Transcript 第7章3ds max材质与贴图

材质与贴图
材质编辑器---创造材质的“工厂”
组成
• 由三部分构成：
•
（1）、材质样本
•
（2）、工具栏
•
（3）、调整部分
材质与贴图的概念和构成
• 一般来说，Material(材质)是指给对象建
模之后在对象的表面覆盖颜色或者图片
的过程。把制作好的材质赋予建模数据
的过程称为贴图(Mapping)。
• 材质的赋予可以理解成在建模之后给建
模的数据穿上自己喜炊的外衣。世界上
的一切事物都利用其表面的颜色、光线
强度、纹理、反射率、折射率等来表现
出各自的性质。在此所做的就是表现显
示器中的所有图片的质感，让人们从视
觉上感知这些图片的质感信息。让具有
相同外形的事物表现出不同质感的过程
可以称为材质的编辑过程。
•
我们接触3ds max或者其他三维软件时经
常使用“材质”和“贴图”这两个词汇。它
们的含义是不能混淆的，特别是当专门探讨
材质的编辑时必须把这两个概念弄清楚。狭
义的贴图是指将图案附着在物体的表面，使
物体表面出现花纹或色泽。而材质的概念则
要广阔得多，材质的直接意思是一个物体由
什么样的物质构造而成，它不仪包含表面的
纹理，还包括了物体对光的属性，如反光强
度、反光方式、反光区域、透明度、折射率
以及表面的凹痕和起伏等等一系列的属性。
贴图只是体现材质属性的一个基本方式。一
系列的贴图和其他参数才能构成一个完整的
材质。
材质的分类
• 制作材质的方法大致可以分为两种： 一
是直接使用像素位图或软件中程序生成
的纹理贴图；二是利用三维函数的程序
贴图，这就是不同的表现材质的方法。
材质应用的构成
• 材质是对视觉效果的模拟，而视觉效果包括
颜色、质感、反射、折射、表面粗糙程度以
及纹理等诸多因素，这些视觉因素的变化与
组合使得各种物质呈现出各不相同的视觉特
性。材质正是通过对这些因素进行模拟，使
场景对象具有某种材料特有的视觉特征。材
质既然模拟的是一种综合的视觉效果，那么
它本身也是一个综合体。材质由若干参数构
成，每一参数负责模拟一种视觉因素，如颜
色、反光、透明、纹理等。
• 真实材料的视觉效果包含很多视觉因素，
目前所有3D软件都不可能模拟全部视觉
因素，解决的办法是对真实材料视觉效
果进行有限的模拟，所谓有限的模拟就
是只模拟某些视觉因素，如颜色、反光
量、反光强度、自发光强度、不透明度
等。这些因素一般都包含在Basic
Parameter中。
• 当然，仅凭基本参数还无法编辑更真实、更
细腻的材质。贴图概念的引入正是为了弥补
基木参数单一的效果，贴图也是一个用于编
辑材质的系统，贴图系统较基本参数系统更
高级，不过贴图的调整又要以基本参数为前
提，材质是基本参数与贴图的综合效果，然
后材质再被赋予场景对象，加之灯光照明、
最终渲染，这就是一般主流3D软件模拟材质
的方法。
• 前面说过，材质的制作方法基本可以分为
“程序贴图”和“纹理贴图”。程序贴图使
用起来非常方便，但是在纹理的表现上具有
一定的局限性，无法满足现在高质量的视觉
效果的制作，而纹理贴图很好地弥补了这一
点。纹理贴图几乎能满足任何制作的需要，
只要现实生活中有的，纹理贴图都可以表现。
纹理贴图是靠输入外来的纹理素材来达到制
作的目的，这样就涉及到了一个3D制作中相
当关键的问题：贴图坐标。
• 纹理贴图所使用的素材也可以分为很多类。
首先可以直接利用照片作为纹理贴图的素材，
其次还可以利用绘画的方式，在平面软件中
绘制纹理贴图所需要的素材。一般来说，现
代科技的发展也使得我们可以轻松地获得纹
理素材，如数码相机就是纹理取材的利器，
真正做到了现实中有什么我们就能得到什么。
利用数码相机取材的过程也相当方便，想要
什么就拍什么，然后轻松地输入电脑。利用
绘画术绘制纹理贴图的方式，也是现在常用
的方式，当然这需要具有一定的绘画基础。
照明给材质带来的影响
• 如果没有光线，就无法用肉眼去分辨颜
色。就是说我们所认识的光线能够计算
对象所接收的光线阴影，光线在穿越空
气的过程当中碰到物体之后可以被物体
反射或者是被物体吸收，到达水面的时
候也会出现折射现象。而且光线可以透
过玻璃等透明的物体表现出五颜六色的
颜色。即使是编辑好了图片素材，但如
果不能增添适当的光线效果就无法得到
预想的效果。
• 3D软件当中的村质表示一个事物是由怎
样的材料组成的，而这材料的表面质感
可以用阴影来表示。比如3d s max中的
材质由Anisotropic，Blinn，Metal，
Multi-Layer，Oren-Nayer-Blinn，Phong，
Strauss，Transslucent Shader共8种阴影
模式组成，这些都是根据对象受光的程
度来划分的。
寻找创建材质与纹理的参考依
据
•
•
•
•
1．现成资料库的使用
2．网络搜集：abbs、www.sooogl.com
3．使用数码相机
4．杂志和书籍资料
材质编辑器与基本参数控制
• 示例窗的窗口操作菜单
• 快捷菜单中各命令的含义如下：
• Drag／Copy(拖动／复制)：将拖动示
例窗设为复制模式。选择此命令后拖动
示例窗时，材质会从一个示例窗复制到
另一个，或者从示例窗复制到场景中的
对象，或复制到材质按钮。
• Drag／Rotate(拖动/旋转)：将拖动示例
窗设置为旋转模式。选择此命令后，在
示例窗中进行拖动将会旋转采样对象，
这样就能预览材质了。在对象上进行拖
动，能使它绕自己的X或Y轴旋转；在示
例窗的角落进行拖动，能使对象绕它的z
轴旋转。另外，如果先按住Shift键，然
后在中间拖动，那么旋转就限制在水平
或垂直轴，这取决于初始拖动的方向。
• 其中不单击鼠标右键也可以使用
Drag/Copy、Drag／Rotate、Magnify等
命令。现在大部分人都使用3键鼠标，
按住中间的键并拖动鼠标即可让示例窗
中的球旋转。
• Reset Rotation(重置旋转)：将采样对象
重置为它的默认方向。
• Render Map(渲染贴图)：渲染当前贴图，
创建位图或AVI文件(如果位图有动画)，
只渲染当前贴图缴别，即渲染显示的是
禁用“显示最终结果”时的图像。如果
是在材质级别，而不是贴图级别，那么
Render Map命令不可用。
• Options(选项)：显示“材质编辑器选项”
对话框，相当于单击“选项”按钮。
• Magnify(放大)：生成当前示例窗的放大
视图。放大的示例显示在它单独且浮动
的窗中，最多可以显示24个放大窗，但
是一次不能用多于一个放大窗口显示相
同的示例窗。
重要的公共调节参数
• 这里要学习的公共调节参数包括Shader
基本参数、Blinn Shader基本参数、扩展
调节参数、超级采样等，这些功能在所
有质感制作中都是很常用和重要的 。
（一）Shader Basic Parameters
卷展栏
• Shader(明暗器)是材质的一个非常基本和
重要的属性，它直接决定了物体模拟哪
一种现实存在的材料来进行反光计算。
这些Shader参数的区别在于高光的形式
和大小不同。3ds max中的Shader调节基
本上以调节Specular和Glossiness为主。
• Shader Basic Parameters卷展栏可以指定
3ds max的一系列Shader。3ds max中的
材质就如同其字面意思一样，表示一个
事物是用什么材料组成的，而这一材料
的表面质感可以用阴影来表示。3ds max
中的材质有Anisotropic，Blinn，Metal，
Multi—Layar，Oren-Nayar-Blinn，Phong，
Translucent Shader等，。
卷展栏中的4个选项
• 1．Wire(线框)
• 运用线框的形状来表现列象，并对对应的对
象所具有的Edge进行渲染。线框的粗细可以
在Extended Parameters(扩展参数)卷展栏中进
行调整。
• 2．2-Sided(双面)
• 显示3ds max面的方式是单向片(Surface)方式
或对象的法线出现反转，如果没有选择该复
选框，一般只显示正面(法线朝向)。选择2Sided复选框后会将反面的面也显示出来。
• 3．Face Map(面贴图)
• 这是给对象所具备的每个多边形都进行贴图
的复选框。一般来说不会用到该复选框，但
是在制作一些粒子效果时，Face Map会发挥
它的功能。
• 4．Faceted(面状)
• 在选择该复选框后，将不对物体的Polygon进
行平滑处理。
Blinn Basic Parameters卷展栏
• 世界上所有的事物都接受来自光源的光
线影响，并且可以分为3个区域，即最
亮的区域、反射到其他各种事物上的离
散反射区域，以及反射光线而出现的影
子区域。简单地说就是高光、固有色和
阴影，Blinn Basic Parameters卷展栏中的
参数主要就是对这3部分的控制。
1．Ambient／
Diffuse/Specular/Lock
• Ambient(环境色)：来源于一个物体周围
环境中复杂的反射光线，它对物体的阴
影部分影响最大。
• Diffuse(漫反射)：物体最基本的颜色参
数，决定了物体的整体色调。通常所说
的一般意义上的物体颜色就是指它的漫
反射颜色。
• Specular(高光反射)：代表入射光线的颜
色，能够直接影响物体高光点及周围的
色彩变化，一般在低照射度下，高光色
彩为对象自身色彩与光源色彩的混合，
而高照度下基本可以理为暖白色和冷白
色两种。
• Lock：关于Lock按钮，简单地说就是一
个关联选项，如果单击Lock按钮，就会
对相应的一组参数产生关联，上面的
Lock控制Ambient和Diffuse的关联，下
面的Lock控制Diffuse和Specular的关联。
2．Self-Illumination(自发光)
• Self-Illumination(自发光)：顾名思义，
自发光就是物体表面发射出的光线。但
是，在这里的自发光只是一个材质效果，
并不是真正意义上的光源，它无法照亮
环境中的物体。通过调节参数可以实现
材质本身纹理或色彩的发光强度。更换
色彩则是定义材质对象的自发光色彩，
与材质本身的色彩或纹理无关。只靠自
发光不能照亮环境。
3．Opacity(不透明度)
• Opacity(不透明度)：可以决定材质是否
透明及透明的程度。默认值为100，材
质完全不透明。
Specular Highlights(反射高光)
• 该区域有3个参数，当对象受到光线影响时，
根据对象物质的不同会有不同的受光面积、
强度和外型，Spectllar Highlights区域的参数
就是控制事物这些方而的变化的。
• Specular Level(高光级别)：光线照射到物体之
后，其中一部分能够被反射。这个反射的强
度与物体表面的光滑程度有关，物体表面越
光滑，反射强度越大。
• Glossiness(光泽度)：表面光滑的物体的
反光面积会相对集中，而表面粗糙的物
体的反光面积会相对扩大，数值越高，
高光范围越小，相对强度越大。
• Sofen(柔化)：在Phong阴影模式和Blinn
阴影模式当中，如果Specular Level的值
高而Glossiness的值低，那么Ambient／
Diffuse／Specular之内的边界会显得很
粗糙，Soften功能就是可以柔化这一边
界。
Extended Parameters卷展栏
• 1．Advanced Transparency区域
• 区域的参数用来定义物体的透明度。
• （1）Falloff(衰减)：使对象的边框或者
中心变得透明或者不透明。该选项与
Opacity 不同，Opacity使整个对象的不
透明度(透明度)发挥作用，而Falloff只是
对物体的边框发生作用。
• （2）Type(类型)：使用透明材质时使用的功
能，有以下3个选项：
•
Filter(过滤)：在通过透明物体观察周围的事
物时，所观察到的事物会呈现透明物体自己
的色彩，就像人们带着太阳镜看事物一样，
Filter也是同样的道理。
•
Subtractive(相减)：从背景颜色中删除过渡
色的颜色，由此整体的色彩就会变得暗淡，
但是与此相反图像的形状会更加醒目。
• Additive(相加)：给对象的表面增加过渡色的
颜色，由于加亮了过渡色的颜色，所以对象
看起米好像是在发光，但是边框会变得模糊，
一般多用于光线或者是部分烟雾等特效。
•
Index of Refraction(折射率)：用来控制折射
贴图和折射率，一般来说经常在玻璃材上运
用折射率，所以默认值为1.5。
2．Wire区域
• Size(大小)：调整显示的线框粗细。
• in：用于设置显示方式，包括Pixels和Units两
种方式。
•
Pixels(像素)：显示一般位图的像素单位。
其只按照一定的粗细变化给对象进行渲染，
并不能表现场景的远近感。
•
Units(单位)：Units在进行渲染的同时会表
现出远近感，因此前面的线框会显得比较粗，
后而的线框显得比较细。
• 只有在材质编辑器中选择了Wire复选框，
才可以用 “线框”区域进行设置，而线
框的粗细可以在样本球中显示出来。在
视图中无法显示粗细变化，视图中的对
象只有通过渲染才能出现变化效果。
3．Reflection Dimming区域
• 这一区域可以调整对象被赋予反射之后
产生的阴影部分(不直接接受光线照射的
部分)反射值的亮度。必须选择Apply复
选框才可以运用Dim Level(暗淡级别)值。
• Dim Level(暗淡级别)：取值范围为0～1，
既可以调整反射部分的阴影度，也可以
调整对象的Ambient区域的反射率。
• Refl Level(反射级别)：可以调整明亮
部分的反射值。如果使用了Dim Level值，
那么数值越高，反射的效果就越好。默
认值是3.0，最高值是10。
SuperSampling卷展栏
• SuperSampling (超级采样)是在3ds max中
渲染时进行抗锯齿处理的选项。在3ds
max中的影子、纹理(位图图像等)、射线
追踪部分使用抗锯齿处理。在Super
Sampling区域有4种方式以选择，大部分
选项都具有共同的控制参数。
• SuperSampling Maps(超级采样贴图)：对
于材质中的Map可以使用SuperSampling。
• Quality(质量)：可以调整SuperSampling
的渲染解析度，数仇越接近1解析度就
越高，但随之渲染的时间也会越长。
• Threshold(阈值)：用于调整颜色和颜色
之间的边界。
• 对于应用Bump贴图或反射贴图的对象效
果比较明显，在未激活Super Sampling前
的Bump或反射效果比较粗糙。相反，激
活了Super Sampling后渲染的Bump或反
射会显得比较柔和，更加细腻。
不同材质类型的特性与技巧
• （一）Standard材质
• Standard (标准)材质是“材质编辑器”
示例窗中的默认材质，也是平时使用最
频繁的材质类型(尤其在初学的刚候)。
在现实世界中，表面的外观取决于它如
何反射光线，在3ds max中，标准材质模
拟表面的反射属性，如果不使用贴图，
标准材质会为对象提供单一而统一的颜
色。
Blend材质
• Blend(混合)材质可以在对象表面将两种
材质进行混合。混合具有可设置动画的
MixAmount(混合量)参数，该参数可以
用来绘制材质变形功能曲线，以控制随
时间混合两个材质的方式。它的最大特
点是可以控制在同一对象的具体位置上
实现截然不同的两种质感效果。
1．Blend Material Type(混和材
质的类型)
• Material 1(材质1)：选择合成材质中的第
一个材质。
• Material 2(材质2)：选择合成材质中的
第二个材质。只有在每个材质旁边的复
选框前打勾才能使用相应的材质。
•
Interactive(交互式)：决定材质1和材
质2中哪一个在视窗中交互显示。
•
Mask(遮罩)：在这里指定用于Mask
的Map，即使是在Mask Map当中打开了
彩色图片也会被识别为黑白图片。
提示
• Interactive是非常重要的交互选项，主要用来
对窗口中模型的不同层级的贴图进行贴图坐
标对位。能够实现交互显示并调节的前提是：
处于Interactive项选中的材质或Mask贴图层，
必须在相应贴图通道的纹理上单击Show Map
in Viewport(在视口中显示贴图)按钮。一般情
况下，在使用Mask贴图时强烈建议直接使用
黑白灰度的图片，以对混合结果做比较好的
把握。
• 可以通过遮罩来合成两个不同的材质并
为对象赋予质感，同时还可以制作两个
材质交替的动画效果。Mask值的黑色部
分会显示Material 1中的材质，而白色部
分会显示Material 2的材质。
2．Mixing Curve（混合曲线)
• Mixing Curve区域使用Mask Map的时候被激活，
只有选择Use Curve(使用曲线)复选框之后才可
以使用。可以使Material l和Material 2的图片
更加紧密地合成在一起。
•
Transition zone(转换区域)：利用Upper和
Lower的值进行合成。
•
Upper(上部)：调整上一层级的合成部位。
•
Lower(下部)：调整下一层级的合成部位。
Maps贴图通道
• 贴图通道共有12个，可以大致分为两类：
• 一类是颜色贴图通道，如Ambient、
Diffuse、Specular、Filter、Reflection、
Refraction等，这类颜色贴图通道一方面
会影响材质的色彩变化，另一方面也可
以接受色彩信号，即一张贴图的色彩变
化会通过颜色贴图通道得以体现。
• 一类是强度贴图通道，如Specular Level、
Glossiness、Opacity、Bump、
Displacement等，这类贴图通道只接受
贴图的灰度值，也就是色彩变化对此类
贴图不产生作用。
• Ambient：暗部贴图通道，用于物体暗
部材质的调整。
• Diffuse：漫反射贴图通道，用于物体标
准材质的调整。
• Specular level：高光级别贴图通道，可
以为物体的高光指定一张图片。
• Glossiness：高光范围贴图通道。
• Self-illumin：自发光贴图通道，以一张
图片形式进行自发光。
• Opacity：透明贴图通道，用于材质的显
示，通常采用黑白图片，黑色部分为透
明区域，白色部分为材质显示区域。
• Filter color：过滤色贴图通道。
• Bump：凹凸贴图通道，用来体现材质的凹凸
纹理，通常采用黑白图片。
• Reflaction：反射贴图通道，用来制作镜面反
射效果。
• Refraction：折射贴图通道，用来制作玻璃等
折射效果。
• Displacement：置换贴图通道，以图片来完成
物体的模型效果。
•
Mix Amount(混合量)：只有在没有
使用Mask Map的刚候才会被激活。通过
这一数值可以把Material 1和 Material 2
完全合成在一起。数值是确定混合的比
例(百分比)，0表示只有Material 1在曲面
上可见；100表示只有Material 2在曲面
上可见。
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