對於包括blender在內的任何3D建模而言，材質可以說是實現視覺效果最關鍵的一步，但並不是所有的材質都可以通過著色器自行生成，我們仍需要使用PBR（Physically Based Rendering，基於物理的渲染）材質，這些材質基本都源自真實場景中拍攝的照片，PBR材質的優點是真實性很強，並且可以調整顏色、糙度、凹凸、置換等細節，而且相對VRAY等方案來說計算強度更低，對於實時渲染而言是很好的選擇物件。

1.blender大場景單一材質容易出現規律性重複，怎麼辦？

但既然是源自真實世界的數字影象就一定存在邊界問題，當我們想要在很大的物體上使用PBR材質時，就不可避免地需要在UV面板中進行縮放，這時候就會出現一個明顯的問題：即便你下載了所謂的無縫材質，在這種大幅度縮放的情況下也會出現規律性重複，如圖1所示，這無疑會大幅降低視覺真實性，相信很多設計師都已經遭遇過這樣的情況。那麼，這個問題有沒有辦法解決呢？

圖1

2.思路解析：從整個UV來打破規律！

在動手前不妨先思考一下，之所以會出現規律的原因在於物體的UV是由一塊塊一模一樣的材質所構成，所以方案A：讓每一塊材質都不一樣，這個方案目前來看實現難度很大，不推薦。而方案B就是打破UV構成形式，讓它不再像砌磚一樣規規整整，這個方案顯然難度要低很多，所以就從它入手吧！

第一步：使用沃羅諾伊紋理改變材質對映

材質的顯示都是通過紋理座標來進行對映，因此，當我們需要打破UV形式時，從對映方式入手再合適不過，而對映專案上可以看到“位置”和“旋轉”專案，只要改變這兩個專案就能實現材質UV的重構，不過，我們仍需要選擇一種重構方式，其中沃羅諾伊紋理的顏色選項就是一個非常不錯的方案，它的構成形態如圖2所示，顯然，當隨機性設定為1時，完全沒有規律性，用來作為UV重構圖樣很適合。

圖2

所以，我們需要用它來連線材質的對映位置和旋轉選項，但直接連線會存在問題，因此需要為位置選項增加一個相乘和相加，以便於微調每一個重構分塊的位置，而旋轉選項則需要連線相乘和合並XYZ，並以Z連線，這是因為我們並不想它在每一個軸都旋轉，那樣會導致圖案出現明顯的拉伸，當然，這是因為我們的物體是平面物件，在針對立體物件時需要隨機應變，靈活設定。

第二步，降低重構UV分割槽的邊緣銳度

當完成上一步之後其實我們就可以在blender當中看到材質已經看不到規律性重複，但又有了新的問題：沃羅諾伊紋理的邊緣銳度很高，幾乎沒有柔和的過渡，這就會導致如圖3所示的情況，材質細節上會有很明顯的邊緣切割，這對於同時需要大場景和細節展示的設計主題來說顯然不可取，所以，我們還需要進一步設定著色器以修正這個問題。

圖3

既然是重構UV的邊緣出現問題，就想辦法柔和過渡吧。首先我們將原材質複製一組放到一邊，並用混合著色器將它與我們此前做好的重構UV材質進行混合，這麼做的目的是讓原材質作為混合項，來為銳利的邊緣做影象填充。

接下來複制一個沃羅諾伊紋理極其紋理座標，將“F1”改為“到邊緣的距離”，這裡建議用值（明度）同時連線這兩個沃羅諾伊紋理的縮放值，因為這兩個值必須保持一致，然後使用一個相乘來連線新的沃羅諾伊紋理和混合著色器的係數，並適當調整相乘的數值。

這時候我們可以在原材質和blender原理化BSDF之間新增一個“色相/飽和度/明度”，並將“色相”增加到1，這樣我們就能如圖4那樣清晰地看到兩個材質如何進行混合，藍色部分正好是UV重構的邊緣，也就是原材質對UV重構材質進行混合的區域。通過圖5可以看到，圖3中銳利的邊緣消失了，取而代之的就是我們想要的柔和過渡，而我們最終得到的物體紋理如圖6所示，已經看不到規律性重複的印跡。

圖4

圖5

圖6

本章小結：略微複雜但實用性很強

本期教程完全基於著色器，完全沒有涉及到建模，可見Blender的各個功能模組都有著很強的可玩性，值得大家去努力探索。從整個著色器來看應該也是本系列教程有史以來最複雜的一期，但實用性很高，對很多大場景的材質渲染可以起到關鍵作用。本文的核心觀念就是利用紋理來打破UV的限制，在材質解析度整體保持一致的情況下實現圖案的重構，事實上這一思路還有很多的應用方向，未來有機會我們再為大家繼續展開吧！