Blender 2.8/2.9/3.0+ 透明材质终极指南：Eevee与Cycles渲染器下的全面实现379

在三维设计软件Blender中，透明材质是创造逼真场景和独特视觉效果不可或缺的一部分。无论是清澈的玻璃、波光粼粼的水面、轻盈的窗帘，还是带有镂空图案的树叶，都需要精确地掌握透明材质的设置。Blender 2.8及其后续版本（如2.9、3.0+）在材质系统上进行了大量优化，尤其是其强大的Principled BSDF着色器，极大地简化了透明材质的创建过程。本文将作为一名设计软件专家，深入探讨Blender中透明材质的实现方式，重点区分Eevee实时渲染器与Cycles路径追踪渲染器下的不同策略，并提供实用的设置技巧和常见问题解决方案。

一、透明材质的核心概念与渲染器选择

在Blender中实现透明效果，我们首先需要理解几个核心概念：
Alpha (不透明度)： 这是最常见的透明控制方式。Alpha值为1表示完全不透明，Alpha值为0表示完全透明。它主要用于带有透明通道的图像纹理（如PNG文件）或模拟半透明效果。
Transmission (透射)： 这是一种更为物理精确的透明，主要用于模拟玻璃、水等能让光线穿透并发生折射的介质。
IOR (折射率 / Index of Refraction)： 这是描述光线在不同介质中弯曲程度的物理属性。水约为1.33，玻璃约为1.45-1.7，钻石约为2.417。
渲染器选择： Blender提供了Eevee和Cycles两大渲染器。它们处理透明的方式存在显著差异，理解这些差异是高效实现透明效果的关键。

Eevee实时渲染器： 速度快，适合实时预览和动画制作，但其透明效果（特别是折射）是基于屏幕空间的近似计算。
Cycles路径追踪渲染器： 物理准确，能模拟真实世界的光线行为，透明和折射效果更加逼真，但渲染时间相对较长。

二、Eevee实时渲染器下的透明材质实现

Eevee在处理透明材质时，尤其需要注意材质设置中的“混合模式”（Blend Mode）和“屏幕空间反射/折射”设置。

1. 使用Principled BSDF着色器的Alpha通道

这是最常用也是最直接的透明实现方式。

选择对象并添加材质： 在“材质属性”面板中，为你的对象添加一个新的材质。默认通常是Principled BSDF。
调整Alpha值： 在Principled BSDF节点中，找到“Alpha”输入。你可以直接调整这个滑块，0为完全透明，1为完全不透明。
连接图像纹理的Alpha： 如果你有一张带有透明通道的图片（如PNG格式），将其“图像纹理”节点的“Alpha”输出连接到Principled BSDF的“Alpha”输入。

2. 关键设置：材质的“混合模式”（Blend Mode）

在“材质属性”面板中的“设置”部分，你需要根据透明效果的类型选择合适的“混合模式”。这对于Eevee的透明显示至关重要：

Opaque (不透明)： 默认模式，物体完全不透明。
Alpha Clip (Alpha裁剪)： 适用于硬边透明，如树叶、栅栏、纸片边缘。它会根据Alpha值将像素完全剔除或保留，不会有半透明过渡。需要设置一个“Alpha阈值”（Clip Threshold）。
Alpha Hashed (Alpha散列)： 适用于复杂的半透明效果，如烟雾、毛发或多层半透明物体。它通过抖动算法模拟半透明，效果比Alpha Blend稍粗糙，但渲染深度排序问题较少，性能开销相对Alpha Blend小。
Alpha Blend (Alpha混合)： 适用于平滑的半透明和玻璃、水等介质。它能提供平滑的透明过渡，但可能遇到深度排序问题（即一个透明物体可能错误地渲染在另一个透明物体之后）。通常与“屏幕空间折射”配合使用以实现玻璃效果。

小贴士： 对于带有透明通道的图片纹理，如果边缘有锯齿，尝试使用Alpha Blend或Alpha Hashed。

3. 玻璃与水：启用屏幕空间折射（Screen Space Refractions）

如果你想在Eevee中模拟玻璃或水的折射效果，仅靠调整Alpha和Blend Mode是不够的。

材质设置：

将Principled BSDF的“Transmission”（透射）值提高到接近1（例如0.8-1）。
“Roughness”（粗糙度）调整到0可以获得清澈玻璃效果，增加粗糙度则会得到磨砂玻璃。
设置合适的“IOR”（折射率）。
将“混合模式”（Blend Mode）设置为“Alpha Blend”。
在“设置”中，勾选“屏幕空间折射”（Screen Space Refraction）。


渲染属性设置：

转到“渲染属性”面板（Render Properties）。
在“屏幕空间反射”（Screen Space Reflections）选项卡下，确保勾选“屏幕空间反射”主选项。
在其子选项中，务必勾选“折射”（Refraction）。

注意： Eevee的屏幕空间折射仅能折射屏幕上已有的内容。如果物体后面没有被渲染的物体，它将无法显示折射。

4. 阴影模式（Shadow Mode）

在“材质属性”面板的“设置”中，你还可以控制透明物体的阴影如何生成：

None (无)： 不投射阴影。
Opaque (不透明)： 投射完全不透明的阴影。
Alpha Hashed (Alpha散列)： 投射半透明的阴影，效果更真实。

三、Cycles路径追踪渲染器下的透明材质实现

Cycles作为物理精确的渲染器，其透明效果通常更真实，且无需像Eevee那样担心屏幕空间限制。但它也有自己的注意事项。

1. 使用Principled BSDF着色器的Alpha通道与Transmission

Principled BSDF在Cycles中同样是核心。

Alpha (不透明度)： 和Eevee一样，可以通过连接图片纹理的Alpha输出到Principled BSDF的Alpha输入，或者直接调整Alpha滑块来实现 cutout 或半透明效果。Cycles不需要设置“混合模式”，它会自动处理。
Transmission (透射)： 这是Cycles中实现玻璃、水等介质的关键。

将“Transmission”值提高到接近1。
“Roughness”（粗糙度）设置为0会得到清晰的折射，增加粗糙度则会得到磨砂或毛玻璃效果。
“IOR”（折射率）设置正确的物理值。

2. 利用“混合着色器”（Mix Shader）实现更精细控制

虽然Principled BSDF能做很多，但在某些情况下，结合“混合着色器”（Mix Shader）和“透明BSDF”（Transparent BSDF）可以提供更灵活的控制。

添加着色器：

将你的基础着色器（如Principled BSDF）连接到“混合着色器”的“着色器1”输入。
添加一个“透明BSDF”（Transparent BSDF）节点，并连接到“混合着色器”的“着色器2”输入。


控制混合因子：

通过“混合着色器”的“因子”（Factor）输入来控制透明度。因子为0显示“着色器1”，因子为1显示“着色器2”（完全透明）。
你可以连接一个“图像纹理”的Alpha输出到这个“因子”输入，从而用纹理来控制物体的透明区域。

这种方法特别适用于需要特定区域完全透明而其他区域保持某种材质的情况。

3. “光路节点”（Light Path Node）的高级应用

在Cycles中，光路节点可以让你根据光线的类型（如相机光线、透射光线等）来改变材质的行为，这对于优化渲染或实现特定效果非常有用。

透明背景： 要渲染一个背景透明的图像（只显示物体，背景是透明的），你可以在“着色器编辑器”中对“世界”（World）材质进行设置：

添加一个“光路”（Light Path）节点。
添加一个“混合着色器”（Mix Shader）节点。
将“背景”（Background）节点连接到“混合着色器”的一个输入。
添加一个“透明BSDF”（Transparent BSDF）节点，连接到“混合着色器”的另一个输入。
将“光路”节点的“Is Camera Ray”（是相机光线）输出连接到“混合着色器”的“因子”输入。
最后，将“混合着色器”的输出连接到“世界输出”（World Output）节点的“表面”（Surface）输入。
同时，记得在“渲染属性”面板的“胶片”（Film）选项卡下，勾选“透明”（Transparent）。


优化多层玻璃： 对于多层玻璃（如窗户玻璃），有时可以使用“Is Transmission Ray”来告诉Cycles当光线穿过透明物体时，使用更简单的材质来减少计算量，避免能量损失。

四、常见应用场景与技巧

1. 带有Alpha通道的图片纹理： 最常见的应用是树叶、草地、镂空图案。确保图片格式支持Alpha通道（如PNG），并在图像纹理节点中将其“Alpha”输出连接到Principled BSDF的“Alpha”输入。
2. 玻璃材质：

Principled BSDF：Transmission 1，Roughness 0，IOR 1.45-1.55（普通玻璃）。
考虑在“渲染属性”中增加“光线追踪”下的“透射”（Transmission）和“总计”（Total）反射次数，以确保光线能多次穿透物体。

3. 水/液体材质：

Principled BSDF：Transmission 1，Roughness 0-0.1，IOR 1.333（水）。
可以加入一些“次表面散射”（Subsurface Scattering）来模拟液体的内部散射效果。
适当的“体积吸收”（Volume Absorption）和“体积散射”（Volume Scattering）可以增加水体的深度和颜色。

4. 透明物体阴影： 透明物体仍会投射阴影。在Cycles中，阴影通常会自动根据透明度计算。在Eevee中，如前所述，可以使用“Alpha Hashed”阴影模式获得更自然的半透明阴影。

五、疑难解答与优化

1. Eevee中透明物体不显示透明效果：

检查材质的“混合模式”（Blend Mode）是否设置为“Alpha Blend”、“Alpha Clip”或“Alpha Hashed”。
如果是玻璃，确保在“渲染属性”和材质设置中都勾选了“屏幕空间反射”和“折射”。
检查法线方向是否正确。

2. Cycles渲染玻璃材质出现黑色斑点或噪点：

增加“渲染属性”中的“采样次数”（Samples）。
在“渲染属性”->“光线追踪”（Light Paths）中，增加“透射”（Transmission）和“总计”（Total）的反射次数。
启用“降噪器”（Denoising），可以显著减少噪点。
确保物体没有重叠的几何体或错误的法线。

3. 物体内部折射不正确或显示黑色：

确保模型是“水密”的（没有开口或重叠的面），并且法线都指向外部。
对于液体，通常需要一个单独的“液体”网格来填充容器，并且液体的法线应指向内部。

4. 性能优化：

在Eevee中，尽量使用“Alpha Clip”而非“Alpha Blend”或“Alpha Hashed”，因为后者性能开销更大。
在Cycles中，合理设置“光线追踪”次数，过高会增加渲染时间。
简化模型几何体，特别是那些不需要高细节的区域。

掌握Blender中的透明材质，需要对Eevee和Cycles两种渲染器的工作原理有清晰的认识，并理解Alpha、Transmission、IOR等核心概念。通过灵活运用Principled BSDF、混合模式、屏幕空间折射以及光路节点，你将能够创建出各种栩栩如生、令人惊叹的透明效果。多加实践和尝试不同的参数组合，是精通Blender材质设计的最佳途径。

2025-11-12

上一篇：CorelDRAW花卉绘制教程：从基础形状到精美矢量花束的设计秘籍

下一篇：CorelDRAW透视V网格绘制：从入门到精通的专业指南