3D 渲染指南

3D 視覺化無處不在,從簡單的廣告到沉浸式虛擬實境。建築師、產品設計師、工業設計師和品牌機構使用 3D 渲染來建立模擬現實生活的精美逼真影像。了解什麼是 3D 渲染、它是如何運作的,以及您可以使用哪些 Adobe 軟體來打造自己的 3D 物件和環境。

渲染理解 3D

什麼是 3D 渲染?

3D 渲染是從 3D 模型製作逼真 2D 影像的過程。3D 渲染是 3D 視覺化流程的最後一步,它包含了製作物件模型、物件紋理化,以及為場景增加光線效果。 

 

3D 渲染軟體會取得 3D 模型相關的所有資料,並將其渲染為 2D 影像。借助新的紋理和光線功能,讓 2D 影像看起來和真實照片沒有什麼不同,也可以讓影像看起來具有精心設計的風格感,這取決於藝術家和視覺化的目標。 

3D 渲染如何運作?

儘管「3D 渲染」和「3D 視覺化」兩個詞有時可以互換使用,但 3D 渲染實際上是 3D 視覺化流程的最後階段。以下是 3D 視覺化流程的詳細步驟,並以 3D 渲染作結。 

1. 使用 3D 建模軟體製作 3D 物件或模型

有很多種方法可以製作出 3D 模型或整個場景。某些雕刻應用程式可以讓您製作和塑造多邊形,最終製成 3D 資產。舉例來說,這類型的建模可能特別適合用來製作有機資產 (例如植物或人),因為它非常適合對某些不規則的形狀進行藝術詮釋。

 

這類方法的替代作法。其他建模工具則專注於在三度空間中做出邊緣和表面,而不是多邊形。以這種方式創建 3D 資產可實現極高的數學精度,此類型的工具通常用於工業設計或電腦輔助設計 (CAD) 建模。

 

或者,您可以選擇使用專門的工具「掃描」現有的真實世界物件,從這種掃描中擷取的資料可以讓您在 3D 空間中重新創建物件。又或者,您可能更喜歡採用程序化生成的方式,在這種方式中,您的軟體會根據一組先前建立的數學規則塑造出模型。

 

無論您如何製作 3D 模型,下一步都要準備紋理化。

2. 將材質添加到 3D 物件上

多邊形定義了 3D 物件的形狀,但它們本身不具有顏色或表面細節。藝術人員能夠替 3D 物件中的每個多邊形分配紋理。紋理可以是簡單的單色,也可以模擬幾乎任何表面的外觀,例如岩石或木材等天然材料,或是工業金屬或塑膠表面。 

 

單一件 3D 物件可以由數千個,甚至是數百萬個多邊形組成。物件可能看起來擁有廚房攪拌機的現代工業光滑度,或是大象般的粗糙皮膚,但它的核心仍然是由多邊形和一些空白表面所組成的物件。但是,若能使用正確的 3D 材質,就可以製作出 3D 深度的錯覺。這些紋理遠不止是簡單地為物件添加反射率或顏色而已,紋理可以增添精細的細節,例如縫合到服裝面料上,或沿著工業金屬表面的邊緣形成一排排鉚釘。如果是用手動方式將這些細節加入物件的幾何體中,那麼製作這些細節就會非常耗費時間。 

3. 將光線加入 3D 環境中

3D 物件需要看起來像是存在於現實世界中一樣。對於建築渲染和建築視覺化等常見案例特別如此,這樣做可以將基本平面圖變成對未來的清晰願景。

 

對於將成群多邊形物件變成擬真空間方面,逼真光源發揮了重要作用。但是 3D 藝術人員通常不會身處在光線或陰影中繪製。相反地,3D 場景包含了光源方向、強度和類型的設定,用以照亮各種物件。

渲染採光

使用 Adobe Substance 3D 工具集製作的紋理,在預設情況下均遵循基於物理表現的渲染 (PBR) 原則,因此才能在所有採光條件下都顯得逼真。因此,無論將木桌放在陽光明媚的陽台上、室內還是地下深處,它仍然看起來像是木製的。

 

值得注意的是,某些表面和材質會以獨特的方式彎曲光線或與光線相互作用。由於玻璃和冰是半透明的,它們會反射和折射光線。光線會在水和其他液體表面上產生特殊效果,而當光線照射到稜鏡時,稜鏡會產生微小的彩虹。準確的紋理和巧妙的照明效果,可以讓場景顯得引人注目並帶來戲劇性的表現。

4. 渲染 3D 影像

一旦製作出 3D 物件並完成紋理化,加上環境已經設定好光線,3D 渲染過程就開始了。這個過程由電腦進行,從您定義的視角對場景進行「快照」。而成果就是您 3D 場景的 2D 影像。

 

渲染軟體可以製作單一影像,也可以快速連續渲染多個影像以創造出即時運動的錯覺。

 

渲染過程並非一成不變,有很多方法可以使用,例如即時、光線追蹤等等,它們會影響渲染的品質。要了解更多關於 GPU 和 CPU 功能,請瀏覽 Adobe 3D 硬體需求頁面。

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