Примеры Шейдерных Нод / Blender

Verge3D поддерживает практически все ноды, содержащиеся в Blender Shader Editor. Однако для большинства веб-задач связанных с рендером в реальном времени ограниченного набора шейдерных нод будет достаточно. Ниже мы перечислим те из них, которые используются в демонстрационных проектах Verge3D.

Входы и выходы нод, которые поддерживаются Verge3D, помечены зелеными галочками, а те которые не поддерживаются красными крестиками.

Содержание

• Шейдерные Ноды
  • Principled BSDF
  • Diffuse BSDF
  • Glossy BSDF
  • Emission
  • Transparent BSDF
  • Refraction BSDF
  • Glass BSDF
  • Translucent BSDF
  • Add Shader
  • Mix Shader
• Output Nodes
  • Material Output
• Input Nodes
  • Geometry
  • Attribute
  • Texture Coordinate
  • UV Map
  • Fresnel
  • Layer Weight
  • RGB
  • Value
  • Camera Data
  • Tangent
  • Vertex Color
• Texture Nodes
  • Checker Texture
  • Image Texture
  • Gradient Texture
  • Voronoi Texture
  • Noise Texture
  • Wave Texture
• Color Nodes
  • Bright/Contrast
  • Hue Saturation Value
  • Mix
  • RGB Curves
  • Invert
  • Gamma
• Vector Nodes
  • Bump
  • Mapping
  • Normal
  • Normal Map
  • Vector Curves
  • Vector Rotate
  • Vector Transform
• Converter Nodes
  • Clamp
  • Color Ramp
  • Map Range
  • Shader to RGB
  • RGB to BW
  • Math
  • Vector Math
  • Combine/Separate Nodes
• World-Specific Nodes
  • Background
  • World Output
  • Environment Texture
  • Light Path
  • Sky Texture
• Оптимизация Производительности
  • Оптимизация Principled BSDF
  • Медленные Процедурные Текстуры

#

Шейдерные Ноды

Эти ноды являются основными для любого материала, они отвечают за вычисление затенения поверхностей объектов. При создании проектов в Verge3D чаще всего используются нижеуказанные ноды:

#

Principled BSDF

Данная универсальная нода реализует физически корректную визуализацию модели (также известую как PBR). Она отлично подходит для создания большинства материалов в Verge3D.

Изменив всего несколько настроек в ноде Principled BSDF, можно достаточно быстро получить красивый материал. Для лучшего результата вы можете использовать ноду environment texture, которая обеспечит отражения и освещение основанное на выбранном изображении, или просто используйте уже готовые настройки окружения из шаблонного проекта Cube.

#

Diffuse BSDF

Данная нода реализует диффузный компонент PBR. Она используется для добавления в материал запечённой карты АО, а иногда в сочетании с нодой Glossy BSDF для большего контроля относительно Principled BSDF.

В следующем примере, Diffuse BSDF используется для того, чтобы добавить запечённую карту АО в материал хрома:

#

Glossy BSDF

Данная нода реализует отражающий компонент PBR. Она используется исключительно для металлических поверхностей или иногда в сочетании с Diffuse BSDF для большего контроля.

#

Emission

Данная нода используется, чтобы представлять неосвещенные (без тени) объекты. Также она используется для обозначения светящихся объектов в сочетании с постэффектом bloom в Verge3D.

В следующем упрощенном примере, Emission используется для незатенённых UI иконок:

#

Transparent BSDF

Данная нода реализует прозрачность материалов путём смешивания с другими шейдерными нодами, например с такими как Glossy BSDF.

Данная нода поддерживается частично. Она будет иметь большее сходство с окном просмотра Blender, если следовать следующим ограничениям:
- на входе Color должен быть строго белый цвет (R = 1, G = 1, B = 1)
- нода должна использоваться в самом конце дерева нод, т.е. подключаться перед Material Output через ноды Mix Shader или Add Shader (смотрите пример ниже) или непосредственно подключаться в разъем Surface Material Output

В упрощённом примере, указанном ниже, Transparent BSDF используется для материала стекла обтекателя:

#

Refraction BSDF

Данная нода отвечает за преломление материала, используя для этого карту окружения.

Ниже приведён простой пример использования:

#

Glass BSDF

Данная нода реализует PBR компоненты отражения и преломления.

Чтобы узнать больше информации о ноде Glass BSDF, ознакомьтесь с руководством Blender, пройдя по следующей ссылке.

#

Translucent BSDF

Данная нода отвечает за эффект прозрачности.

Чтобы узнать больше информации о ноде Translucent BSDF, ознакомьтесь с руководством Blender, пройдя по следующей ссылке.

#

Add Shader

Данная нода складывает свойства двух шейдеров.

#

Mix Shader

Данная нода смешивает два шейдера.

#

Output Nodes

Данные ноды являются конечной точкой шейдера. Для материалов типа Object доступны только нижеуказанные ноды (существует также специальная нода выхода для материалов типа World):

#

Material Output

Данная нода обеспечивает результат затенения поверхности.

#

Input Nodes

Эти ноды обеспечивают разнообразную вводную информацию для шейдера. Те ноды, которые среди них используются чаще всего в работе с Verge3D, указаны ниже:

#

Geometry

Эта нода обеспечивает геометрическую информацию (в мировом пространстве) для точки затенения. На данный момент Verge3D поддерживает только разъемы Position, Normal, Tangent, Incoming и Backfacing.

#

Attribute

Данная нода извлекает из меша атрибуты. На данный момент Verge3D поддерживает только атрибут Vertex Color.

#

Texture Coordinate

Данная нода обеспечивает развёртку или процедурно назначенные координаты для текстурирования. Verge3D использует первый слой UV развертки из списка слоёв доступных для меша.

#

UV Map

Данная нода извлекает определённый слой UV развертки из меша. В отличие от ноды Texture Coordinate, она работает с любым слоем UV развёртки доступных для меша.

#

Fresnel

Данная нода вычисляет соотношение отражённого и преломлённого света.

#

Layer Weight

Данная нода обеспечивает коэффицент смешения, который зависит от направления, в котором наблюдается поверхность объекта.

#

RGB

Данная нода передаёт шейдеру значение цвета.

#

Value

Данная нода передаёт шейдеру цифровое значение.

#

Camera Data

Данная нода передаёт информацию о расположении объекта относительно камеры.

Чтобы узнать больше информации о ноде Camera Data, ознакомьтесь с руководством Blender, пройдя по следующей ссылке.

#

Tangent

Данная нода задаёт тангенциальные направления. Если в значении Direction Type выставлена "UV Map", то вычисления касательных будет зависеть от активного слоя развертки выбранного меша, а не от слоя развертки указанного в самой ноде (этот параметр не поддерживается).

Чтобы узнать больше информации о ноде Tangent, ознакомьтесь с руководством Blender, пройдя по следующей ссылке.

#

Vertex Color

Данная нода передаёт значения вертексных цветов.

Чтобы узнать больше информации о ноде Vertex Color, ознакомьтесь с руководством Blender, пройдя по следующей ссылке.

#

Texture Nodes

С помощью данных нод в шейдер добавляются растровые изображения. При работе в Verge3D чаще всего используются следующие из них:

#

Checker Texture

Данная нода предоставляет растровое изображение с шахматным паттерном.

Чтобы узнать больше информации о ноде Checker Texture, ознакомьтесь с руководством Blender, пройдя по следующей ссылке.

#

Image Texture

Данная нода предоставляет файл изображения, для использования в шейдере в качестве текстуры.

ПРИМЕЧАНИЕ: некоторые опции поддерживаются частично
- режим интерполяции: Linear, Closest
- источник изображения: Single Image, Generated
- цветовое пространство: Linear, sRGB

#

Gradient Texture

Данная нода обеспечивает плавно меняющуюся цветовую гамму и её интенсивность.

#

Voronoi Texture

Данная нода предоставляет растровое изображение с диаграммой Вороного.

ПРИМЕЧАНИЕ: поддерживается только 3D измерение, что означает отсутствие поддержки ввода W

#

Noise Texture

Данная нода предоставляет растровое изображение с текстурой шумома.

ПРИМЕЧАНИЕ: поддерживается только 3D измерение, что означает отсутствие поддержки ввода W

#

Wave Texture

Данная нода предоставляет растровое изображение с волнистым паттерном.

Чтобы узнать больше информации о ноде Wave Texture, ознакомьтесь с руководством Blender, пройдя по следующей ссылке.

#

Color Nodes

Данные ноды обеспечивают разнообразные взаимодействия с цветом. При работе в Verge3D чаще всего используются следующие из них:

#

Bright/Contrast

Данная нода используется для изменения яркости и контраста у цветового входа.

Чтобы узнать больше информации о ноде Bright/Contrast, ознакомьтесь с руководством Blender, пройдя по следующей ссылке.

#

Hue Saturation Value

Данная нода используется для изменения HSV модели цветового входа.

Чтобы узнать больше информации о ноде Hue Saturation Value, ознакомьтесь с руководством Blender, пройдя по следующей ссылке.

#

Mix

Данная нода смешивает два цветовых входа вместе, используя разнообразные режимы.

#

RGB Curves

Данная нода используется для коррекции цвета и регулировки уровней.

#

Invert

Данная нода инвертирует цветовой вход, создавая негатив.

#

Gamma

Данная нода применяет гамма-коррекцию к цветовому входу.

#

Vector Nodes

Данные ноды обеспечивают разнообразные операции с векторами. При работе в Verge3D чаще всего используются следующие из них:

#

Bump

Данная нода генерирует карту рельефа.

Чтобы узнать больше информации о ноде Bump, ознакомьтесь с руководством Blender, пройдя по следующей ссылке.

#

Mapping

Данная нода используется для изменения растрового изображения, включая перемещение, вращение и масштабирование.

#

Normal

Данная нода используется для определения вектора нормалей и генерации скалярного произведения.

Чтобы узнать больше информации о ноде Normal, ознакомьтесь с руководством Blender, пройдя по следующей ссылке.

#

Normal Map

Данная нода определяет направление нормаей из растрового изображения, интерпретируемого как карта нормалей.

ПРИМЕЧАНИЕ: поддерживается только Tangent Space

#

Vector Curves

Данная нода используется для отображения входного вектора в виде кривой.

#

Vector Rotate

Данная нода используется для вращения входного вектора вокруг точки опоры.

#

Vector Transform

Данная нода используется для преобразования входного вектора между пространствами координат мира, камеры или объекта.

#

Converter Nodes

Данные ноды предоставляют данные для преобразования между различными типами. При работе в Verge3D чаще всего используются следующие из них:

#

Clamp

Данная нода фиксирует входное значение в указанном диапазоне.

ПРИМЕЧАНИЕ: поддерживается только тип фиксации Min Max

Чтобы узнать больше информации о ноде Clamp, ознакомьтесь с руководством Blender, пройдя по следующей ссылке.

#

Color Ramp

Данная нода преобразует значения в цвета, используя градиент.

ПРИМЕЧАНИЕ: некоторые настройки поддерживаются частично
- цветовой режим: поддерживается только RGB
- интерполяция: Linear, Constant

#

Map Range

Данная нода используется для изменения значения из одного диапазона в другой.

ПРИМЕЧАНИЕ: поддерживается только Linear интерполяция

Чтобы узнать больше информации о ноде Map Range, ознакомьтесь с руководством Blender, пройдя по следующей ссылке.

#

Shader to RGB

Данная нода заменяет шейдерные вычисления простым цветом. Обычно используется для нефотореалистичного рендеринга.

#

RGB to BW

Данная нода преобразует цвет в чёрно-белое изображения, используя яркость.

#

Math

Данная нода предоставляет математические вычисления с цифровыми значениями:

• Add, Subtract, Multiply, Divide, Multiply and Add, Power, Logarithm, Square Root, Inverse Square Root, Absolute
• Minimum, Maximum, Less Than, Greater Than, Sign, Compare, Smooth Minimum, Smooth Maximum
• Round, Floor, Ceil, Truncate, Fraction, Modulo, Wrap, Snap, Ping-pong
• Sine, Cosine, Tangent, Arcsine, Arccosine, Arctangent, 2-Argument Arctangent, Hyperbolic Sine, Hyperbolic Cosine, Hyperbolic Tangent
• Convert to Radians, Convert to Degrees

#

Vector Math

Данная нода выполняет операции с векторами:

• Add, Subtract, Multiply, Divide
• Cross Product, Project, Reflect, Dot Product
• Distance, Length, Scale, Normalize
• Absolute, Minimum, Maximum, Floor, Ceil, Fraction, Modulo, Wrap, Snap
• Sine, Cosine, Tangent

#

Combine/Separate Nodes

Данные ноды объединяют цвет/вектор из отдельных каналов или разделяют их на отдельные каналы.

#

World-Specific Nodes

These nodes are either available only for World materials (Background, World Output), or typically used with World materials (Environment Texture, Light Path, Sky Texture):

#

Background

Данная нода используется для настройки фонового цвета, а также для освещения и отражений на основе изображения. Она редко используется сама по себе, потому что обеспечиват только монотонный цвет. Вы можете сочетать её с environment texture для наилучшего результата.

#

World Output

Данная нода является конечной точкой материалов типа World. Она представляет результаты затенения окружения.

#

Environment Texture

Данная нода предоставляет файл изображения, который будет использован в шейдере в качестве текстуры среды. Изображения должны быть равноугольной проекцией и, как правило, HDR формата, хотя форматы JPEG и PNG также можно использовать.

Шаблон default cube уже содержит в себе HDR изображение, которое вы можете использовать в своих проектах.

ПРИМЕЧАНИЕ: некоторые опции поддерживаются частично
- режим интерполяции: Linear, Closest
- источник изображения: Single Image, Generated
- цветовое пространство: Linear, sRGB

На примере, указанном ниже, изображение формата JPEG одновременно обеспечивает освещение, отражения и фон на основе изображения.

#

Light Path

Данная нода предоставляет шейдеру различную информацию логического типа. Для того, чтобы контролировать видимость environment texture на фоне, в Verge3D поддерживается выход Is Camera Ray.

Следующая типичная настройка используется для обеспечения освещения окружающей среды и отражений сцены, но при этом просто отображает белый сплошной цвет на заднем плане:

#

Sky Texture

Данная нода предоставляет процедурно сгенерированную текстуру небосвода.

ПРИМЕЧАНИЕ: данная нода поддерживается только в Cycles и не работает с движком Eevee.

Чтобы узнать больше информации о ноде Sky Texture, ознакомьтесь с руководством Blender, пройдя по следующей ссылке.

#

Оптимизация Производительности

#

Оптимизация Principled BSDF

Несмотря на то, что Principled BSDF является наиболее часто используемой нодой, она требует большое количество вычислительной мощности вашего графического процессора и замедляет загрузку приложений. Это становится особенно актуально, когда в вашей сцене много материалов созданных на основе Principled BSDF

Есть несколько способов оптимизировать материалы основанные на Principled BSDF:

• Замените Principled BSDF на Diffuse BSDF для матовых, неметаллических поверхностей.
• Замените Principled BSDF на Glossy BSDF для металлических материалов.
• Замените Principled BSDF на Emission если вы визуализируете материалы, в которых важен только цвет.
• Настройте свойства Cubemap Size или IBL Environment Mode для улучшения характеристик освещения окружающей среды.
• Пересоберите шейдер в совместимый с glTF 2.0 model.

Имейте в виду, что последние два метода приведут к тому, что ваши материалы будут выглядеть по-другому по сравнению с окном просмотра Blender.

#

Медленные Процедурные Текстуры

Существуют процедурные текстуры, которые снижают производительность:

• Noise Texture, особенно с высоким значеним Detail (16 приведёт к сбою в производительности).
• Voronoi Texture используйте параметр F1, так как он работает намного лучше, чем любой другой.

Вы можете запечь данные текстуры в растровые изображения и использовать ноду Image Texture, чтобы достигнуть лучшей производительности.

Остались вопросы?

Задайте их на нашем форуме!