使用Blender进行3D环境设计：10 创造自然资产：岩石(岩石环境设计纹理节点自然)

您将学习如何一键生成逼真的岩石。
此外，您还可以调整岩石的形状并为其添加更多细节。

接下来，您将学习如何打开岩石并对其进行纹理处理。
在这里，您将学习在 Blender 中设置 PBR（基于物理的渲染）材质的最快方法。
最后，您将学习如何优化岩石几何形状 - 您将节省 75% 的岩石几何形状，而不会牺牲太多岩石质量。

在本章中，我们将讨论以下主题：

安装岩石生成器插件

使用岩石生成器插件创建岩石

本章需要能够运行 Blender 3.0 或更高版本的 Mac 或 PC。

您可以从 GitHub 下载本章的资源：https://github.com/PacktPublishing/3D-Environment-Design-with-Blender/tree/main/chapter-10

创建岩石的第一步是启用名为岩石生成器的预安装附加组件。
它是名为“添加网格：额外对象”的更大附加组件的一部分。

让我们进入一个新的 Blender 场景。
在顶部，您会找到“编辑”选项卡。
单击它并转到首选项：

图 10.1 – 从“编辑”菜单中单击“首选项”

将弹出一个新窗口。
在左侧，单击“附加组件”并搜索“添加网格：额外对象”。

该附加组件将显示在搜索结果中。
单击附加组件名称旁边的左侧框以启用该附加组件。

图 10.2 – 搜索“添加网格：额外对象”附加组件

基本上就是这样——我们的附加组件已安装。
我们现在可以使用它来将岩石对象添加到我们的场景中。

要使用岩石生成器创建岩石，让我们进入 3D 视口并执行以下操作：

按 Shift + A。

进入Mesh，你会发现Rock Generator。

该附加组件还附带许多工具，例如齿轮、管道接头和许多其他东西。
对于本章的范围，我们将只关注岩石。

图 10.3 – 在 3D 视口中添加岩石生成器

单击“岩石生成器”后，场景中就会出现一块岩石。
在左下角，您会找到一个名为“添加岩石”的选项卡。
单击它开始定制岩石。

图 10.4 – 添加岩石对象

单击左侧箭头展开面板并访问岩石生成器设置。

首先要做的是禁用“使用随机种子”功能。
此功能会自动随机化岩石的形状。
当您更改变形值时，它会不断随机生成不同的新形状。
就我个人而言，我觉得这令人沮丧。

目前岩石的形状很无聊。
生成不同岩石的方法是通过更改用户种子值。
就我而言，我将其设置为 7，它为我提供了出色的岩石形状。
每次更改用户种子值时，都会生成不同的岩石形状。

接下来，我们需要更改变形值并将其设置为 10。
这将放大岩石的形状并使其边缘突出：

图 10.5 – 自定义岩石对象的形状

岩石生成器附加组件的工作方式是向岩石对象添加多个修改器，例如细分曲面和置换修改器。
稍后我们优化岩石时会看到这一点。

为了给岩石更多细节，让我们添加一个新的细分曲面修改器。
在修改器属性中，您会发现一堆添加到我们的岩石中的修改器。
新修改器将作为最后一个修改器添加到列表中。

将“级别视口”值设置为 1，并将“渲染”值设置为相同。
级别视口不要超过 1，因为该值越高将直接影响性能。

图 10.6 – 添加细分表面修改器到岩石对象

现在我们岩石的形状已经很完美了。
让我们继续对其进行纹理处理。

为了对岩石进行纹理处理，我们将使用岩石 PBR 纹理，您可以使用以下链接下载该纹理：https://github.com/PacktPublishing/3D-Environment-Design-with-Blender/blob/main/chapter -10/Rock-PBR-Texture.zip。

让我们开始创建材质并将其分配给我们的岩石。

要创建岩石材质，我们选择岩石对象并转到材质属性，添加新材质并将其命名为 Rock。

图 10.7 – 添加岩石材质到岩石对象

为了编辑 Rock 材质，请将 Blender 场景的底部窗口切换到 Shader Editor。
默认情况下，岩石材质将有两个节点：Principled BSDF 和 Material Output。

图 10.8 – 连接到 Material Output 的 Principled BSDF 节点的屏幕截图

我们的下一步是将岩石纹理分配给岩石对象。
为了实现这一目标，我们将使用一种技巧，让我们可以一键设置 PBR 材质。

使用节点创建材质对于 3D 艺术家来说可能是最艰巨的任务之一。
这是重复的、无聊的、耗时的。
但幸运的是，有一个附加组件可以使节点处理变得更加容易，这就是 Node Wrangler。

Node Wrangler 是 Blender 中的内置插件，具有多种功能。
在本书的这一部分中，我们将使用此附加组件以最快的方式分配 PBR 纹理。
让我们先确保它已安装：

从 Blender 场景的顶部菜单转到“编辑”选项卡。

选择首选项，这是列表中的最后一个选项卡。

图 10.9 – 从“编辑”菜单中单击“首选项”

将弹出一个新窗口。
从左侧菜单转到附加组件选项卡。

您会在右上角找到一个搜索框。

搜索节点牧马人。

该附加组件将出现在列表中。
请务必选中该框以激活该附加组件。

图 10.10 – 搜索 Node Wrangler 插件

现在 Node Wrangler 插件已启用，我们可以使用它来将岩石纹理分配给我们的岩石对象。
为此，让我们返回到着色器编辑器并按照以下步骤操作：

单击 Principled BSDF 节点将其突出显示。
该节点将作为 PBR 岩石纹理贴图的基础。

按 Ctrl + Shift + T 将弹出一个新的文件浏览器窗口。

找到要从之前下载的岩石文件夹中导入的纹理贴图，然后单击底部的原理性纹理设置按钮。

图 10.11 – 选择要分配给 Principled BSDF 节点的岩石纹理

通过使用 Ctrl + Shift + T 组合，只需单击一下即可将所有纹理自动指定为 Principled BSDF 的节点。
您还将在左侧看到“贴图”节点，允许您调整岩石纹理的比例和位置。

要了解该附加组件的工作原理，它只需搜索与这些纹理名称相关的关键字即可。
如果插件在纹理名称中找到“颜色”一词，则会将该“颜色”纹理分配给 Principled BSDF 的“基色”。
这就是为什么您需要确保纹理贴图名称清晰。

图 10.12 – 岩石材料节点设置

这是我们的节点设置的第 1 部分。
在这里，Node Wrangler 插件添加了两个节点：

纹理坐标

测绘

这两个节点将允许我们操纵纹理图像的缩放和旋转。

图 10.13 – 岩石材料节点设置的第 1 部分

在第 2 部分中，我们将法线贴图分配给法线贴图，然后分配给 Principled BSDF 的法线槽，并将位移纹理分配给位移节点，然后分配给材质输出位移槽。

图 10.14 – 岩石材料节点设置的第 2 部分

在节点设置的第 3 部分中，我们将颜色纹理分配给 Principled BSDF 的基色槽，并将粗糙度分配给 Principled BSDF 中的粗糙度通道。

图 10.15 – 岩石材料节点设置的第 3 部分

现在，如果我们在 3D 视口中按 Z 切换到材质预览，我们的岩石将如下所示：

图 10.16 – 在材质预览中显示未展开的岩石

我们无法看到岩石上的岩石纹理，因为岩石对象尚未展开。
让我们继续打开我们的岩石物体。

打开岩石物体

为了打开我们的岩石并准备好对其进行纹理处理，让我们执行以下操作：

首先选择岩石对象。

按 Tab 切换到编辑模式。

按 U 并选择立方体投影。

图 10.17 – 展开岩石对象

现在，如果我们切换到材质预览，我们的岩石将被展开并具有良好的纹理。

图 10.18 – 在材质预览中显示展开的岩石

但我们需要在渲染模式下查看岩石，以便更好地了解它将如何出现在最终渲染场景中。
那么，让我们在场景中进行快速的照明设置。

为了更好地看到我们的岩石，让我们为场景设置一个快速的照明设置。
在着色器编辑器中，将数据类型切换为 World。

添加一个新的天空纹理节点并将其连接到背景节点。

图 10.19 – 设置天空纹理光照节点

要使用天空纹理节点，请始终确保您位于 Cycles 渲染引擎上。
您可以通过转到右侧面板中的“渲染属性”来检查这一点。

图 10.20 – 将渲染引擎切换到 Cycles

让我们继续将预览模式切换为“渲染”。
这就是我们的岩石的样子：

图 10.21 – 在渲染预览中显示岩石

我们可以通过使用位移纹理来使我们的岩石更好，因为它现在还没有被使用。
要激活它，请转到“材质属性”，选择“岩石”材质，然后向下滚动到“位移”。

图 10.22 – 将位移设置切换为仅位移

现在，如果我们再次切换到渲染模式，我们的岩石将会像这样爆炸：

图 10.23 – 位移比例设置为 1 的岩石对象

为了获得正确的岩石形状，我们将 Shader Editor 中 Displacement 节点的 Scale 值减小到 0.100，如下所示：

图 10.24 – 将岩石材料位移的比例减小到 0.100

这就是岩石的外观。
好多了，是吧？ 现在我们可以说我们的岩石岩石了。

笔记

请记住，“比例”值与岩石的比例相关。
如果我们将岩石放大 10 倍，我们还应该将位移比例增加到 1，而不是 0.100。

图 10.25 – 位移比例设置为 0.100 的岩石对象

最后一步是对我们的岩石进行一些优化。
现在几何学很重要。
我们需要减少岩石所拥有的顶点数量，因为我们将在景观场景中复制这块岩石数十次。

在优化岩石几何形状之前，让我们在“显示叠加”中启用“统计”。

图 10.26 – 激活显示叠加中的统计信息

这样，如果我们在场景中选择一个对象，我们将能够在 Blender 场景的右侧看到其统计信息。
在此示例中，我们选择了岩石对象，它表示它有超过 12,000 个顶点。

图 10.27 – 显示岩石对象统计数据

为了减少岩石中的顶点数量，让我们转到“修改器属性”。

您会发现岩石生成器添加了一堆修饰符。
前两个修改器是细分曲面修改器：

让我们将第一个“细分曲面”修改器的“级别”视口值以及“渲染”值减小为 1。

对于第二个“细分曲面”修改器，让“级别视口”值以及“渲染”值保持为 2。

图 10.28 – 优化岩石对象

我们立即将顶点数量从 12,000 多个减少到 3,000 左右，而没有牺牲太多质量。

这是一个巨大的下降。
想象一下，我们需要在风景场景中复制岩石 50 次。

对于未优化的岩石，我们将花费大约 600,000 个顶点 (12,000 50)。
仅岩石就有超过一百万个顶点。
但通过我们优化的岩石，我们只需要 150,000 个顶点。

在本章中，我们经历了使用 Rock Generator 内置 Blender 插件创建真实岩石资产的过程。
我们学习了如何一键生成和调整岩石的形状。

然后，我们学习了如何使用 Node Wrangler 插件打开岩石并对其进行纹理处理。
最后，我们优化了岩石的几何形状，在不牺牲太多岩石质量的情况下节省了 75% 的岩石几何形状。

在下一章中，我们将创造一种新的自然资产，那就是鲜花。
岩石和花朵都将用于填充我们的景观场景，使其看起来自然而逼真。