第7章材质应用与实例

第7章材质应用与实例分析孟庆轩材质按照复杂度可以分为以下三种：基本材质：是指只具有光学特性，它包括“漫反射”、“环境色”、“高光反射”、“光泽度”、“柔化”，这种材质占用时间和内存少，但没有贴图特性。基本贴图材质：是指在“贴图”参数中用于指定的使用基本贴图方式的材质。复合材质：适用于同一模型贴附不同材质的情况。比如：“多维/子对象”材质、“双面”材质、“混合”材质等。1、基本材质“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，因此在3dsmax中，“标准”材质用于模拟对象表面的反射属性，可以为对象提供单一均匀的表面颜色效果。1)明暗器基本参数：主要用来调整模型明暗效果。明暗器共分为8种不同的阴影类型和4种不同的渲染类型。其中渲染类型包括：线框：以网格线框的方式来渲染对象，它只能表现出对象的线架结构，对于线框的粗细，可通过“扩展参数”中的“线框”项目来调节。双面：将对象法线相反的一面也进行渲染，适用于敞开面的对象。（注：使用双面材质可使渲染变慢）面贴面：将材质指定给造型的全部面，如果含有贴图的材质，在没有指定贴图坐标的情况下，贴图会均匀地分布在对象的每一个表面上。面状：将对象的每个表面以平面化进行渲染。（它提供更细致级别的渲染方式，渲染速度极慢，如没有特殊要求不要使用该方式）各向异性：适用于椭圆形表面，多用于毛发、玻璃和磨沙金属模型的制作。Blinn：以光滑的形式进行表面渲染，易表现冷色坚硬的材质。金属：专用于金属材质的制作，可提供金属的强烈反光效果。多层：适用于比各向异性更复杂的高光Oren-Nayar-Blinn：适用于无光表面（如纤维或赤土）Phong：适用于具有强度很高的、圆形高光的表面Strauss：适用于金属和非金属表面。Strauss明暗器的界面比其它明暗器的简单。半透明明暗器：用来设置半透明的效果，例如窗帘、电影银幕、霜或毛玻璃等。（1）各向异性：通过调节两个垂直正交方向上可见高光之间的差额，从而实现一种“重折光”的高光效果。多用于表现毛发、玻璃和被擦拭过的金属等模型效果。各主要参数含义：环境光：控制对象表面阴影区的颜色。（一般由场景的日光或灯光所影响。）漫反射：控制对象表面过渡区的颜色。（提供对象最主要的色彩。）高光反射：控制对象表面高光区的颜色。（如果高光很强会在物体表面形成亮区）自发光:使材质具备自发光效果,常用于制作灯泡、太阳光等光源对象。100%的发光度使阴影色失效，并且不受其他对象的投影及灯光影响。不透明度：设置材质的不透明度（百分比），默认值为100，即不透明材质。降低值使透明度增加，值为0时变为完全透明材质。漫反射级别：控制漫反射的亮度。高光级别：设置高光强度。光泽度：设置高光的范围。值越高，高光范围越小。各向异性：控制高光的形状。值为0时，形状呈椭圆形；值为100时，形状变为极窄条形。方向：用来改变高光部分的方向，范围为0-9999.（2）Blinn参数由于加入了“柔光”参数，因此适合表现冷色坚硬的材质。“柔光”参数：对高光区的反光进行柔化处理，使之变得模糊、柔和。其值越大，高光就越柔和。（范围0-1）其他参数同各向异性。（3）“金属”参数这是一种比较特殊的渲染方式，专用于金属材质的制作，它可以提供金属所需的强烈反光。其主要参数同Blinn参数。（4）半透明明暗器“半透明明暗器”与Blinn类似，最大区别在于可以设置半透明的效果。光线可以穿透这些半透明效果的对象，并在穿过对象内部时发生离散，因此经常被用来模拟薄对象（窗帘、银幕、毛玻璃等）。该类型的绝大多参数同Blinn，特有的是“半透明颜色”和“过滤颜色”“半透明颜色”：该颜色是设置离散光线穿过对象时所呈现的颜色。“过滤颜色”：用于设置穿透材质光线的颜色。标准材质——实例金、银、玉金：明暗器基本参数：金属环境光：000漫反射：2551700自发光：20高光级别：35光泽度：85贴图：反射——衰减银：明暗器基本参数：金属环境光：000漫反射：215215215自发光：20高光级别：35光泽度：85贴图：反射——衰减玉：明暗器基本参数：半透明明暗器环境光：3012055漫反射：3012055

高光级别：170光泽度：80半透明颜色：010030贴图：反射——衰减陶瓷：明暗器基本参数：phong漫反射：位图高光反射：255255255自发光：25高光级别：81光泽度：88贴图：反射（数量：30）——位图——模糊偏移：0.2镜子：明暗器基本参数：Blinn环境光：201207255漫反射：高光反射：201207255光泽度：0贴图：反射——平面镜——应用于带ID的面玻璃：明暗器基本参数：半透明明暗器环境光：000漫反射：274029高光反射：255255255自发光：8224高光级别：175光泽度：91取消“内表面高光反射”半透明颜色：506743过滤颜色：255255255贴图：光泽度——衰减——添加点（成45度直线）2、基本贴图材质虽然通过基本材质参数可以制作各种基本材质，但是对于复杂的材质效果就需要使用基本贴图材质。“基本贴图材质”可以将外部的图片赋给材质的各个参数，从而使模型外观变得更加丰富多彩。主要参数包括：环境光、漫反射颜色、高光颜色、不透明度、凹凸、反射和折射（书上164页）物体的固有色称为漫反射色，它决定着物体表面的颜色和纹理。因此材质编辑器中【漫反射色】贴图通道就是用来表现材质纹理效果的。多数物体在创建初期就已经拥有了默认的贴图坐标，当默认的贴图坐标不能满足要求时，可以通过添加特定的贴图坐标修改命令来进行二次修改。【UVW贴图】命令用于对物体表面指定贴图坐标，以确定材质如何投射到物体的表面。当为物体施加了该贴图坐标后，它便会自动覆盖以前指定的坐标，包括建立时的默认贴图坐标。

1．平面贴图方式

平面贴图方式是将贴图沿平面映射到物体表面，这种贴图方式适用于平面物体的贴图需求，可以任意贴图的大小和比例。

平面贴图方式原理修改平铺次数选择平面物体进行贴图2．圆柱贴图方式

圆柱贴图方式是将贴图沿圆柱侧面映射到物体表面，适用于圆柱类物体的贴图需求。

为圆柱体进行贴图圆柱贴图方式原理3．方体贴图方式

方体贴图方式是按6个垂直空间平面将贴图分别镜射到物体表面，如图7-35所示，适用于为立方体类的物体贴图需求。方体贴图方式原理选择台基进行方体贴图4．球形贴图方式

球形贴图方式是将贴图沿球体内表面映射到物体表面，如图7-39所示，适用于为球体或类球体物体的贴图需求。

为顶蓬物体进行球形贴图球形贴图方式原理大理石：明暗器基本参数：Blinn环境光：9710081漫反射：贴图高光级别：32光泽度：38复合材质——多维子对象“多维子对象”材质可以将多个材质组合为一种复合材质，分别赋予一个物体的不同子物体。实例：轮胎复合材质——混合材质混合材质是将两种贴图混合在一起，通过混合数量值可以调节混合的程度。（书上170——171页）材质实例——玻璃材质书上171——178：凹凸材质、棋盘格材质、平面镜反射材质、光线跟踪玻璃效果不是只调节透明度那么简单，它还包含了折射以及表面反射等属性，另外玻璃还具有不同的过渡色效果，这些都是增强玻璃真实感的重要手段。书上171——178：凹凸材质、棋盘格材质、平面镜反射材质、光线跟踪1．凹凸材质

凹凸材质原理是通过图像的明暗强度来影响材质表面的光滑程度，从而产生凹凸的表面效果，白色图像产生凸起，黑色图像产生凹陷，中间色产生过渡，这是模拟凹凸质感常用的方法，常用于制作砖墙及石板路面。这种制作方法的优点是渲染速度快，但凹凸部分不会产生阴影的投影效果，在物体的边界上也看不到真正的凹凸，因此比较适合制作表面为浅凹凸的效果。

为棋盘面制作凹凸材质效果2．木纹材质

通过在【漫反射颜色】贴图通道中进行贴图处理，来制作棋盘格边框的木纹效果，要重点注意的细节是表现出木纹的高光效果。

木纹材质的渲染效果3．环境反射材质

通过使用【反射/折射】贴图方式来产生表面反射和折射效果，将它指定给【反射】贴图通道时可产生曲面反射效果；将它指定给【折射】贴图通道时可产生曲面折射效果。环境反射材质效果4．棋盘格材质

利用【棋盘格】贴图可以产生两色方格交错的图案，也可以用两个交错方格指定不同的贴图，因此通过棋盘格贴图间的嵌套，可以产生多样的方格图案效果，常用于制作一些格状、板块状的纹理。

棋盘格材质设置