咩令 3D 室內唔再似個遊戲畫面

一間 3D 房間可以擁有完全正確嘅幾何結構——每一幅牆、每一件家具都喺啱嘅位置—— 但依然明顯睇落似個電子遊戲畫面,而唔係一張真實相片。呢道差距嘅成因係具體、 可以叫得出名嘅,而且每一個都係物料或者燈光問題,而唔係建模問題。
PBR 通道,以及每一個通道究竟做緊咩
基於物理嘅渲染用幾個獨立通道嚟描述一個表面,要將一種物料做啱, 意味住要將呢啲通道全部做啱,而唔淨係最顯眼嗰一個。基礎色係去除咗 光照影響之後嘅底色——喺純白光下呢個表面應有嘅顏色。粗糙度控制 反射係鋒利定係漫射,由鏡面咁清晰到完全啞光。法線貼圖喺唔增加 真實幾何結構嘅前提下,偽造出小尺度嘅表面細節——紋理、織紋、質感。 環境光遮蔽令罅隙同接觸點變暗,嗰啲位置光線本來就難以照到。 以上任何一個通道俾人跳過或者拉平,即使另外三個都正確, 呢個表面睇落依然會有種講唔出嘅唔妥——呢啲通道之間並唔係互相冗餘嘅, 每一個都喺答緊關於同一個表面嘅一個唔同視覺問題。
讀成「CG 感」嘅具體錯誤
粗糙度均一係最常見嘅單一破綻。真實表面係有變化嘅——一幅油咗漆嘅牆, 表面各處光澤略有唔同;一塊木地板,俾人踩過嘅地方光澤都唔會完全一致—— 一種喺成個範圍內淨係用同一個粗糙度數值嘅物料,無論燈光幾好,都會讀成合成嘅。
冇倒角幾乎同樣常見。現實入面嘅邊緣——枱角、門框、家具嘅收邊—— 從來都唔係完全鋒利嘅;光線繞過一個極細嘅圓角嗰陣,會喺嗰度留低一道 幼幼嘅高光。渲染圖入面一個完全鋒利嘅 90° 直角邊,係一個雖然細微 但好強烈嘅訊號,講緊現實入面從來冇任何嘢係咁樣被加工出嚟嘅。
天花睇落扁平,係因為一個房間入面最顯眼嘅大面積表面冇俾人充分照亮。 一個俾人均勻打光、冇衰減亦冇變化嘅天花,會消滅一個空間嘅體積感—— 真實嘅天花會唔均勻咁接收反彈光,貼近窗同燈具嘅地方更光,角落更暗。
單一點光源係燈光版本嘅粗糙度均一:技術上存在光照,但冇一間真實房間 係咁樣俾人照亮嘅。真實空間係由多個唔同強度、唔同色溫、彼此重疊嘅光源 共同照亮嘅,將呢一切壓縮成一個光源,會將佢本應呈現出嚟嘅空間感壓平咗。
點解面光源同暖色實體燈具好重要
點光源喺數學上係一個點——零物理體積——呢個意味住佢投出嘅陰影邊緣 鋒利到冇任何真實光源可以做到。窗、燈具、檯燈都有實際嘅面積, 正正係呢個面積產生咗真實空間先有嘅嗰種柔和、漸變消失嘅陰影邊緣。 將光源建模做具有真實面積,而唔係冇維度嘅點,正正就係令陰影睇落 「有人住緊」而唔係「計算出嚟」嘅關鍵。
暖色實體燈具——檯燈、壁燈,以及色溫比冷白日光更暖嘅燈具—— 除咗照明之外仲承擔第二個作用:佢哋會俾觀者嘅眼睛認出係合理嘅光源, 而唔係一嚿嚟源不明嘅環境光。

陰影柔和度、色調映射同白平衡
陰影邊緣嘅柔和程度,直接取決於光源嘅大小同距離——一個大而近嘅光源 會產出邊緣柔和嘅陰影;一個細而遠嘅光源會產出邊緣鋒利嘅陰影。 呢一點無論向邊個方向出錯,都會讀成唔真實,只係方式唔同: 太硬會顯得合成,太軟會顯得霧濛濛。
色調映射嘅作用,係將一個場景遠超螢幕顯示能力嘅完整動態範圍, 壓縮成一個可以觀睇、既唔會高光過曝、亦唔會陰影死黑嘅結果。 白平衡就調整成張圖像嘅色溫,用嚟修正光源本身嘅實際顏色—— 呢個同相機自動完成嘅校正係同一回事,只係渲染必須刻意去做。 呢兩者都係場景本身已經正確之後先應用嘅全局修正, 而唔係用嚟彌補底層物料或燈光問題嘅補丁。
路徑追蹤幾時先值得等
路徑追蹤模擬光線喺場景入面真實反彈嘅過程——撞到牆上、穿過物料、 再反射到其他表面上——呢個正正係產生物理準確嘅間接光照同正確柔和陰影嘅方式。 佢亦好慢,而呢正正就係點解喺你仲喺度調整佈局或者物料選擇嘅階段, 佢唔係合適嘅工具;實時預覽已經夠快,足以判斷一個決定啱唔啱, 而唔使喺每一次嘗試上都畀路徑追蹤嘅代價。呢個取捨會自然咁 解決自己:仲喺度做決定嗰陣用預覽,冇嘢再可以決定嗰陣先用路徑追蹤。
以上任何一個修正都唔係孤立起作用嘅。正確嘅 PBR 通道放喺單一刺眼嘅 點光源下,依然會顯得唔真實;一個打光良好、但物料粗糙度均一嘅場景, 依然會讀成扁平——物料同燈光係兩種各自獨立嘅失敗模式, 需要各自獨立嘅修正,兩者都必須做啱,渲染圖先會唔再顯得合成。
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想了解真實感優化喺整體搭建流程入面處於咩位置,可以參考 3D 模型搭建流程完整解析。 想了解一個完成、燈光正確嘅場景係點樣被交付做一段可漫遊作品嘅,可以參考 等距柱狀全景擷取詳解。 而想了解喺呢啲渲染工作開始之前,係邊啲佈局同燈光選擇令一間真實酒店客房 影相上鏡,可以參考 如何設計一間影相好看嘅酒店客房。