實操基礎 | 法線烘焙問題匯總以及技巧

網絡上很多關於法線烘焙的資料，可以多去查閱一下，這裡主要講一下最近學員遇到的問題，算是做一個總結，有其他問題也歡迎留言補充。

1軟硬邊（光滑組）設置不正確

軟硬邊設置跟UV切割線其實是同時考慮的，看了很多教程中有先區分軟硬邊再根據軟硬邊拆UV的，也有先展UV再根據UV 邊界線來設置軟硬邊的，總之怎麼順手怎麼來。

關於軟硬邊設置，「轉折面角度小於等於90°就做UV拆分，然後轉折邊設置硬邊，反之不做拆分並設置軟邊。」至於軟硬邊設置搞不清楚，記住一個圓柱的例子就好了。即，區分軟硬邊UV需要斷開，但是不是所有UV斷開的地方都是硬邊，比如圓柱側面不切沒法展開，但是切割處應該給軟邊。也就是說軟硬邊最終結合3D結構以及UV切割線同時來看。又比如一個較大的轉折即便是角度上不滿足小於等於90°，但是如果統一軟邊（給一個光滑組）法線依然也是會有漸變色出現，所以也建議區分光滑組並斷開UV。那麼如果說到這，其實一些小的不重要的90°轉折厚度的地方也可以選擇給軟邊不斷開UV，這樣的好處是不用拆的過於細碎。

繞了這麼多，一句話，軟邊斷不斷開都行，硬邊必須斷開！

這一塊，MAYA操作起來十分的順手，自動選擇硬邊的有插件可以做到，例如 AMtools、crease plus、nitropoly2.0等等太多了，選擇UV邊界線剛才提到的Nitropoly2.0裡面硬邊選擇旁邊就有選擇UV邊界線，但是其實這個功能maya自帶UV編輯器select選項下就有一個texture borders。

至於max的光滑組設置，可能沒有MAYA方便，但是也有可以省時省力的方法，不用去一個個手動點擊可編輯多邊形面板的光滑組序號，這樣還得記臨近面的光滑組。有個小技巧是，自定義個MAX自帶的smooth selection 快捷鍵命令，如圖：

這樣設置光滑組會便捷很多，選擇面執行快捷鍵就行了，自動會區分臨近面光滑組。max可以先設置光滑組然後根據光滑組斷開UV，也算是比較便捷了。

2UVlayout問題導致UV接縫

UVlayout也就是UV排布擺放問題，能打直的儘量打直，可能現在貼圖大小不像幾年前那麼嚴了，但是打直UV依然是一個重要的規範：

一來可以在擺放的時候UV shell之間可以很好地擺放（把UVlayout想像成俄羅斯方塊遊戲），二來邊緣像素也是能夠對齊的。當然，不是所有UV shell都能做到橫平豎直，例如這樣的：

儘量做到對稱擺放

3UVshell 之間像素大小密度不匹配

貼圖大小進度不一樣產生了接縫，區別於之前做手繪的經驗，如果貼圖是漸變過渡色，無明顯細節表現，略微的UV優化導致像素大小不一樣是很常規的操作，但是次世代的紋理細節決定了他的UV不能做類似的UV，所以儘量保證像素密度的一致性。

做到這一點，現在已經不是什麼麻煩事了，不論是MAX 跟maya都有自帶的統一像素密度的功能了，當然還有展UV神器——rizom UV。

4封套&包裹框是否調節

包裹框無論是MAX還是maya跟rizomUV都需要調節一下，最好包裹住高模，如果高模上的細節太突出 包裹框要放很大才能蓋住，那這麼突出的結構，何不考慮低模也做出結構來呢。

5模型規範整理

模型坐標清零，刪除歷史，儘量保持模型乾淨，檢查高低模法線方向，模型規範，可以避免很多奇怪的問題，也能減少系統資源消耗。檢查高低模的坐標信息、旋轉位移信息以及模型法線信息（MAX黨注意下自己法線是不是綠了）。

6鏡像共用UV的模型

對稱模型對稱一半的UV是否挪至其他UV象限，對稱模型是否合併焊接，檢查軟硬邊（光滑組）。

7關於低模倒角

重要的模型，低模可以考慮給一段倒角，這樣在極端角度也不會有太過明顯的黑邊效果。

8貼圖色彩空間

除了顏色圖或者是反射都屬於 sRGB (diffuse reflection/colour , specular reflection/colour) ，用於計算強弱的其他黑白圖以及法線貼圖都屬於linear (normal map, roughness, metallic, ambient occlusion 等等.)

以上八點是常見的出問題的環節，下面是對average normal的一些解釋翻譯。
關於烘焙法線中的 average normal

substance 烘焙設置

法線烘焙依靠的是一種投射技術，通過cage包裹框或者是Frontal Distance設置。如果勾選了Averaged Normal ，模型法線計算方式則是平均的。

Frontal Distance 設置可以創建一個虛擬的封套（envelope），封套就是射線投射方向，距離是從低模到封套來計算的，方向則是由Averaged Normal來決定的。只要開啟了 Averaged Normal,封套就是連續的。

Use Cage 則允許你通過一個網格模型決定射線從哪裡開始投射，取代上面的Frontal Distance設置方式。高低模之間匹配度越是不夠，Frontal Distance的值就需要給的更大一些。而射線是由兩個值來定義的，Frontal 代表射線開始，Rear Distance代表射線在哪裡結束。

如果射線長度太長了，就有可能照射到其他的臨近模型，所以通過一種給高低模匹配命名後綴格式的方式，來解決這個問題，只需要在高模名稱後綴加上「_high」低模後綴加上「_low」,就能很好的避免這一問題（高低模匹配不用再炸開烘焙了）。

BBox relative 代表距離的縮放值。勾選時，距離值會被限制在0-1區間，此時距離被定義成是Bounding box大小的一個百分比，若不勾選，則距離值就跟物體本身實際大小有關係了。

若Ignor Backface勾選，則射線在照射到模型背面時會停止。

當Averaged Normals 取消勾選時，網格物體法線就會被啟用，如果網格物體有硬邊，就會直接導致在計算法線的時候丟失信息或者出現黑色接縫。

當關閉 Averaged Normals時，射線此時與物體表面法線成平行狀態。

如果Averaged Normals關閉時，網格又是設置成軟邊（同一個光滑組），計算的時候就不會出現接縫。

Average Normal勾選與否其實主要是看你是要模型高模圓邊效果，還是說要保證一些面片上細節法線位置不會偏移，一般兩種效果各有取捨。

上面這張圖其實就是解決的這個問題，通過烘焙一張勾選average normal設置的，圓邊細節但是表面細節會有偏移，與另一張沒有勾選average normal設置的法線融合（表面細節是正的），但是我們不需要它的圓邊效果，因為我們一般都會設置軟硬邊，沒勾選average normal的法線是邊緣接縫的。

這裡SD中有一個節點剛好解決了這個問題，當然SP通過curverture應該也是能做到，方法思路最後都是一樣的——得到邊緣蒙版。

以上是兩種法線

然後將 兩種法線結合，得到帶有無偏移正確細節法線但是有邊緣接縫的模型。所以我們需要一張mask來遮掉這張未勾選average normal法線貼圖的邊緣法線細節。

在SD中渲染一張黑白圖

通過SD中 edge detect節點提取邊緣遮罩，最後融合兩種法線效果：

經過別的方法測試，SP中應該也是可以通過濾鏡得到類似的效果：

在SD中測試 用曲率圖curverture+histogram scan+invert 反轉（這幾個操作都是考慮sp具有的功能）得到邊緣遮罩，可以去試試。

說到最後，八猴還是很不錯的烘焙軟體，自帶的功能完全能搞定上述這個問題：

操作起來實時顯示效果，ctrl +B刷新烘焙效果顯示，已經是非常方便了。

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