计算机辅助设计基础教程第五章.ppt

1、第5章 3ds max,5.1 3ds max基础知识 5.2 对象的创建与编辑 5.3 复合对象的创建 5.4 NURBS建模 5.5 材质和贴图 5.6 摄影机、灯光与环境效果 5.7 创建动画 5.8 渲染与后期合成,5.1 3ds max基础知识,5.1.1 3ds max动画制作的一般流程 1. 创意与构思 创意与构思是制作动画前的准备阶段，先要构思出动画的每一个情节，这就是所谓的创意。任何一个动画作品都要有鲜明突出的主题，这样才能吸引人，所以在制作之前的构思就显得很重要，否则只靠出色的渲染效果是远远不够的。构思主要是确定作品所要表达的重点，在制作的时候应有所侧重。 2. 创建物体模

2、型 创建物体模型是一个关键的流程，要精确地创建出场景中的各个模型，并协调它们之间的比例、距离以及场景中模型的点面数的分布，快速而准确地将整个场景建立起来。,下一页,返回,5.1 3ds max基础知识,3. 材质和贴图的编辑 为了使模型具有真实感，有必要根据场景中模型应具有的质感、表面纹理和尺寸大小调节模型的材质。此外，必要时还可以使用平面设计软件绘制所需要的贴图。制作好材质后，应将这些材质一一赋予物体模型。 4. 设置灯光和摄影机 在制作完成材质后，要为整个场景布置灯光和创建摄影机。在创建灯光的时候，要注意在保证效果的前提下尽量少地使用灯光的数量，这样可以节省渲染时间。在创建摄影机时要注意摄

3、影机的焦距，并调整好视图的观察角度。,上一页,下一页,返回,5.1 3ds max基础知识,5. 场景动画的调节 单击动画控制面板中的“动画记录”按钮（自动关键帧或设置关键帧），然后将时间滑块拖动到要设置动画的某一帧处，然后对要设置动画的模型进行操作。 6. 渲染场景 单击工具栏中的“渲染场景”按钮 ，这时将弹出渲染场景对话框，在该对话框中根据输出的要求确定输出的尺寸以及文件格式，也可以单击“快速渲染”按钮 对场景进行快速渲染。,上一页,下一页,返回,5.1 3ds max基础知识,5.1.2 3ds max 7界面介绍 打开3ds max 7，进入的默认界面如图5-2所示。 3ds max

4、7的默认工作界面包括标题栏、菜单栏、工具栏、视图窗口、命令面板等几个部分，下面对界面的各个部分作一下介绍。 1. 菜单栏 菜单栏位于屏幕窗口的上方，它包括文件、编辑、工具、组、视图、创建、修改器、角色、reactor、动画、图表编辑器、渲染、自定义、MAXScript和帮助。,上一页,下一页,返回,5.1 3ds max基础知识,2. 工具栏 工具栏位于菜单栏的下方（如果在分辨率较小的屏幕上，工具栏不能够完全显示，则可以将鼠标指针从按钮上移开直至指针变为手形，按住鼠标拖动即可以将隐藏部分的工具按钮移至显示区域内显示。这个操作方法同样可以应用到命令面板、材质编辑器和其他无法显示完全的命令窗口）。

5、 在工具栏的某些按钮的右下角带有小三角符号，这表明该按钮还包含其他相关的多重按钮，用鼠标按住此按钮不放，展开其他按钮，拖动鼠标就可选择它们。图5-3列出了工具栏中的部分多重按钮。 3. 命令面板 命令面板包含创建和编辑对象的所有命令，使用菜单栏也可以访问命令面板的大部分命令。命令面板包括创建、修改、层次、运动、显示、工具等不同面板。创建命令面板如图5-4所示。,上一页,下一页,返回,5.1 3ds max基础知识,4. 状态栏与提示栏 状态栏和提示栏位于视图区的左下方，状态栏显示了所选择对象的数目、对象的锁定状态、当前鼠标所处的坐标位置、当前使用的栅格间距等。提示栏显示了当前使用工具操作的提示

6、性文字，如图5-5所示。 5. 动画控制区 动画控制区是专门控制动画的面板，如图5-6所示。 5.1.3 空间坐标 1. 坐标系统简介 3ds max创造的是一个虚拟的三维空间，为了能准确地表示这个三维空间，系统提供了一个非常重要的概念空间坐标系统。不同的坐标系统具有不同的表现形式，因而在不同的空间坐标系统中进行相同的操作可能得到不同的结果，初学者可能需要一个适应和习惯的过程，本节将就空间坐标系统作详细的介绍。,上一页,下一页,返回,5.1 3ds max基础知识,2. 坐标的控制 要选择参考坐标系，可在工具栏中打开参考坐标系下拉列表框，然后进行选择。 视图坐标系，它是3ds max默认的坐标

7、系，混合了世界坐标系与屏幕坐标系。其中，在正交视图（如前视图、左视图、右视图等）中使用屏幕坐标系，而在透视等非正交视图中使用世界坐标系。 屏幕坐标系。使用此坐标系时将使用活动屏幕作为坐标系。在活动视口中，X轴将永远在视图的水平方向并且正向向右，Y轴将永远在视图的垂直方向并且正向向上，Z轴将永远垂直于屏幕并且正向指向用户。 世界坐标系，又称世界空间。位于各视口左下角的图标，显示了世界坐标系的方向，其坐标原点位于视口中心。该坐标系永远不会变化。 父对象坐标系。当多个物体存在父子链接关系时，子物体的坐标不是自身的坐标，而是该物体的父物体的坐标。,上一页,下一页,返回,5.1 3ds max基础知识,

8、 局部坐标系。表示使用所选物体本身的坐标系，又称物体空间。物体本身的坐标系由其轴点决定，但是通过命令面板，单击“层次”按钮 ，再单击“轴”按钮，最后在“调整轴”下拉列表框中选择“仅影响轴”选项，这时在视图中利用移动、旋转工具可调整物体的轴点。 拾取坐标系。选择该项后，单击图中任意物体可将该物体的坐标系设置为当前坐标系，且物体名称被添加进坐标下拉列表框中。,上一页,返回,5.2 对象的创建与编辑,5.2.1 标准基本体的创建 单击“创建”命令面板中的“几何体”按钮，在下拉列表框中选择“标准基本体”选项，再单击相应的命令按钮即可直接生成多种三维模型，它们包括长方体、球体、圆柱体、圆锥体等。 查看这

9、些对象的创建参数栏，则会看到大小、半径、长度、宽度、高度、分段数等参数，这些参数使得用户能够完成对对象的创建工作。例如，球体对象可以切分成部分或全部球体。,下一页,返回,5.2 对象的创建与编辑,5.2.2 扩展几何体的创建 在3ds max 7中除了以上几种标准的几何模型之外，还有几种扩展几何模型。扩展几何模型与标准几何模型的创建方式一样，只是参数相对复杂。运用这些工具可以让建模更加丰富多样化。 在“创建”命令面板的“几何体”面板中的下拉列表框中选择“扩展基本体”选项，这时“几何体”面板上会出现如图5-11所示的选项组。 5.2.3 二维图形的创建 3ds max 7中除了提供三维物体的创建

10、命令之外，还提供了一些基本的二维几何图形的创建命令。二维几何图形对象在3ds max 7中有着特殊的用途，首先它可以在制作动画的时候作为运动路径，此外还可以将二维几何图形转换为三维模型。 利用样条线工具能够从起点定义一系列曲线造型。单击“创建”命令面板的“图形”按钮，然后在“对象类型”选项组中单击“线”按钮就可以开始创建曲线，如图5-12所示。,上一页,下一页,返回,5.2 对象的创建与编辑,5.2.4 编辑修改器 虽然利用基本几何体可以生成或组合一些模型，但是这类模型过于规则和简单化，在3ds max 7中，对模型的前期修改主要是利用一些修改器来完成。这些编辑修改器就是用户建模的重要工具，它

11、们被放置在“修改”面板中。 “修改”面板主要用于对被选定的对象进行修改，包括参数修改和使用修改器命令修改。整个面板分为5部分。 5.2.5 二维曲线的编辑 在学习如何修改曲线之前，先要了解一些二维图形的基本概念。 顶点：任意一条曲线都是由顶点组成的，它是曲线的“次级对象”。通过设置拖动类型即可定义顶点是角点、平滑还是Bezier（贝塞尔），顶点的类型定义了曲线的形状。 控制柄：当一个顶点被定义成Bezier类型之后，可以通过调整顶点两端的绿色手柄来定义曲线的形状。,上一页,下一页,返回,5.2 对象的创建与编辑,1. 顶点 顶点在同样的形体中可用4种不同的形态表现出来。 “线性”方式让顶点两旁

12、的线段能呈现任何的角度。 “平滑”方式强制把线段变成圆滑的曲线，但仍和顶点成相切状态。 Bezier为顶点提供两根角度控制柄，但这两根控制柄成一条直线并和顶点相切。 “Bezier角点”方式顶点上的两根控制柄不再是一条直线，可以随意更改它们的方向产生任何的角度。 系统提供了两种调整顶点的方法：一种是拖动控制柄绕顶点旋转；另一种是将控制柄的绿色小方框向顶点推远或拉近。当旋转控制柄时，改变的是线段达到顶点的角度；而当移动绿色小方框时，改变的是线段本身的张力。当控制柄缩成一点和顶点重合时，顶点两旁的线段成为一条直线。,上一页,下一页,返回,5.2 对象的创建与编辑,2. 曲线编辑修改器 选择刚创建的

13、曲线，然后进入“修改”面板，打开“选择”面板，在面板上方有3个按钮，如图5-16所示。它们分别代表了曲线的3种次级模式：顶点 、分段 和样条线 。单击相应的图标就可以进入相应的次级对象模式。 在场景中随意建立一个二维图形，如矩形，单击按钮 ，进入“修改”面板，从修改器列表中选择编辑样条线，该修改器的参数面板如图5-17所示。,上一页,下一页,返回,5.2 对象的创建与编辑,5.2.6 网格编辑修改器 3ds max 7提供了多种编辑修改器，每个编辑修改器都有自己的参数集合和功能，本节将介绍“编辑网格”修改器。 “编辑网格”修改器包含了很多有用的工具，可以用它将所有的几何体对象转化为网格对象后再

14、进行编辑，按照功能这些工具可以分为以下5类。 1. 转化 对某个对象使用“编辑网格”修改器之后将对象转化为网格对象，此外还可以使用“附加”命令将其他对象与当前网格对象结合而生成一个新的网格对象。 2. 选择 “编辑网格”修改器提供对顶点、边、面等次级对象的选择模式。,上一页,下一页,返回,5.2 对象的创建与编辑,3. 编辑 在“编辑网格”修改器的“编辑几何形体”面板中提供了许多编辑工具，使用这些工具可以添加、组合、变换次级对象。 4. 曲面属性 在“曲面属性”面板可以设置表面材质ID，变换光滑组和改变表面法线方向等。 在实际使用“编辑网格”修改器的编辑功能时，需要使用网格对象的5种次级对象，

15、这5种次级对象分别是:“顶点” 、“边” 、“面” 、“多边形” 和“元素” 。不同的次级对象对应不同的编辑功能按钮。,上一页,下一页,返回,5.2 对象的创建与编辑,5. 软选择 软选择工具允许在顶点至选择集的范围内，使用用户定义的一种衰减效果移动、旋转或者缩放顶点，“软选择”面板的参数如图5-18所示。 使用软选择：选中该复选框将打开软选择工具。 边距离：用于设置软选择的作用范围。 影响背面：选中该复选框将允许软选择功能影响对象背面的次级对象。 衰减：用于设置受影响的衰减曲线的半径。 收缩：当收缩值大于零，可以使衰减曲线的中部变得更加尖锐。 膨胀：它的作用和收缩相反，可使衰减曲线变得平滑。

16、,上一页,下一页,返回,5.2 对象的创建与编辑,5.2.7 编辑次级对象 （1）创建和删除 单击“创建”按钮，可以在物体的任何位置创建点，单击“删除”按钮就可以删除物体上的任意点，如图5-24所示。 （2）附加 进入几何体创建面板，在立方体上创建一个球体，如图5-25所示。 选择长方体，进入修改面板，单击“编辑几何体”面板中的“附加”按钮，在视图上选择球体，这时会发现球体附加在长方体上，成为一个物体，如图5-26所示。,上一页,下一页,返回,5.2 对象的创建与编辑,（3）分离命令 接着进入可编辑网格元素层级。 选择球体，然后单击“编辑几何体”面板中的“分离”按钮，弹出“分离”对话框。 在“

17、分离”对话框上单击“确定”按钮，这时球体就从长方体上分离出去了，成为一个单独的物体，不再受长方体的约束，如图5-29所示。 （4）切角命令 进入顶点层级，在透视图中选择一个角上的点，单击“切角”按钮，在透视图中拖动鼠标会发现原来的角已经被切成了一个三角面了，如图5-30所示。,上一页,下一页,返回,5.2 对象的创建与编辑,（5）切片平面命令 单击“切片平面”按钮，在透视图中出现了一个黄色的平面线框。 移动线框到适当的位置，单击“切片”按钮，这时物体上就多出了一圈的线形。 如果选中下面的“分割”复选框，移动线框，再次单击“切片”按钮，取消切片平面命令，进入元素级别，使用移动工具移动物体的上半部

18、分，会发现它已经和整个物体分离开了，如图5-34所示。,上一页,下一页,返回,5.2 对象的创建与编辑,（6）焊接命令 进入点的次物体级，在前视图选择分开的两排点，然后单击“焊接”选项组的“选定项”按钮，弹出“焊接”对话框，提示“在焊接阀值内无顶点。”，如图5-35所示，原因是选定项参数比较小。 这时可以慢慢增大选定项后的参数，然后再单击“选定项”按钮。如果还是不行，可以继续增大数值一直到可以焊接为止。 如果不想把一排的点全部焊接的话，可以单击“焊接”选项组的“目标”按钮，然后在视图中选择要焊接的第一个点，可以选择顶点并将它们移动。移动时，光标照常变为“移动”光标，但是将光标定位在未选择顶点上

19、时，它就变为“+”。在该点释放鼠标以便将所有选定顶点焊接到目标顶点，选定顶点下落到该目标顶点上，如图5-38所示。,上一页,下一页,返回,5.2 对象的创建与编辑,（7）挤出命令 下面进入边的次物体级，会发现下面的修改菜单和原来相比有所改变。在物体上任意选择一条边，单击“挤出”按钮，可以在视图中拖动鼠标对物体挤出，也可以在“挤出”后面输入数值对物体挤出。 （8）切角命令 单击“切角”按钮在视图中可对边进行切角，效果如图5-40所示。 （9）平面化命令 把球体附加到长方体上，然后选择球体上的一部分边。 单击“平面化”按钮，会发现刚才选择的那部分边变成了一个平面，如图5-42所示 。,上一页,下一

20、页,返回,5.2 对象的创建与编辑,（10）挤出命令 面和多边形的编辑基本相同，选择面时在物体上选择的是三角面，选择多边形时在物体上选择的是四边形面，下面进入多边形次物体级，单击“挤出”按钮，可对物体进行挤出操作，它可以在视图中操作，也可以在其后面输入数值操作。 在挤出的同时也可以对物体进行倒角处理，单击“倒角”按钮，输入数值为-50，然后按回车键。 单击“细化”按钮，输入相应的数值可对选择的面进行细化处理，如图5-45所示。,上一页,返回,5.3 复合对象的创建,5.3.1 布尔运算 当两个对象具有重叠部分的时候，就可以在布尔运算的帮助下把它们组合成一个单独的对象。布尔运算可以使两个相交的对

21、象进行差集、并集、交集的运算。在3ds max 7中允许对一个物体进行多次布尔运算，还允许修改原对象的参数，并且能够直接影响布尔运算的结果。下面就来介绍几个运算命令。 1. 差集运算 首先建立两个几何对象并且使它们相交。进入创建面板，在场景中建立一个球体和一个长方体。使用移动工具将长方体放置在和球体相交的位置。,下一页,返回,5.3 复合对象的创建, 在创建面板中“几何体”子面板的下拉列表框中选择“复合对象”选项，这时命令面板上会出现如图5-48所示的选项。 选择球体对象，并单击“布尔”按钮（在出现的“操作对象”列表框中显示的对象A为球体），然后在“操作”选项组中选中“差集（B-A）”单选按钮

22、，再单击“拾取布尔”选项组中的“拾取操作对象B”按钮，将鼠标指针移至视图中选择长方体，布尔运算完成，如图5-49所示。 2. 并集运算 所谓并集运算就是将两个相交的对象相加并合并为一个对象的运算。现在仍以刚才的球体和长方体为例进行并集运算。 选择球体对象，并单击“布尔”按钮，然后在“操作”选项组中选中“并集”单选按钮。,上一页,下一页,返回,5.3 复合对象的创建, 再单击“拾取布尔”选项组中的“拾取操作对象B”按钮，将鼠标指针移至视图中选择长方体。 并集运算完成，如图5-50所示。 3. 交集运算 交集运算就是将相交的两个物体之间不相交的部分去掉而只剩余相交的部分的运算，应用它可以生成新的模

23、型。 在顶视图中分别创建一个长方体和一个圆锥体，并让它们部分相交。 选择长方体物体，在“复合对象”命令面板上单击“布尔”按钮。然后在“操作”选项组中选中“交集”单选按钮，单击“拾取操作对象B”按钮。移动鼠标至视图中，单击圆锥体。交集运算结束，如图5-52所示。,上一页,下一页,返回,5.3 复合对象的创建,4. 切割运算 “切割”与上面的几种运算方式并不一样，这种运算的形式是用来对实体对象的面进行操作的。它的运算结果也与其他几种运算不同，运算所得的结果并不是实体，而是面片物体。“切割”运算的各参数如图5-53所示。 5.3.2 放样 放样指的是一个二维形体沿某个路径进行扫描，从而形成的复杂三维

24、形体。即使是在同一路径上，不同的位置也可以有各种不同的截面，因此可以应用放样来创建各种复杂的模型。 可以通过“获取图形”和“获取路径”这两种方法来实现放样创建三维实体模型。先选择对象的截面图形后，再获取路径对对象进行放样操作，也可以先选择路径后再获取截面图形来对对象进行放样操作。 在应用放样来创建模型前，必须先创建放样物体的二维路径与截面图形。,上一页,返回,5.4 NURBS建模,NURBS建模是当今流行的一种建模方法，它的用途非常广泛，特别适合创建复杂的曲面，NURBS已成为设计模型化曲面的工业标准。NURBS曲面与以往的实体建模方式有所不同，它特别适用于创建复杂的曲面造型。NURBS是N

25、on-Uniform Rational B-Splines（非均匀有理B样条线）的缩写，使用它可以简化以前由实体建模难以达到圆滑曲面的构建过程。可通过在视图中交互地调整构成曲面的点来完成复杂曲面造型的构建。 与其他几何对象一样，一个NURBS对象也包括多个NURBS次级对象，下面先介绍典型的NURBS对象和次级对象。 点：点一般指曲线或曲面上的点。它是曲线和点曲面的次级对象。可以生成不属于曲线或曲面的独立点对象。,下一页,返回,5.4 NURBS建模, CV：CV是CV曲线和CV曲面的次级对象，用户可以通过调整控制点，然后使用数学公式计算的方式控制曲面的形状。需要注意的是除了曲线的始点和末点以

26、及曲面上的4个点之外，控制点一般不在曲面或曲线上。而曲线和曲面处于控制点所形成的包围圈中。 曲线：在3ds max 7中，有两种类型的NURBS曲线（点曲线和CV曲线）。 曲面：与曲线一样，在3ds max 7中也有两种曲面（点曲面和CV曲面）。,上一页,下一页,返回,5.4 NURBS建模,5.4.1 创建NURBS曲线 在“创建”面板的“图形”子面板的下拉列表框中选择“NURBS曲线”选项，即可在“对象类型”选项组中看到“点曲线”与“CV曲线”按钮。 点曲线：使用点来控制曲线的形状，有点类似“线”，但是“点曲线”更为光滑。 CV曲线：NURBS曲线并不一定通过CV点而只是接近它，调节CV顶

27、点可以控制曲线的弯曲程度，这样便可以通过定义每个点的权重来调节曲线的形状。 选中创建的CV曲线，进入“修改”面板，在修改器堆栈中选择“曲线CV”次级对象，打开CV面板。和“点曲线”相比，该面板多了一个“权重”参数，其默认值为1.0，其他选项与“点曲线”类似。,上一页,下一页,返回,5.4 NURBS建模,在曲线中选择任意一个控制点，在CV面板中设置“权重”的值为0，曲线将远离控制点。设置控制点的“权重”值为10，此时曲线会移近控制点。 5.4.2 创建NURBS曲面 在“创建”面板的“几何体”子面板中的下拉列表中框选择“NURBS曲面”选项，单击“点曲面”或“CV曲面”按钮，如图5-59所示。

28、 在视图中创建一个NURBS曲面对象，创建的曲面为一个平面，在“创建参数”面板中可改变参数，用来设定曲面的长宽值，及设定曲面在长宽方向所包含的顶点数目。选中刚刚创建的点曲面，进入“修改”面板，打开“显示线参数”面板，如图5-61所示，修改“U向线数”的值为10，视图中曲面将显示10条U线，“V向线数”的值为10，同样视图中曲面也将显示10条V线。,上一页,下一页,返回,5.4 NURBS建模,在修改器堆栈中选择NURBS曲面的次级对象，再选择CV选项组中的小红点。用移动工具移动视图中曲面的控制点，即可改变曲面形状，作出自己想要的形状来，如图5-62、图5-63所示。,上一页,返回,5.5 材质

29、和贴图,5.5.1 材质 材质可以不包括贴图，但是如果贴图要指定到模型对象的表面，那么一定要依附于材质。 1. 材质编辑器 在3ds max 7中，材质编辑器就提供了创建和编辑材质和贴图的功能。单击工具栏中的“材质编辑器”按钮 ，或直接按快捷键M均可打开“材质编辑器”窗口，如图5-64所示。材质编辑器为一浮动式面板窗口，可以用来建立、组合并编辑材质和贴图。 从图5-64中可以看到，“材质编辑器”窗口总体可分为上下两部分，上半部分不能滑动的面板包括用来显示材质样本的示例窗口和一些与材质操作有关的工具按钮，下半部分可以滑动的面板是材质和贴图的参数控制面板。,下一页,返回,5.5 材质和贴图,2.

30、材质样本 材质样本是用来显示材质和贴图纹理效果的。在系统的默认下它以球形的形式安排在一个个小窗口内，它们被称为材质示例窗或者材质样本球。单击垂直工具条上的第一个样本类型按钮 ，还有另外两种样本显示方式，柱体 和方体 。不管用哪种样本类型，经过编辑的材质和贴图均可直观地通过材质样本表现出来。这些视窗中的对象所显示出来的材质与场景中所看到的一样，但通常和视图中所显示的有一些细微的差别。 初次进入“材质编辑器”界面，会看见一个仅显示6个材质样本的窗口。激活任意一个窗口，单击鼠标右键，在弹出的菜单下面有几种设置方式，有32，53和64三种，最多可同时显示24个材质样本窗口，只是样本的显示窗口变小了。双

31、击其中任意一个样本窗口，可将该窗口单独放大显示。,上一页,下一页,返回,5.5 材质和贴图,3. 材质的名称与类型 在水平工具条的下方有一个列表，标明当前所激活的材质名称。为了便于记忆，可以更改材质的名称。材质名称右边的按钮 是指当前材质的类型。系统默认材质类型为标准材质类型，使用标准材质类型，一般只能给一个模型对象赋上一种材质或贴图。如果要给一个模型对象赋上多种不同的材质或贴图，就需要更改材质类型。单击按钮 ，将会弹出一个“材质/贴图浏览器”对话框，在对话框内可以根据需要选择不同类型的材质。,上一页,下一页,返回,5.5 材质和贴图,4. 赋予对象材质 要在场景中使用材质，必须将材质赋予场景

32、中的对象。 在场景中创建一个球体，如图5-67所示。 打开“材质编辑器”窗口，选择一个空白样本，打开“贴图”面板，单击“漫反射颜色”后的按钮 ，会弹出“材质/贴图浏览器”对话框，选择其中的“位图”，单击“确定”按钮，打开配套光盘本章目录下的图片“地图.jip”，效果如图5-68所示。 选择场景中的球体，单击“将材质指定给选定对象”按钮 ，把材质赋予球体，渲染后效果如图5-69所示。,上一页,下一页,返回,5.5 材质和贴图,5. 材质参数控制面板 3ds max 7中的基本材质只赋予对象单一的颜色，基本材质和贴图与复合材质是不一样的。在虚拟的三维空间中，材质是指网格物体表面在渲染时所表现出来的

33、一种属性，它表现为一组特定的参数，如颜色、光亮程度、自发光程度、不透明度等。而基本材质只使用了环境光、漫反射和高光反射3种颜色来表现对象表面的材质。 使用3种颜色以及对高光区域的控制，可以创建出大部分基本反射材质。这种材质非常简单，但却能生成有效的渲染效果。基本材质同样可以模拟自发光的对象以及半透明和透明的对象。,上一页,下一页,返回,5.5 材质和贴图,这3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，融合是根据标准的着色模型进行计算的；在高光和环境光颜色之间，可使用材质编辑器来控制融合的数量。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。 对材质着色器基本参数的设置主要是

34、通过“明暗器基本参数”面板来完成的，“明暗器基本参数”面板中有8种着色器类型：各向异性、Blinn、金属、多层、Oren-Bayar-Blinn、Phong、Strauss以及半透明。,上一页,下一页,返回,5.5 材质和贴图,“Blinn基本参数”面板的基本参数可用来设置材质的颜色、着色方式及透明度等基本属性。 6. “动力学属性”面板 “动力学属性”面板是针对动力学系统进行设置的，它用来控制材质的碰撞反弹系数、滑动摩擦与静摩擦系数等。这些设置只在动力学系统中才有意义。 7.“贴图”面板 “贴图”面板是材质制作的关键环节，3ds max 7在标准材质的“贴图”面板中提供了12种贴图的方式。每

35、一种方式都有它的独特之处，能否塑造真实材质在很大程度上取决于贴图方式与形形色色的贴图类型结合运用的成功与否。,上一页,下一页,返回,5.5 材质和贴图,“贴图”面板是把贴图应用于贴图通道的地方，单击贴图通道的按钮，就可以弹出“材质/贴图浏览器”对话框来选择合适的贴图。此外在每个贴图通道前还有一个启用或者是禁用贴图的选项，数值设置贴图作用的程度，比如将带红色的漫反射颜色贴图的数值设置为50时，将得到一个粉红色的材质。 5.5.2 贴图的类型 3dsmax7中所有贴图都可以在“材质/贴图浏览器”对话框中找到。不同的贴图在不同的目录下，如图5-83所示。 二维贴图是二维平面图像，用于环境贴图、创建场

36、景背景或映射在几何体表面上。最常用也是最简单的二维贴图是位图贴图。,上一页,下一页,返回,5.5 材质和贴图, 三维贴图是程序生成的三维模板，被赋予这种材质的物体切面纹理与外部纹理是相匹配的。三维贴图不需要贴图坐标。 复合贴图是以一定的方式混合其他颜色的贴图。 其他贴图是用于特殊效果的贴图，如反射、折射等。 以上介绍的几种类型的贴图都将被应用到材质贴图中。进入材质编辑器，在“贴图”面板中选择贴图。面板中的色彩直接与材质的基本参数相关。只要单击 按钮就会弹出贴图浏览器，可以选择任何一种类型的贴图作为材质的贴图。 给三维对象所指定的材质可以是各种不同的图形，产生诸如木纹、大理石、反射和雕刻等表面效

37、果。这种图形称之为“贴图”。在3ds max 7中，贴图的类型有很多种，包括标准的二维贴图、程序式贴图和合成贴图等。不管用哪种贴图类型，在不满意的时候，都可以调整“贴图”面板上的相关参数进行控制。从贴图通道中取到一种贴图后，材质编辑器中就会出现与贴图有关的参数。,上一页,下一页,返回,5.5 材质和贴图,5.5.3 贴图坐标 1. 在材质编辑器中调整贴图坐标 在3dsmax7里创建的标准及扩展几何体时，在“创建参数”面板中都会有“生成贴图坐标”复选框，选中它之后，3dsmax7会自动赋予物体一个默认的贴图坐标。如果在创建模型时未选中该复选框而又给物体赋予了一个贴图，则3dsmax7会自动选中这

38、个复选框。因此，实际上没有必要去特别注意这个复选框是否被选中，这也就是在前边赋予物体贴图材质时并未给物体指定贴图坐标的原因。 此外还有一些需要注意的地方。,上一页,下一页,返回,5.5 材质和贴图, 当利用放样工具来创建一个物体时，在“创建参数”面板中有“贴图”控制区，选中其中的“生成贴图坐标”复选框后，就可以为放样生成的物体设定贴图了。 从3ds max 7外部引入的网格物体没有默认的贴图坐标。 在各种贴图类型中，绝大多数贴图需要设定贴图坐标，还可以使用环境贴图系统，它们的位置是在着色场景时根据世界坐标系统确定的。 绝大多数过程贴图是由三维程序生成的贴图，例如“噪波”、“大理石”等，它们不需

39、要贴图坐标，而是根据物体的局部坐标系在程序中生成的。 面贴图材质不需要贴图坐标，因为贴图坐标直接放在组成几何体的各个小平面上。图5-85 UVW Map控制面板 如果把贴图赋予了没有设置贴图坐标的物体，则贴图效果将不能显示。,上一页,下一页,返回,5.5 材质和贴图,2. 使用UVW Map调整贴图坐标 每个物体自身属性中都有生成贴图坐标，然而如果某个物体没有默认的贴图坐标或对默认的贴图坐标不满意，则可以使用UVW Map修改器来为物体设置贴图坐标。UVW Map既然是一个修改器，那么它就具有3ds max 7修改器的所有特性，如修改堆栈、编辑Gizmo线框子物体等。 这里需要对UVW稍作一些

40、解释：UVW Map中的UVW指的是UVW坐标系统。为物体设置贴图时，通常是将一张平面的位图指定到一个三维的物体上，因此这时必然采用与三维物体不同的坐标系统，只有这样才能保持相对的独立性。这个坐标系统就称为UVW坐标系统，而且U相当于物体的X轴，V相当于物体的Y轴，W相当于物体的Z轴，不过W很少用到。,上一页,下一页,返回,5.5 材质和贴图,确定选择了一个物体，用鼠标单击按钮 ，再单击 UVW Map按钮，弹出其控制面板，如图5-85所示。 在3ds max 7中，一个物体可以同时具有两个贴图坐标，称为该物体的两个UVW通道。3ds max 7默认产生的UVW坐标总是位于第一通道，UVW贴图

41、产生的贴图坐标可以位于第一通道，也可以位于第二通道。通道的主要目的是让同一物体上两个不同的贴图使用不同的贴图坐标。 5.5.4 复合材质与贴图 在现实的情况中，大多数的物体都具有极为复杂的材质。比如一个人体的头部模型，就有眉毛、脸颊和头发3种完全不一样的材质，而且这3部分是有机地结合在一起的。为了给模型制作出这类复杂的材质，就需要进一步了解复合材质。,上一页,下一页,返回,5.5 材质和贴图,1. 复合材质介绍 除了标准材质，3ds max 7还提供了许多其他的材质，以满足三维场景制作中的多种不同的需求。其中一些具备特殊属性的高级材质，能帮助实现一些特殊效果。如双面材质可以使对象的内外表面同时

42、被渲染，并且可以有不同的纹理贴图。使用这些高级材质，可以省去建模时不必要的麻烦。 打开材质编辑器，单击工具栏下方的“标准”按钮，弹出“材质/贴图浏览器”对话框。对话框中显示了多种不同的材质，包括“多维/子对象材质”、“混合材质”以及“Inkn Paint材质”等。,上一页,下一页,返回,5.5 材质和贴图,2. 混合材质 混合材质就是将两种材质混合起来然后赋予对象，使用遮罩贴图可以设定两个次级材质的混合方式。 打开3ds max 7，在场景中创建一个圆锥体。 打开材质编辑器，单击“标准”按钮 ，弹出“材质/贴图浏览器”对话框，选择“混合”材质，单击“确定”按钮退出，接着弹出如图5-87所示的“

43、替换材质”对话框，单击“确定”按钮继续。 “混合基本参数”面板出现在材质编辑器的下半区。 单击“材质1”右边的按钮，然后在贴图面板中单击“漫反射颜色通道”旁边的按钮 ，然后选择位图贴图类型，找一张位图作为第一种材质。,上一页,下一页,返回,5.5 材质和贴图, 单击“转到父级”按钮两次，回到“混合基本参数”面板，然后单击“材质2”的按钮，选择漫反射颜色的贴图也同样为位图贴图，然后找一张与上面不同的位图作为第二种材质。 单击“转到父级”按钮回到“混合基本参数”面板，在“混合基本参数”面板中设置混合量的值为50，表示在混合材质中两种材质各占一半，将材质赋予圆锥体对象，然后按下F9键或单击“快速渲染

44、”按钮渲染场景，如图5-89所示。 在“混合基本参数”面板中单击“遮罩”右边的按钮 ，为混合材质设置蒙版贴图，在弹出的“材质/贴图浏览器”对话框中选择贴图类型为渐变贴图，在“渐变”面板中可以设置渐变贴图的参数。 按下F9键或单击“快速渲染”按钮渲染场景，如图5-90所示。球体上半部分主要为大理石贴图，对应于蒙版贴图中的白色部分；下半部分主要是木材贴图。,上一页,下一页,返回,5.5 材质和贴图, 选中“混合基本参数”面板中的“使用曲线”复选框，用曲线来调节混合度。调整上部和下部参数中的值，观察圆锥体材质变化的结果。 3. 多维/子对象材质 多维/子对象材质的神奇之处，在于能分别为对象的不同子级

45、赋予不同的材质。例如对于一个长方体，在其6个面中，相对的两个面是相同的，这样可以将长方体分为3个部分，使用多维/子对象材质可以对3个部分分别设置材质。 4. 光线跟踪材质 光线跟踪材质的功能非常强大，参数区的命令也比较多，它的特点是不仅包含了标准材质的所有特点，并且能真实反映光线的反射和折射。光线跟踪材质尽管效果很好，但需要较长的渲染时间，因此对于一般的反射多使用反射贴图来模拟。图5-91为“光线跟踪基本参数”面板。,上一页,下一页,返回,5.5 材质和贴图,5. 双面材质 双面材质包括两部分材质：一部分是在对象的外表面（单面材质常用面），另一部分是在物体的内表面。 它和基本参数设置中的双面材

46、质选项不同。标准材质的双表面设置只能使正反面使用同一种材质，目的是使背面可见，而真正的双面材质，可以使正反两面使用两种完全不同属性的材质，效果如图5-93所示。 6. 无光/投影材质 无光是在电影制作中常用的一种特技编辑工具。它是在拍摄中将部分场景遮住，在后期制作时，可以在被遮住的区域填充不同的内容。 无光/投影材质的功能与之类似，可以使物体在背景上投射阴影，使物体和场景看上去合为一体。,上一页,下一页,返回,5.5 材质和贴图,7. Inkn Paint材质 虽然三维的主要表现手法就是写实，但是有时候卡通的效果也可以产生另外一种美感， 3ds max 7提供的Inkn Paint卡通材质可以

47、方便地制作卡通材质。卡通材质主要由Ink（勾边）和Paint（填色）两部分组成，每个部分都有自身独立的选项，它们可以像其他材质一样，指定3ds max 7中的材质和贴图。通过为Ink（勾边）和Paint（填色）部分指定贴图，可以改变勾边的厚度和填色的纹理。物体的边、交叉线、子材质和光滑组的边缘都可以通过Ink（勾边）描绘出来。,上一页,返回,5.6 摄影机、灯光与环境效果,5.6.1 摄影机 在场景中建立模型对象后，就可以建立摄影机对象。摄影机提供了取景功能，就像人们拿着摄影机拍摄一样。实际上3dsmax7中的摄影机功能与现实生活中的摄影机的控制方式相差不大，不但可以任意调节镜头焦距和广角的大

48、小，还可以动态改变摄影机的位置及相关设定，产生如同真实摄影机一般的功能，拍摄动态画面。 3ds max 7中摄影机有两种：目标摄影机和自由摄影机。目标摄影机由摄影点（Camera）和目标点（Camera Target）两部分组成，而自由摄影机则只有摄影点。,下一页,返回,5.6 摄影机、灯光与环境效果,既然默认视图中已经可以调节透视图得到不同的取景效果，那么为什么还要摄影机视图呢？原因有两个：首先，摄影机参数更精确，而透视视图在调节之后通常是很难恢复的；其次，通过对摄影机参数的调整和工具栏中控制器的运用，还可产生漫游和特技效果。 1. 目标摄影机 目标摄影机是在三维场景中经常用到的一种摄影机。

49、因为这种摄影机既有摄影点又有目标点，所以可以通过在场景中有选择地确定目标点和摄影点来选择任意的观看角度。 建立目标摄影机时，直接单击创建面板上的“目标摄影机”按钮，在对象类型选项组中单击“目标”按钮 ，如图5-95所示。在前视图中单击鼠标左键建立摄影机，然后拖动鼠标至一个目标位置，再次单击鼠标左键，完成摄影机目标点的建立，如图5-96所示，锥形线框右上角为摄影机镜头的摄影点，茶壶中间小方框是摄影机的目标点。,上一页,下一页,返回,5.6 摄影机、灯光与环境效果,建立摄影机的目的是为了更好地观察场景，因此必须将某个视图切换成摄影机视图，就像通过镜头看外面的世界。在激活的透视图中按C键即可切换到摄

50、影机视图。 改变摄影机视图后，可以试着调整摄影机的位置和角度。一种方法是直接选择摄影机的镜头或目标点进行调节，调节时摄影机视图会实时地显示相应的变化效果。另一种是使用摄影机视图控制按钮，使用这些按钮可以快速地在摄影机视图中进行各种设定。当然如果需要一个精确设定，最好还是进入摄影机的参数面板，通过摄影机参数进行控制。 在图5-98中显示的就是目标摄影机的参数。自由摄影机的参数与目标摄影机的参数是一样的，但二者的基本用法却不相同。,上一页,下一页,返回,5.6 摄影机、灯光与环境效果,2. 自由摄影机 自由摄影机就像一个真正的摄影机，只有摄影点，没有特定的目标点。它能够被推拉、倾斜及自由移动。在调

51、整时只能对摄影点直接操作，在制作摄影机漫游动画时常使用这种摄影机。 在视图创建自由摄影机时，只能看到一个视点和锥形图形图标，如图5-99所示。 5.6.2 灯光 在3dsmax7中，灯光具有举足轻重的作用，是场景中不可缺少的对象，它们的使用直接影响到场景和动画的最终效果。光源的位置、灯光的强度和灯光颜色的变化，会使得最终效果产生巨大的差异。3ds max 7中的灯光系统可以模拟真实世界中的日光灯，各种射灯甚至太阳光等各种光源，使场景中的物体产生阴影及明暗对比，从而可以营造各种光线的艺术氛围。,上一页,下一页,返回,5.6 摄影机、灯光与环境效果,3ds max 7中的灯光共分8种类型。它们分别

52、是目标聚光灯、自由聚光灯、目标平行光、自由平行光、泛光灯、天光、mr区域泛光灯和mr区域聚光灯。这8种灯光可通过创建命令面板中的灯光子面板来创建。通过以上8种灯光对虚拟三维场景进行光线处理，可以使场景达到逼真的效果。下面介绍前6种灯光类型。 目标聚光灯：用来投射光束，影响光束内被照射的物体。通过指定它的照射范围可以产生类似汽车头灯和剧院聚光灯的效果。利用目标点的变换可以指定灯光的照射目标，也可以制作动画。 自由聚光灯：具有所有目标聚光灯的属性，但没有投射目标，它主要用于制作灯光动画。,上一页,下一页,返回,5.6 摄影机、灯光与环境效果,目标平行光：发出的光是平行光束，类似激光或是太阳光。 自

53、由平行光：它和目标平行光类似，区别在于没有投射目标。 泛光灯：它是一种点光源，类似于灯泡，光线从一个固定的点向四面八方发射。 天光：它可以作为场景中的唯一光源，用于产生柔和的阴影，也可以和其他灯光配合使用，以产生特殊的高光和尖锐的阴影效果。 5.6.3 设置环境 在3dsmax7中，环境设置、灯光及摄影机居于同样重要的地位。很多时候人们常常会认为自己的作品真实感不够，可能的原因之一就在于忽视了场景的环境设置。3ds max 7的环境设置的功能十分强大，能够营造各种增加场景真实感的气氛。比如说向场景中添加标准雾、分层雾、体积光和火的效果，还可以设置环境贴图。众多的选择提供了丰富多彩的环境效果，剩

54、下的只是如何发挥创意的问题。,上一页,下一页,返回,5.6 摄影机、灯光与环境效果,开启环境设置窗口的方法十分简单，选择“渲染”“环境”命令，打开“环境和效果”对话框中的“环境”选项卡即可。 公用参数：此面板包括“背景”（用来设置场景背景颜色）和“全局照明”选项组。 大气：此面板的效果包括“火效果”、“雾”、“体积雾”和“体积光”。,上一页,返回,5.7 创建动画,5.7.1 动画的基础知识 动画是基于人的视觉原理创建的运动图像。在短时间内看一系列相关联的静止画面时，人们会将其视为连续的动作，每个单幅画面则被称为帧。 在3ds max 7中，只需要创建记录每个动画序列的起始帧、结束帧和关键帧即

55、可，关键帧之间的值会由软件自动完成。此外，关键帧也可以修改，还可对场景中对象的任意参数进行动画记录。当对象的参数被确定后，就可通过3ds max 7的渲染器完成所有帧的渲染工作，生成动画效果。,下一页,返回,5.7 创建动画,在3ds max 7中，动画时间的默认长度被设为100帧，然而通常所制作的动画的时间长度往往远大于100帧，因此有必要改变动画的默认时间设置。在3ds max 7中通过使用大量的时间控制器来控制动画的时间长度，可以在“时间配置”对话框中完成对这些时间控制器的操作。单击状态栏上的“时间配置”按钮 ，就会弹出“时间配置”对话框。 5.7.2 轨迹视图窗口 轨迹视图通常用于制作

56、动画和管理场景，它的功能十分强大。选择“图表编辑器”“轨迹视图-曲线编辑器”命令，可以进入“轨迹视图-曲线编辑器”窗口。,上一页,下一页,返回,5.7 创建动画, 打开3ds max 7，进入创建命令面板，在顶视图创建一个球体，设置它的参数如图5-105所示。 在工具栏中打开曲线编辑器 ，选择它的Z位置，在曲线编辑器中的工具栏中，单击“添加关键点”按钮 ，在视图中添加关键点绘制出效果，如图5-106所示，单击动画控制区的“播放动画”按钮 ，这时小球开始上下移动。小球动画视图轨迹如图5-107所示。 下面调整X轴上的位移。在曲线编辑器中选择X位置，单击曲线编辑器中工具栏上的“添加关键点”按钮 ，

57、在视图中添加关键点，选择它的两个控制点，单击工具栏中的“将切线设置为线性”按钮 ，将曲线改为直线，如图5-108所示。 单击动画控制区的“播放动画”按钮 ，这时一个小球的动画就完成了。,上一页,返回,5.8 渲染与后期合成,5.8.1 渲染常用命令及相关设置 创建各种三维模型并为它们编辑制作效果逼真的各种材质贴图，为的就是要输出一个动画文件，只有这样才能把所设计的动作、材质贴图和灯光效果完美地表现出来。通过渲染可以实现这一目的，渲染就是给场景中的一切上色，将场景中的灯光及对象的材质贴图都处理成为图像的形式。 在3ds max 7中提供了多条渲染命令，各渲染命令的介绍如下所示。,下一页,返回,5

58、.8 渲染与后期合成, ：“渲染场景对话框”按钮，单击此按钮可打开渲染场景窗口。 ：“快速渲染”按钮，直接渲染当前的场景。 ：单击此按钮，可预览调整场景灯光及材质后的效果，即一旦修改了场景中的灯光或材质设置，窗口将自动更新。 单击工具栏中的“快速渲染”按钮，在左侧的“渲染类型”工具下拉列表框中 ，用户还可设置渲染类型。 1. 场景的渲染 选择“渲染”命令，即可打开如图5-110所示的渲染场景窗口进行场景渲染。打开该窗口的快捷键是F10（注意：主工具栏中有一个“渲染场景对话框”按钮 ，单击此按钮即可打开渲染场景窗口）。,上一页,下一页,返回,5.8 渲染与后期合成,2. 设置渲染区域 在动画制作

59、完成并将动画制作成相应文件格式后，会发现有的部分画面显示不完整，为了避免这种现象发生，可以利用安全框来实现。使用安全框特性可以在视图中显示出一些辅助线，用于显示场景中剪切边缘的位置，如果剪切边的位置不合适，就可以及时进行调整了。 打开3ds max 7，在视图中创建如图5-111所示的茶壶场景。 按F10键，并在“输出大小”选项组中设定“宽度”值为500，“高度”值为200，参数如图5-112所示，然后单击“渲染”按钮渲染视图，得到如图5-113所示的效果图。,上一页,下一页,返回,5.8 渲染与后期合成,选择“自定义”“视口配置”命令打开“视口配置”对话框，然后在该对话框中单击“安全框”标签，打开“安全框”选项卡，设定参数如图5-114所示。然后单击“确定”按钮，在透视图中显示3个矩形框，如图5-115所示。 使用“安全框”选项卡可以在视图中显示一些辅助线，用它们来表示渲染区域。 活动区域：整个被渲染的区域以黄色的线条表示。 动作安全区：在最后的渲染图中，该区域肯定可见，并以蓝色线条表示。 标题安全区：该区域的场景不会变形，以橘红色的线条表示。,上一页,下一页,返回,5.8 渲染与后期合成,在“视口配置”对话框中有一个“区域”选项卡，如图5-116所示。“区域”选项卡用于定义所渲