问题

minecraft里面的各种材质在对光的反射上有什么区别?

回答
在我的世界里,不同的材质在光照下的表现确实千差万别,这不仅仅是视觉上的差异,更是游戏引擎在模拟真实世界光影效果时,对不同“表面”属性的刻画。想要理解其中的区别,我们可以从几个核心的物理概念和游戏实现上去解读。

1. 漫反射(Diffuse Reflection):

这是大多数方块最基本的光照互动方式。想象一下你用手电筒照一块普通石头的表面,光线会向四面八方散射开来,让你在各个角度都能看到它被照亮的部分。在我的世界里,大多数非光滑、非金属的材质,比如石头、泥土、木板、羊毛等等,都属于漫反射材质。

特点:
均匀亮度: 被照亮的表面亮度相对均匀,没有明显的光斑或高光。
受角度影响: 光线入射角越大(越接近平行),被照亮的区域就会越暗,因为单位面积接收到的光能减少。这是游戏中最普遍的光照处理方式。
颜色还原度高: 漫反射材质会忠实地反射其本身的颜色,所以一块红色的羊毛被光照到,会呈现出明亮的红色。

材质区别:
粗糙度差异: 即便是漫反射材质,它们的“粗糙度”也有细微差别。更粗糙的表面(比如羊毛)会散射光线更均匀,看起来更柔和;相对光滑一些的表面(比如打磨过的石头)可能会有轻微的、不易察觉的光泽感。
吸光性: 某些材质,如深色的木头或者某些矿石,本身对光的吸收性更强,即使被照亮,整体亮度也会比浅色材质低一些。

2. 镜面反射(Specular Reflection):

这才是真正让材质看起来“有光泽”的关键。当你用手电筒照一块镜子或者抛光过的金属时,你会看到一个集中的、明亮的光斑,这个光斑的位置和大小会随着你观察的角度和光源的位置变化。在我的世界里,一些特殊的材质就具备这种特性。

特点:
高光点: 表面会出现一个集中的、比周围区域亮得多的“高光点”。
角度依赖性强: 高光点的位置和可见性对观察角度和光源角度非常敏感。只有当入射光线和反射光线同时到达你的“眼睛”(玩家视角)时,才能看到高光。
模拟光滑表面: 这是模拟光滑、抛光表面(如金属、玻璃、水)的主要手段。

材质区别:
抛光度(Roughness/Smoothness): 这是镜面反射最重要的参数。
高抛光度(低粗糙度): 比如金块、铁块、钻石块。它们拥有非常光滑的表面,会产生清晰、集中的高光点。当你在它们旁边放置光源时,你会看到非常明显的光泽感,特别是在夜间或者在光线昏暗的环境下,它们的高光效果会更加突出,让你一眼就能辨认出它们是“发光”的或者“反光”的。
中等抛光度: 比如玻璃。玻璃虽然透明,但其表面本身是有光滑度的,所以也会产生高光,但相比金属会柔和一些,并且会因为透明而透射光线,形成更复杂的视觉效果。
低抛光度(高粗糙度): 大多数非金属材质可以看作是低抛光度,因此几乎没有镜面反射效果,只有漫反射。

3. 发光材质(Emissive Materials):

这类材质本身就会“发出”光线,而不是反射光线。在我的世界里,一些方块在特定条件下会发光,这是一种主动发光,与反射无关。

特点:
自我发光: 方块本身就会照亮周围的区域,无论有没有外部光源。
亮度恒定: 在激活状态下,其亮度通常是固定的(除非是特殊逻辑控制)。

材质区别(主要集中在发光本身,而非反射):
亮度等级: 不同发光材质的亮度不同。例如,海晶灯的亮度就比红石块在激活时(虽然红石块本身不发光,但它是红石信号源,间接影响周围,这里举例说明“主动性”概念)要高。发光仙人掌(从原版角度看,可能不太贴切,但可以作为概念理解)或荧石的亮度也各不相同。
发光机制: 荧石、海晶灯是被动发光块;而灯笼、海晶灯这类则会受到红石信号控制是否发光。

4. 透明与半透明材质(Transparency & Translucency):

这些材质的光线处理方式更为复杂,它们会允许光线穿过,但同时也会影响光线的方向和颜色。

特点:
光线穿透: 光线可以透过材质到达其后方。
颜色过滤: 某些透明材质(如染色玻璃)会过滤掉一部分光线的颜色,使其穿过的光线带有特定的色彩。
折射(Refraction): 光线穿过不同介质时会发生方向改变,这在玻璃和水中尤为明显。在我的世界中,虽然不是完全真实的物理折射,但玻璃和水确实会扭曲其后方物体的视觉效果。
反射与折射并存: 透明材质的表面本身也存在镜面反射,这使得你能看到玻璃表面的高光,同时也能透过玻璃看到后面的景象。

材质区别:
透明度(Opacity):
完全透明: 如空气(但空气不属于材质范畴),严格来说玻璃也属于高度透明。
半透明: 如水。水允许光线穿过,但会散射和折射光线,使其后方的物体看起来模糊不清,并且水面本身也有清晰的反射和波纹带来的动态变化。
染色玻璃: 除了透明度,还加入了颜色过滤。不同颜色的玻璃会使穿透的光线带上相应的颜色。
表面光滑度: 玻璃的表面本身是光滑的,因此会有清晰的高光,但由于其透明性,高光可能不会那么突出,或者说,透射的光线和反射的高光会相互叠加。

举例分析:

石头 vs 铁块:
石头: 主要表现为漫反射。在阳光下,它会均匀地反射光线,但如果你从侧面看,被照亮的部分会比你从正上方看时暗一些。表面相对粗糙,没有明显的高光。
铁块: 铁块的表面经过打磨,非常光滑。它不仅有漫反射,更重要的是有非常明显的镜面反射。在有光源照射时,铁块表面会形成一个锐利的高光点,这个高光点会随着你观察角度的变化而移动,看起来非常有金属质感和光泽。

木板 vs 玻璃:
木板: 典型的漫反射材质。纹理决定了它表面的粗糙度,但整体不会产生集中的高光。光线会在木板表面均匀散射。
玻璃: 玻璃既有透明性,也有光滑的表面。你会看到通过玻璃看到的景象,同时也会在玻璃表面看到一个相对柔和的高光点,尤其是在夜晚或有强光源时。如果玻璃是彩色的,那么穿透的光线会带有相应的颜色。水的表现会更复杂,除了透明、折射,还有波浪带来的动态反射。

总结来说,我在我的世界中体验到的各种材质在光照下的区别,主要是由以下几个核心属性决定的:

1. 反射类型: 是主要反射光线的方向(漫反射)还是将光线聚集在特定方向(镜面反射)。
2. 表面光滑度/粗糙度: 直接影响镜面反射的效果,越光滑,高光越明显、越锐利。
3. 透明度与折射: 决定光线是否能穿过,以及如何改变穿过光线的方向和颜色。
4. 自身发光性: 是否主动发出光线,而非反射。

这些属性的组合,共同塑造了我在我的世界里所见的,从质朴的泥土到闪耀的钻石,再到清澈透明的玻璃,各种材质在光照下呈现出的丰富多样的视觉效果。游戏开发者通过调整这些参数,让不同的材质在视觉上具有了各自独特的“个性”。

网友意见

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MC中光的规律跟现实中不同

在MC中,光照分为阳光(sl)和方块光(bl)两项。满足如下规律:

1.在附近没有更强光源的时候,光源处的bl为定值,如:火把为14,萤石为15等

2.某方块空间如果正上方直到256格处都是透明方块,则:

a、上方及本身位置没有水和冰时:此处sl值与太阳高度有关,在0-15之间,雨天在额外减3。

b、上方方块或本身位置有水或者冰:每有一个水/冰,sl值在a的基础上减2。

3.对于不透明方块,sl值和bl值为0

4.对于透明方块(不含水和冰),sl/bl值为临近的6个位置的sl/bl值的最大值减1.

5.对于水和冰,sl/bl值为临近的6个位置的sl/bl值的最大值减3.

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