phổ biến nhất từ 0 đến 8%. Cách tính: Để tính giá trị này cho một vật liệu thực tế với chỉ số khúc xạ đã biết, bạn có thể sử dụng trường hợp đặc biệt này của công thức tính Fresnel : specular=sqr((ior−1)/(ior+1))/0.08

Ví dụ: Nước: IOR = 1.33, specular = 0.25 Thuỷ tinh: IOR = 1.5, specular = 0.5 Kim cương: IOR = 2.417, specular = 2.15 Khi khác vật liệu có độ phản xạ trên 8% tồn tại, vùng dữ liệu nhập này cho phép có giá trị trên 1. Specular Tint – Sắc thái của phản quang lóng lánh Làm mờ phản quang lóng lánh bằng cách sử dụng màu cơ sở, khi phản chiếu lướt qua vẫn còn trắng. Chất điện môi thông thường có phản xạ không màu, do đó thông số này không phản ánh chính xác tính chất vật lý và được dùng để cung cấp giả lập sự xuất hiện của các vật liệu với cấu trúc bề mặt phức tạp.

Roughness – Độ nhám bề mặt

Dùng để chỉ định độ gồ ghề của bề mặt microfacet cho sự phản xạ khuếch tán(diffuse reflection) và phản quang lóng lánh(specular reflection). (Chỉ dẫn: Khi chuyển đổi từ nút BSDF bóng nhẵn(Node Glossy BSDF), sử dụng căn bậc hai của giá trị ban đầu) Về kỹ thuật tạo chất liệu PBR(PBR Texturing): Đây là mục để các bạn gắn map Roughness trong phương pháp PBR, đây là map có thang độ xám từ 0-255(Greyscale) nên bạn hãy để thuộc tính trong nút hình ảnh(Image texture node) là dữ liệu phi sắc tính(Non-color Data). tuy nhiên không hẵn tất cả các bề mặt đều trơn nhẵn hoàn hảo. Là một bản đồ chất liệu để sáng tạo nhất. Cách để dễ nhớ: * Đen 0 sRGB: trơn nhẵn * Trắng 255 sRGB: gồ ghề

Anisotropic – Dị hướng

Lượng dị hướng cho phản quang lóng lánh. Phản chiếu và truyền ánh sáng với xu hướng định hướng, làm cho vật liệu thô hoặc bóng hơn theo các hướng nhất định. Giá trị mặc định là 0 có nghĩa là đẳng hướng(Isotropic), giá trị 1 tạo nên sự dị hướng ở bề mặt theo trục V. Tùy chỉnh này thích hợp cho các vật liệu kim loại được đánh bóng rõ ràng có các đường rãnh nhỏ trên bề mặt như tóc, xoong nồi, chảo Inox, lư đồng…. Anisotropic Rotation – Giá trị xoay của dị hướng Giá trị xoay này sẽ thay đổi hướng của phản xạ trong không gian UV. Tại giá trị 0 sẽ không thay đổi, Khi ở giá trị 1 hiệu ứng được xoay đúng một vòng. Đối với bề mặt kim loại được đánh bóng nó sẽ tác động tới góc mà vật liệu ấy được đánh bóng. Đối với kim loại bình thường tác động theo hướng vuông góc với hướng được đánh bóng. Chú thích: So sánh với nút BSDF dị hướng(Anisotropic BSDF node), hướng ánh sáng nổi bật được xoay một góc 90 độ, hãy thêm 0.25 để có giá trị đúng hơn.

Sheen – Độ bóng, ánh mềm trên bề mặt chất liệu vải

Lượng ánh nhung mềm phản chiếu trên bề mặt gần các mép cạnh, được dùng để mô phỏng sự óng ánh của các chất liệu như vải, nhung… Sheen Tint – Sắc thái của độ bóng Trộn giữa màu trắng và màu cơ sở để phản chiếu sự óng ánh.

Clearcoat – Lớp sơn bóng phủ phía trên bề mặt

Mục này sẽ thêm một lớp trắng gương trên bề mặt vật thể , dùng để mô phỏng chất liệu sơn xe(Carpaint) hay các loại trương tự như gỗ được sơn PU, sơn mài… Clearcoat Roughness – Độ gồ ghề của lớp sơn bóng Tác động đến độ chói của lớp sơn này

Index of Refraction(IOR) – Chỉ số khúc xạ

Chỉ số khúc xạ là 1 sẽ không khúc xạ ánh sáng. Chỉ số này hoạt động khi mục Transmission được bật và vật liệu đó không phải là kim loại. Transmission – Sự lan truyền của ánh sáng, tính trong suốt của vật thể Là tỷ lệ năng lượng ánh sáng truyền xuyên qua vật liệu. Trộn lẫn qua lại giữa giá trị 0(mờ đục) và giá trị 1(trong suốt như kính). Transmission Roughness – Độ gồ ghề của sự lan truyền của ánh sáng Kiểm sát độ gồ ghề để cho ánh sáng truyền qua khi ở chế độ GGX.

Normal – Pháp tuyến bề mặt

Kiểm soát các chi tiết trên lớp cơ sở.

Về kỹ thuật tạo chất liệu PBR(PBR Texturing): Đây là mục để các bạn gắn bản đồ vật liệu pháp tuyến(Normal texture map) gắn liên kết với nút bản đồ vật liệu pháp tuyến(Normal map Node)(Hệ tiếp tuyến – Tangent). Tuy nhiên mặc dù bản đồ này là hệ thang màu sRGB nhưng ở 3 kênh riêng(R,G,B) này chứa thông số vị trí của đối tượng khác nhau nên các bạn phải để thuộc tính trong nút hình ảnh(Image texture node) là dữ liệu phi sắc tính(Non-color Data).

Clearcoat Normal – Lớp pháp tuyến bề mặt của sơn bóng

Kiểm soát các chi tiết của lớp sơn bề mặt.

Tangent – Tiếp tuyến

Kiểm soát các tiếp tuyến của lớp dị hướng(Anisotropic)

Một số link tham khảo: Blender Guru | CGmaster

Một số ví dụ về thông số của Principled Node: Dưới đây là một số ảnh ví dụ một số áp dụng của nút(Node) này từ trang Blender manual

Tổng hợp và dịch bởi Trần Thái Dương

Hỗ trợ dịch thuật: anh Trần Hoàng Duy, Nguyễn Minh Quân

Cảm ơn các bạn đã quan tâm theo dõi ^^

Chia sẻ:

• Twitter
• Facebook

Thích Đang tải...

Có liên quan