宝子们，年底了！划水辛苦工作一年，也到了该让老板看到你有多努力的时候了(这个时间点再不努力，年终奖就要是别人的了)!!
最近的小编，是一个纯粹的、一心扑在学习的、脱离了低级趣味的，全身心专注于钻研“学术”的小编辑。光我自己努力不够，我准备拉上我心爱的小伙伴们共同进步。
这不，今天特意准备了一篇干货→Blender大神手把手教你如何创建逼真3D水体。
老规矩，上强度之前先来带大家认识下这位大佬：
https://www.youtube.com/@CGGeek
Steve Lund，江湖人称CG Geek，来自美国奥顿纳贡的CG艺术家。
从事内容创作超过15年，从小就和家人一起制作短片，入行最初制作定格动画视频，后来逐渐开始涉猎各类3D软件，并尝试在短片中融入特效和3D角色。创作灵感多来源于各类电影，常用软件Blender。
对一切CG充满热情，经常在Youtube频道上发布免费的高质量Blender教程。
介绍完了大佬，让我们正式进入今天的重头戏。在过去十几年的创作生涯中，Steve Lund最常制作的元素之一就是水。这些年来，他一直致力于改进水的制作方法，在Blender中不断调整和优化水的渲染方式。
最后，Steve Lund综合了Blender社区里的技巧，结合资深经验，总结出了一套最有效的为场景创建逼真水体着色器的方法。
准备工作
首先，在Blender 4.2中，按X键删除默认的立方体，然后按Shift+A选择添加一个新的网格立方体。之所以使用立方体而不是平面，是因为这样可以给3D水体增加体积感。
如果想让立方体渲染得更好看，可以按S键将其放大两倍，再按G和Z键沿Z轴向上移动它，同时按住Ctrl键使其精确对齐到网格上。最后，按Shift+A添加一个平面作为地面，并将其适当放大。
渲染设置
至于渲染设置部分，可以删除默认灯光，切换到世界设置，同时打开一个HDR环境纹理。
在Poly Haven上有许多优秀的HDR文件可供下载，可以从中挑选一个合适的。这里选择的是Lakeside HDR(能够反射HDR中的景象，可以大大改变水体的外观)。
之后将渲染引擎切换到Cycles，启用GPU计算，同时切换到渲染视图。在这里，可以给平面添加一个深灰色的材质(通过新建材料并设置颜色为较暗的灰色)。为了让地面看起来更自然，需要将粗糙度调至最大，降低镜面反射水平。
创建水体着色器
接下来就是制作水体着色器。有两种方法可以变形水体：一种是使用材质位移，另一种是在3D空间中实际位移水体。
这里大佬选择了后者。进入编辑模式，右击并选择细分，重复几次直到有足够的顶点；然后退出编辑模式，转到修改器堆栈，点击添加修改器，选择物理-海洋修改器。可以看到，立方体变成了一个平面，并生成了一个大的波浪形状。
但由于还需要立方体来增加体积感，所以大佬将几何类型从生成改为了位移，以保留立方体形状，只在顶部添加波浪位移。
为了让水体的波浪效果更加精细和逼真，需要对海洋修改器的分辨率和波浪尺度进行调整。首先在海洋修改器中找到Resolution(分辨率)选项，将Viewport(视口)分辨率和Render(渲染)设置为32，来提高最终渲染输出和在视口中看到的波浪细节。
然后找到Scale(尺度)选项，将值调整到大约0.2,减小波浪的大小，使波浪变得更加细微。完成这一系列操作后，就能够得到一个顶部有细微波浪变形的立方体。
下一步就是通过设置驱动器，来让水体动起来。在海洋修改器的时间设置中，有个数字代表秒，可以通过动画化这个值来让水动起来。
点击时间设置，输入#f(表示当前帧数)，点击回车，时间设置框变成紫色就表示它已经被动画化了。这样设置后每帧都会发生变化，且变化速度非常快。
最终渲染阶段
左边：切换到着色器编辑器，方便调整材质。
之后选择立方体，添加一个新的材质。为了让水体表面光滑且反光，在基础的Principled BSDF着色器上，将粗糙度降至零或接近零；将IOR(折射率)值设为现实世界中水的折射率1.333；将传输权重设为1，这样的水看起来更逼真，像冰块一样透明。
如果想让水体看起来更加自然，这里可以右击选择平滑阴影。但这里有个“小问题”，就是光线不能正确穿过水体。
解决光线问题
按Shift+A，添加一个“输入-光线路径”节点。
将“是否摄像机光线”(Is Camera Ray)连接到Principled BSDF着色器的Alpha通道。
完成上面的操作后，水体将不再产生奇怪的阴影，光线也可以正确穿过水体，让它看起来更像水滴或水立方。
将“凹凸节点”的强度降低到0.1左右，并将噪波纹理的尺度增加到约35，以此添加一些细节。
PS：因为这里会使用海洋修改器，所以将位移强度调的很低，仅作为水中微妙的波纹效果；但即使在不需要海洋修改器(洋面)的大规模水景中，也是可以使用这种方法的。
伪造焦散效果
焦散效果，简单来说就是光线通过水面时形成的复杂光影图案；比如现实生活中，在池塘或湖底看到阳光透过水面形成的光斑。
尽管Blender Cycles现在支持模拟真实的焦散效果，但目前还存在一些Bug，不能与Cycles的体积效果一起使用。为了有更多的控制权，这里大佬选择了伪造焦散效果的方法。
首先，按Shift+A，添加一个“灯-区域光源”(Area Light)，将其缩放至与立方体相同大小，确保覆盖整个水体表面，按G和Z键，将区域光源拉到水体表面附近，但不要直接接触水面。
在光源属性面板中，将功率设为5000瓦来模拟阳光效果。为了让立方体底部光线更加集中，形成更明显的光斑，将光束扩散度(Beam Spread)调低至2。
选中区域光源，进入材质属性面板，选择“使用节点”(Use Nodes),着色器编辑器中会出现一个默认的Emission(自发光)节点。
设置焦散效果
按Shift+A，添加一个“纹理-波浪”节点，将比例降到很低(比如0.3)，将扭曲值(畸变)调高(比如25)，让波浪更加细腻复杂。将颜色输出(Color Output)连接到Emission节点的颜色输入(Color Input）；就可以看到，一个很酷的波浪图案投到了底部。
为了更好地控制这个效果，再次按Shift+A，添加“转换器-颜色渐变”节点，将其插入到刚才的连接中，将颜色调整到接近黑色，从波浪纹理中获得紧密的细条带,也可以稍微增加一下比例(比如0.2)。
接下来，选中颜色渐变和波浪纹理，按Shift+D复制；再次按Shift+A，添加“颜色混合”(Mix RGB)节点，将这两个复制出来的节点连接到“颜色混合”节点的上下输入端，并将混合模式改为“屏幕”(Screen)。
连接好之后，调整第二个波浪纹理的比例(比如设为0.4)，这样就可以看到两个不同的图案投影到底部。
调整颜色和动画
2.将白色部分调得稍微偏黄和橙，来模拟阳光效果。
最后一步是为焦散效果添加动画。选中“波纹纹理”节点，点击相位偏移(Phase Offset)，输入#frame，让波纹纹理随帧数变化而移动，从而产生动态效果(为了让波纹纹理移动得更快，可以在相位偏移属性框中输入#frame/12)。
最后，对第二个波纹纹理节点也进行同样操作。
添加体积效果
为了进一步增强水体的真实感，最后一步是在水体中添加体积效果。
按Shift+A，添加“着色器-Principled Volume”节点，将体积着色器连接到材质输出节点的体积(Volume)输入端；将各向异性值(Anisotropy)调到超过0.5，将密度调低到0.12，可以看到一些光线透过焦散效果射进来。
按Shift+A，添加“体积吸收”(Volume Absorption)节点，用于模拟光线在水体中的吸收效果；使用“着色器混合节点”(Mix Shader)将两个体积着色器混合在一起,将“Volume Absorption”节点“密度”值调高，同时调整该节点颜色，以改变水体颜色，增强真实感。
完成了上面所有步骤，就创建出了一个具有体积感和动态效果的水体材质，且这个水体可以根据深度的不同呈现不同的透明度。
比如，在Blender中创建一个名为“Swimming Pool”的网格，调整网格大小，让它看起来像一个游泳池，同时包含瓷砖和不同层次。将之前创建的水立方体放置在游泳池网格中，调整高度，使其覆盖整个游泳池的水体部分，调整立方体大小和比例，以适应游泳池大小。
如果想要尽善尽美，你还可以调整体积吸收节点的密度值，让游泳池里的水看起来更深；调整噪点纹理节点的强度值，为水面添加一些额外的涟漪；或者调整体积吸收节点的颜色值。
如大家所见，创建出来的水体不仅超级逼真，而且创建者拥有极大控制权，可以轻松调整各种参数以适应不同的场景要求。
今天的分享就到这里了，小编已经迫不及待要打开Blender试一试了。小伙伴们学会了么？学会的别忘了点个赞赞再走呀~
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他在3D软件里手涂二次元萌妹！
