Blender材质入门：从零开始为立方体赋予色彩与纹理的详细教程303

作为一名设计软件专家，我将为您详细解读Blender中如何为立方体添加色彩和材质，并逐步引导您从最基础的颜色赋予到更复杂的纹理贴图。

在Blender的3D世界里，为模型赋予色彩和材质是创作的第一步，也是最为关键的一步。它不仅能让您的模型告别单调的灰色，拥有视觉上的吸引力，更是表现物体物理属性、光线交互和场景氛围的重要手段。本篇教程将以Blender中最基础的“立方体”为例，从零开始，手把手教您如何为它添加颜色、材质，并进一步探索纹理贴图的应用，让您的立方体焕发新的生命。

我们将覆盖以下主要内容：
Blender材质系统核心概念简介
为立方体添加纯色材质
调整材质的物理属性（金属度、粗糙度等）
为立方体添加图片纹理（UV贴图基础）
Shading（着色）工作区的高级应用
材质与渲染引擎的关系

一、Blender材质系统核心概念简介

在深入实践之前，我们先来理解几个核心概念，这将有助于您更好地掌握Blender的材质系统：
材质（Material）：材质是描述物体表面物理属性的集合，比如颜色、光泽度、透明度、反射率等。它是Blender中控制物体外观表现的“基因”。
纹理（Texture）：纹理是附加到材质上的图像数据或程序生成的数据，用于为物体表面添加细节和变化，例如木纹、石砖、布料图案等。纹理本身不是材质，它是材质的一部分。
着色器（Shader）：着色器是一段小型程序，它根据材质属性、纹理数据、光线信息等，计算出物体表面每个像素的最终颜色和光照效果。Blender中我们最常接触的是“Principled BSDF”（原理化BSDF）着色器，它是一个通用的物理PBR（Physically Based Rendering，基于物理的渲染）着色器。
节点（Node）： Blender的材质系统是基于节点（Node）的，通过连接不同的节点，我们可以构建出极其复杂和真实的材质效果。这使得材质创建过程更加直观和灵活。
UV贴图（UV Mapping）：当您想在3D模型上应用2D图片纹理时，需要一种方式来告诉Blender图片上的哪个部分应该对应模型上的哪个部分。UV贴图就是将3D模型的表面“展开”到2D平面（U和V是这个2D平面的坐标轴），然后将2D图片贴到这个展开的平面上。

二、为立方体添加纯色材质：最基础的着色

让我们从最简单的开始：为您的默认立方体添加一个纯色。

1. 打开Blender并选择立方体：

打开Blender，您会看到一个默认的场景，其中包含一个立方体、一盏灯和一个摄像机。确保您已经选中了立方体（点击它，外框会变为橙色）。

2. 切换到“着色”（Shading）工作区：

Blender界面顶部有一排工作区标签，如“Layout”、“Modeling”等。点击切换到“Shading”（着色）工作区。这个工作区专门用于材质的创建和编辑，它会为您展示3D视图、UV编辑器和最重要的“着色器编辑器”（Shader Editor）。

3. 为立方体创建新材质：

在“着色器编辑器”窗口中（通常位于界面下方），您会看到一个名为“Material”的面板。如果立方体还没有材质，点击“新建”（New）按钮。Blender会自动为您创建一个名为“Material.001”的新材质，并生成两个默认节点：“Principled BSDF”（原理化BSDF）和“Material Output”（材质输出）。这两个节点通过一条线连接，表明Principled BSDF的输出连接到材质的最终输出。

4. 调整基础颜色（Base Color）：

在“Principled BSDF”节点上，您会找到许多参数。找到“基础颜色”（Base Color）选项。点击颜色方块，会弹出一个颜色选择器。您可以拖动颜色滑块、调整色轮或输入RGB/Hex值来选择您喜欢的颜色。当您选择颜色时，3D视图中的立方体将实时更新颜色（确保您的3D视图模式设置为“材质预览”或“渲染”）。

三、调整材质的物理属性：让立方体更真实

纯色虽然简单，但要让立方体看起来更真实，就需要调整Principled BSDF节点上的其他物理属性。这个节点的设计遵循了PBR（基于物理的渲染）原则，能模拟各种真实世界的材质表现。
金属度（Metallic）：

这个值控制材质是金属还是非金属。0代表完全非金属（如塑料、木头），1代表完全金属（如钢铁、黄金）。中间值通常不用于真实世界的物理材质，但在艺术表现上可以尝试。例如，将“金属度”调到1，立方体就会呈现金属光泽。

粗糙度（Roughness）：

这个值控制材质表面的光滑程度。0代表完全光滑（如镜面、高度抛光的金属），1代表完全粗糙（如磨砂、哑光表面）。值越低，反射越清晰；值越高，反射越模糊。尝试将“金属度”设为1，然后调整“粗糙度”，你会看到立方体从镜面金属到拉丝金属的变化。

高光（Specular）：

控制非金属表面反射光的强度。对于大多数基于物理的材质，默认值0.5是合适的。如果你不确定，最好保持默认。

清漆（Clearcoat）和清漆粗糙度（Clearcoat Roughness）：

用于模拟物体表面有一层透明涂层的情况，比如汽车烤漆。例如，一个非金属物体（木头）表面涂了一层清漆，就可以通过调整这两个值来表现。

折射（IOR）和透射（Transmission）：

“透射”值控制光线穿透材质的程度（如玻璃、水）。“折射”指数（IOR）控制光线在穿透材质时的弯曲程度。将“透射”调高，再调整“折射”值，立方体就能变成玻璃。

自发光（Emission）：

让物体自身发光，而不需要外部光源照射。你可以设置发光的颜色和强度。例如，让立方体发出幽蓝色的光。

通过调整这些参数，您可以为立方体创建出塑料、木头、玻璃、金属等多种不同的质感，而不仅仅是单一的颜色。

四、为立方体添加图片纹理：更复杂的表面细节

纯色和物理属性只能满足一部分需求，更丰富的视觉效果往往需要纹理来表现。图片纹理是最常见的纹理类型。

1. 准备图片纹理：

您需要一张图片文件（如JPEG、PNG等），可以是您电脑上的任何图片，或者从网上下载的材质贴图。

2. 理解UV贴图（UV Mapping）：

在应用图片纹理之前，我们需要确保立方体有合适的UV贴图。对于Blender的默认立方体，它已经有了一个基础的UV展开。如果您使用的是其他复杂模型，可能需要手动进行UV展开。

在“Shading”（着色）工作区的左上角，通常是“UV编辑器”。在这里您可以看到立方体展开的2D视图，以及一张默认的UV网格图片。如果您想查看立方体的默认UV，可以切换到“编辑模式”（Edit Mode，按Tab键），然后选择“UV”菜单 -> “Smart UV Project”（智能UV投射）或“Unwrap”（展开），但对于默认立方体，通常不需要额外操作。

3. 添加“图像纹理”（Image Texture）节点：

在“着色器编辑器”中，点击“添加”（Add）菜单（或按Shift+A），然后选择“纹理”（Texture）->“图像纹理”（Image Texture）。将这个新节点拖拽到“Principled BSDF”节点的左边。

4. 载入图片：

选中“图像纹理”节点，点击节点上的“打开”（Open）按钮，浏览您的电脑，选择您准备好的图片纹理文件，然后点击“打开图像”（Open Image）。

5. 连接节点：

现在您有两个重要的节点：“图像纹理”和“Principled BSDF”。“图像纹理”节点的输出端口有一个黄色的“颜色”（Color）插槽。将这个“颜色”插槽通过拖拽连接到“Principled BSDF”节点的“基础颜色”（Base Color）输入插槽上。您会看到立方体表面立刻显示出您载入的图片纹理。

提示：您也可以将图片纹理的颜色输出连接到Principled BSDF的其他参数，如“金属度”（Metallic）或“粗糙度”（Roughness），以实现更复杂的纹理效果（例如，用一张黑白图片来控制粗糙度，白色区域粗糙，黑色区域光滑）。

五、Shading（着色）工作区的高级应用

“着色”（Shading）工作区是Blender中材质创作的核心。通过节点编辑器，您可以构建出无限的可能性：
组合纹理：您可以添加多个图像纹理节点，使用“混合RGB”（Mix RGB）节点来混合它们，或者使用“数学”（Math）节点来叠加、相乘等，创造出复杂的图案。
程序纹理：除了图片纹理，Blender还内置了许多程序纹理节点（如Noise Texture、Voronoi Texture、Musgrave Texture等）。这些纹理是基于数学算法生成的，可以无限缩放而不会失真，非常适合创建木纹、大理石、云雾等效果。
法线贴图（Normal Map）：法线贴图是一种特殊的纹理，它不改变模型的几何形状，而是通过改变表面法线的方向来模拟表面的凹凸不平，使得模型在光照下看起来有更多的细节，而无需增加模型的面数。通常需要“法线贴图”（Normal Map）节点和“纹理坐标”（Texture Coordinate）节点与“映射”（Mapping）节点配合使用。
位移贴图（Displacement Map）：位移贴图比法线贴图更进一步，它能真正改变模型的几何形状，使其产生真实的凹凸效果。需要“位移”（Displacement）节点和更高面数的模型（或使用Subdivision Surface修改器）。

六、材质与渲染引擎的关系

Blender主要有两种渲染引擎：Eevee和Cycles。它们对材质的表现方式略有不同：
Eevee：实时渲染引擎，速度快，适合预览和快速动画制作。它能很好地模拟PBR材质，但在光线追踪精度上不如Cycles。在Shading工作区中，默认的3D视图通常是Eevee渲染的实时预览。
Cycles：物理精确的路径追踪渲染引擎，能生成极其真实的光照和反射效果。渲染时间较长，但最终效果通常更逼真。如果您追求最高质量的渲染，Cycles是首选。

大多数情况下，您在Principled BSDF节点中设置的材质属性在Eevee和Cycles中都能很好地工作，因为它们都是基于PBR原则设计的。但在某些高级设置或特殊效果上，可能需要针对不同的渲染器进行微调。