了解 3D 渲染

3D 可视化无处不在,从简单的广告到沉浸式虚拟现实。建筑师、产品设计师、工业设计师和品牌机构使用 3D 渲染来创建模拟现实生活的精美逼真的图像。了解什么是 3D 渲染、它的运作方式,以及您可以使用哪些 Adobe 软件来创建自己的 3D 对象和环境。

渲染了解 3D

什么是 3D 渲染?

3D 渲染是从 3D 模型创建逼真的 2D 图像的过程。3D 渲染是 3D 可视化流程的最后一步,它涉及创建对象模型、为这些对象加入纹理以及向场景添加照明。 

 

3D 渲染软件可获取与 3D 模型相关的所有数据并将其渲染为 2D 图像。得益于全新的纹理和照明功能,2D 图像可能与真实照片已经所差无几,或者它可能看起来有意进行了风格化,这取决于艺术家和可视化的目标。 

3D 渲染的运作方式

尽管术语“3D 渲染”和“3D 可视化”有时可以互换使用,但 3D 渲染实际上是 3D 可视化过程的最后阶段。以下是 3D 可视化过程的更详细细分,以 3D 渲染为结束点。 

1. 使用 3D 建模软件创建 3D 对象或模型

有多种方法可以创建 3D 模型或整个场景。您可以使用一些雕刻应用程序创建和塑造多边形,最终形成 3D 资源。例如,这种类型的建模可能特别适合创建有机资源(例如植物或人),因为它非常适合对有些不规则的形状进行艺术解释。

 

这种方法也有替代方法。其他建模工具专注于在三维空间中创建边和曲面,而不是多边形。以这种方式创建 3D 资源可实现极高的数学精度,此类工具通常用于工业设计或计算机辅助设计 (CAD) 建模。

 

您也可以选择使用专用工具“扫描”现有的真实物体,从此类扫描中捕获的数据可让您在 3D 空间中重新创建对象。或者,您可能更喜欢采用程序生成,在此过程中,您的软件根据一组先前建立的数学规则为您雕刻模型。

 

无论采取哪种方式创建 3D 模型,下一步都需要进行纹理制作。

2. 向 3D 对象添加素材

多边形定义了 3D 对象的形状,但它们本身缺乏颜色或表面细节。艺术家能够为 3D 对象中的每个多边形分配纹理。纹理可以是简单的单色,也可以模拟几乎任何表面(从岩石或木材等天然材料到工业金属或塑料表面)的外观。 

 

单个 3D 对象可以由数千个甚至数百万个多边形组成。该对象可能看起来具有厨房搅拌机的现代工业光滑度或大象的粗糙皮肤,但其核心仍然是一个由多边形和一些空白表面组成的物体。但是,使用正确的 3D 素材,可以创建 3D 深度的错觉。这些纹理不仅仅是为物体添加反射率或颜色,纹理可以添加精细的细节,例如缝合到服装面料上,或沿着工业金属表面的边缘形成一排排铆钉。如果您将这些细节手动添加到对象的几何体中,那么创建这些细节将非常耗时。 

3. 为 3D 环境添加光照

3D 对象需要看起来就像它们存在于现实世界中一样。对于建筑渲染和建筑可视化等常见用例尤其如此,这可以将基本平面图转变为对未来的清晰愿景。

 

逼真的光源在将多边形对象的集合变成看起来真实的空间方面发挥了重要作用。但 3D 艺术家通常不会自己在光或阴影中绘制。3D 场景包括照亮各种对象的光源的方向、强度和类型的设置。

渲染灯光

使用 Adobe Substance 3D 工具集创建的纹理默认遵循基于物理的渲染 (PBR) 原则,因此在所有光照条件下都会显得逼真。因此,无论将木桌放在阳光明媚的露台上、室内还是地下深处,它看起来仍是木制的。

 

值得注意的是,一些表面和素材以独特的方式弯曲光或与光相互作用。玻璃和冰是半透明的,所以它们会反射和折射光线。光照到水和其他液体的表面上,当光照到棱镜时,棱镜会产生微小的彩虹。精确质感和巧妙照明的场景可以呈现引人注目和戏剧化的效果。

4. 渲染 3D 图像

一旦创建了 3D 对象并为其加入纹理,并且环境已经照亮,3D 渲染过程就开始了。这是一个计算机驱动的过程,它本质上是从您定义的角度拍摄场景的“快照”。结果是 3D 场景的 2D 图像。

 

渲染软件可以创建单个图像,也可以快速连续渲染多个图像以产生实时运动的错觉。

 

渲染不是一个统一的过程 - 有很多方法可以使用,例如实时、光线追踪等等,它们会影响渲染的质量。要了解有关 GPU 和 CPU 功能的更多信息,请访问 Adobe 3D 硬件要求页面。

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