2022,Blender可能会带来哪些惊喜?

2022-03-04 19:03:08

Blender作为全球最大的开源3D制作软件,下载量突破1400万。近年来,关于Blender基金会新成员,软件功能更新,以及软件兼容性不断开放的新闻也频频成为CG圈的热门话题。

去年12月,Blender也正式迎来3.0时代,Cycles渲染器、资产浏览器、UI以及协作等多个方面迎来新升级,开启内容创作新纪元!

Blender 3.0

点击标题了解Blender 3.0详细更新内容:Blender 3.0震撼来袭

迈入2022,Blender官方毫不吝啬地放出新一年值得期待的功能更新计划。小编为你翻译整理了雕刻与纹理的两篇开发文档,让我们一起看看Blender将带来哪些惊喜。

01 雕刻

雕刻模式绘制&色彩属性

Blender有一个实验性功能,在雕刻模式下可以绘制顶点颜色。此功能优点颇多,可以使用蒙版、面部设定、滤镜、新的笔刷设置,当然还有流畅的性能,和雕刻模式相同(多达数百万面)。在未来正式发布之前,还会进行一些最后的完善。

blender雕刻模式绘制&色彩属性

雕刻模式下新/旧顶点绘制功能操作对比(面数:150w)

最初该功能使用的是自带的顶点色彩,与之前的系统不兼容。现在绘制和色彩属性统一放入了“Color Attributes”(色彩属性)的列表中,这些属性可以在顶点和每个面的角落生成,而且可以是浮点数或字节。

blender色彩属性

色彩属性取代了先前的顶点颜色面板

除了这些功能的更新,还新增了一个功能:Cavity Mask(空腔遮罩)。空腔遮罩通过几何体的凹度(或凸度)对笔画进行加权,自动选择边缘或凹槽。在下面的花卉示例中,可以看到该功能沿着边缘生成的白色条纹。

blender空腔遮罩

花卉边缘的白色条纹采用空腔遮罩制作

边缘界线

Dyntopo和所有平滑/松散的笔刷就将会处理模型的边缘界线。不论何种界线都能保持完好:face set boundaries(面组界线),topological boundaries(拓扑界线),seam edges(缝合边的边缘)以及sharp edges(锐边)等。

blender面组界线

以面组为例,在平滑处理中,界线都能保持完好

升级拓扑耙

使用Topology Rake(拓扑耙)会自动将网格边缘与笔刷方向对齐,以生成更清晰的拓扑并定义清晰的特征。拓扑耙会对性能产生严重影响,因此在低多边形网格上效果最佳。除了让三角网格能够在任何一种边界之间流动,拓扑耙还新增了“curvature”(曲率)模式。如果附近没有界线引导三角网格,拓扑耙会采用网格的主曲率方向。

blender 3.0升级拓扑耙

使用Dyntopo不仅会保留面组,还会引导沿着界线和表面曲率进行拓扑

细节更精致

Smooth Brush(平滑笔刷)中反向效果(称为“Enhanced Details”)的bug已被修复。

blender 3.0细节更精致

EEVEE

Eevee预览将在雕刻模式下得到支持,包括PBVH drawing。之前这个功能只有在常规雕刻模式下配合Dyntopo才能支持。

EEVEE中预览雕刻效果

在EEVEE中预览雕刻效果

下一步:Dyntopo + 雕刻API重构

下一步将把sculpt-dev分支中的Dyntopo,与对核心Sculpt API中的各种清理和重构合并到Blender中。

新版的Dyntopo速度更快,支持自定义属性插值(顶点颜色,UV等),支持三角测量(而不针对整个网格),保留所有类型的界线 -- 面组界线,UV岛界线,缝合边/锐变,边缘界线,拓扑界线等。

blender 3.0 Dyntopo雕刻

blender 3.0 Dyntopo雕刻

blender 3.0 Dyntopo雕刻

用Dyntopo雕刻的同时,保留面组,UV,顶点颜色以及其他网格属性

超越

更多全新功能与功能升级正在开发中,主要的提升目标集中在multires sculpting(多级精度雕刻)以及brush management(笔刷管理)。

伴随雕刻模式中vertex painting(顶点绘制)功能提升,现有的Texture Paint mode(纹理绘制模式)也会有相应的提升,同时Vertex Paint mode(顶点绘制模式)也会延伸为更加全面的Attribute Paint mode(属性绘制模式)。

02 分层纹理设计

纹理功能将迎来的更新主要分为两部分:其一是接下来几个月将会看到的3D纹理绘制性能、质量及工具等方面的升级;其二是2022年后期将带来的全新程序化及分层化纹理制作系统,重点落在PBR shading(PBR着色)方面。

纹理数据块

此部分设计主要围绕更新纹理数据块展开,其中包含纹理节点和一系列的输出通道。

典型的PBR着色通道有base color(基础色),roughness(粗糙度),metallic(金属度)和normal map(法线贴图)。系统升级不止如此,不同种类的BSDF都能进行arbitrary output,也支持在其他情景中使用,比如笔刷和几何节点。

纹理图层

纹理数据块中的纹理属性展示了纹理图层的堆栈。程序化纹理图层可以直接从资产浏览器中调用,也可以手绘新建新的图像或属性图层。

blender 3.0纹理属性编辑器

纹理属性编辑器面板:layer stack(图层堆栈),选取图层及修改器的属性,以及材质通道列表。

图层功能与2D图像编辑软件的工作原理类似,支持blend mode(混合模式),mask(遮罩),reordering(重新排序),merging(融并),以及modifier(修改器)。可以通过选取图像纹理和颜色属性在3D视窗中的图层上绘制。

差别之处在于每个图层包含所有定义纹理的通道(或子集)。混合、遮罩和修改器同时影响同一图层中的所有通道。

纹理节点

纹理图层堆栈对应节点图,节点编辑器提供了编辑同一纹理不同的视角。该功能可以让你在一个堆栈中编辑更复杂的节点设置。

blender 3.0纹理节点

纹理节点对应上方原型的图层

新的纹理节点大部分都可以在着色器节点找到。新增的是图层节点,以及之前在渲染时不能实现的效果节点。

可使用的节点:

  • 像math(数学),mix(混合),image texture(图像纹理),noise texture(波噪纹理)等常用节点;
  • Geometry(几何),texture coordinate(纹理坐标),attribute(属性)等着色器节点;
  • Blur(模糊),filter(滤镜)等特殊的纹理节点;
  • 图层节点将多个通道捆绑到一个图层中;
  • Layer Stack(图层堆栈)节点可以结合所有图层;
  • 纹理节点可以连入现有的纹理数据块资产。

烘焙

纹理可以程序化生成的同时,另一个非常重要的升级是烘焙,其中有诸多原因:

  • 导出PBR纹理到游戏引擎中,此工作流可以便捷地将相关的所有纹理通道烘焙到图片纹理上;
  • 对于有多个图层的纹理,烘焙对于在Cycles和Eevee中更高效的渲染非常重要;
  • 像blur和filter等需要烘焙参与其中的节点,他们在渲染中不能更高效,甚至完全不能在渲染中执行;
  • 烘焙程序性纹理图层到图像纹理或者颜色属性上以便于继续进行手工绘制。

需要有一种简单的方法来烘焙场景中所有纹理,以便后期处理。

材质

通过添加Texture Channels node(纹理通道节点)输出该纹理的所有通道,并将这些通道与对应的Principled BSDF(原理化BSDF)输入相连,可以在材质中调用纹理通道。大部分情况下,在默认材质中这些节点都会自动设置好。

blender 3.0材质

着色器节点连接BSDF的材质通道

Texture Channels节点有以下设置:

  • 在纹理节点中与Group Input(组输入)节点(类似于几何节点)一起创建的节点输入,可以根据参数、属性名称和图像纹理定制纹理;
  • 可选择评估纹理通道是Procedural(程序化)还是Baked(烘焙);
  • 如果是Baked(已烘焙)则连接到通道,烘焙到的一个图像数据块中。

烘焙图像

图像数据块可以延伸至包含一系列纹理通道。在多图层的OpenEXR文件中这个功能非常顺理成章,所有的纹理通道能保存在一个文件中,就像渲染通道一样。其他文件格式,不同的纹理通道有不同的文件名,或者将多个纹理通道打包到较少文件的RGBA通道中,像游戏领域的常规操作一样。

在图像编辑器中展示一个图像的数据块时,你可以通过菜单翻阅各纹理通道,就像操作渲染图层和通道一样。

烘焙多个网格或材质到图像中的过程变得简单直接。假设UV贴图没有重叠,将相同的图像数据块连接到所有材质的Texture Channels节点上,Blender会自动烘焙所有的模型和材质。

资产

在资产浏览器中可以使用纹理数据块更便捷地调用到纹理图层堆栈中,Blender会推出丰富的程序性纹理以便更快地制作材质。

其中一个复杂的点在于,纹理数据块旨在应对多使用场景,包括不同的材质、雕刻和纹理笔刷、几何节点,或是合成,这就要求我们对当前任务筛选出不同的纹理。

在PBR工作流情景中,材质和纹理几乎是同一事物。这种场景下,材质和纹理的列表就显得非常冗余,但是在Blender中我们需要适配多种工作流,所以我们暂时无法进行区分。

*文字内容整理自Blender官网

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