第九章 材质编辑器

第九章材质编辑器第一页，共六十页，编辑于2023年，星期四通过本章的学习，能够掌握如下内容：

描述材质编辑器布局；

根据自己的需要调整材质编辑器的设置；

给场景对象应用材质编辑器；

创建基本的材质，并将它应用于场景中的对象；

从场景材质中创建材质库；

从材质库中取出材质；

给材质重命名；

从场景中取材质调整设置；

使用Material/Map浏览器浏览复杂的材质。第二页，共六十页，编辑于2023年，星期四材质编辑器的使用

材质编辑器的对话框是浮动的，可将其拖拽到屏幕的任意位置，这样便于观看场景中材质赋予对象的结果。按钮即可进入材质编辑器对话框或按键盘上的M键第三页，共六十页，编辑于2023年，星期四材质编辑器其分为两大部分：

·上部分为固定不变区，包括示例显示、材质效果和垂直的工具列与水平的工具行一系列功能按钮。名称栏中显示当前材质名称第四页，共六十页，编辑于2023年，星期四下半部分为可变区，从BasicParameters卷展栏开始包括各种参数卷展栏第五页，共六十页，编辑于2023年，星期四材质编辑器的界面介绍

·示例窗在材质编辑器上方区域为示例窗在缺省状态下示例显示为球体，每个窗口显示一个材质。可以使用材质编辑器的控制器改变材质，并将它赋予场景的物体。最简单的赋材质的方法就是用鼠标将材质直接拖拽到视窗中的物体上。第六页，共六十页，编辑于2023年，星期四单击一个示例框可以激活它，被击活的示例窗被一个白框包围着。在选定的示例窗内单击鼠标右键，弹出显示属性菜单。在菜单中选择排放方式，在示例窗内显示6个，15个或24个示例框。Magnify放大选项，可以将选定的示例框放置在一个独立浮动的窗口中第七页，共六十页，编辑于2023年，星期四·工具栏

SampleType（样品类型），可选择样品为球体、圆柱或立方体。

BackLight（背部光源），按下此按钮可在样品的背后设置一个光源。

Background（背景），在样品的背后显示方格底纹。

SampleUVTiling（UV向平辅数量），可选择2×2、3×3、4×4。

VideoColorCheck（视频颜色检查），可检查样品上材质的瘢是否超出NTSC或PAL制式的颜色范围。

MakePreview（创建材质预览），主要是观看材质的动画效果第八页，共六十页，编辑于2023年，星期四

Material/MapNavigation（材质导航器）。

SelectbyMaterial（由材质选取）。

当你想将设计好的材质赋予场景的多个对象时，不必到场景中一一选取。当将财质赋予第一个对象后，此按钮被击活，单击此按钮就会弹出选择对话框，然后选取对象名称，逐予材质。第九页，共六十页，编辑于2023年，星期四·材质/贴图浏览器

Material/MapBrowser对话框。单击工具栏中与材质相关的按钮或在参数栏中单击材质类型或赋予贴图时，都会弹出此对话框。这一对话框有两个形式，当单击工具栏右下角的Type按钮时，显示材质类型对话框如图

在以上对话框中指定一种材质的最基本类型，共有10种不同类型材质可供选择

第十页，共六十页，编辑于2023年，星期四另外，当你在材质编辑器中选择贴图时，Material/MapBrowser（材质/贴图浏览器）会显示如图

第十一页，共六十页，编辑于2023年，星期四单击按钮，将鼠标移至视图中点击要获取材质的对象。可将吸管获取的材质放入材质编辑器激活的示例框中。保存和删除材质

可以在材质编辑器中，将材质保存到材质/贴图浏览器中的一个库文件中。

1）在材质编辑器的工具栏中，单击PuttoLibrary放入库中。

2）直接用鼠标从示例框将材质拖到材质/贴图浏览器中。也可以将存入的材质从库中删除，一次可删除一个或全部删除。控制材质/贴图浏览器中材质清单上。

1）单击Deletefromlibrary从库中删除单个材质或贴图。

2）单击ClearMaterialLibrary（清除材质库）将删除库中包含的所有材质和贴图。第十二页，共六十页，编辑于2023年，星期四·参数栏调节材质属性的参数，3DStudioMAX7.0的参数栏包括七个卷展栏，如图第十三页，共六十页，编辑于2023年，星期四获取材质

1）通过单击材质编辑器工具栏中的GetMaterial（获取材质）可以从其它来源获取一个新的已存在的材质。

2）单击获取材质，会弹出材质／贴图浏览器。使用材质／贴图浏览器可以通过下面方式获取材质。

·获取新材质。在BrowseFrom区域中选择New，可选择一种新的材质贴图类型。

·从选定的对象上获取材质。在BrowseFrom区域中选择Selected，然后从清单中选取当前选定对象使用的材质。

·从场景中获取材质。在BrowseFrom区域选择Scene即可显示所有场景中使用的材质，从中选取一种需要的材质。

·从材质库中获取材质。在BrowseFrom区域选择MtlLibrary，然后从显示的材质清单中选取一种材质。在材质/贴图游览器中选择一种材质时，一个渲染的示例就会显示出材质的预览效果。双击选定的材质即可将它们放置到激活的示例窗内。第十四页，共六十页，编辑于2023年，星期四从对象上拾取材质

可以通过PickMaterialFromObject按钮来实现从场景中对象获取材质的操作。这种从物体上获取材质的方法多用于导入的其它文件格式的场景文件如*.3DS.*.PRJ.*.DXF等格式，因为要对这些格式的场景文件中的对象材质进行修改，就必须将它们原有的材质获取到3DStudioMAX7.0的材质编辑器中进行修改。第十五页，共六十页，编辑于2023年，星期四设定基本材质BsasicParameters在ShaderBasicParameters卷展栏中，另外有四个选项：Wire线框、2-Sided双面、FaceMap面状贴图、Faceted面状材质。通过对这四种选项的设置，可使同一材质实现不同的渲染效果。对于高度透明的三维对象如以单线条生成的面片物体，可以看到法线指向观察对象的表面后面的几何体。如果勾选了双面选项，3DStudioMAX将渲染那些对象不透明时被挡住的面，包括后部表面的高光。渲染双面材质比渲染正向的面要耗费更多时间。第十六页，共六十页，编辑于2023年，星期四在渲染器类型旁边有4个选项，它们分别是Wire、2-Sided、FaceMap和Faceted。下面我们简单解释一下这几个选项。

Wire（线框）：使对象作为线框对象渲染可以用Wire渲染制作线框效果，比如栅栏的防护网。

2-Sided（两面）：设置该选项后，3dsmax既渲染对象的前面也渲染对象的后面。2-Sided材质可用于模拟透明的塑料瓶，鱼网或网球拍细线。

Facted（面片）：该选项使对象产生不光滑的明暗效果。Faceted可用于制作加工过的钻石和其它的宝石或任何带有硬边的表面。

FaceMap（面贴图）：该选项将材质的贴图坐标设定在对象的每个面上。与下一章将要讨论的UVWMap编辑修改器中的FaceMap作用类似。第十七页，共六十页，编辑于2023年，星期四首先根据我们创建的对象要求在BasicParameters参数卷展栏Shading着色清单中，选择材质的着色类型，在3DStudioMAX7.0中有八种着色类型：Anisotropic、Blinn、Metal、Multi-Layer、Oren-Bayar-Blinn、Phong、Strauss每一种着色类型确定在渲染一种材质时着色的计算方式。这几种着色方式的选择取决于场景中所构建的角色需求。当你须要创建玻璃或塑料物体时，可选择Phong或Blinn着色方式，如果要使物体具有金属质感，则选择Metal着色方式。在完成着色类型的选择后，着色基本参数卷展栏下的卷展栏会自动切换为与着色方式相应的卷展栏。在这一卷展栏内可对材质部件颜色：漫反射颜色、反光、不透明度进行设置。

第十八页，共六十页，编辑于2023年，星期四3dsmax默认的是Blinn明暗器，但是可以通过明暗器列表来选择其它的明暗器，见图9.27。不同的明暗器有一些共同的选项，例如Ambient、Diffuse和Self-Illumination、Opacity以及SpecularHighlights等。每一个明暗器也都有自己的一套参数。

第十九页，共六十页，编辑于2023年，星期四基本材质使用三种颜色构成对象表面。

·AmbientColor（环境光颜色）：对象阴影处的颜色，它是环境光比直射光强时对象反射的颜色。

·DiffuseColor（漫反射颜色）：光照条件较好，比如在太阳光和人工光直射情况下，对象反射的颜色。又被称作对象的固有色。

·SpecularColor（高光颜色）：反光亮点的颜色。高光颜色看起来比较亮，而且高光区的形状和尺寸可以控制。根据不同质地的对象来确定高光区范围的大小以及形状。第二十页，共六十页，编辑于2023年，星期四使用三种颜色及对高光区的控制，可以创建出大部分基本反射材质。这种材质相当简单，但能生成有效的渲染效果。同时基本材质同样可以模拟发光对象，及透明或半透明对象。这三种颜色在边界的地方相互融合。在环境光颜色与漫反射颜色之间，融合根据标准的着色模型进行计算，高光和环境光颜色之间，可使用材质编辑器来控制融合数量。被赋予同种基本材质的不同造型的对象边界融合程度不同，如图所示。第二十一页，共六十页，编辑于2023年，星期四AdvancedTransparency高级透明控制器来控制透明材质的类型Falloff衰减选项中选择In方式（确定瓶子是内部透明度高而逐渐向外衰减的）Amt数值为90（这个值为透明值，0为不透明）。着色场景效果如图6-36所示。第二十二页，共六十页，编辑于2023年，星期四图6-23不必合的曲线截面

首先使用工具栏中Shapes标签项中的Line工具，在视图中绘制一条不闭合的曲线作为花瓶的旋转截面，如图6-23所示。

1）进入Modify命令面板，选择Lathe旋转命令将曲线进行旋转生成花瓶的面片物体。第二十三页，共六十页，编辑于2023年，星期四2）单击工具栏中按钮，在弹出的材质编辑器中击活一个示例框。单击AssignMaterialtoSelection按钮将这一材质赋予花瓶物体。在ShaderBasicParameters卷展栏中选择着色方式为Blinn。并且在BlinnBasicParameters卷展栏中对Blinn材质的部件颜色及剖光度、反光强度等参数进行调整，参数如图6-24所示。图6-24Blinn基本参数卷展栏参数说明：Specular反光强度Glossiness剖光度Soften软化第二十四页，共六十页，编辑于2023年，星期四

Ambient环境色值如图所示。Diffuse漫反射色值如图所示。

第二十五页，共六十页，编辑于2023年，星期四Specular高光区色值如图所示。着色后的场景第二十六页，共六十页，编辑于2023年，星期四无论使用像素或单位，Size（尺寸）调节按钮都是用于控制宽度。如果选择Units选项，尺寸则是按当前的世界单位来计算，单位的尺寸会相对于像素的尺寸大一些。注意：网格对象可以投射阴影，但只有使用光影跟踪方式才可以得到精确的投射线框厚度，如图6-34所示图6-34线框材质投影效果

第二十七页，共六十页，编辑于2023年，星期四

·如果选择Pixels像素，无论几何体是否变化或物体的位置有多远，线框的厚度都是相同的。也就是说，像素网格在图像的任意位置显示的尺寸都是恒定的，效果如图6-32所示。

·如果选择Units单位，线框就像是模型，在场景中会有近大远小的透视关系。变化线框对象同时变化线框宽度，效果如图所示。Wire着色器Pixels线框Units线框第二十八页，共六十页，编辑于2023年，星期四这一场景进行着色效果如图所示。这时材质并没有设置双面选项。瓶子物体的表面没有被完全显示出来。

3）回到材质编辑器，在ShaderBasicParameters卷展栏中勾选2-Sided（双面）选项，场景效果如图所示。进行双面设置后的花瓶效果使用线框材质，可以将对象作为一个网格物体进行渲染。这种材质只显示顶的边界而不完全显示面。

1）选择上面的练习中创建的花瓶物体，并继续使用已设置好的双面材质。

2）进入MaterialEditor对话框，在示例框中选择花瓶材质。

3）单击基本参数卷展栏中的Wire线框选项。材质着色显示效果如图所示。

线框材质第二十九页，共六十页，编辑于2023年，星期四在渲染材质时，可在ExtendedParameters扩展参数栏中调整着色的控制器，如图所示为扩展参数栏，在右侧的Filter选项是线框着色控制器。

扩展参数栏

·如果选择Pixels像素，无论几何体是否变化或物体的位置有多远，线框的厚度都是相同的。也就是说，像素网格在图像的任意位置显示的尺寸都是恒定的，效果如图所示。

·如果选择Units单位，线框就像是模型，在场景中会有近大远小的透视关系。变化线框对象同时变化线框宽度，效果如图所示。Pixels线框Units线框第三十页，共六十页，编辑于2023年，星期四6.2.2创建透明材质透明材质在三维制作中是一种普遍使用的材质，利用它可以制作如玻璃、水等多种对象。透明材质具有反射和传输光线的特性，通过它的光线也会被染上材质的过滤色。创建透明材质，首先要对基本参数卷展栏中的Opacity不透明值进行调整，通过减少材质的透明度来创建透明材质。

3DStudioMAX7.0中，透明材质的类型主要是通过ExtendedParameters扩展参数卷展栏中的AdvancedTransparency高级透明控制器来控制。如图所示为高级透明控制器。

高级透明控制器

我们继续使用瓶子场景，并将瓶子的材质设置为透明材质。通过高级透明控制器来控制瓶子的透明度。

1）进入材质编辑器，在示例框中选择瓶子材质并在基本参数卷展栏中设定Opacity=60。打开ExtendedParameters扩展参数卷展栏。在AdvancedTransparency控制器中Falloff衰减选项中选择In方式（确定瓶子是内部透明度高而逐渐向外衰减的）并设定第三十一页，共六十页，编辑于2023年，星期四

Anisotropic：该明暗器的基本参数卷展栏见图，它创建的表面有非圆形的高光第三十二页，共六十页，编辑于2023年，星期四

Metal：Metal明暗器常用来模仿金属表面，其基本参数卷展栏见图。第三十三页，共六十页，编辑于2023年，星期四Multi-Layer：Multi-Layer明暗器包含两个各向异性的高光，二者彼此独立起作用，可以分别调整，制作出有趣的效果，其基本参数卷展栏见图。可以使用Multi-Layer创建复杂的表面，例如缎纹、丝绸和光芒四射的油漆等。

第三十四页，共六十页，编辑于2023年，星期四

Oren-Nayer-Blinn（ONB）：该明暗器具有Blinn风格的高光，但它看起来更柔和。其基本参数卷展栏见图。ONB通常用于模拟布、土坯和人的皮肤等效果。第三十五页，共六十页，编辑于2023年，星期四

Phong：该明暗器是从3dsmax的最早版本保留下来的，它的功能类似于Blinn。不足之处是Phong的高光有些松散，不像Blinn那么圆。其基本参数卷展栏见图9.33。Phong是非常灵活的明暗器，可用于模拟硬的或软的表面。

第三十六页，共六十页，编辑于2023年，星期四

Strauss：该明暗器用于快速创建金属或者非金属表面（例如光泽的油漆、光亮的金属和铬合金等）。它的参数很少，见图。第三十七页，共六十页，编辑于2023年，星期四

TranslucentShader:该明暗器用于创建薄物体的材质（例如窗帘、投影屏幕等），来模拟光穿透的效果。其基本参数卷展栏见图。第三十八页，共六十页，编辑于2023年，星期四Raytrace材质类型与标准材质类型一样，Raytrace材质也可以使用Phong、Blinn和Metal明暗器以及Constant明暗器。Raytrace材质在这些明暗器的用途上与Standard材质不同。Raytrace材质试图从物理上模仿表面的光线效果。正因为如此，Raytrace材质要花费更长的渲染时间。光线追踪是渲染的一种形式，它计算从屏幕到场景灯光的光线。Raytrace材质利用了这点，允许加一些其它特性，如发光度、额外的光、半透明和荧光。它也支持高级透明参数，像雾和颜色密度，参见图。第三十九页，共六十页，编辑于2023年，星期四第四十页，共六十页，编辑于2023年，星期四RaytraceBasicParameters卷展栏的主要参数

Luminosity（发光度）：类似于Self-Illumination。

Transparency（透明）：担当过滤器值，遮住选取的颜色。

Reflect（反射）：设置反射值的级别和颜色，可以设置成没有反射，也可以设置成镜像表面反射。第四十一页，共六十页，编辑于2023年，星期四第四十二页，共六十页，编辑于2023年，星期四ExtendedParameters卷展栏的主要参数

ExtraLighting（外部光）：这项功能像环境光一样。它能用来模拟从一个对象放射到另一个对象上的光。

Translucency（透明）：该选项可用来制作薄对象的表面效果，有阴影投在薄对象的表面。当用在厚对象上时，它可以用来制作类似于蜡烛的效果。

Fluorescence和FluorescenceBias（荧光和荧光偏移）：Fluorescence将引起材质被照亮，就像被白光照亮，而不管场景中光的颜色。偏移决定亮度的程度，1.0是最亮，0是不起作用。第四十三页，共六十页，编辑于2023年，星期四给保龄球创建黄铜材质第四十四页，共六十页，编辑于2023年，星期四下面我们来给保龄球创建黄铜材质。1.启动3dsmax，在菜单栏选取File/Open，从本书配套的光盘中打开文件Samples\Ch09\Ch09_05.max。2.按下M键打开材质编辑器。3.在MaterialEditor中选择一个可用的样本窗。4.在Name区域中，输入tong。5.在ShaderBasicParameters卷展栏中，从下拉列表中单击Metal，见图9.37。6.在MetalBasicParameters卷展栏中，单击Diffuse颜色样本。7.在出现ColorSelector对话框中，设定颜色值为R=235、G=215和B=75，见图9.38。8.关闭ColorSelector对话框。

第四十五页，共六十页，编辑于2023年，星期四9.在MetalBasicParameters卷展栏的SpecularHighlights区域，设置SpecularLevel为60，Glossiness为75，参见图9.39。10.在Maps卷展栏中，将Reflection的Amount改为20，单击紧靠Reflection的None按钮。11.在出现Material/MapBrowser中，选择Raytrace后单击OK按钮，见图9.4012.在材质编辑器的工具栏中，单击GotoParent按钮，回到主材质设置区域。说明：有两个按钮可帮助我们浏览简单的材质，它们是GotoParent和GotoSibling。GotoParent是回到材质的上一层，GotoSibling是在材质的同一层切换。观看材质样本窗的tong材质并不太像，见图9.41。为看到刚加的反射效果，可打开样本窗的背景。13.在MaterialEditor的侧工具栏中单击Background按钮，见图9.42。14.将材质拖曳到场景中的qiu对象上，见图9.43。15.在主工具栏中，单击QuickRende按钮。

第四十六页，共六十页，编辑于2023年，星期四程序贴图与位图不一样，程序贴图的工作原理是利用简单或复杂的数学方程进行运算形成贴图。使用程序贴图的优点是：当对它们放大时，不会降低分辨率，能看到更多的细节。当放大一个对象(比如砖)时，图像的细节变得很明显，见图。注意砖锯齿状的边和灰泥上的噪声。程序贴图的另一个优点是它们是三维的，填充整个3D空间，比如用一个大理石纹理填充对象时，就像它是实心的，见图。3dsmax提供了多种程序贴图，例如噪声、水、斑点、旋涡、渐变等等，贴图的灵活性提供了外观的多样性。第四十七页，共六十页，编辑于2023年，星期四阴影色通道漫反射通道高光区颜色高光区域光泽效果自发光不透明滤镜凹凸反射折射置换第四十八页，共六十页，编辑于2023年，星期四贴图：进行简单的纹理涂绘，也可按各种不同的材质属性进行贴图BitMap位图：贴图最基本的一种贴图类型Checker棋盘格贴图Color#1颜色1Color#2颜色2Softer柔化两个区域之间的交界第四十九页，共六十页，编辑于2023年，星期四Gradient渐变贴图：产生三色（或三个贴图）的渐变过渡效果。Color#1~#3Color2Position颜色2位置Radia放射类型第五十页，共