三维动画制作：材质概述.pdf

此文章为幸星在百度文库公开教程，来源为幸星国际动画学院 材质概述 材质即为物体的质地属性（例如金属、木头和玻璃等） ，Maya 的材质节点就是用来真实地实现物体实际质地属性的工具 同时也可以将绘制好的贴图通过节点输入指定给对应的物体，从而使物体不但具备真实的质感光泽，同时具备了色彩和纹理细节，这也就是我们在电影、电视或者游戏中看到的角色能够具有真实可信的、充满活力和生命力的效果的关键 节点是 Maya 中用来实现某一功能效果的独立程序模块，功能完善，操作十分灵活通过节点和节点之间的连结就能实现丰富的效果，这样也大大提高了工作效率Maya 中的节点统一在超级图表中管理和调节 本章主要内容：  认识 Hypershade （超级图表）及节点的操作  Maya 的 materials（材质）类型及属性  Maya 节点 本章学习重点本章学习重点  了解节点参数  理解材质的表现特征  理解所有节点的概念及功能 2.1. Hypershade (超级图表) Hypershade 是一个进行材质和贴图编辑的窗口， 通过节点连结的方式进行编辑， 最终实现真实的物体质感 2.1.1. Hypershade 的组成 在 Maya 主界面中点击 Window ＞ Rendering Editors ＞ Hypershade 命令出现超级图表，如图 2-1 所示。

此窗口包含几个栏区，介绍如下 此文章为幸星在百度文库公开教程，来源为幸星国际动画学院 图注：最上方 hypershade 标题栏，依次往下是菜单栏和工具栏，左侧是节点创建区，右侧上方是面板菜单和节点显示区，下方为节点编辑工作区 图 2-1 超级图表  标题栏：显示该窗口的标题名称  菜单栏：全部与材质贴图相关的操作的使用菜单  工具栏：用图标的形式列举出 Hypershade 超级图表和节点的操作命令  节点创建区：里面有系统提供的各种材质球（Shader）、工具及纹理节点，制作时可根据不同的物体属性和特征选择使用不同的材质球，也可以使用其中的程序纹理或绘制贴图进行复杂效果的编辑制作  节点显示区：根据上面的面板内容，进行有选择的显示也可以根据需要将要编辑的节点用鼠标中键拖放到下边工作区中进行编辑  面板菜单：这组菜单是将使用的节点进行归类放置，不同类型的节点放置在对应的面板下例如：材质球都放在 Materials 下，所有的程序纹理、二维纹理和三维纹理都放置在 Textures 下，所有的灯光都放在 Lights 面板下等，这样方便管理和查找  节点编辑工作区：主要是用来进行节点之间的连结与打断等操作的工作窗口。

此文章为幸星在百度文库公开教程，来源为幸星国际动画学院 2.1.2. Hypershade 的使用 1. Hypershade 窗口操作 Hypershade 的窗口操作与 Maya 主界面操作相同，按住键盘上的 Alt 键然后加上鼠标的中键或右键，可进行工作区节点的平移或缩放下面介绍几个工具栏的操作  此工具实现控制节点显示区域显示为图标形式  此工具实现控制节点显示区域显示为列表形式  这几个工具控制节点显示区域显示的节点大小  控制节点创建区域的显示与关闭  用来控制节点显示区和工作区的显示  控制节点网络的显示及排列方式， 其中是用来显示某一选中节点的输入输出节点 2. 自定义 Shader 库标签的创建 （1） 在 Hypershade 中执行 Tabs ＞ Create New Tab 命令，打开如图 2-2 所示的创建新标签选项盒 图注：new tab name 标签名称，initial placement 标签显示位置，tab type 标签类型 图 2-2 创建新标签选项盒 （2） 在 New tab name 中输入 Shader Library。

（3） 在 Initial placement 选项中选择 Bottom （4） 在Tab type选项中选择Disk， 同时在Root directory中选择新的材质库的目录 此文章为幸星在百度文库公开教程，来源为幸星国际动画学院 3. 节点的创建、指定、删除和复制 （1） 节点的创建 用鼠标在节点创建区直接点击要创建的节点对象， 或者用鼠标中键拖动要创建的节点对象到节点编辑工作区内，即完成节点的创建，如图 2-3 所示 图 2-3 节点的创建 （2） 节点的指定 首先，选择要指定材质的模型，然后在创建好的材质球上点击右键弹出菜单，选择最上面的 Assign Material To selection（指定材质到选择对象）命令，或者用鼠标中键拖动材质球到要指定的对象上，这样模型即具备材质球表现出来的质感，如图 2-4 所示 图 2-4 给右侧的球指定材质 （3） 节点的删除 选择欲删除的节点对象，然后点击 Hypershade 窗口中的 Edit ＞ Delete，或者选中欲删除的节点对象直接点击键盘上面的 Delete 键也可以删除 （4） 节点的复制 此文章为幸星在百度文库公开教程，来源为幸星国际动画学院 节点的复制包括复制单个节点和整个节点网。

节点网是指由节点之间的连结形成的网络关系，如图 2-5 所示使用者可以选择一个节点网中的某个节点，然后按下键盘上的 Ctrl＋D 键，即完成对单个节点的复制，也可以框选节点网进行整体复制 图 2-5 节点网络 下面介绍通过菜单复制，在超级图表中选择 Edit ＞ Duplicate 命令进行复制，如图 2-6所示，其中有以下三个子级命令： 2-6 通过菜单命令进行复制 此文章为幸星在百度文库公开教程，来源为幸星国际动画学院  Shading Network：当一个节点有连结时，在复制该节点时，会连同连结节点一起复制，即复制整个节点网  Without Network： 当一个节点有连结时， 在复制该节点时， 只复制选中的节点，而其他的连结节点不会被复制  With Connections to Network：当一个节点有连结时，在复制该节点时，新复制出来的节点仍然跟原来节点的连结对象保持连结 4. 节点网的导入与导出 （1） 导入 在 Hypershade 窗口中，点击 File ＞ Import 即展开一个导入窗口，如图 2-7 所示 图 2-7 节点网的导入窗口 在 File name 处输入文件名， 或者在指定的路径里选择要导入的文件， 点击右边的 Import按钮，即可完成节点网的导入工作。

（2） 导出 选择要导出的节点网络，然后在 Hypershade 窗口中，点击 File ＞ Export Selected Network 命令，会对应弹出一个导出窗口，如图 2-8 所示 此文章为幸星在百度文库公开教程，来源为幸星国际动画学院 图 2-8 节点网的导出窗口 在 File Name 中输入导出的文件名，在下面的格式类型中选择*．mb，然后点击 Export按钮导出即可 2.2. Maya 的 materials（材质）类型及属性 一切物质都有它独有的特征，有着不同的质感表现，比如有的坚硬，有的柔软；有的平滑，有的粗糙；有的有光泽，有的没光泽等等所以 Maya 软件中也分门别类地给出了一些具有不同特征的材质球，可以根据物质特征选择使用在这里我们将材质球分为两类,一般材质球和特殊材质球 2.2.1. 一般材质球及其属性 一般材质球是指材质球之间有些参数相同或者相近， 使用方法也相同， 而且是比较常用的 这里面包括 Anisotropic、Blinn、Hair Tube Shader、Lambert、Phong、Phong E 和 Ramp Shader 等，下面就以 Blinn 为例介绍属性及参数设置。

在材质球上双击即可展开对应的属性编辑选项盒，如图 2-9 所示 此文章为幸星在百度文库公开教程，来源为幸星国际动画学院 图 2-9 材质球的属性编辑选项盒 下面具体学习各部分的属性参数 1. Common Material Attributes（通用属性） 图 2-10 通用属性卷展栏 （1） Color（颜色） 该选项显示材质的颜色可以连结贴图以使效果更加丰富，通过点击 Color 后面的棋盘格加载纹理，如图 2-11 所示 此文章为幸星在百度文库公开教程，来源为幸星国际动画学院 图 2-11 连结贴图到颜色选项后的材质球效果 （2） Transparency（透明度） 通过黑、白、灰的变化程度控制材质的透明度，如图 2-12 所示 图 2-12 酒杯的不透明与透明状态 （3） Ambient Color（环境色） 环境色默认为黑色，这时它并不影响材质的颜色当提高亮度或者改变颜色，主要会影响被指定该材质的物体的背光面，如图 2-13 所示 图 2-13 环境色对物体的影响 此文章为幸星在百度文库公开教程，来源为幸星国际动画学院 （4） Incandescence（自发光） 自发光是一种材质自身发亮的效果， 但他的光亮不会影响到其它物体， 如图 2-14 所示。

图 2-14 自发光的效果 （5） Bump Mapping 通过连结的纹理贴图黑、白、灰的变化，影响物体法线方向的显示效果，在渲染时使它看上去产生凹凸的感觉，而实际上被指定凹凸贴图的物体的表面并未发生改变通过点击Bump Mapping 选项后面的棋盘格加载纹理从而形成节点网，如图 2-15 所示 图 2-15 Bump Mapping 对物体产生的影响 此文章为幸星在百度文库公开教程，来源为幸星国际动画学院 （6） Diffuse（漫反射） 漫反射描述的是物体在各个方向反射光线的能力，如图 2-16 所示 图 2-16 因 Diffuse 值不同表现出材质球的差别 （7） Translucence（半透明） 这是一种透光不透影的光学效果例如，常见的半透明材质有蜡、纸张、花瓣、叶子和人的耳朵等，如图 2-17 所示 图 2-17 叶子和蜡烛表现出的半透明效果 （8） Translucence Depth（半透明深度） 是光通过半透明物体所形成阴影的位置的远近 此文章为幸星在百度文库公开教程，来源为幸星国际动画学院 （9） Translucence Focus（半透明的焦距） 是光通过半透明物体所形成阴影的大小。

2. Specular Shading（高光属性) 由于物质特征的不同，对光的反应也有所不同，因此 Maya 提供了多种不同的材质球每个材质球的高光参数也略有区别，下面具体学习各种材质球的高光参数 （1） Lambert 该材质不具备高光属性，主要用来模拟制作那些没有高光的物质 （2） Blinn Eccentricity（离心率）控制高光范围的大小数值越大，高光范围越大，如图 2-18 所示 图 2-18 因 Eccentricity 值不同表现出材质球的差别 Specular Roll Off （高光区域） 的主要功能是控制高光强弱和高光边缘的虚实， 如图 2-19所示 图 2-19 因 Specular Roll Off 值不同表现出材质球的差别 可以根据物质本身的色彩特征选择设置 Specular Color（高光颜色） ，如图 2-20 所示 此文章为幸星在百度文库公开教程，来源为幸星国际动画学院 图 2-20 因 Specular Color 不同表现出材质球的差别 Reflectivity（反射率）控制反射强度的大小数值越大，反射越强，如图 2-21 所示 图 2-21 因 Reflectivity 值不同表现出材质球的差别 另外，可以在 Reflected Color（反射颜色）选项中加载一张图片从而产生一个假反射效果，反射效果的强弱受 Reflectivity 值的影响。

（3） Anisotropic 这种类型的 Shader 表现出来的高光效果具有方向性，。