Ue材质入门——5
材质中的渐变
- 常用的渐变的分类
- 方形渐变
- 中心渐变
- 角度渐变
- 渐变与UV坐标的关系
- 在Ue以及其它三维软件中,UV坐标的直观显示是一个由白到黑的颜色渐变,随着数值变化而渐变,因此这种显示方式决定了,我们可以利用它来进行渐变效果的模拟
方形渐变
方形渐变的拆解:
- 方形渐变本质上,通过观察我们可以发现,实际上它就是两个方向渐变的叠加:
- 实际上我们可以通过从水平方向和竖直方向分别拆解这个渐变,它是由白(1)到黑(0)再到白(1)的过程,那么我们只需要让它的数值变化符合这个规律,并且在最后取其中的最小值即可完成上图效果的实现:
详细实现过程(UE)
首先,我们需要进行的是第一部,UV坐标的分解和处理,当然,我们同样可以对二维数据同时处理,我们先考虑第二种:
创建UV节点(U+左键)并且创建一个Mask掩码节点,用于分离UV常量:
随后,我们根据拆解的分析,利用subtract节点,将数值范围调整为:-0.5,0,0.5,之后,我们利用绝对值节点ABS将数值取正,调整为0.5,0,0.5,再乘2,即可达成1,0,1的数值变化:
但这时你若直接输出,则会发现它与我们的期待正好相反,我们所需要的是0,1,0,但现在是1,0,1,不用担心,我们只需将其取反,利用取反节点onesubx(1-x)即可将数值变化变为0,1,0:
数值满足了,但此时若直接输出会发现,依然不是我们所需要的效果,这是为何呢?
原来实际上我们同时处理UV的代价就是它们是混合进行的,所以若想达到效果,就需要将混合去除,
我们同样利用掩码Mask节点,分离UV方向,然后做最后一步,那么就是按我们的需求混合,我们希望保留下黑色部分,黑色部分是0,也就是最小值min,因此我们需要利用最小值节点min,以此来获得最终图像的效果:
这样我们的方形渐变就大功告成了!
一些思考:
- 既然它是一个效果材质,那么我们理应提供调节效果的手段,我们在目前先提供一个控制范围的参数,若想控制渐变的区域,我们可以利用之前学过的Power节点,让整体数值趋于0,这样我们就可以将渐变范围调整了:
- 其他的调整方式,也欢迎大家实践!
中心渐变
- 下面我们再来看一个类型,中心渐变
- 中心渐变的拆解:
- 中心渐变是一个圆形,从中心向外变化,内部为0,最外部为1,常常用来作为相机晕影的效果出现
- 实际上,它是一个特殊的方形渐变,它是365°的方向上变化的方形渐变,正如圆本身是一个很多边的多边形一样。因此,我们可以用类似的思考方式去模拟:
- 详细实现过程(UE):
- 首先,同样我们需要创建一个UV节点,但与上面条件不同的是,我们需要利用另一个节点来完成对全部方向上渐变的计算,我们使用Distance节点,它可以测量输入值与一个接收的数值的距离,我们将其设定为0.5,0.5,也就是正中心的UV坐标,我们就可以的到一个很棒的效果,一个看起来不错的圆形渐变:
- 但仔细观察你会发现,它有些暗,是的,它的变化范围并不是0-1而是0-0.75,这是为什么呢,根据简单的勾股定理计算,实际上斜边并没有到1,因此为了让它的范围正确,我们需要进行一系列调整,首先,利用乘法节点,将其范围增大到1以上,接着在利用subtract节点规范它的范围到0-1之间:
- 我们可以肉眼直观地看到它的变化,接下来,我们依然要解决它数值相反的问题,所以使用1-x节点,调整它的数值范围,最后得到正确的效果。
- 我们可以利用我们得到的效果,制作一个晕影图片!
- 导入一张外部贴图,连接到一个新建的乘法节点上,并将1-x节点的输出连到这个乘法节点上:
- 同样的,我们也可以对其增加一些外部数据调整的节点,让这个材质更加具备一个材质应该有的属性!
角度渐变
- 接下来是一个小难点,角度渐变
- 角度渐变的分析拆解:
- 角度渐变实际上是根据角度的变化,渐变的颜色逐渐变化,也就是在一个圆(2π)的变化范围内,数据从0-1变化的过程,本质上与前两个渐变没有区别,难点在于它涉及到了一定的三角函数运算:
- 不过我们依然可以对其进行分析,只要细心拆解,就不会有无法实现的效果,本篇略长,希望大家耐心学习,争取有所收获
- 角度渐变的实现(UE):
- 首先,万变不离其宗,我们依然创建UV节点,同时分离UV方向,当然你也可以尝试不分离,并思考其中的关系,我们这里使用掩码Mask节点来分离UV:
- 不同的是,我们需要对UV坐标进行数值上的调整,之前的调整方式有些麻烦了,我们可以通过一个高级节点来简化这个过程,但本质依旧还是一样的,只不过是一个上层的封装罢了:
- 这个节点可以接受四个数值,分别是原始的minMax值,和想要转换的max和min值,就可以将其变为对应数值范围的数据,随后,我们将其分别输出到一个关键节点arctan节点,它是我们实现这个效果的关键,从数学角度分析如下图:
- 因此,我们得到的范围为从-π/4到π/4,也就是能看到的变化范围为45°,但实际上,ue中颜色变化范围是0-1,而45°还未达到上限,因此实际上我们看见的结果并非45度,而我们可以通过除法变化该图像范围
- 该图实际显示的其实是-π到π,但实际上是0到2π所以如果我们将整个结果同时除以2π,最后我们将得到一个0-1范围的变化,而如果我们除以π,则是-1到0,0到1的变化,这里ue改变了原本数学的值域范围将它变为了-π到π的显示,而实际数值计算中却有所不同
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