C4D手槍渲染技法,CINEMA 4D工業產品渲染技法案例

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文（原創）：鍾日銘

大約十多年前，使用Pro/ENGINEER將產品模型設計好了之後，我通常使用C4D來進行產品渲染操作來獲得較為逼真的相片級別的產品效果。後來操作極為便捷的KeyShot興起，我才改用了KeyShot。這是我當年為《CINEMA 4D工業產品渲染技法》寫進去的一個案例，權當懷念也罷。寫的時候記得使用的C4D版本是R11吧，現在應該是R20以上了。不過覺得有時間我還是會再試試CINEMA 4D新版本是不是驚豔了，據說CINEMA 4D在電商場景應用上異軍突起。

《Cinema 4D工業產品渲染技法》（鍾日銘編著）之手槍玩具渲染案例

本章導讀：

本章以一個範例來輔助介紹Cinema 4D產品渲染的基本流程，該範例中的產品是一款手槍玩具。以下內容為範例學習要點。

熟悉Cinema 4D產品渲染的基本流程Cinema 4D燈光設置Cinema 4D材質設置Cinema 4D基本的渲染設置產品打光處理

6.1 案例介紹

本案例的模型為一款手槍玩具，該玩具採用Pro/ENGINEER建模。在Pro/ENGINEER的組件模式下創建好該款手槍玩具的所有主零件後，在「文件」菜單中選擇「保存副本」命令，系統彈出「保存副本」對話框。在「類型」下拉列表框中選擇存檔類型為Wavefront（*.obj），並指定保存的位置和有效的文件名，單擊「保存副本」對話框中的「確定」按鈕。系統彈出「導出Wavefront」對話框，單擊「全部」按鈕將全部元件包含到一個組中，如圖6-1所示，接著選取基準平面或坐標系定義UV-變換。在「導出Wavefront」對話框的「偏差控制」選項組中設置弦高和角度控制參數。弦高值設置得越低則轉換出的模型便越精密，對於曲面較多的產品可將弦高值設置得小一些，如果將弦高值設置得太大，那麼模型會容易產生鋸齒狀；如果將弦高設置得太小，那麼轉存的面數較多而會影響Cinema 4D的運算速度。至於角度控制參數，通常保持預設值即可。設置好相關參數後，單擊「確定」按鈕完成將模型轉存為Obj格式。

圖6-1 導出Wavefront

啟動Cinema 4D軟體，可以利用菜單欄中的「文件」→「打開」命令來直接打開由Pro/ENGINEER所轉存的Obj文檔。如果已經有滿意的Cinema 4D場景時，則可以使用菜單欄中的「文件」→「合併」命令，以合併的方式將Pro/ENGINEER所轉存的Obj文檔合併到現有場景內。接著可以將模型對象的默認材質刪除，並重新在Cinema 4D中創建和應用材質，以及進行其他細節操作，如規劃對象、添加地面對象和將文件保存為C4D文件等。

本書提供了本案例的配套文件「玩具手槍.c4d」，該文件位於配套光碟的CH6文件夾中。打開該文件，如圖6-2所示。根據產品特點和設計要求，需要在Cinema 4D中進行燈光設置、材質設置、渲染設置，才能最終渲染出滿意的產品表現效果。在進行燈光設置時，一定要讓主光起到照明場景的作用，輔光起到照明暗部並勾勒物體輪廓的作用，主光和輔光之間最好有色溫和亮度之間的差異。在材質設置時，重點把握顏色、反射、高光和紋理等的基本材質屬性。

圖6-2 打開「玩具手槍.c4d」時

本案例完成所有燈光、材質和渲染設置後，渲染出圖的參考效果如圖6-3所示。

圖6-3 本章案例完成的渲染效果圖

6.2 燈光設置

（1）使用滑鼠按住場景群組圖標，打開場景群組圖標的列表面板，接著單擊「區域光」按鈕創建一個區域光作為主光源，操作過程如圖6-4所示。

圖6-4 創建一個區域光的操作過程

（2）在對象管理器中單擊區域光圖標，在其下方的屬性管理器中出現區域光對象的屬性參數欄。在坐標管理器中設置該區域光的位置坐標為（X=-242，Y=1500，Z=300），旋轉參數為（h=-141°，P=-65°，B=-120°）。在屬性管理器中給該燈光設置一個偏暖色調的顏色，強度為100%，並將投影類型設置為「區域」，如圖6-5所示。

圖6-5 設置一盞區域光作為主光源

（3）單擊「渲染活動視圖」按鈕對視窗內的場景進行測試渲染，測試渲染的結果如圖6-6所示。測試渲染的結果表明背光面過於黑暗，不容易辨認其產品輪廓。

圖6-6 測試渲染的結果

（4）在場景群組圖標的列表面板中單擊「泛光燈」按鈕，創建一個點光源作為輔助光源（輔助光源簡稱輔光）。利用坐標管理器將該輔光放置在手槍玩具的另一側上方，如圖6-7所示。也可以使用滑鼠在視窗中將輔光拖放到預定區域。

圖6-7 使用坐標管理器調整光源位置

（5）在對象管理器中單擊該泛光源的圖標，接著在屬性管理器的燈光對象屬性參數欄中為該泛光燈設置一個偏冷色調的顏色，並將強度設置為46%，在「投影」下拉列表框中選擇「無」，即不需要讓輔光產生投影，如圖6-8所示。

圖6-8 設置泛光源的顏色及強度等屬性

（6）在場景群組圖標的列表面板中單擊「天空」按鈕，創建一個天空環境對象。該天空環境對象可用來給產品對象的材質製作反射效果。

（7）為了獲得更適合的燈光總體效果，可以再在另一合適位置處添加一個輔助光源。在場景群組圖標的列表面板中單擊「泛光燈」按鈕，創建第二個點光源（泛光燈）。設置該點光源的位置坐標，並為它設置一個偏冷色調的顏色，強度為30%，陰影同樣設置為「無」，如圖6-9所示。

圖6-9 建立第二盞泛光燈作為輔光

（8）再次單擊「渲染活動視圖」按鈕對場景進行測試渲染，渲染結果如圖6-10所示。從該測試渲染的結果來看，產品的輪廓基本清晰並體現了明暗關係，因此燈光和環境設置基本完成了。

圖6-10 再次測試渲染的結果

6.3 材質設置

（1）在材質管理器的菜單欄中選擇「文件」→「新建材質」命令，從而新建一個Cinema 4D的基本材質，此時在材質管理器的列表中出現一個材質球，雙擊該材質球的名稱，將其名稱更改為「花格」。

（2）雙擊「花格」材質球，系統彈出「材質編輯器」對話框。選擇「顏色」通道，將顏色R、G、B值均設置為204，將亮度設置為100%，在「紋理」欄中單擊「瀏覽」按鈕，從隨書光碟CH6文件夾載入「BW-122.JPG」，混合模式設置為「標準」，混合強度為100%，接著在「高光」通道設置高光模式、寬度、高度、衰減和範圍值，如圖6-11所示。

圖6-11 利用材質編輯器設置「花格」地

（3）關閉「材質編輯器」對話框。接著在材質管理器中將「花格」材質球拖曳到對象管理器的地面圖標後面，以將該材質賦予給地面對象，如圖6-12所示。

圖6-12 將材質賦予地面對象

（4）為天空創建和賦予材質。在材質管理器的菜單欄中選擇「文件」→「新建材質」命令，新建一個Cinema 4D的基本材質，將該材質名稱更改為「天空材質」。

（5）在材質管理器中雙擊「天空材質」的材質球，打開「材質編輯器」對話框。在該對話框中清除默認的通道選擇，只勾選「發光」通道。選擇「發光」通道並在「發光」通道中設置發光顏色、亮度，在「紋理」欄中載入一張合適的HDRI環境貼圖（即使用位於隨書光碟CH6文件夾中的「k.hdr」文件），如圖6-13所示，然後使用滑鼠拖曳的方式將天空材質賦予天空對象。

圖6-13 創建「天空材質」

（6）製作手槍玩具主體外殼的塑料材質。在材質管理器的菜單欄中選擇「文件」→「新建材質」命令，新建一個Cinema 4D的基本材質，將該材質名稱更改為「主體塑料」。

在材質管理器中雙擊「主體塑料」的材質球，打開「材質編輯器」對話框。一共啟用「顏色」通道、「反射」通道和「高光」通道。這3個通道設置的參數分別如圖6-14、圖6-15和圖6-16所示。其中，「顏色」通道定義了材質表面的顏色和亮度；「反射」通道定義材質的表面反射，具體的反射參數包括顏色、亮度、模糊化比例、採樣精度等，反射模糊的強度和採樣值越高則渲染所需的計算時間越長；「高光」通道定義材質表面的高光屬性，包括控制高光的模式、寬度、高度、衰減值和範圍值。

圖6-14 「顏色」通道參數

圖6-15 「反射」通道參數

圖6-16 「高光」通道參數

關閉「材質編輯器」對話框後，使用滑鼠分別從材質管理器中拖曳名為「主體塑料」的材質球到對象管理器中的「槍主體1」對象圖標後面和「槍主體2」對象圖標後面，從而將該材質賦予「槍主體1」對象和「槍主體2」對象，如圖5-17所示。

圖6-17 將材質賦予兩個對象

（7）為扣把零件指定塑料材質，材質製作方法和上述材質的製作方法是一樣的，在這裡便不再重複介紹，只給出相關的材質設置參數，分別如圖6-18所示、圖6-19和圖6-20所示。讀者可以參照這些圖示進行相應的分析和學習。

圖6-18 「顏色」通道參數

圖6-19 「反射」通道參數

圖6-20 「高光」通道參數

將材質賦予「扣把」對象，如圖6-21所示。

圖6-21 將材質賦予「扣把」對象

（8）設置外飾件的橡膠材質。創建該新材質後，在「材質編輯器」的「顏色」通道中，設置顏色的R、G、B數值均為255，亮度為81%，在「紋理」欄中單擊「展開紋理菜單」圖標以打開一個下拉式菜單，如圖6-22所示，從該菜單中選擇「菲涅耳」命令。在「紋理」欄中增加「菲涅耳」參數是為了模擬橡膠柔軟的質感。

圖6-22 在「顏色」通道中進行參數設置

單擊「紋理」欄前面的「展開」按鈕，展開「菲涅耳」參數面板，從中如圖6-23所示的菲涅耳參數，注意渲染選項為「前後兩面」，設置深淺漸變，混合模式為「標準」，混合強度為100%。

圖6-23 設置菲涅耳參數

切換到「高光」通道，設置如圖6-24所示的高光參數。在這裡，橡膠的高光需要設置得柔和一些。

圖6-24 設置橡膠的高光參數

在材質管理器中將該「橡膠」材質拖曳到對象管理器的「外飾1」對象後面和「外飾2」對象後面，如圖6-25所示，從而為這兩個外飾件賦予「橡膠」材質。

圖6-25 為兩個外飾件賦予「橡膠」材質

（9）設置其他小零件的塑料材質。

創建一個新材質，並利用「材質編輯器」對話框設置該塑料材質的屬性參數。該塑料材質的屬性參數設置分別如圖6-26、圖6-27、圖6-28和圖6-29所示。

圖6-26 「顏色」通道參數

圖6-27 「透明」通道參數

圖6-28 「反射」通道參數

圖6-29 「高光」通道參數

將該材質拖曳到對象管理器所需的相應對象的物體圖標後面，如圖6-30所示。

圖6-30 給相應對象賦予材質

此時，已經完成了渲染對象的材質設定，如圖6-31所示。

圖6-31 完成渲染對象的材質設定

6.4 渲染設置及渲染出圖

（1）在工具欄中單擊「渲染設置」按鈕，打開「渲染設置」對話框。

（2）在「渲染設置」對話框中單擊「輸出」選項，進入「輸出」選項區域，將寬度設置為800像素，將高度設置為600像素，也就是將渲染圖像的尺寸大小設置為800×600像素，如圖6-32所示。

圖6-32 設置渲染輸出的尺寸

（3）在「渲染設置」對話框中確保勾選「保存」複選框，並切換至「保存」選項區域，設置如圖6-33所示的保存參數。

圖6-33 渲染的保存設置

（4）在「渲染設置」對話框中單擊「抗鋸齒」選項，進入「抗鋸齒」選項區域，將抗鋸齒級別設置為「最佳」，如圖6-34所示。當然在之前反覆調試渲染參數並測試渲染時，可以關閉抗鋸齒選項，以獲得較快的測試渲染速度。

圖6-34 設置抗鋸齒

（5）在「渲染設置」對話框中單擊「選項」選項，進入「選項」選項區域，設置如圖6-35所示的選項參數。

圖6-35 設置渲染選項

（6）在「渲染設置」對話框中單擊「效果」按鈕，接著從出現的菜單中選擇「銳化濾鏡」命令。銳化濾鏡的參數設置如圖6-36所示。設置銳化濾鏡參數後，系統會給渲染的圖像後期執行一次銳化濾鏡，這對於工業產品效果表現是很有用的。

圖6-36 設置銳化濾鏡

（7）在渲染群組圖標的列表面板中單擊「渲染到圖片查看器」按鈕，或者在Cinema4D菜單欄中選擇「渲染」→「渲染到圖片查看器」命令，從而在圖片查看器中輸出渲染效果圖，完成渲染出圖的效果如圖6-37所示。

圖6-37 渲染出圖

（8）在圖片查看器的如圖6-38所示的「文件」菜單中選擇「另存圖片」命令，系統彈出如圖6-39所示的「保存」對話框，文件格式設置為TIFF（PSD圖層），顏色深度為8位/通道，圖層精度為72，然後單擊「確定」按鈕。

圖6-38 圖片查看器的「文件」菜單

圖6-39 「保存」對話框

系統彈出「保存文件」對話框，指定保存位置以及輸入要保存的文件名，如圖6-40所示，然後單擊「保存」按鈕，從而完成渲染圖片保存。

圖6-40 「保存文件」對話框

6.5 本章小結

本章介紹了一款手槍玩具的渲染案例。介紹該渲染案例的目的是讓讀者通過實戰範例的形式來學習和掌握Cinema 4D產品渲染的基本流程，包括Cinema 4D燈光設置、材質設置、基本的渲染設置等。另外，在該範例學習中，一定要總結產品打光處理的思路和一些材質實現的參數設置。產品打光處理的思路最好是使主光與輔光之間存在著適宜的色溫和亮度差異，且主光用於照明場景，輔光則負責照亮產品暗部並使產品輪廓勾勒明了。

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