Blender建模与渲染：透明度设置的全面指南52

在三维设计和建模中，透明度（Transparency）是一个不可或缺的视觉效果，它能让物体呈现出玻璃、水体、烟雾、薄纱、树叶、窗户等各种逼真的材质特性。对于Blender用户而言，掌握如何精确地调整模型的透明度，无论是为了在建模过程中方便观察，还是为了在最终渲染中达到高质量的视觉效果，都是一项核心技能。然而，Blender中实现透明度的方式并非单一，它涉及到视口显示、材质设置、渲染引擎差异等多个层面。本文将作为一份全面的指南，深入探讨Blender中调整透明度的各种方法和技巧，帮助您从入门到精通。

一、视口显示透明度：建模阶段的辅助工具

在进行模型编辑时，有时我们需要透视模型内部结构或观察被遮挡的物体，此时的“透明度”并非最终渲染效果，而是Blender视口提供的一种辅助显示模式。这些设置主要用于优化工作流程和建模效率。

1. X-Ray（X射线）模式

这是最快速、最常用的视口透明度切换方式。当您需要快速查看被当前物体遮挡的背面或内部结构时，X-Ray模式极其方便。
如何开启：按下快捷键 Alt + Z 即可在普通显示和X-Ray模式之间切换。您也可以在视口右上角的“着色器模式”（Shading Mode）下拉菜单中找到并启用它。
特点：此模式下，所有物体都会变得半透明，同时选中物体会以不透明的实心显示，方便聚焦。它不影响渲染结果。
自定义：在N面板（按下N键）的“View”选项卡下，可以找到“X-Ray”选项，调整其透明度滑块，以及“Opacity”和“Occlude Alpha”等设置，来控制非选中物体和选中物体在X-Ray模式下的透明度表现。

2. 物体属性中的视口显示（Object Properties > Viewport Display）

如果您希望某个特定物体在视口中始终以半透明状态显示，可以利用其自身属性进行设置。
路径：选中物体后，进入“属性编辑器”（Properties Editor）中的“物体属性”（Object Properties，图标为一个橙色方块）。
设置：找到“视口显示”（Viewport Display）面板。

“显示方式”（Display As）：可以选择“边界框”（Bounds）、“线框”（Wire）、“实体”（Solid）或“纹理”（Texture）。选择“线框”会让物体以纯粹的线框形式显示。
“透明度”（Transparency）：勾选此选项后，会显示一个“透明度”（Transparency）滑块，调整其值可以控制物体在实体显示模式下的透明度。这对于需要频繁切换视角的辅助参考物体非常有用。
“在前面”（In Front）：勾选此选项后，即使物体被其他不透明物体遮挡，它也会始终显示在所有其他物体之上。这对于参考图或需要保持可见的UI元素模型非常实用。

3. 叠加层（Overlays）选项

在视口右上角的“叠加层”（Overlays）菜单中，可以开启“线框”（Wireframe）显示，这会将所有可见物体的网格线叠加在实体显示之上，虽然不是直接的透明度，但有助于观察模型的拓扑结构。

二、材质透明度：渲染阶段的核心效果

材质透明度是最终渲染图像中至关重要的视觉效果，它决定了光线如何穿透物体，以及我们如何看到物体背后的内容。Blender的材质系统，特别是基于节点的Shader Editor，提供了极大的灵活性和控制力。

1. 使用Principled BSDF（通用PBR着色器）

Principled BSDF是Blender中功能最强大的万能PBR（基于物理渲染）着色器，它能够模拟多种材质，包括透明材质。
基础设置：

创建材质：选中模型，在“材质属性”（Material Properties，图标为一个球体）中添加新材质。默认情况下，它会使用Principled BSDF着色器。
进入Shader Editor：切换到“着色器编辑器”（Shader Editor）工作区，可以看到由“Principled BSDF”节点组成的材质节点树。


实现透明效果：

Transmission（透射）：这是模拟玻璃、水等折射透明材质的关键参数。将“Transmission”滑块值调整到接近1.0（通常建议设置为1.0），物体就会开始变得透明，并能产生折射效果。

折射率（IOR, Index of Refraction）：在“Transmission”下方，您会看到“IOR”参数。这是决定光线通过透明物体时弯曲程度的物理属性。玻璃通常为1.45-1.55，水为1.33，钻石为2.417。正确设置IOR能极大地提升透明材质的真实感。
Transmission Roughness：控制透射的模糊程度，类似于磨砂玻璃的效果。


Alpha（不透明度）：用于控制非折射透明度，例如剪纸（cutout）、半透明贴图（如树叶、栅栏、薄纱、烟雾或幽灵）。

将“Alpha”滑块值调整到0.0（完全透明）到1.0（完全不透明）之间。通常，0.0代表完全透明，1.0代表完全不透明。
与图片纹理配合：可以将带有Alpha通道（透明度信息）的图片纹理连接到Principled BSDF的“Alpha”输入端，实现复杂形状的透明切割或半透明效果（如树叶纹理）。




材质设置中的“混合模式”（Blend Mode）：

当使用“Alpha”通道来实现透明度时，您需要在“材质属性”面板的“设置”（Settings）部分调整“混合模式”（Blend Mode）。这是Blender处理Alpha通道的关键。
Opaque（不透明）：默认值，不处理任何透明度。
Alpha Clip（Alpha剪辑）：将透明度视为纯粹的二元状态（要么完全透明，要么完全不透明）。Alpha值低于“剪辑阈值”（Clip Threshold）的像素将完全透明，高于阈值的则完全不透明。适用于树叶、栅栏等边缘清晰的“剪纸”效果。渲染速度较快。
Alpha Hashed（Alpha散列）：通过抖动（dithering）模拟半透明效果。它将半透明区域转换为微小的、交错的透明和不透明像素，从远处看能产生半透明的错觉。适用于烟雾、毛发或不需要完美半透明但要求性能的场景。在某些情况下可能出现噪点或图案。
Alpha Blend（Alpha混合）：实现最平滑、最真实的半透明效果，例如玻璃、水、薄纱或幽灵。它能够根据Alpha值进行像素级别的颜色混合。

注意事项：Alpha Blend对物体的渲染顺序敏感。如果两个Alpha Blend物体相互重叠，可能会出现渲染错误（如一个物体应该在另一个后面，但却显示在前面）。在复杂场景中，可能需要调整物体在Outliner中的顺序，或使用Cycles渲染器（其光线追踪特性能够更好地处理Alpha Blend）。




Shadow Mode（阴影模式）：

在“材质属性”的“设置”中，还有“阴影模式”（Shadow Mode）选项，它决定了透明材质如何投射阴影。
Opaque：投射完全不透明的阴影。
None：不投射任何阴影。
Alpha Clip/Hashed：根据Alpha通道投射剪辑/散列阴影。
Alpha Blend：投射半透明阴影（仅在Cycles中完全支持）。

2. 专用透明着色器：Glass BSDF和Transparent BSDF

除了Principled BSDF，Blender还提供了更专业的透明着色器节点。
Glass BSDF（玻璃着色器）：

专为玻璃和水等折射材质设计，通常能提供比Principled BSDF更准确、更真实的玻璃效果，尤其是在Cycles渲染器中。
主要参数有“颜色”（Color）、“粗糙度”（Roughness）和“IOR”（折射率）。
在Shader Editor中，您可以直接添加“Glass BSDF”节点，并连接到“Material Output”的“Surface”输入。


Transparent BSDF（透明着色器）：

提供纯粹的、无折射的透明度。它让光线完全穿透物体，不会改变光线的方向。
常用于与其他着色器混合，实现局部透明或基于纹理的透明效果。
例如，使用“Mix Shader”节点，将Principled BSDF和Transparent BSDF混合，并通过一个Alpha纹理来控制混合因子（Fac），可以制作出物体表面一部分是实体，一部分是完全透明的效果。

3. 节点编辑器进阶：纹理与复杂透明

通过组合不同的节点，您可以创建出非常复杂的透明效果。
图像纹理（Image Texture）作为Alpha：

将一张带有Alpha通道的图片（如PNG格式）加载到“图像纹理”节点中。
将其“颜色”（Color）或“Alpha”输出连接到Principled BSDF的“Alpha”输入，或“Mix Shader”的“Fac”输入，从而利用图片中的透明度信息控制模型的透明区域。
确保“材质属性”中的“混合模式”设置为“Alpha Clip”、“Alpha Hashed”或“Alpha Blend”。


程序纹理作为Alpha：

可以使用Blender内置的程序纹理（如Noise Texture、Gradient Texture、Voronoi Texture等）来生成Alpha遮罩，创建渐变透明、斑点透明或随机透明等效果。
例如，将“渐变纹理”（Gradient Texture）连接到“Mix Shader”的“Fac”输入，可以使物体从一端到另一端逐渐变透明。


体积透明（Volumetric Transparency）：

对于烟雾、云朵、雾气等体积材质，需要使用“Principled Volume”或“Volume Scatter”节点。
将这些节点连接到“Material Output”的“Volume”输入，可以创建出具有密度、吸收和散射效果的体积透明度。这与表面透明度是完全不同的概念。

三、Eevee 和 Cycles 渲染器的差异

Blender提供了两种主要渲染引擎：Eevee（实时渲染器）和Cycles（物理路径追踪渲染器）。它们处理透明度的方式有所不同。

1. Eevee 渲染器

Eevee是一个实时的光栅化渲染器，速度快，但对透明度的处理有一些限制和特殊设置。
屏幕空间折射（Screen Space Refractions）：

对于玻璃等折射材质，您必须在“渲染属性”（Render Properties，图标为照相机）中，找到“Eevee”面板下的“屏幕空间反射”（Screen Space Reflections），并勾选“屏幕空间折射”（Screen Space Refractions）。
这会模拟折射效果，但其准确性受限于屏幕上的可见信息，如果折射穿透到屏幕外区域，可能会出现错误。


混合模式至关重要：在Eevee中，正确选择“材质属性”中的“混合模式”（Alpha Clip、Alpha Hashed、Alpha Blend）对于透明效果的显示和性能至关重要。
渲染顺序：Alpha Blend材质的渲染顺序问题在Eevee中尤为明显。如果出现渲染异常，尝试调整场景中对象的顺序，或者将多个透明对象合并为一个。

2. Cycles 渲染器

Cycles是一个基于物理的路径追踪渲染器，提供更真实、更准确的光线交互，包括透明度、折射和反射。
物理准确性：Cycles能够通过光线追踪，更准确地计算光线穿过透明物体的路径和折射效果，无需额外的屏幕空间设置。
光线路径（Light Paths）：

在“渲染属性”的“Cycles”面板下，展开“光线路径”（Light Paths）部分。
“最大反弹”（Max Bounces）：特别是“透明反弹”（Transparent Bounces），需要足够高的值（通常至少为8-12，对于复杂玻璃堆叠可能需要更高），才能让光线穿透多层透明物体并准确渲染。如果值太低，多层透明物体可能会变成黑色。


性能：虽然Cycles的透明度效果更优，但其渲染时间也通常更长，尤其是对于具有多次折射或体积效果的复杂透明材质。

四、常见问题与优化

在处理Blender中的透明度时，可能会遇到一些常见问题。
透明物体变为黑色/灰色：

Cycles：检查“光线路径”中的“透明反弹”是否足够高。
Eevee：检查是否启用了“屏幕空间折射”。
材质：确保“Alpha”值正确，且“混合模式”选择得当。
法线：确保模型法线（Normals）朝向正确。错误的法线会导致材质渲染异常。


透明物体出现黑边或伪影：

Alpha Blend：尝试切换到Alpha Hashed或Alpha Clip，或者调整对象的渲染顺序。
Z-fighting：如果两个透明表面距离极近或重叠，可能会出现Z-fighting（闪烁或交错的渲染），尝试稍微错开它们。
纹理：检查Alpha纹理是否正确，边缘是否清晰。


性能问题（尤其是Eevee）：

Alpha Blend材质通常比Alpha Hashed或Alpha Clip更耗费性能。
过多的透明或半透明物体会显著降低实时性能和渲染速度。
尝试优化模型，减少不必要的透明面。


如何让材质背面也透明：在“材质属性”的“设置”中，通常有一个“背面剔除”（Backface Culling）选项。取消勾选此选项，可以让材质的背面也被渲染，对于透明的薄面物体（如纸张、单面玻璃）可能会有用。

五、总结

Blender中的透明度设置是一个多维度、多层次的系统。从建模阶段的视口辅助透明度，到渲染阶段的物理级材质透明度，理解并掌握这些方法对于创建高质量的三维场景至关重要。
视口透明度：主要用于辅助建模，通过X-Ray模式和“物体属性”中的“视口显示”进行控制。
材质透明度：是最终渲染效果的基础，主要通过Principled BSDF的“Transmission”和“Alpha”参数，配合“材质属性”中的“混合模式”来实现。专用着色器如Glass BSDF和Transparent BSDF提供了更精细的控制。
节点编辑器：是实现复杂透明效果的核心，通过组合纹理和着色器节点，可以创建无限的可能性。
渲染引擎：Eevee和Cycles对透明度的处理方式不同，Eevee需要额外启用“屏幕空间折射”，而Cycles则更依赖“光线路径”中的“透明反弹”设置。

熟能生巧，通过不断的实践和实验，您将能够灵活运用Blender的透明度功能，为您的三维作品增添更多细节和真实感。

2025-10-17

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