第四章材質(zhì)與燈光

第四章材質(zhì)與燈光第1頁，共69頁，2023年，2月20日，星期三4.1材質(zhì)編輯器簡介在3dsMax中材質(zhì)與貼圖的建立和編輯都是通過“材質(zhì)編輯器”來完成的，并且通過最后的渲染把它們表現(xiàn)出來，使物體表面顯示出不同的質(zhì)地、色彩和紋理。第2頁，共69頁，2023年，2月20日，星期三4.1材質(zhì)編輯器簡介“材質(zhì)編輯器”的對(duì)話框是浮動(dòng)的，可以將它拖拽到屏幕的任何位置。第3頁，共69頁，2023年，2月20日，星期三4.1材質(zhì)編輯器簡介“材質(zhì)編輯器”可分為兩大部分：1、上部分為固定不變的，包括示例顯示、材質(zhì)效果和垂直的工具列與水平的工具行一系列功能按鈕，名稱欄中顯示當(dāng)前材質(zhì)名稱。第4頁，共69頁，2023年，2月20日，星期三4.1材質(zhì)編輯器簡介2、下半部分為可變區(qū)，從“模板”卷欄開始包括各種參數(shù)卷展欄。第5頁，共69頁，2023年，2月20日，星期三4.1.1示例窗在材質(zhì)編輯器上方區(qū)域?yàn)槭纠?，在示例窗中可以預(yù)覽材質(zhì)和貼圖。第6頁，共69頁，2023年，2月20日，星期三4.1.1示例窗可以使用“材質(zhì)編輯器”的控制器改變材質(zhì)，并將它賦予場景中的物體。最簡單的賦予物體的方法就是用鼠標(biāo)將材質(zhì)直接拖拽到視窗中的物體上。第7頁，共69頁，2023年，2月20日，星期三4.1.2工具欄“樣品類型”：可選擇樣品為球體、圓柱或立方體；“背部光源”：按下此按鈕可在樣品的背后設(shè)置一個(gè)光源，啟用“背光”將背光添加到活動(dòng)示例窗里?！氨尘啊保涸跇悠返谋澈箫@示方格底紋，用背景將多顏色的方格背景添加到活動(dòng)示例窗中。第8頁，共69頁，2023年，2月20日，星期三4.1.2工具欄“UV向平鋪數(shù)量”：可選擇2*2、3*3、4*4。這些按鈕指定在事例對(duì)象的曲面上圖案重復(fù)的次數(shù)。由于貼圖是圍繞示例球以球形方式設(shè)置貼圖，因此平鋪重復(fù)將覆蓋球體的整個(gè)曲面。第9頁，共69頁，2023年，2月20日，星期三4.1.2工具欄“視頻顏色檢查”：用于檢查示例對(duì)象上的材質(zhì)顏色是否超過安全NTSC或PAL閥值?！皠?chuàng)建材質(zhì)預(yù)覽”：點(diǎn)擊按鈕可有三個(gè)按鈕，為“生成預(yù)覽”、“播放預(yù)覽”、“保存預(yù)覽”按鈕，可用于在示例窗中預(yù)覽動(dòng)畫貼圖在對(duì)象上的效果。第10頁，共69頁，2023年，2月20日，星期三4.1.2工具欄“材質(zhì)編輯器選項(xiàng)”：用來設(shè)置材質(zhì)編輯器的各項(xiàng)選項(xiàng)，可以幫助控制如何在示例窗中顯示材質(zhì)和貼圖，單擊按鈕可以彈出如圖對(duì)話框第11頁，共69頁，2023年，2月20日，星期三4.1.2工具欄“按材質(zhì)選擇”：使用“按材質(zhì)選擇”可以基于“材質(zhì)編輯器”中的活動(dòng)材質(zhì)選擇場景中的對(duì)象?！安馁|(zhì)/貼圖導(dǎo)航器”：是一個(gè)無模式對(duì)話框，可用通過材質(zhì)中貼圖的層次或復(fù)合材質(zhì)的層次快速導(dǎo)航。第12頁，共69頁，2023年，2月20日，星期三4.1.2工具欄“獲取材質(zhì)”：單擊此工具會(huì)彈出“材質(zhì)/貼圖瀏覽器”，也可通過“渲染”菜單下的“材質(zhì)/貼圖瀏覽器”打開。第13頁，共69頁，2023年，2月20日，星期三4.1.2工具欄工具欄中還有以下工具：“將材質(zhì)放入場景”、“將材質(zhì)指定給選定對(duì)象”、“重置貼圖/材質(zhì)為默認(rèn)設(shè)置”、“復(fù)制材質(zhì)”、“使唯一”、“入庫”、“材質(zhì)ID通道”、“在視圖中顯示貼圖”、“顯示最終結(jié)果”、“轉(zhuǎn)到父級(jí)”、“轉(zhuǎn)到下一個(gè)同級(jí)項(xiàng)”。第14頁，共69頁，2023年，2月20日，星期三4.1.3參數(shù)欄一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的材質(zhì)，在“材質(zhì)編輯器”中有多種屬性供用戶調(diào)節(jié)材質(zhì)屬性的參數(shù)。3dsMax的參數(shù)欄包括“明暗器基本參數(shù)”、“Blinn基本參數(shù)”、“擴(kuò)展參數(shù)”、“超級(jí)采樣”、“貼圖”、“動(dòng)力學(xué)屬性”、“DirectX管理器”、“MentalRay連接”等卷展欄。第15頁，共69頁，2023年，2月20日，星期三4.1.3參數(shù)欄1、“明暗器基本參數(shù)”：可調(diào)整標(biāo)準(zhǔn)材質(zhì)不同著色的采樣，包括“各項(xiàng)異性”、“Blinn”、“金屬”、“多層”、“Oren-Nayar-Blinn”、“Phong”、“Strauss”、“半透明”八種材質(zhì)類型。第16頁，共69頁，2023年，2月20日，星期三4.1.3參數(shù)欄2、“Blinn基本參數(shù)”：主要對(duì)材質(zhì)進(jìn)行顏色及高光參數(shù)調(diào)整。第17頁，共69頁，2023年，2月20日，星期三4.1.3參數(shù)欄3、“擴(kuò)展參數(shù)”：主要對(duì)材質(zhì)的高級(jí)透明、線框、反射暗淡參數(shù)進(jìn)行調(diào)整。第18頁，共69頁，2023年，2月20日，星期三4.1.3參數(shù)欄4、“超級(jí)采樣”：是屬于3dsMax中幾種抗鋸齒技術(shù)之一，一般建議在最終渲染時(shí)存在較大鋸齒時(shí)使用，如圖第19頁，共69頁，2023年，2月20日，星期三4.1.3參數(shù)欄5、“貼圖”：材質(zhì)表面都是通過貼圖產(chǎn)生的，使用時(shí)不僅可以像貼圖案一樣進(jìn)行簡單的紋理涂繪，還可以按照各種不同的材質(zhì)屬性進(jìn)行貼圖第20頁，共69頁，2023年，2月20日，星期三4.2材質(zhì)材質(zhì)和顏料一樣，利用它，可以使蘋果顯示為紅色，橘子顯示為橙色，可以為鉻合金添加光澤，為玻璃添加拋光。通過應(yīng)用貼圖，可用將圖像、圖案，甚至表面紋理添加至對(duì)象。材質(zhì)可使場景看起來更加真實(shí)。第21頁，共69頁，2023年，2月20日，星期三4.2.1材質(zhì)類型每種材質(zhì)都屬于一種類型。默認(rèn)類型為標(biāo)準(zhǔn)材質(zhì)，也是最常用的材質(zhì)類型。第22頁，共69頁，2023年，2月20日，星期三4.2.1材質(zhì)類型1、“DirectX明暗器材質(zhì)”：能夠使用DirectX明暗器為視圖中的對(duì)象著色。2、“Lnk'nPaint”：提供的是一種帶“勾邊”的均勻填色效果，主要用于制作卡通渲染效果。3、“Lightscape材質(zhì)”：支持導(dǎo)入數(shù)據(jù)以及從Lightscape產(chǎn)品導(dǎo)出數(shù)據(jù)。第23頁，共69頁，2023年，2月20日，星期三4.2.1材質(zhì)類型4、“變形器”：變形類型材質(zhì)常用來制作材質(zhì)的變化效果，它與變形編輯器一起工作。5、“標(biāo)準(zhǔn)”：標(biāo)準(zhǔn)材質(zhì)類型為表面建模提供了非常直觀的方式。用于設(shè)置組件顏色、光澤度和不透明度等屬性。在3dsMax中，標(biāo)準(zhǔn)材質(zhì)模擬表面的反射屬性。如果不使用貼圖，標(biāo)準(zhǔn)材質(zhì)會(huì)為對(duì)象提供單一、統(tǒng)一的顏色。第24頁，共69頁，2023年，2月20日，星期三4.2.1材質(zhì)類型6、“蟲漆”：通過將“蟲漆”材質(zhì)應(yīng)用到另一種材質(zhì)，將兩種材質(zhì)混合起來。7、“頂/底”：包含兩種材質(zhì)，一種用于向上的面，另一種用于向下的面。8、“多維/子對(duì)象”：可用于將多個(gè)子材質(zhì)應(yīng)用到單個(gè)對(duì)象的子對(duì)象。第25頁，共69頁，2023年，2月20日，星期三4.2.1材質(zhì)類型9、“高級(jí)照明覆蓋”：用于微調(diào)材質(zhì)在高級(jí)照明上的效果，包括光跟蹤和光能傳遞解決方案。計(jì)算高級(jí)照明時(shí)并不需要光能傳遞覆蓋設(shè)置，但使用它可以增強(qiáng)效果。10、“光線跟蹤”：支持和標(biāo)準(zhǔn)材質(zhì)同種類型的漫反射貼圖，同時(shí)還提供完全光線跟蹤反射和折射，以及其他效果（如熒光）。第26頁，共69頁，2023年，2月20日，星期三4.2.1材質(zhì)類型11、“合成”：原理是通過層級(jí)的方式進(jìn)行材質(zhì)疊加，以實(shí)現(xiàn)更加豐富的材質(zhì)效果。材質(zhì)的疊加順序是從上而下的，可以混合多達(dá)10種的材質(zhì)。12、“混合”：將兩種其他材質(zhì)混合在一起?？梢允褂谜谡只蚰撤N簡單的量控制。13、“建筑”：提供物理上精確的材質(zhì)。此材質(zhì)能與默認(rèn)的掃描線渲染器一起使用，也能和光能傳遞一起使用。第27頁，共69頁，2023年，2月20日，星期三4.2.1材質(zhì)類型14、“雙面”：包含兩種材質(zhì)，一種材質(zhì)用于對(duì)象的前面，另一種用于對(duì)象的背面。15、“無光/投影”：顯示環(huán)境，但接收陰影。這是一種特殊用途材料。效果類似于在電影攝制中使用隱藏。16、“殼”：包含的材料已渲染到紋理，以及紋理所基于的原始材質(zhì)。17、“卡通”：使用平面著色和“繪制的”邊框生成卡通效果。第28頁，共69頁，2023年，2月20日，星期三4.2.2著色類型標(biāo)準(zhǔn)材質(zhì)和光線跟蹤材質(zhì)都可用于指定著色類型。著色類型由“明暗器”進(jìn)行處理，可以提供曲面響應(yīng)燈光的方式?！癇linn”是其中最通用的明暗器。其他明暗器都具有特殊的用途，特別是與材質(zhì)如何創(chuàng)建高光有關(guān)。第29頁，共69頁，2023年，2月20日，星期三4.2.2著色類型1、“各向異性”：創(chuàng)建帶有非圓、“各項(xiàng)異性”高光的曲面。適用于對(duì)頭發(fā)、玻璃或金屬建模。第30頁，共69頁，2023年，2月20日，星期三4.2.2著色類型2、“Blinn”：創(chuàng)建帶有一些發(fā)光度的平滑曲面。與“Phong”明暗器具有相同的功能，但它在數(shù)學(xué)上更精確。這是一種通用的明暗器。第31頁，共69頁，2023年，2月20日，星期三4.2.2著色類型3、“金屬”：創(chuàng)建有光澤的金屬效果。第32頁，共69頁，2023年，2月20日，星期三4.2.2著色類型4、“多層”：通過層級(jí)兩個(gè)各向異性高光，創(chuàng)建比各向異性更復(fù)雜的高光，不可用于光線跟蹤材質(zhì)。第33頁，共69頁，2023年，2月20日，星期三4.2.2著色類型5、“Oren-Nayar-Blinn”：創(chuàng)建平滑的無光曲面，它可為對(duì)象提供多孔而非塑料的外觀，適用于像皮膚一樣的表面，類似于“Blinn”。第34頁，共69頁，2023年，2月20日，星期三4.2.2著色類型6、“Phong”：創(chuàng)建帶有一些發(fā)光度的平滑曲面。與Blinn類似，但是也不處理高光（特別是掠射高光）。第35頁，共69頁，2023年，2月20日，星期三4.2.2著色類型7、“Strauss”：適用于金屬?？捎糜诳刂撇馁|(zhì)呈現(xiàn)金屬特性的程度，不可用于光線跟蹤材質(zhì)。第36頁，共69頁，2023年，2月20日，星期三4.2.2著色類型8、“半透明”：半透明明暗類似于Blinn明暗，但是其害可用于指定半透明度，在此光線將在穿過材質(zhì)時(shí)散射?？梢允褂冒胪该鱽砟M被霜覆蓋的或者被侵蝕的玻璃，不可用于光線跟蹤材質(zhì)。第37頁，共69頁，2023年，2月20日，星期三4.2.3獲取材質(zhì)通過單擊材質(zhì)編輯器工具欄的“獲取材質(zhì)”按鈕會(huì)彈出“材質(zhì)/貼圖瀏覽器”，可以從其他來源獲取一個(gè)新的已存在的材質(zhì)，雙擊列表重點(diǎn)材質(zhì)類型（不是貼圖類型），或者將材質(zhì)拖到示例窗中。第38頁，共69頁，2023年，2月20日，星期三4.2.3獲取材質(zhì)1、獲取新材質(zhì)在“瀏覽自”區(qū)域中選擇“新建”，可選擇一種新的材質(zhì)貼圖類型。第39頁，共69頁，2023年，2月20日，星期三4.2.3獲取材質(zhì)2、從選定的對(duì)象上獲取材質(zhì)在“瀏覽自”區(qū)域中選擇“選定對(duì)象”，然后從清單中選取當(dāng)前選定對(duì)象使用的材質(zhì)。3、從場景中獲取材質(zhì)在“瀏覽自”區(qū)域選擇“場景”即可顯示所有場景中使用的材質(zhì)，從中選取一種需要的材質(zhì)。第40頁，共69頁，2023年，2月20日，星期三4.2.3獲取材質(zhì)4、從材質(zhì)庫中獲取材質(zhì)在“瀏覽自”區(qū)域選擇“材質(zhì)庫”，然后從顯示的材質(zhì)單中選取一種材質(zhì)。5、從材質(zhì)上拾取材質(zhì)可以通過“材質(zhì)編輯器”按鈕來實(shí)現(xiàn)從場景中對(duì)象獲取材質(zhì)，獲取的材質(zhì)將會(huì)放入材質(zhì)編輯器中。第41頁，共69頁，2023年，2月20日，星期三4.2.4保存和刪除材質(zhì)可以在材質(zhì)編輯器中將材質(zhì)保存到“材質(zhì)/貼圖瀏覽器”中的一個(gè)庫文件中。1、在“材質(zhì)編輯器”的工具欄中，激活一個(gè)已經(jīng)編輯好的材質(zhì)球示例窗，單擊可以將編輯好的材質(zhì)放入材質(zhì)庫中。2、直接用鼠標(biāo)從示例窗中將材質(zhì)拖到“材質(zhì)/貼圖瀏覽器”中。第42頁，共69頁，2023年，2月20日，星期三4.2.4保存和刪除材質(zhì)也可以將存入的材質(zhì)從庫中刪除，一次可刪除一個(gè)或者全部刪除，從而控制“材質(zhì)/貼圖瀏覽器”中材質(zhì)清單上的材質(zhì)球。選擇材質(zhì)庫中的一個(gè)對(duì)象，單擊從庫中刪除單個(gè)材質(zhì)或貼圖。第43頁，共69頁，2023年，2月20日，星期三4.2.5賦予材質(zhì)要在場景中使用材質(zhì)，我們必須將材質(zhì)賦予場景中的對(duì)象。單擊“材質(zhì)編輯器”按鈕，在彈出的“材質(zhì)編輯器”中選擇一個(gè)示例框，編輯適當(dāng)?shù)牟馁|(zhì)，然后單擊“將材質(zhì)指定給選定對(duì)象”，就已經(jīng)給場景中的物體賦予了選中的材質(zhì)。也可以直接拖動(dòng)材質(zhì)到物體上，也能夠賦予給它材質(zhì)。第44頁，共69頁，2023年，2月20日，星期三4.3貼圖貼圖是一種將圖片信息（材質(zhì)）投影到曲面的方法。這種方法很像使用包裝紙包裹禮品，不同的是它使用修改器將圖案以數(shù)學(xué)方法投影到曲面，而不是簡單地捆在曲面上。第45頁，共69頁，2023年，2月20日，星期三4.3貼圖使用貼圖通常是為了改善材質(zhì)的外觀和真實(shí)感。也可以使用貼圖創(chuàng)建環(huán)境或者創(chuàng)建燈光投射，貼圖可以模擬紋理、反射、折射以及其他的一些效果。與材質(zhì)一起使用，貼圖將為對(duì)象幾何體添加一些細(xì)節(jié)而不會(huì)增加它的復(fù)雜程度。第46頁，共69頁，2023年，2月20日，星期三4.3.12D貼圖2D貼圖是二維圖像，它們通常貼圖到幾何對(duì)象的表面，或用作環(huán)境貼圖來為場景創(chuàng)建背景，最簡單的2D貼圖是位圖，其他種類的2D貼圖按程序生成。第47頁，共69頁，2023年，2月20日，星期三4.3.12D貼圖1、“位圖”：圖像可以保存為像素陣列，如.tag，.bmp等，或動(dòng)畫文件如*.avi、*.mov等。3dsMax支持的任何一種位圖（或動(dòng)畫）文件類型都可用作材質(zhì)中的位圖。第48頁，共69頁，2023年，2月20日，星期三4.3.12D貼圖2、“方格”：方格貼圖將兩色的棋盤圖案應(yīng)用于材質(zhì)。默認(rèn)方格貼圖是黑白方塊圖案。組件方格既可以是顏色，也可以是貼圖。第49頁，共69頁，2023年，2月20日，星期三4.3.12D貼圖3、“combustion”：與AutodeskCombustion產(chǎn)品配合使用。可以在位圖或?qū)ο笊现苯永L制并且在“材質(zhì)編輯器”和視圖中可以看到效果更新。該貼圖可用包括其他Combustion效果。繪制并且可以將其他效果設(shè)置為動(dòng)畫。第50頁，共69頁，2023年，2月20日，星期三4.3.12D貼圖4、“漸變”：是從一種顏色到另一種顏色進(jìn)行著色。為漸變指定兩種或三種顏色，3dsMax將自動(dòng)插補(bǔ)中間值。第51頁，共69頁，2023年，2月20日，星期三4.3.12D貼圖5、“漸變坡度”：是與“漸變”貼圖相似的2D貼圖。它從一種顏色到另一種進(jìn)行著色。在這個(gè)貼圖中，可以為漸變指定任何數(shù)量的顏色或貼圖。它有許多用于高度自定義漸變的控件。幾乎任何“漸變坡度”參數(shù)都可以設(shè)置動(dòng)畫。第52頁，共69頁，2023年，2月20日，星期三4.3.12D貼圖6、“漩渦”：創(chuàng)建兩種顏色或貼圖的漩渦圖案，它生成的圖案類似于兩種口味冰淇淋的外觀。如同其他雙色貼圖一樣，任何一種顏色都可用其他貼圖替換。第53頁，共69頁，2023年，2月20日，星期三4.3.12D貼圖7、“平鋪”：使用顏色或材質(zhì)貼圖創(chuàng)建磚或其他平鋪材質(zhì)。通常包括已定義的建筑磚圖案，也可以自定義圖案。第54頁，共69頁，2023年，2月20日，星期三4.3.23D貼圖3D貼圖是根據(jù)程序以三維方式生成的圖案。例如“大理石”擁有通過指定幾何體生成的紋理。如果將指定紋理的大理石對(duì)象切除一部分，那么切除部分的紋理與對(duì)象其他部分的紋理相一致。第55頁，共69頁，2023年，2月20日，星期三4.3.23D貼圖1、“細(xì)胞”：生成用于各種視覺效果的細(xì)胞圖案，包括馬賽克平鋪、鵝卵石表面和海洋表面。2、“凹痕”：在曲面上生成三維凸凹。3、“大理石”：使用兩個(gè)顯示顏色和第三個(gè)中間色模擬大理石的紋理。第56頁，共69頁，2023年，2月20日，星期三4.3.23D貼圖4、“衰減”：基于幾何體曲面上法線的角度衰減生成從白色到黑色的值。在創(chuàng)建不透明的衰減效果時(shí)，衰減貼圖提供了更強(qiáng)的靈活性。其他效果包括“陰影/燈光”、“距離混合”和Fresnel。第57頁，共69頁，2023年，2月20日，星期三4.3.23D貼圖5、“噪波”：是三維形式的湍流圖案。與2D形式的棋盤一樣，其基于兩種顏色，每一種顏色都可以設(shè)置貼圖。6、“粒子年齡”：基于粒子的壽命更改粒子的顏色（或貼圖）。7、“粒子運(yùn)動(dòng)模糊”：基于粒子的移動(dòng)速率更改其前端和尾部的不透明度。第58頁，共69頁，2023年，2月20日，星期三4.3.23D貼圖8、“Perlin大理石”：帶有湍流圖案的備用程序大理石貼圖。9、“行星”：模擬空間角度的行星輪廓。10、“煙霧”：生成基于分形的湍流圖案，以模擬一束光的煙霧效果或其他云霧狀流動(dòng)貼圖效果。第59頁，共69頁，2023年，2月20日，星期三4.3.23D貼圖11、“斑點(diǎn)”：生成帶有斑點(diǎn)的曲面，用于創(chuàng)建可以模擬花崗石和類似材質(zhì)的帶有圖案的曲面。12、“潑濺”：生成類似于潑墨畫的分形圖案。13、“灰泥”：生成類似于灰泥的分形圖案。第60頁，共69頁，2023年，2月20日，星期三4.3.23D貼圖14、“波浪”：是一種生成水花或波紋效果的3D貼圖。它生成一定數(shù)量的球形波浪中心并將它們隨機(jī)分布到球體上。15、“木材”：是3D程序貼圖，此貼圖將整個(gè)對(duì)象體積渲染成波浪紋圖案?？梢钥刂萍y理的方向、粗細(xì)和復(fù)雜度。主要把木材用作漫反射顏色貼圖，將指定給“木材”的兩種顏色進(jìn)行混合使其形成紋理圖案。第61頁，共69頁，2023年，2月20日，星期三4.4材質(zhì)表現(xiàn)的應(yīng)用之前的都是基礎(chǔ)的操作，那么，材質(zhì)是怎么樣來設(shè)定的呢？我們的調(diào)制標(biāo)準(zhǔn)就是：以現(xiàn)實(shí)世界中的物體為依據(jù)，真實(shí)地表現(xiàn)出物體材質(zhì)的屬性。第62頁，共69頁，2023年，2月20日，星期三4.4