第7章 材质与贴图 (1)

null第7章 材质与贴图第7章 材质与贴图 前面几章我们讲解了利用3ds max 2011创建模型的方法，好的作品除了模型之外还需要材质与贴图的配合，材质与贴图是三维创作中非常重要的环节，它的重要性和难度丝毫不亚于建模。通过本章学习应掌握以下内容：本章重点：材质编辑器的基本功能 常用材质的参数设置和使用方法 常用贴图的参数设置和使用方法7.1 材质编辑器的界面与基本命令7.1 材质编辑器的界面与基本命令材质按照复杂程度可分为以下3种： 基本材质：是指只具有光学特性的材质，它包括“环境光”、“漫反射”、“高光反射”、“高光级别”、“光泽度”和“柔化”等，这种材质占用时间和内存少，但是没有贴图特性。 基本贴图材质：是在“漫反射”中指定的基本贴图方式的材质。 复合材质：指单击材质编辑器上 按钮所出现的材质，比如“双面”材质、“混合”材质、“顶/底”材质等。7.1.1 材质编辑器的界面7.1.1 材质编辑器的界面 打开材质编辑器的方法有两种： 一种是单击主工具栏上 “材质编辑器”按钮； 一种是用快捷键——键盘上的〈M〉键。 材质编辑器面板如图7-1所示。图7-1： 材质编辑器材质球工具按钮材质类型着色模式参数控制5.1.2 材质样本球5.1.2 材质样本球 样本球区包括24个样本球和9个控制按钮。 （采样类型）：单击该按钮不放，会出现球体、柱体、立方体的图标 。在这里可以选择与要贴图的对象最为接近的样本，如图7-2所示。 （背光）：控制给材质样本球是否设置背光效果，如图7-3所示。这一功能与场景中的对象没有关系。 图7-2 采样类型 图7-3 背光效果 null（背景）：控制样本球是否显示透明背景，该功能主要针对透明材质，如图7-4所示。 （采样UV平铺）：单击该按钮不放，会出现4种图标 ，在这里可以设置贴图显示重复的次数，如图7-5所示。这一功能实际上也与场景没有关系，可以理解成是预览的功能。图7-4 背景效果 图7-5 采样UV平铺 null（视频颜色检查）：检查无效的视频颜色。 （生成预览）：控制是否能够预览动画材质。 （选项）：单击该按钮，将弹出“材质编辑器选项”对话框，如图7-6所示。在这里可以设定样本球是否“抗锯齿”以及在材质编辑器中显示“示例窗数目”（3×2、5×3或6×4）。 图7-6 “材质编辑器选项”对话框null（按材质选择）：单击该按钮，将弹出图7-7所示的“选择对象”对话框，在这里可以选定具有选定示例材质的对象。 （材质/贴图导航器）：单击该按钮，将会弹出“材质/贴图导航器”面板，如图7-8所示。在这里可以将材质的结构显示在当前示例窗中。 图7-7 “选择对象”对话框 图7-8 “材质/贴图导航器”面板5.1.3 材质编辑器工具条5.1.3 材质编辑器工具条样本窗口的下面为材质编辑器的工具栏，陈列着进行材质编辑 的常用工具，提供材质的存取功能。 （获取材质）：单击该按钮，将弹出“材质/贴图浏览器”面板，如图7-9所示。在这里可选取、装入或生成新的材质，图7-9 “材质/贴图浏览器”对话框5.1.3 材质编辑器工具条5.1.3 材质编辑器工具条（将材质放入场景）：将当前场景当中使用的材质运用到处于同一场景中的其他对象上。 （将材质指定给选定对象）：将当前材质赋予场景中选择的对象。此按钮只在选定对象后才有效。 （将材质/贴图重置为默认状态）：单击该按钮，将弹出图7-10所示的对话框。恢复当前样本窗口为默认设置， （复制材质）：生成同步材质的拷贝，拷贝放在当前窗口，用在不想用另外的样本窗口处理同一材质的情况下。 （使唯一）：对于进行关联复制的贴图，可以通过此按钮将贴图之间的关联关系取消，使他们各自独立。 （放入库）：单击此按钮将弹出图7-11所示的对话框。在这里可保存在示例窗中制作的材质。null图7-11 “入库”对话框图7-10 “重置材质/贴图参数”对话框null（材质ID通道）：赋给材质通道，用于Video Post（视频特效）。 （在视窗中显示贴图）：在视图中显示贴图，选择这个选项将消耗很多显存。 （显示最终效果）：在3ds max 2011中的很多材质是由基本材质和贴图材质组成的，利用此按钮可以在样本窗口中显示最终的结果。 （转到父对象）: 3ds max 2011中很多材质有几个级别，利用此按钮可以在处理同级材质时进入上级材质。 （转到下一个同级项）：进入同级别材质。5.2 标准材质的参数面板设置5.2 标准材质的参数面板设置 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3ds Max中标准材质用来模拟对象面的反射属性，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。标准材质的参数设置面板一般包括： “明暗器基本参数”卷展栏； “扩展参数”卷展栏； “超级采样”卷展栏； “贴图”卷展栏； “动力学属性”卷展栏； “DirectX管理器”卷展栏。5.2.1 “明暗器基本参数”卷展栏5.2.1 “明暗器基本参数”卷展栏 3ds max 2011的阴影类型有8种，分别是“各向异性”、“Blinn”、“金属”、“多层”、“Oren-Nayar-Blinn”、“Phong”、“Strauss”和“半透明明暗器”，如图7-12所示。1.明暗器图7-12 阴影模式的种类null 当选择不同的阴影模式类型的时候，下边的基本参数卷展栏也会随之发生变化。 各向异性：该明暗器主要是用来表现非圆形的，具有方向性的高光区域。经常用来表现人工制作的对象表面，或者受光的事物拥有不规则的受光表面时使用。“各向异性基本参数”卷展栏如图7-13所示，样本球如图7-14所示。 图7-13 “各向异性基本参数”卷展栏 图7-14 各向异性样本球nullBlinn：是一种带有圆形高光的明暗器。它的应用范围很广，是3ds max默认的明暗器。“Blinn基本参数”卷展栏卷展栏如图7-15所示，样本球如图7-16所示。图7-15 “Blinn基本参数”卷展栏 图7-16 Blinn样本球null金属：正如字面意思一样，这一阴影模式主要用来表现金属效果为主的材质。“金属基本参数”卷展栏如图7-17所示，样本球如图7-18所示。 图7-17 “金属基本参数”卷展栏 图7-18 金属样本球null 图5-19 “多层基本参数”卷展栏 图5-20 多层样本球多层：该明暗器包含两个各项异性的高光。二者彼此独立起作用，可以分别调整，从而制作出有趣的效果。“多层基本参数”卷展栏如图7-19所示，样本球如图7-20所示。nullOren-Nayar-Blinn：该明暗器具有Blinn风格的高光，但看起来更柔和。比较适合表现布料，塑料等对象上。“Oren-Nayar-Blinn基本参数”卷展栏如图7-21所示，样本球如图7-22所示。图7-21 “Oren-Nayar-Blinn基本参数”卷展栏 图7-22 Oren-Nayar-Blinn样本球nullPhong：该明暗器是从3ds max最早版本保留下来的，它的功能类似于Blinn，但高光有些松散，不像Blinn那么圆，比较适合应用在具有人工质感的对象上。“Phong基本参数”卷展栏如图7-23所示，样本球如图7-24所示。 图5-23 “Phong基本参数”卷展栏 图5-24 Phong样本球nullStrauss：该明暗器用于快速创建金属或者非金属表面。比较适合表现涂料或油漆表面。“Strauss基本参数”卷展栏如图7-25所示，样本球如图7-26所示。 图7-25 “Strauss基本参数”卷展栏 图7-26 Strauss样本球null半透明明暗器：该明暗器用于创建薄物体的材质，来模拟光穿透的效果。比较适合表现窗帘、投影屏幕等。“半透明基本参数”卷展栏如图7-27所示，样本球如图7-28所示。图7-27 “半透明基本参数”卷展栏 图7-28 “半透明明暗器”样本球null 3ds max 2011中有4种底纹类型，它们分别是“线框”、“双面”、“面贴图”和“面状”。如图7-29所示。下面分别介绍这4种底纹类型的作用。2.底纹类型图7-29 底纹类型线框：它以网格线框的方式渲染物体，只能表现出物体的线架结构，对于线框的粗细，由“扩展参数”卷展栏的“大小”数值框来调节。null双面：它将物体法线的另一面也进行渲染。通常为了简化计算，只渲染物体的外表面。但对有些敞开的物体，其内壁不会看到材质的效果，这时就需要打开“双面”显示。 面贴图：将材质指定给物体所有的面，如果是一个贴图材质，则物体表面的贴图坐标会失去作用，贴图会分布在物体的每一个面上。 面状：它提供更细级别的渲染方式，渲染速度极慢，如果没有特殊品质的高精度要求，不要使用这种方式，尤其是在指定了反射材质之后。5.2.2 “基本参数”卷展栏5.2.2 “基本参数”卷展栏 “基本参数”卷展栏如图7-30所示，里面包括生成和改变材质的各种控制，而且会随着阴影类型的改变而发生相应的变化。 它一共有4个选项组，分别是“基本颜色”、“反射高光”、“自发光”和“不透明度”。图5-30 “基本参数”卷展栏null1. 基本颜色选项组 它控制材质的基本光照属性，共有3个选项，这是标准材质的3种明暗特性： 环境光：控制在远离光源的阴暗区域显示的颜色。 漫反射：控制整个对象的色调 高光反射：控制高光区的颜色。 null 2.“反射高光”选项组 确定材质表面高光的光照属性，一共有3个选项。 高光度：确定材质表面的反光强度，数值越大反光强度越大。 光泽度：确定材质表面反光面积的大小，数值越大反光面积越小。 柔化：对高光区的反光作柔化处理，使它产生柔和效果。null 它使材质具备自身发光的效果，常用于制作太阳、灯泡等光源物体的材质。数值越大，自发光亮度越高。选中“颜色”复选框，可以设置不同颜色的自发光。单击数值框后面的小方块按钮，可以给自发光设置贴图。3. “自发光”选项组null 它设置材质的不透明度，可以使物体产生透明的效果。默认值为100，即不透明材质。 降低数值可使透明度增加，数值为0时变为完全透明材质。对于透明材质，还可以在扩展参数面板中调节它的透明衰减程度。4. “不透明度”选项组5.2.3 “扩展参数”卷展栏5.2.3 “扩展参数”卷展栏 “扩展参数”卷展栏，这个卷展栏中的参数可以调节折射率和透明度等。“扩展参数”卷展栏中的参数会随着贴图和材质的类型改变而发生变化，但是其中的设定内容和设定方式基本上区别不大。其中线框中的参数是将材质线框化之后才能发生作用的。 null 主要用于控制透明材质的不透明衰减度设置，它又包括“衰减”和“类型”两部分。 “衰减”部分有3个选项，它们用来控制物体内部和外部透明的程度。“输入”单选按钮用来规定物体由边缘向中心增加透明的程度，比如玻璃的效果；“输出”单选按钮规定物体由中心向边缘增加透明的程度，类似云雾的效果；“数值”数值框可以控制物体中心和边缘的透明度哪一个更强。 “类型”部分有3个单选按钮，用来控制透明的类型。“过滤色”以过滤色来确定透明的颜色，它会根据一种过滤色在物体的表面上色;“相减”根据背景色减去材质的颜色，使材质后面的颜色变暗;“相加”将材质颜色加到背景色中，使材质后面的颜色变亮。1. “高级透明”选项组null2. “线框”选项组 主要用来对线框进行编辑，它包括两个单选按钮和一个数值微调框。其中“大小”微调框用来设置线框的粗细。“像素”和“单位”两个单选按钮控制线框粗细的单位。“像素”表示线的宽度以屏幕像素为单位；“单位”表示线宽以系统设定的逻辑单位为单位。 null 3. “反射暗淡”选项组 用来控制反射模糊效果，数值可通过“暗淡级”和“反射强度”微调框来控制。“暗淡级”可设置物体投影区反射的强度，数值为1时，不产生模糊影响；数值为0时，被投影区仍表现为原有的投影效果，不产生反射。“反射强度”可设置物体不投影区的反射强度，它可以使反射强度倍增，一般用默认值即可。如果选中“应用”复选框，则反射模糊将发生作用。5.2.4 “超级采样”卷展栏5.2.4 “超级采样”卷展栏 “超级采样”卷展栏，如图7-32所示。这个卷展栏可设置渲染的高级采样的效果，以提供更精细级别的渲染效果。它通常用于渲染高精度的图像，或者消除反光点处的锯齿或毛边。但是在使用时会消耗大量的渲染时间，在使用“光线跟踪”材质的时候更加突出。图7-32 “超级采样”卷展栏5.2.5 “贴图”卷展栏5.2.5 “贴图”卷展栏 “贴图”卷展栏，在这里可以赋予材质不同的类型和性质。 在“贴图”卷展栏中，有很多参数和贴图效果，下面就简单介绍一下这些参数的功能和使用方法。 环境光：这个贴图取代了环境色，使得对象的阴影看起来像贴图。 漫反射：这个贴图取代了漫反射，这是用于对象的主要颜色，是最常用的贴图通道。默认情况下“漫反射颜色”和“环境光颜色”贴图是相同的。如果要分别设置它们的贴图，可以单击它们之间的按钮，解除锁定即可。null高光颜色：这个贴图通道可以在对象的最明亮部分加入贴图。我们可以在对象受光最强烈的部分赋予贴图，受到的反射越强烈，贴图越清晰，但是如果对象表面没有强烈的光反射区域，那么就不会显示贴图。 高光级别：这个贴图通道可以在赋予对象贴图后在对象表面生成一个明暗通道，如图7-34所示。 提示：彩色或黑白图片皆可。 图7-34 使用“高光级别”效果null光泽度: “光泽度”通道与上边提到的“高光级别”通道的使用方法基本是一样的，但是“光泽度”贴图通道与“高光级别”贴图通道的意义截然相反，它是将作为通道图片的亮部还原，将暗部变为高光区域。 自发光：这个贴图通道可以产生自发光效果，在使用这个贴图通道的时候，同样也是在对象表面按照所用图片的明暗生成一个通道，但有所不同的是，在图片中偏白的部分会产生自发光效果。它不受光线的影响，不管是在对象的暗部或是亮部，都不会受到影响。相反的，在图片中越接近黑色的部分，也就逐渐不会产生自发光效果了。 不透明度: 这个贴图通道一般用来表现三维场景中一些非三维对象的效果，它可以过滤掉不需要的材质边缘，只显示需要的部分，因为它对白色的贴图部分是保留的，对于偏黑色部分就会逐渐变为透明。null过滤色：这个贴图通道在加入贴图后并不能在对象表面显示出来，必须改变对象本身的不透明度才能看到。这个功能基本与上边的“不透明度”功能相同，但是如果透明度为0，那么就会变为透明状态。 凹凸：这个贴图通道是通过位图的颜色使对象的表面凸起或是凹陷。贴图中白色区域凸起，黑色区域凹陷。 反射：这种贴图通道是一种高级的贴图方式，主要用于表现具有镜像效果的对象，比如水面，玻璃或者光滑的大理石表面等。 折射：这个贴图贴图可在对象表面折射周围的其他对象或者环境。它可以很好的表现诸如水，玻璃，冰块等对光线的折射。在使用这一效果的同时，也会牺牲大量的渲染时间，但是最终的完成效果绝对是一流的。 置换：“置换”贴图通道是按照图片的黑白灰色调的深浅值置换成挤压力度值，从而对对象产生性质替换的一种贴图方式，形象地说就是利用图片的明暗关系，做出隆起或者凹陷的效果。一般应用在NURBS对象或者是多边形对象上，作用和“凹凸”贴图比较类似。5.2.6 “动力学属性”卷展栏5.2.6 “动力学属性”卷展栏 “动力学属性”卷展栏，如图7-45所示。它主要用于动画制作中，对动力学系统进行设置，只有进入了动力学系统，这些设置才有意义。 “动力学属性”卷展栏参数解释如下： 反弹系数：设置对象在碰撞到其他对象时的反弹程度。 静摩擦：对象在由静止到运动所需要的力。 滑动摩擦：对象在运动中产生的阻力。 图5-45 “动力学属性”卷展栏 5.3 材质类型5.3 材质类型 材质是给对象赋予质感的功能。进一步来说，材质类型用于制作并具体设置这一质感。一个材质类型可以包含多个贴图类型，但是贴图类型中不包含材质类型。换句话来说，材质类型是贴图类型的上一个层级。 接下来就要了解一下材质类型的具体用途。单击 （标准按钮），弹出“材质/贴图浏览器”对话框。5.3.1 “混合”材质5.3.1 “混合”材质 “混合”材质就是将两种材质混合起来，通过“遮罩”可以设置两种材质的混合方式。混合效果如图7-48所示。图7-48 混合效果null“混合基本参数”卷展栏参数解释如下： 材质 1：选择合成材质的第一种材质。 材质 2：选择合成材质的第二种材质。 交互式：选中后，这种材质就会在场景中表现为阴影。 遮罩：在这里加入的图片会被识别为黑白图片，并按照图片的明暗关系对以上进行混合的材质进行混合。 混合量：这个参数只有在没有使用“遮罩”贴图的时候才能使用，默认值为零0。在为0的时候只显示“材质 1”的材质，调高数值后逐渐显示“材质 2”的材质，数值为100时只显示“材质 2”的材质。 使用曲线：可以使“材质 1”和“材质 2”的图片更加紧密地合成在一起。 上部：调整上一层级的合成部位。 下部：调整下一层级的合成部位。5.3.2 “双面”材质5.3.2 “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，另一部分是在对象的内表面。 “双面基本参数”卷展栏参数解释如下： 半透明：可以调整材质的透明度。随着数值的升高，指定在内部的材质从外部，外部的材质从内部开始变得透明。 正面材质：选择对象外部的材质。 背面材质：选择对象的内部材质。 如果没有选定“正面材质”或“背面材质”后边的复选框，就会使用黑色进行渲染。图7-50 “双面”材质应用效果5.3.3 “多维/子对象”材质5.3.3 “多维/子对象”材质 “多维/子对象”材质的奇妙之处在于能分别为对象的不同子级赋予不同的材质。例如对于一个长方体，可以使用“多维/子对象”材质为每个面指定不同的材质。 实际应用效果如图7-52所示。图7-52 “多维/子对象”材质应用效果null“多维/子对象基本参数”卷展栏参数解释如下： 设置数量：设置使用材质的个数，默认为10种材质。 添加：增加新的材质，如果已经给对象指定了若干材质ID，并且已经没有多余可使用的材质ID的情况下，单击“添加”按钮就可以增加一个新的材质。 删除：删除所选定的材质，在删除的同时材质也就失去了作用。 ID：材质的编号。 名称：在这栏中可以给材质指定名称。在场景中如果使用的材质很多的情况下，为了方便的查找、修改或管理材质就要在这里使用相应的名称来进行区分。即使在材质不是很多的时候也要养成编制名称的习惯。 子材质：给相应的ID指定材质。 颜色：在不指定材质的情况下，也可以修改对象的漫反射颜色。 启用/关闭：这个很好理解。它决定是否使用相应的ID中的材质。5.3.4 “顶/底”材质5.3.4 “顶/底”材质 “顶/底”材质就是给对象的上部和下部分别赋予不同贴图的材质类型。也是一种比较常用的材质类型。 实际应用效果如图7-54所示。图7-54 “顶/底”材质应用效果null“顶/底基本参数”卷展栏参数解释如下： 顶材质：指定对象的上部材质。 底材质：指定对象的下部材质。 交换：单击该按钮后会将“顶材质”与“底材质”的位置对调。 坐标系：指定贴图的轴。 世界：以对象的世界轴坐标为标准，混合上下两部分的材质，不适合制作动画效果。 局部：以对象的自身坐标为标准混合上下两部分，在制作动画时必须使用这项。 混合：这个数值是用来调节“顶材质”与“底材质”两个材质区域边界的柔和度的，数值越大，混合度越高。 位置：用来调节“顶材质”与“底材质”所占区域的比例，默认值为50（即两种材质各占一半）。5.3.5 “光线跟踪”材质5.3.5 “光线跟踪”材质 “光线跟踪”材质是可以同时使用反射和折射的材质类型，可以精确控制反射和折射的各种属性，包括对高光反射部位的贴图和暗部贴图的折射率、折射的颜色、透明度等属性的调整。效果如图7-56所示。图5-56 “光线跟踪”材质效果null“光线跟踪基本参数”卷展栏参数解释如下： 环境光：表示阴影部分的颜色，“环境光”决定吸收多少光的值。解除这一选项的复选框就可以不用颜色，改为使用数值来进行设定。 漫反射：和普通材质中的“漫反射”作用相同，但是当“反射”值是纯白色或者取最大值100的时候并不显示本身的颜色，而是反射周围对象或是背景的颜色。 反射：可以调整对象的透明度和对环境的反射值。可以通过颜色进行调整，使用颜色进行调整的时候是按照颜色的明暗来取值的，色调越亮反射越强，反之越弱，但是并不影响对象颜色上的变化。 同样在解除这一项复选框的时候可以通过数值来调整，这时默认的颜色就是纯黑色或纯白色。 发光度：与普通材质中的“自发光”具有相同的自发光的效果。但是不同的是，“自发光”是让漫反射颜色中的颜色发光，而“发光度”是按照自己设定的颜色发光，即可以发出与对象本身不同的光。 如果取消勾选此选项的复选框，也可以通过数值来进行调整，并且颜色也默认为纯黑或纯白色，这一点和自发光的性质完全一样。null透明度：可以调整对象的透明度。它和普通材质中的“不透明”的概念是完全一样的，这一功能的设置也和刚才提到的功能一样，可以通过颜色和数值两种方式来进行设定。 折射率：代表透过“Raytrace”材质的光线折射率。在取值为1的时候不发生变化，但是当值高于1的时候后面的对象就会扩大显示，低于1的时候就会缩小显示。如果要表现水中透过对象折射的效果，就要运用“透明度”数值。 高光颜色：用来调整对象高光部分的颜色，强度和扩散值。 高光度：代表对象受到光线影响在表面形成的高光区域，可以用来指定这一部分的颜色，默认为白色。 光泽度：表示高光部分的强度。区别就是在普通材质中可以使用的最高值为100，这里为200。 柔化：也和普通材质中的柔化一样。可以用来调整“高光度”和“光泽度”之间的柔和度。 环境：忽视反射在对象表面的场景颜色和贴图，使用这里的贴图来进行替换，使对象表面折射出来的映像和这里设定的图片一致。 凹凸：和普通材质中的凹凸的作用一样，利用打开的图片的明暗关系来表现对象表面的纹理效果。5.3.6 Ink’n Paint材质5.3.6 Ink’n Paint材质 “Ink’n Paint”的材质类型比较接近于2D Illustrator的效果，这种材质是现在比较流行的一种材质，一般称为2D渲染方式，渲染如图7-57所示。图7-57 “Ink’n Paint”效果