制作球体镜面反射效果

七宝彩虹

今天我要研究的金属表面的立体效果，和我们前面介绍的用明暗渐变表现立体大不一样。金属光滑的表面导致它会发生镜面反射，这是一种很独特的反射，我们能同时看到表面很亮，周围很黑，还有环境的倒影等。
　　
　　 我们举个例子来说明镜面反射的原理。
　　



　　 看了上面的图，大家可以知道为什么在同样的光照下，金属表面会有高亮度与暗色带交替出现的独特反射。上面是一面镜子（金属表面），由于我们真实世界中，所有的物体都可能成为光源（因为光线到处反射，每个物体只要亮度高，都能把光线反射到目标物体上去）。我们这里假设只有一个光源在黑暗环境中。假如我们直接看这个光源，会看到什么？很显然，我们会看到一个亮点散发出条状光线，然后周围是黑色。我们会看到全部一片白吗？当然不会，除非这个光源很大——因为我们的眼睛是透明的，是清澈的，这里面没有太多的漫反射发生（只有漫反射，能让一大片的面积变亮）。而镜子，大家都知道，透过非常平的镜子看到的东西与我们直接用眼睛看到的没什么区别。
　　 这就是金属这种独特质感的成因。
　　
　　一、效果细节结构剖析
　　 我们来分析一下下面这个3D渲染出来的金属物体的质感（虽然不是照片，但其逼真程度已经和照片相差无几了）。
　　

　　 1、高光，反射的是天空；
　　 2、暗部，反射的是环境细节。
　　 大家想想小时候我们去公园照的哈哈镜，是不是把我们都扭曲了？金属物体的圆滑表面就是小型的哈哈镜，不是太清晰的哈哈镜，由于把周围环境扭曲成像了，于是给给我们一种非常独特的光线感。
　　
　　 明白了原理，下面我们就来试试看能不能用Photoshop模拟出金属表面。
　　
　　 首先做个小实验，假定周围没有各种细节，单纯是平滑的光源与中灰色的环境，也就是刚刚我们画那个圆柱体的光照与环境条件下，金属有什么不同的纹理。
　　

　　 上面有两个同样的圆柱体（柱体部分是正确的漫反射阴影）。我们把左边的那个变成金属。
　　 选中左边的圆柱体，按CTRL+M，打开曲线工具。把曲线调整成如图样子：
　　

　　 这里我们忽略上面的封盖（封盖不能与柱体一起调整，因为相对光源而言，他们两者并非相同的方向），把目光集中在柱体部分。大家看到模拟出来的金属效果同样有高光与反光，但这相当于一个曲面对光源与反光源扭曲成像。
　　
　　那么，既然是成像，如果我们使用真实的环境照片来成像，效果当然就会更好。马上就来试试看。　

　　这是一个用稍微调整过的渐变拉出来的球体。感觉石膏似的，很普通。下面我们来为它贴上环境反射图。
　　


二、模拟环境的球面反射图

　　 环境贴图的原图如下：
　　




　　 我们先要考虑如何做出一个扭曲的环境贴图。
　　 可能很多人马上反应到：PS里面不是有个球面化的扭曲滤镜吗？用来作球刚好——其实不然。我们首先来比对一下真实的环境贴图反射是怎样的。
　　

　　 这是一个从3D软件里渲染出来的金属球（有着镜面反射），它和真实世界中的金属球相差不大，可以作为我们的参考。
　　

三、将合理变形的环境图贴到球面上
　　
　　 回到我们刚刚的那个普通的石膏球。首先我们打开曲线调整对话框，把石膏球亮度降低（为什么降低我后面再说）。记住右上角那个点就是高光点，一并把它稍微拉低，这样我们的球的高光也会暗一点了。
　　




　　 然后我们把刚刚做好的贴图拉进来，按照石膏球的大小对好，把模式选为“滤色”，再降低一点饱和度，提高一点亮度，如下图，为了让大家看清楚点，我这里稍微错开一点点：
　　

　　 这里说一下为什么刚刚要把低下的石膏球亮度降低，因为“滤色”方式会让底下亮度增高，如果一开始不降低亮度的话，这里叠加上来的效果就太亮了，因此预先把亮度降低一点。
　　 现在我们为了增加金属效果，填充一个小白色块在球的左上部（填充之前记得羽化3像素，因为高光的边缘没有那么清晰），如图：
　　

　　 最后一步，合并球体之后，我们载入球体的选区，然后反选（CTRL+SHIFT+I），羽化10像素，再把选区往左上拖动一点，如图：
　　

　　 然后按CTRL+U打开色相/饱和度，把球体的边缘亮度降低（这样更为真实）。我们来对比一下成果吧。
　　

　　 这里会有人问“成像不是倒过来的吗？”——当然不是，这个是镜面反射球，而不是透明玻璃球。前者通过镜面反射而成像，后者通过透明折射而成像。看起来，前者是正的，后者是倒的。 真实的反射就应该是上面所示，我们要做的就是用PS去模拟，哪怕是近似也好。
　　 先试试看用球面化看看如何。对刚刚的平面环境贴图，用圆形选取，然后使用扭曲-〉球面化-〉往凸的方向拉动滑块，确定，多应用几次，我们来对比一下两者：
　　

　　 很可惜，球面化不能满足我们的要求，球面化给人的感觉是透过放大镜，看近处的东西，而不是环境反射。
　　 那么，渲染-3D变换可以吗？当然也不行，因为我们不是要把图贴在上面，而是把图反射在上面。
　　
　　 很遗憾，PS无法直接做到这种扭曲。但有一个方法能稍微接近这种效果，当我们对画面要求不算太大的时候，就可以使用，给人的感觉就是一种很强烈的球面反射。这就是利用极坐标滤镜。
　　 下面我们来看看利用极坐标的结果。选滤镜—〉扭曲-〉极坐标-〉平面到极坐标。结果如下：
　　

　　 我们可以对比一下真实的环境反射，果然是有点接近。但可惜的是，我们转换的结果并不完美的，出现了一条缝在12点的方向（下图）。
　　

　　 为了消除这个小裂口，我们只好再用模拟的手法了：橡皮图章工具。按S选择橡皮图章工具，按住ALT切换橡皮图章为采样模式，在周围点一下进行采样点的设置：然后放开ALT键，把那条明显的缝盖掉。盖个大概就行，等等还要缩小，因此我们不必太在意这里的一些模糊。
　　

　　 接下来我们使用圆形选择工具，拉出一个椭圆，把扭曲之后的中心椭圆部分盖住，按CTRL+C复制选取内容。
　　

　　 然后粘贴到画布中，对形状和位置作一个调整，我们再来对比一下真实的环境反射，看看我们的贴图差多少：
　　

　　 这回有点像了。现在我们只是得到了大概的近似贴图，下面我们把它贴到我们的球体中去，贴图+明暗变化，就是我们需要的金属球效果。