3DSMAX材质与贴图

第11章材质与贴图（时间：2次课，4学时）第11章材质与贴图材质是三维世界的一个重要概念，是对现实世界中各种材料视觉效果的模拟，这些视觉效果包含颜色、感光特性、反射、折射、透明度、表面粗糙程度以及纹理等。在3dsMax中创建一个模型，其本身不具备任何表面特征，但通过材质自身的参数控制可以模拟现实世界中的种种视觉效果。本章主要讲解材质编辑器、基本材质贴图的设置，希望通过本章的学习能让读者学会使用编辑器，了解材质制作的流程，充分认识材质与贴图的联系以及重要性。第11章材质与贴图11.1材质概述11.2材质编辑器与材质/贴图浏览器11.3标准材质11.4复合材质11.5贴图的类型11.6上机实践11.7思考与练习材质概述材质主要用于描述对象如何反射和传播光线，材质中的贴图主要用于模拟对象质地、提供纹理图案、反射、折射等其他效果(贴图还可用于环境和灯光投影)。依靠各种类型的贴图，可以创作出千变万化的材质。材质编辑器与材质/贴图浏览器材质编辑器与材质/贴图浏览器是材质设置中两个主要部分，材质编辑器提供创建和编辑材质及贴图的功能，而材质/贴图浏览器则用于选择材质、贴图或明暗器。材质编辑器从整体上看，材质编辑器可以分为菜单栏、材质示例窗、工具按钮(又分为工具栏和工具列)和参数控制区4部分，如图11.1所示。下面将分别对这4部分进行介绍。1.菜单栏菜单栏位于材质编辑器的顶端，包含【材质】、【导航】、【选项】和【工具】4项菜单，如图11.2所示。这些菜单命令与材质编辑器中的图标按钮作用相同。材质编辑器材质编辑器材质编辑器材质编辑器材质编辑器4.参数控制区在材质编辑器下部是它的参数控制区，根据材质类型的不同以及贴图类型的不同，其内容也不同。一般的参数控制包括多个项目，分别放置在各自的控制面板上，通过伸缩条展开或收起，如果超出了材质编辑器的长度可以通过手形指针进行上下滑动，与命令面板中的用法相同。材质/贴图浏览器标准材质标准材质是默认的通用材质，在现实生活中，对象的外观取决于它的反射光线，在3dsMax中，标准材质用来模拟对象表面的反射属性，在不使用贴图的情况下，标准材质为对象提供了单一均匀的表面颜色效果。标准材质的界面分为【明暗器基本参数】、【基本参数】、【扩展参数】、【超级采样】、【贴图】、【动力学属性】、【DirectX管理器】和【mentalray连接】卷展栏，通过单击顶部的项目条可以收起或展开对应的参数面板，鼠标指针呈手形时可以进行上下滑动，右侧还有一个细的滑块可以进行面板的上下滑动，具体用法和修改命令面板相同。【明暗器基本参数】卷展栏【明暗器基本参数】卷展栏【明暗器基本参数】卷展栏【明暗器基本参数】卷展栏【明暗器基本参数】卷展栏2.BlinnBlinn高光点周围的光晕是旋转混合的，背光处的反光点形状为圆形，清晰可见，如增大柔化参数值，Blinn的反光点将保持尖锐的形态，从色调上来看，Blinn趋于冷色。【Blinn基本参数】卷展栏如图11.14所示。使用【柔化】微调框可以对高光区的反光作柔化处理，使它变得模糊、柔和。如果材质反光度值很低，反光强度值很高，这种尖锐的反光往往在背光处产生锐利的界线，增加【柔化】值可以很好地进行修饰。3.金属这是一种比较特殊的渲染方式，专用于金属材质的制作，可以提供金属所需的强烈反光。它取消了高光反射色彩的调节，反光点的色彩仅依据于漫反射色彩和灯光的色彩，【金属基本参数】卷展栏如图11.15所示。【明暗器基本参数】卷展栏【明暗器基本参数】卷展栏【明暗器基本参数】卷展栏5.Oren-Nayar-BlinnOren-Nayar-Blinn渲染属性是Blinn的一个特殊变量形式。通过它附加的【漫反射级别】和【粗糙度】设置，可以实现物质材质的效果。这种渲染属性常用来表现织物、陶制品等不光滑粗糙对象的表面，【Oren-Nayar-Blinn基本参数】卷展栏如图11.17所示。6.PhongPhong高光点周围的光晕是发散混合的，背光处Phong的反光点为梭形，影响周围的区域较大。如果增大【柔化】参数值，Phong的反光点趋向于均匀柔和的反光，从色调上看，Phong趋于暖色，将表现暖色柔和的材质，常用于塑性材质，可以精确地反映出凹凸、不透明、反光、高光和反射贴图效果。【Phong基本参数】卷展栏如图11.18所示。【明暗器基本参数】卷展栏【明暗器基本参数】卷展栏【明暗器基本参数】卷展栏【基本参数】卷展栏基本参数主要用于指定对象贴图，设置材质的颜色、反光度、透明度等基本属性。选择不同的类型，【基本参数】卷展栏中就会显示出相应的控制参数。【扩展参数】卷展栏【扩展参数】卷展栏2.【线框】选项组在该选项组中可以设置线框的特性。在【大小】微调框中设置线框的粗细，有【像素】和【单位】两种单位可供选择，如果选中【像素】单选按钮，对象运动时与镜头距离的变化不会影响网格线的尺寸，否则会发生改变。3.【反射暗淡】选项组该组中的选项可使阴影中的反射贴图显得暗淡。【贴图】卷展栏【贴图】卷展栏包含每个贴图类型的按钮。单击该按钮可以打开材质/贴图浏览器对话框，但现在只能选择贴图，这里提供了30多种贴图类型，都可以用在不同的贴图方式上。当选择一个贴图类型后，会自动进入其贴图设置层级中，以便进行相应的参数设置，单击按钮可以返回到贴图方式设置层级，这时该按钮上会出现贴图类型的名称，左侧复选框被选中，表示当前该贴图方式处于活动状态；如果左侧复选框未被选中，会关闭该贴图方式的影响。【数量】文本框决定该贴图影响材质的数量，使用完全强度的百分比表示。例如，处在100%的漫反射贴图是完全不透光的，会遮住基础材质。设置为50%时，它为半透明，将显示基础材质(漫反射，环境光和其他无贴图的材质颜色)。【贴图】卷展栏如图11.23所示。【贴图】卷展栏【贴图】卷展栏2.漫反射颜色主要用于表现材质的纹理效果，当值为100%时，会完全覆盖漫反射的颜色，。3.高光颜色高光颜色贴图是在对象的高光处显示出贴图效果，它的其他效果与【漫反射】相同，仅显示在高光区中，对于金属材质，它会自动关闭，因为在金属的高光区不会出现图像。这是一种不常用的贴图方式，常用于一些非自然材质的表现，与【高光级别】或【光泽度】贴图不同的是，它只改变颜色，而不改变高光区的强度和面积。【贴图】卷展栏【贴图】卷展栏6.反射反射贴图是很重要的一种贴图方式，要想制作出光洁亮丽的质感，必须要熟练掌握反射贴图的使用。在3dsMax中有3种不同的方式制作反射效果。基础贴图反射：指定一张位图或程序贴图作为反射贴图。自动反射：自动反射方式根本不使用贴图，它的工作原理是由对象的中央向周围观察，并将看到的部分贴到表面上。具体方式有两种，即【反射/折射】贴图方式和【光线跟踪】贴图方式。平面镜像反射：使用【镜面反射】贴图类型作为反射贴图。这是一种专门模拟镜面反射效果的贴图类型。【贴图】卷展栏7.折射折射贴图用于模拟空气和水等介质的折射效果，使对象表面产生对周围景物的映象。但与反射贴图所不同的是，它所表现的是透过对象所看到的效果。折射贴图与反射贴图一样，锁定视角而不是对象，不需要指定贴图坐标，当对象移动或旋转时，折射贴图效果不会受到影响。具体的折射效果还受折射率的控制，在【扩展参数】面板中【折射率】控制材质折射透射光线的严重程度，值为l时代表真空(空气)的折射率，不产生折射效果；大于l时为凸起的折射效果，多用于表现玻璃；小于1时为凹陷的折射效果，对象沿其边界进行反射(如水底的气泡效果)。默认设置为1.5(标准的玻璃折射率)。不同参数的折射率效果如图11.27所示。【贴图】卷展栏复合材质简介复合材质是指将两个或多个子材质组合在一起。不同类型的复合材质介绍如下。【混合】：将两种材质通过像素颜色混合的方式混合在一起，与混合贴图一样。【合成】：通过将颜色相加、相减或不透明混合，可以将多达10种的材质混合起来。【双面】：为对象内外表面分别指定两种不同的材质，一种为法线向外；另一种为法线向内。【变形器】：变形器材质使用【变形器】修改器来管理多种材质。【多维/子对象】：可用于将多个材质指定给同一对象。存储两个或多个子材质时，这些子材质可以通过使用【网络选择】修改器在子对象级别进行分配。还可以通过使用【材质】修改器将子材质指定给整个对象。【虫漆】：将一种材质叠加在另一种材质上。【顶/底】：存储两种材质。一种材质渲染在对象的顶表面；另一种材质渲染在对象的底表面，具体取决于面法线向上还是向下。混合材质混合材质是指在曲面的单个面上将两种材质进行混合。可通过设置【混合量】参数来控制材质的混合程度，该参数可以用来绘制材质变形功能曲线，