UE制作PBR材质攻略Part 2_色彩属性理论(转载)

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今天是2020年02月21日星期五

书接上文  UE制作PBR材质攻略Part 2_色彩属性理论

2.色彩属性   

2.1.1色环

色环也叫色轮，其实就是HSV或HSL中的色相分量，可由一个2D的圆形表示出来（下图）

其中0度是红色，60度是黄色，120度是绿色，180度是青色，240度是蓝色，300度是品红。

在色环中，相距60度以内的色彩被称为相邻色，也被称为类似色；相距100~179度的色彩被称为对比色；相距180度的色彩被称为互补色。例如，对于红色，它的相邻色是黄色和品红，对比色是绿色和蓝色，互补色是青色。

在色环中，常见的RGB和CYM的相邻和互补色如下图：

在色环中，还存在冷暖色系，代表着相同物体在不同温度下所发出的颜色，也代表着其它很多含义（活泼度、紧张度、情绪度、强烈度、夸张度、食欲度、成熟度等等）。其中，暖色代表物体温度较低时发出的颜色，以橙色为中心的半圆；冷色是物体温度较高时发出的颜色，以蓝色为中心的半圆：

在良好的色彩搭配当中，色彩数量不宜过多，控制在3种以内；色彩之间搭配合理、得当，充分利用相邻色、互补色及冷暖调以达到画面的统一、和谐或增加对比度、冲击力

上图大面积的冷色表明了山湖环境的宁静和寒冷，而小范围的暖色突出了屋子灯光的暖和，强烈的冷暖对比给人以高反差的视觉观感。

当然实际应用中，不宜受条条框框的限制，应以主题为目标，充分发挥色环的作用。更多色彩搭配理论推荐阅读：《色彩设计的原理》。

UE材质编辑器提供了色相修改节点HueShift：

2.1.2色阶

色阶反应了HSV色彩模型的分量V：明度，表达了人眼能够感受到的色彩的亮度级别。

值得一提的是，人眼对R、G、B三原色的亮度感知程度是不一样的。绿色提供最多的亮度贡献值，红色、蓝色次之，可用以下公式表达：

颜色亮度=R∗0.3+G∗0.6+B∗0.1

仔细观察上述公式，可发现R、G、B的3个亮度贡献值相加刚好为0.3+0.6+0.1=1.00.3+0.6+0.1=1.0，这也保证了能量守恒。

在摄影学中，通常将颜色的亮度划分为若干等分，每个等分跨度一致，一个等分成为色阶。

其中亮度靠近黑色的色阶被称为暗调（low tone，也叫低调、阴影、黑色、黑场），亮度位于中间的色阶被成为中调（mid tone，也叫中间调、曝光），亮度靠近白色的被称为亮调（high tone，也叫高调、白色、高光、白场）。

至于色阶被划分的数量及命名并没有统一的规定。例如，Photoshop的Camera Raw中，将色阶划分为：高光、亮调、暗调、阴影：

而Light Room中，将色阶划分为：白色、高光、曝光、阴影、黑色。

虽然划分和名称不一，但我们只需要记住：靠近黑色的是低调，中间部分是中调，靠近白色的是高调。

理解和掌握色阶色调，有助于操作PBR材质、后处理、色调映射、颜色操作等。例如，如果需要对PBR的漫反射贴图进行调整，而且需要对各个色阶进行精确控制，则可以用UE的材质节点3PointLevels：

上图中的Black Value、Middle Value、White Value分别代表暗调、中调、亮调。

2.1.3 色纯

色纯也叫色彩饱和度，表达了色纯的鲜艳程度。纯度越高，色彩越艳越浓，纯度越低则色彩变灰变淡

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