不想做物理模擬？Blender水波紋效果實現(xiàn)方法教學

薛山

方法一：表面細分+置換修改器

水波紋效果從邏輯上來看，無非就是將特定的頂點向上或向下進行位置調(diào)整而已，這也就需要兩個前置條件，一是頂點數(shù)量要足夠多，才能實現(xiàn)視覺上足夠“絲滑”的效果，當然這一點對于所有Blender 動畫設計而言都是通用法則；二是要有一個圖案或紋理來界定需要位移的頂點范圍。

在確定了這個基本思路之后，你的第一反應可能是“這不就有兩個現(xiàn)成的修改器可以實現(xiàn)么？”沒錯，第一個修改器就是表面細分，它的功能就是細分物體的每一個面，增加頂點數(shù)量，建議細分7 級以上，頂點數(shù)量才會相對充裕一些，然后就使用第二個修改器：置換，它可以通過不同的紋理來實現(xiàn)頂點位移效果，所以使用這個修改器最關鍵的一點就是要選對紋理，而它的紋理選項不在修改器頁面，在新建紋理之后我們進入到最下方的“紋理屬性”來進行調(diào)整，最符合水波紋的紋理是“木紋”，但切記一定要把“圖案”從默認的“條帶”改成“環(huán)”，這時候就能看到物體以同心圓的方式來進行起伏置換了，但起伏的強度有些太大，這時候我們需要回到修改器頁面，調(diào)整置換修改器的“強度/ 力度”，就能獲得一個水波紋的靜態(tài)效果圖了，此時我們還可以回到紋理屬性界面，通過“顏色漸變”來柔和過渡，實現(xiàn)更順滑的效果。

但這時你可能想問：如果我要水波紋動起來該怎么辦呢？答案是這個方法無法生成動態(tài)的水波紋效果，想要動態(tài)效果，就需要采用第二種方法了。

方法二：Cycles著色器編輯器坐標置換

我們知道除了修改器之外，在著色器編輯器里同樣可以實現(xiàn)置換效果，但有一個重要的前提就是只能在Cycles 渲染模式下才能直觀查看，同時還需要在對應的材質(zhì)屬性里將“置換”設置為“置換與凹凸”，否則只能看到“凹凸”而無法實現(xiàn)“置換”效果，新手朋友們千萬別忘了修改這項設置！

兩個修改器組合就能實現(xiàn)靜態(tài)水波紋效果

選對紋理模式是制作效果的關鍵

將置換設置為“置換與凹凸”或者“僅置換”是最重要的前提條件

著色器方案的節(jié)點并不復雜

使用幾何節(jié)點可以讓細節(jié)調(diào)整范圍最大化

幾何節(jié)點的復雜度是三種方法中最高的

設置完成后，在3D視圖切換為渲染模式，我們還是先給平面添加一個7 級的表面細分，接下來就進入它的著色器編輯器，我們要做的其實就是利用坐標系統(tǒng)來定義水波紋的起伏區(qū)域，順著這個思路，第一步就是新建一個“紋理坐標”，因為我們要的是同心圓效果，所以可以用“矢量計算”的“長度”來形成一個從中心點到邊緣的距離值，然后連接一個“乘后再加”和“分數(shù)”，其中“乘后再加”的乘法和后續(xù)的“分數(shù)”就是將這個距離值切割成一個又一個的環(huán)，而“乘后再加”的加法則可以控制這一組環(huán)的位置，只需要為它添加一個“#frame/-30”的驅動器，就能得到一個最基本的動態(tài)水波紋坐標了。

但這是的水波紋紋理邊緣還是非常生硬的狀態(tài)，所以接下來我們需要用一個“顏色漸變”來將其柔和化，可以設置為兩端黑，中間白的樣式，效果會明顯柔和許多，最后也是最重要的一步，將我們剛剛得到的數(shù)值輸出到“置換”的“高度”，并將“置換”鏈接到“材質(zhì)輸出”的“置換”上，通過調(diào)整“縮放”值來控制置換的強度，也就是水波紋的起伏高度，這時候播放動畫就能得到一個動態(tài)的水波紋效果了。

當然，我們還可以繼續(xù)優(yōu)化，比如模擬真實水波紋中心波峰高度高，邊緣逐漸平復的效果。在“長度”之后單獨連接一個顏色漸變，并將黑白反相，和原本的顏色漸變相乘，可以得到一個邊緣更黑、中心更亮的同心圓效果，這時候再鏈接到“置換”的“高度”就能得到我們想要的效果了。

方法三：幾何節(jié)點曲線轉網(wǎng)格

效果的優(yōu)化往往是無止境的，Cycles 渲染器下使用著色器雖然很方便，但對電腦性能不那么強的玩家來說就不太友好了，如果你想在其他視圖模式下進行設計該怎么辦呢？幾何節(jié)點就是很好的替代方案，而且摒棄了靠坐標來置換頂點的思路，轉向用曲線直線作為輪廓，曲線圓環(huán)作為基礎的替代方案。

從設計上來說，我們只需要得到一個動態(tài)起伏的曲線，將它按圓環(huán)形進行曲線轉網(wǎng)格，自然就能得到一個類似水波紋動態(tài)同心圓的效果了，那么曲線直線要如何做到動態(tài)起伏呢？首先我們進入物體的幾何節(jié)點編輯器，新建一個“曲線直線”，將它改為從X 軸的-1m 起，到XZ 軸的2m 結束，因為這時候它只有2 個頂點，無法實現(xiàn)起伏效果，所以緊接著就是“曲線重采樣”，可以按0.01m 的長度值來設置，然后就可以用“設置位置”來調(diào)整“偏移量”了。

水波紋從橫切面來看其實和正弦曲線非常相似，所以我們只需要在數(shù)學上討巧一下就能得到想要的變化，使用“位置”連接“分離XYZ”，將X 數(shù)據(jù)分離出來連接“正弦”，然后將它通過“合并XYZ”的Y 連接到“設置位置”的“偏移量”上，這時候你會看到曲線有了一點正弦的模樣，在“正弦”之前添加一個“乘后再加”，乘法數(shù)值可以填寫為pi 或pi 的整數(shù)倍，比如pi*2，這時候就能看到曲線直線變成正弦曲線了，加法則是控制它的相位移動，再在“正弦”之后添加一個“乘法”就可以控制它的幅度了。

和方法二一樣，我們也可以為水波紋的這個橫切面營造一個靠中心波峰高度高，邊緣波峰逐漸平復的效果，關鍵就是控制第二個乘法的數(shù)值，我們可以通過“樣條線參數(shù)”的“系數(shù)”作為基地，連接“RGB 曲線”的“顏色”來控制它的數(shù)值變化，從而實現(xiàn)我們的設計目的，當然，這一步大家也可以自由發(fā)揮，最終以自己的主觀感受為準。

得到這個水波紋的橫切面之后，就可以將它作為“曲線圓環(huán)”的輪廓曲線，使用“曲線轉網(wǎng)格”，就能得到一個完整的水波紋效果了。最后還可以通過“噪波紋理”添加一些細節(jié)，讓效果看上去更具真實感。

總結?三種方法對應不同的設計需求

從本期的三種不同設計方案來看，它們各有各的優(yōu)點，修改器組合最快捷，甚至也可以配合第二個置換修改器和噪波紋理來增加效果，適合簡單的靜態(tài)圖片輸出。而如果需要動態(tài)的水波紋效果，著色器方案是一個不錯的變通方向，雖然需要在Cycles 渲染模式下才能觀看效果，對稍大型的場景設計可能會比較考驗硬件性能，但如果只是單獨設計水波紋或者干脆進入局部視圖，這個問題也不算太嚴重。而幾何節(jié)點作為第三方案，高自由度和對渲染模式的零需求是它最大的優(yōu)點，但從節(jié)點復雜度來看也是最高的，建議大家把這三種方法都掌握，再根據(jù)自身項目需求來隨機應變。