计算机辅助设计 3ds Max-电子教案-李德君 05.第五章

第5章 材质与贴图,5.1材质编辑器简介 5.2基本材质 5.3其它材质 5.4贴图坐标系及贴图类型 5.5材质与贴图实例铁门场景 5.6 Vray材质 5.7Vray材质实例摩托车,5.1材质编辑器简介,材质编辑器在整体上可以分为3个功能区域：示例窗口（材质球）、示例窗口控制工具栏及材质控制工具栏、参数控制区。,5.1.1示例窗口（材质球） 在工具栏中打开如图5-1所示中的黄色表示符1，就可以打开材质编辑器对话框，在默认状态之下，材质编辑器中有6个材质编辑球，材质编辑球总共有24个。,5.1.2示例窗口控制工具栏及材质控制栏 （1）材质球窗口的右侧窗口控制工具栏。 1）（采样类型） 2）（背光）：按下此按钮可在样品的背后设置一个光源。 3）（背景）：在样品的背后显示方格底纹。 4）（采样UV平辅）：可选择2×2、3×3、4×4。 5）（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。 6）（生产预览）：主要是观看材质的动画效果。 7）（选项）：对材质进行一些预设值。 8）（材质/贴图导航器）,（2）示例窗口下方的材质编辑工具栏 1）（获取材质）：单击该按钮可以打开材质/贴图浏览器窗口，在浏览器中可以选择所需要的材质与贴图。 2）（将材质放入场景） 3）（将材质指定给选定对象） 4）（重置贴图/材质为默认设置） 5）（生成材质副本）：通过复制自身的材质生成材质副本，“冷却”当前热示例窗。 6）（使唯一）：可以使贴图实例成为唯一的副本，还可以使一个实例化的子材质成为唯一的独立子材质，可为该子材质提供一个新材质名。该命令可以防止对顶级材质实例所做的更改影响“多维/子对象”材质中的子对象实例。,7）（放入库）：可将选定的材质添加到当前库中。 8）（材质ID通道）：按住该按钮打开“材质ID通道”弹出按钮，选择相应的材质ID通道将其指定给材质，该效果可以被Video Post过滤器用来控制后期处理的位置。 9）（转到父对象）：可以在当前材质中向上移动一个层级。 10）（转到下一个同级）：将移动到当前材质中相同层级的下一个贴图或材质。,5.1.3参数控制区 （1）两个按钮 1）（从对象拾取材质）：在视图中选择已经赋予材质的造型，可以把造型上的材质拾取到实例窗。 2）（Standard）：单击该按钮，在弹出的对话框中可以选择材质与贴图的类型，显示的时当前层级材质与贴图类型。 （2）主要卷展栏 1）明暗器基本参数：各向异性、Blinn、金属、多层、Oren-Nayar-Blinn、Phong、Strauss、半透明明暗编辑器 .,2）贴图：此卷展栏主要有两个控制区，一个是贴图类型，一个是数量。 环境光贴图：这个贴图取代了环境色，使的对象的阴影看起来象贴图。 漫反射贴图：这个贴图取代了漫反射颜色，这是用于对象的主要颜色，是最常用的贴图通道。 高光色贴图：使用高光色取代高光颜色，高光级别和发光度贴图也会影响高光。 自发光贴图：这个贴图确定了哪些区域是透明的，哪些区域是可见的。贴图上黑色区域代表没有自发光的区域，白色区域代表自发光最强的区域。,不透明度贴图：这个贴图确定了哪些区域是透明的，哪些区域是可见的，贴图上黑色的区域是透明的，白色区域是不透明的，但是要注意，即使透明区域完全透明，也仍然接受高光。这个特性对于制作纱棉布类的材质有举足轻重的作用。 凹凸贴图：凹凸贴图通过位图的颜色使对象的表面凸起或者凹陷。贴图的白色区域凸起，黑色区域凹陷，通过改变数量值改变凹凸的程度。 反射贴图：反射贴图是制作反射效果经常使用的一种贴图。 折射贴图：是弯曲光线，并通过透明的对象显示变形的图像，这与透过水面看物体是一个效果。可以更改扩展参数来调节效果。,5.2基本材质,5.2.1金属材质实例1黄金材质 （1）启动3ds Max 系统，打开配套光盘提供的“第5章台标.max”场景文件，场景是一段金属台标的动画 。 （2）打开材质编辑器，选择第一个材质球，在明暗选择器里面选择类型为金属，设定金属的基本参数；设定贴图类型里面的“反射”贴图为配套光盘里面的“第5章Glod.tga”文件 。,5.2.2金属材质实例2不锈钢材质 （1）启动3ds Max 软件，打开配套光盘提供的“第5章不锈钢材质初始文件.max”场景文件，在场景中有几个简单几何体，用以调节材质，同时在场景中设置了灯光 。,（2）打开材质编辑器，选择一个材质球，在“明暗器基本参数”卷轴栏里面选择类型为金属，设定金属的基本参数：环境光、漫反射的颜色均为灰色；设定反射高光：高光级别为107，光泽度为70。设定贴图类型里面的“反射”贴图为“光线跟踪”贴图，在“光线跟踪器参数”卷展栏中的“背景”选项组里面设定贴图类型为“衰减”贴图，衰减贴图为灰色（数值为174）到黑色（数值为0）过渡 。,5.2.3半透明材质实例1蜡烛材质 （1）启动3ds Max 软件，打开配套光盘提供的“第5章蜡烛初始文件.max”场景文件。,（2）打开材质编辑器，选择一个材质球，在明暗选择器里面选择类型为“半透明明暗器”。设定半透明基本参数：环境光颜色为黑色（数值为0）、漫反射颜色为灰色（数值为145）；设定反射高光：高光级别为89，光泽度为30；设定半透明颜色为灰色（数值为170） 。,（3）另一种制作蜡烛材质的方法是可以用光线跟踪材质来实现半透明材质效果。在材质编辑器中点击（Standard）按钮，选择“光线跟踪”类型。设定“光线跟踪基本参数”：“明暗处理”选择“phong”，“漫反射”颜色为红色（R：255、G：51、B：51），“高光颜色”为灰色（数值为203），“高光级别”为78，“光泽度”为40。设定“扩展参数”：半透明贴图类型为渐变贴图，在“渐变参数中”设置颜色1为深红（R：255、G：85、B：57）、颜色2为浅红（R：255、G：94、B：94）、颜色3为黑色（R：0、G：0、B：0） 。,5.2.4半透明材质实例2玉石材质 （1）启动3ds Max 软件，打开配套光盘提供的“第5章玉石初始文件.max”场景文件 。 （2）打开材质编辑器，选择第一个材质球，在明暗选择器里面选择类型为“半透明明暗器”，设定“半透明基本参数” 。 （3）设定“反射”贴图类型为“光线跟踪”，“数量”为80；同时设定漫反射颜色和自发光贴图类型为“衰减”贴图。,5.3其它材质,在3ds Max中，除了基本材质外，另外常用的材质效果还有复合材质、双面材质、混合材质、多维子物体材质、光线跟踪材质等 。,5.3.1双面材质 此类型材质可以分别对物体的内、外面进行不同材质的设置,5.3.2混合材质 混合材质常用来制作一个物体具有的不同质感，它可以用一个图层遮罩来把不规则的形状赋予在有底纹的物体上 。,5.3.3多维子物体材质 多维子物体材质可根据物体表面不同区域的ID号来分别设置材质,5.4贴图坐标系及贴图类型,5.4.1贴图坐标系 贴图是指物体表面的图案肌理。在3ds Max里可以通过图片和程序贴图来实现。在贴图的过程中，应该考虑贴图坐标系的设置。,贴图坐标系的调整一般有两种方法，一种是可以通过调节面板直接调整重复和拼贴，一种是可以通过UVW修改器来调整贴图的效果 。,5.4.2贴图类型 贴图的常见类型有：漫反射贴图、反射贴图、光线跟踪贴图、凹凸贴图、不透明贴图、自发光贴图、噪波贴图、渐变贴图环境贴图等效果 。,5.5材质与贴图实例铁门场景,（1）打开3ds Max 软件，打开配套光盘提供的铁门场景模型。,（2）分别对场景中的各个物体设定材质和贴图。设定地面的材质效果为沙石地面，其主要设定参数为：明暗基本编辑器为“Blinn”，漫反射贴图类型为位图，选择图片“沙石地面”；“不透明度”贴图上贴一个程序贴图“渐变坡度”，渐变类型为径向。采用这个贴图主要是为了实现沙石地面和背景图片的融合。黑白灰过度主要是渐变过程中不透明贴图的穿透特点所决定，其参数可以根据实际情况来调整。 （3）铁门两边的砖墙材质参数设置为：明暗基本编辑器为“Blinn”，设定“高光级别”为60，“光泽度”为37，设定漫反射贴图为位图，选择石头图片“石材.jpg”。,（4）铁门的材质设定：明暗基本编辑器为“Blinn”，“漫反射”颜色为黑色，勾选“双面”选项；设定“不透明度”贴图为位图，选择位图“铁门.jpg”，在“位图参数”卷展栏点击“查看图像”按钮，并用选择框把图片周围的黑色排除掉，勾选“裁剪”和“应用”选项。这样贴图就不会出现空隙。 （5）在“渲染”菜单下选择“环境”，设定环境贴图为位图，选择图片“33787129.jpg”，这个主要用来设定场景背景效果。,(6)渲染场景 。,5.6 Vray材质,5.6.2VRay材质的调用 （1）在3ds Max中按下F10键打开“渲染设置”面板，在“公用”栏中的“指定渲染器”卷展栏下，点击“产品级：”右侧的（指定渲染器）按钮，在弹出的对话框中选择VRay渲染器，完成渲染器的更改设置 。,（2）按下键盘中的M键，打开“材质编辑器”对话框，点击材质球参数面板中的（Standard）按钮，在“材质/贴图浏览器”中选择VRayMtl 。,5.6.3VRay材质编辑器面板 5.6.3.1“基本参数”卷展栏,（1）“漫反射”选项组 “漫射”：材质的漫反射颜色，能在纹理贴图部分的漫反射贴图通道凹槽里使用一个贴图替换这个倍增器的值。 （2）“反射”选项组 1）“反射”：是个反射倍增器，通过颜色来控制反射的值。同样，也能在纹理贴图部分的反射贴图通道凹槽里使用一个贴图替换这个倍增器的值。 2）“高光光泽度”：控制反射效果的高光区域大小，必须先调整反射值。 3）“反射光泽度”：这个值表示材质的光泽度大小，也就是反射模糊。值为0时意味着得到非常模糊的反射效果；值为1时将关掉光泽度，VRay将产生非常明显的完全反射。（注意：打开反射光泽度将增加渲染时间。）,4）“细分”：控制光线的数量，作出有光泽的反射估算。当反射光泽度值为1时， 这个细分值会失去作用，VRay不会发射光线去估算反射光泽度。将“反射光泽度”也就是反射模糊调小，再调整该值为1，可以看到效果，由此可以得出它是控制反射模糊的作用。 5）“菲涅尔反射”；当这个选项打开时，反射将具有真实世界的玻璃反射。这意味着当角度在光线和表面法线之间角度值接近0度时，反射将衰减；当光线几乎平行于表面时，反射可见性最大；当光线垂直于表面时几乎没反射发生。如图5-34所示，为是否勾选菲涅耳反射的效果对比。,6）“最大深度”：光线跟踪贴图的最大深度。光线跟踪更大的深度时贴图将返回黑色。该值控制了物体反射周围环境的景深层次，数值代表可进行反射的次数。设反射颜色为纯白，并将该值设置为1，然后渲染，你会注意到很多区域变黑了。该值是用来控制在计算结束前光线反射的次数。 7）“使用插值”：选择此项可以使用下面“反射插值”卷展栏中的功能。效果在于柔化粗糙的反射效果，在表现反射模糊的时候很有用。 8）“退出颜色”：光线在场景中反射达到最大深度时会停止，而停止后以什么颜色反馈。也就是表示物体在表面颜色下反射所溢出颜色以该色为主。,（3）“折射”选项组 1）“折射”：是个折射倍增器，能在纹理贴图部分的折射贴图通道凹槽里使用一个贴图替换这个倍增器的值。 2）“光泽度”：这个值表示材质的光泽度大小，也就是折射模糊。值为0时意味着得到非常模糊的折射效果；值为1时将关掉光泽度，VRay将产生非常明显的完全折射。 3）“细分”：控制光线的数量，作出有光泽的折射估算。当光泽度值为1时，这个细分值会失去作用，VRay不会发射光线去估算光泽度。配合上面的“光泽度”的设置，增加该值可使模糊效果更加平滑，减少噪点，但模糊程度不变 。,4）“折射率”：这个值确定材质的折射率，用来区分入射光透过物体表面后发生的方向偏移。设置适当的值能做出很好的折射效果，如水（数值为1.33）、水晶（数值为2）、钻石（数值为2.4）、玻璃（数值为1.5）、空气（数值为1.0）等等 。 5）“最大深