材质讲解.ppt

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1、第第7 7章章 材质应用与实例分析材质应用与实例分析 材质与贴图的概念材质与贴图的概念 1材质编辑器材质编辑器 2漫反射贴图与贴图坐标漫反射贴图与贴图坐标 3复合材质复合材质 4制作群体玻璃材质制作群体玻璃材质 5制作金属质感材质制作金属质感材质 6制作涌动的海面制作涌动的海面 77.1 7.1 材质与贴图的概念材质与贴图的概念 材质是指对真实材料视觉效果的模拟，它在整个场景的气氛渲染中材质是指对真实材料视觉效果的模拟，它在整个场景的气氛渲染中的地位非常重要，一个有足够吸引力的物体，它的材质必定真实可信。的地位非常重要，一个有足够吸引力的物体，它的材质必定真实可信。然而材质的制作是一个相对复杂

2、的过程，不仅要了解物体本身的物质属然而材质的制作是一个相对复杂的过程，不仅要了解物体本身的物质属性，还要了解它的受光特性，这就要求制作者有敏锐的观察力。性，还要了解它的受光特性，这就要求制作者有敏锐的观察力。贴图是材质属性的一部分，多用来表现物体表面纹理，它所反映出贴图是材质属性的一部分，多用来表现物体表面纹理，它所反映出来的是不同材料的固有纹理走向和纹理特征。而完整的材质概念除了包来的是不同材料的固有纹理走向和纹理特征。而完整的材质概念除了包括物体的固有纹理之外，还包含该物体的反光属性、透明属性、自发光括物体的固有纹理之外，还包含该物体的反光属性、透明属性、自发光属性、表面反射或折射属性等更

3、为宽泛的物理属性概念。属性、表面反射或折射属性等更为宽泛的物理属性概念。7.2 7.2 材质编辑器材质编辑器 在在3ds Max 9中，单击菜单栏中的中，单击菜单栏中的 按钮（快捷方式为按键盘上的按钮（快捷方式为按键盘上的M键）可键）可开或关开或关【材质编辑器材质编辑器】窗口，所有材质的调节工作都在此窗口中完成。窗口，所有材质的调节工作都在此窗口中完成。【材材质编辑器器】窗口形窗口形态 1材质库调用材质库调用 在在【材质编辑器材质编辑器】窗口中可以创建新材质，也可以使用窗口中可以创建新材质，也可以使用3ds Max 9中自带的材质库，这些预中自带的材质库，这些预设材质全放在设材质全放在【材质编

4、辑器材质编辑器】的材质库中，使用者可直接调出使用，不必再一一调节。的材质库中，使用者可直接调出使用，不必再一一调节。打开文件打开文件选择球体球体 打开材打开材质库 选择不同材不同材质赋予球体予球体 2【ActiveShade】交互式渲染交互式渲染 3ds Max 9中的中的【ActiveShade】交互式渲染窗口，提供了一个渲染的预览视图，可以实时反映场景中灯光、材交互式渲染窗口，提供了一个渲染的预览视图，可以实时反映场景中灯光、材质的变化情况，当用户改变了灯光、材质的参数设置时，质的变化情况，当用户改变了灯光、材质的参数设置时，【ActiveShade】窗口会立即进行渲染。窗口会立即进行渲染

5、。修改漫反射色后的修改漫反射色后的变化化 将透将透视图转换为【ActiveShade】窗口窗口关关闭灯光后的灯光后的变化化 【ActiveShade】视窗的所有命令窗的所有命令 3调节基础材质调节基础材质 基础材质是指物体表面的固有颜色、物体表面的反光特性、物体的透明度以及自发光特性等基本基础材质是指物体表面的固有颜色、物体表面的反光特性、物体的透明度以及自发光特性等基本材质属性。材质属性。不同不同【颜色色】值的自的自发光效果光效果 同步材同步材质状状态【颜色色】值为“0”【颜色色】值为“50”【颜色色】值为“100”【不透明度不透明度】值为“20”【不透明度不透明度】值为“70”线框方式框方

6、式 双面方式双面方式 7.3 7.3 漫反射贴图与贴图坐标漫反射贴图与贴图坐标 物体的固有色称为漫反射色，它决定着物体表面的颜色和纹理。因此材质编辑器中物体的固有色称为漫反射色，它决定着物体表面的颜色和纹理。因此材质编辑器中【漫反射色漫反射色】贴图通道就是用来表现材质纹理效果的。多数物体在创建初期就已经拥有了默贴图通道就是用来表现材质纹理效果的。多数物体在创建初期就已经拥有了默认的贴图坐标，当默认的贴图坐标不能满足要求时，可以通过添加特定的贴图坐标修改命认的贴图坐标，当默认的贴图坐标不能满足要求时，可以通过添加特定的贴图坐标修改命令来进行二次修改。令来进行二次修改。【UVW 贴图贴图】命令用于

7、对物体表面指定贴图坐标，以确定材质如何投射到物体的表命令用于对物体表面指定贴图坐标，以确定材质如何投射到物体的表面。当为物体施加了该贴图坐标后，它便会自动覆盖以前指定的坐标，包括建立时的默认面。当为物体施加了该贴图坐标后，它便会自动覆盖以前指定的坐标，包括建立时的默认贴图坐标。贴图坐标。UVW贴图坐标是贴图坐标是3ds Max 9常用的一种物体贴图坐标指定方式，它之所以不用常用的一种物体贴图坐标指定方式，它之所以不用xyz坐坐标系统来指定，是因为贴图的坐标方式是一个相对独立的坐标系统。与物体的标系统来指定，是因为贴图的坐标方式是一个相对独立的坐标系统。与物体的xyz坐标系坐标系统不同，它可以进

8、行平移和旋转。如果将统不同，它可以进行平移和旋转。如果将UVW坐标系统平行于坐标系统平行于xyz坐标系统，这时再来观坐标系统，这时再来观察一个二维贴图图像，就会发现察一个二维贴图图像，就会发现U相当于相当于x，代表贴图的水平方向。，代表贴图的水平方向。V相当于相当于y，代表贴图，代表贴图的垂直方向。的垂直方向。W相当于相当于z，代表垂直于贴图平面的纵深方向。，代表垂直于贴图平面的纵深方向。当一个物体要求有几种类型的贴图方式时（如凹凸、透空、纹理等贴图），由于每种当一个物体要求有几种类型的贴图方式时（如凹凸、透空、纹理等贴图），由于每种贴图方式都要求有不同的坐标系统，这时就应采用默认的坐标系统。

9、相反，如果同一种材贴图方式都要求有不同的坐标系统，这时就应采用默认的坐标系统。相反，如果同一种材质要应用到几个不同的物体上，必须根据不同物体形态进行坐标系统调整，这时，就应当质要应用到几个不同的物体上，必须根据不同物体形态进行坐标系统调整，这时，就应当采用采用UVW贴图坐标系统。如果这两种坐标方式产生冲突时，系统优先采用贴图坐标系统。如果这两种坐标方式产生冲突时，系统优先采用UVW贴图方式。贴图方式。1平面贴图方式平面贴图方式 平面贴图方式是将贴图沿平面映射到物体表面，这种贴图方式适用于平面贴图方式是将贴图沿平面映射到物体表面，这种贴图方式适用于平面物体的贴图需求，可以任意贴图的大小和比例。平

10、面物体的贴图需求，可以任意贴图的大小和比例。平面平面贴图方式原理方式原理修改平修改平铺次数次数选择平面物体平面物体进行行贴图2圆柱贴图方式圆柱贴图方式 圆柱贴图方式是将贴图沿圆柱侧面映射到物体表面，适用于圆柱类物体的贴图需求。圆柱贴图方式是将贴图沿圆柱侧面映射到物体表面，适用于圆柱类物体的贴图需求。为圆柱体柱体进行行贴图圆柱柱贴图方式原理方式原理 3方体贴图方式方体贴图方式 方体贴图方式是按方体贴图方式是按6个垂直空间平面将贴图分别镜射到物体表面，如图个垂直空间平面将贴图分别镜射到物体表面，如图7-35所示，适用于为所示，适用于为立方体类的物体贴图需求。立方体类的物体贴图需求。方体方体贴图方式

11、原理方式原理 选择台基台基进行方体行方体贴图 4球形贴图方式球形贴图方式 球形贴图方式是将贴图沿球体内表面映射到物体表面，如图球形贴图方式是将贴图沿球体内表面映射到物体表面，如图7-39所示，适用于为球体或类球所示，适用于为球体或类球体物体的贴图需求。体物体的贴图需求。为顶蓬物体蓬物体进行球形行球形贴图球形球形贴图方式原理方式原理 7.4 7.4 复合材质复合材质 除了标准材质以外，除了标准材质以外，3ds Max 9还提供了许多功能各异的非标准材还提供了许多功能各异的非标准材质，其中较为新颖简便的材质是建筑材质，这类材质有很多预设的材质质，其中较为新颖简便的材质是建筑材质，这类材质有很多预设

12、的材质属性，如玻璃、金属、塑料等，不需要用户去专门设置这些材质的反射、属性，如玻璃、金属、塑料等，不需要用户去专门设置这些材质的反射、高光等材质属性。系统会根据场景自动进行计算，使用起来非常方便。高光等材质属性。系统会根据场景自动进行计算，使用起来非常方便。另外还有一些比较常用的复合材质类型，例如另外还有一些比较常用的复合材质类型，例如【多维多维/子对象子对象】材质。材质。1【建筑建筑】材质材质 【建筑建筑】材质能快速模拟真实世界中的木头、石头、玻璃等材质，可调材质能快速模拟真实世界中的木头、石头、玻璃等材质，可调节的参数很少，内置了光线跟踪的反射、折射和衰减，与光度学灯光和光能节的参数很少，

13、内置了光线跟踪的反射、折射和衰减，与光度学灯光和光能传递一起使用时，能够得到最逼真的效果。传递一起使用时，能够得到最逼真的效果。添加建筑材添加建筑材质前后的渲染效果比前后的渲染效果比较 2【多维子对象多维子对象】材质材质 【多维多维/子对象子对象】材质是将多个材质组合成为一种复合式材质，分别指定给一个物体的不同子材质是将多个材质组合成为一种复合式材质，分别指定给一个物体的不同子物体。物体。选择范范围设置置ID号号 圆柱体的多柱体的多维/子子对象材象材质效效果果 选择建筑材建筑材质库 调节各材各材质通道的通道的颜色色 门各位置上的不同材各位置上的不同材质 为标准物体赋为标准物体赋【多维多维/子对

14、象子对象】材质材质为建筑构件赋为建筑构件赋【多维多维/子对象子对象】材质材质3混合材质混合材质 混合材质是将两种贴图混合在一起，通过混合数量值可以调节混合的程度，通常混合材质是将两种贴图混合在一起，通过混合数量值可以调节混合的程度，通常用来表现同一物体表面覆盖与裸露的不同两种材质特征，类似掉了一块墙皮的砖墙效用来表现同一物体表面覆盖与裸露的不同两种材质特征，类似掉了一块墙皮的砖墙效果。果。混合材混合材质后的效果后的效果【平平铺】程序程序贴图 原物体原物体【灰泥参数灰泥参数】设置置【泼溅参数参数】设置置 7.5 7.5 制作群体玻璃材质制作群体玻璃材质 象棋象棋场景的渲染景的渲染结果果 玻璃效果

15、不是只调节透明度那么简单，它还包含了折射以及表玻璃效果不是只调节透明度那么简单，它还包含了折射以及表面反射等属性，另外玻璃还具有不同的过渡色效果，这些都是增强玻面反射等属性，另外玻璃还具有不同的过渡色效果，这些都是增强玻璃真实感的重要手段璃真实感的重要手段。1凹凸材质凹凸材质 凹凸材质原理是通过图像的明暗强度来影响材质表面的光滑程度，从而产生凹凸凹凸材质原理是通过图像的明暗强度来影响材质表面的光滑程度，从而产生凹凸的表面效果，白色图像产生凸起，黑色图像产生凹陷，中间色产生过渡，这是模拟凹的表面效果，白色图像产生凸起，黑色图像产生凹陷，中间色产生过渡，这是模拟凹凸质感常用的方法，常用于制作砖墙及

16、石板路面。这种制作方法的优点是渲染速度快，凸质感常用的方法，常用于制作砖墙及石板路面。这种制作方法的优点是渲染速度快，但凹凸部分不会产生阴影的投影效果，在物体的边界上也看不到真正的凹凸，因此比但凹凸部分不会产生阴影的投影效果，在物体的边界上也看不到真正的凹凸，因此比较适合制作表面为浅凹凸的效果。较适合制作表面为浅凹凸的效果。为棋棋盘面制作凹凸材面制作凹凸材质效果效果2木纹材质木纹材质 通过在通过在【漫反射颜色漫反射颜色】贴图通道中进行贴图处理，来制作棋盘格边框贴图通道中进行贴图处理，来制作棋盘格边框的木纹效果，要重点注意的细节是表现出木纹的高光效果。的木纹效果，要重点注意的细节是表现出木纹的高

17、光效果。木木纹材材质的渲染效果的渲染效果3环境反射材质环境反射材质 通过使用通过使用【反射反射/折射折射】贴图方式来产生表面反射和折射效果，将它指定给贴图方式来产生表面反射和折射效果，将它指定给【反射反射】贴图通道时贴图通道时可产生曲面反射效果；将它指定给可产生曲面反射效果；将它指定给【折射折射】贴图通道时可产生曲面折射效果。贴图通道时可产生曲面折射效果。【反射反射/折射折射】贴图的工作原理被称为贴图的工作原理被称为6面贴图的立方体投影方式，也就是以赋有面贴图的立方体投影方式，也就是以赋有【反射反射/折射折射】贴贴图方式的物体为中心，向外以图方式的物体为中心，向外以90增量角转动，产生四张侧视

18、图、一张顶视图和一张底视图，再增量角转动，产生四张侧视图、一张顶视图和一张底视图，再将这将这6张图拼接在一起，形成张图拼接在一起，形成 一个一个360的视图，最终将这个的视图，最终将这个360的视图以球形贴图方式贴在物体的视图以球形贴图方式贴在物体表面，这一过程就好像是用摄影机朝表面，这一过程就好像是用摄影机朝6个不同的方向拍照，然后再将这些照片拼接在一起一样。个不同的方向拍照，然后再将这些照片拼接在一起一样。环境反射材境反射材质效果效果 4棋盘格材质棋盘格材质 利用利用【棋盘格棋盘格】贴图可以产生两色方格交错的图案，也可以用两个交错方格指定不贴图可以产生两色方格交错的图案，也可以用两个交错方

19、格指定不同的贴图，因此通过棋盘格贴图间的嵌套，可以产生多样的方格图案效果，常用于制同的贴图，因此通过棋盘格贴图间的嵌套，可以产生多样的方格图案效果，常用于制作一些格状、板块状的纹理。作一些格状、板块状的纹理。棋棋盘格材格材质设置置 棋棋盘格材格材质的渲染效果的渲染效果 5平面镜反射材质平面镜反射材质 【平面镜平面镜】贴图专用于在物体的一组共平面上产生平面镜反射效果，通常指定给贴图专用于在物体的一组共平面上产生平面镜反射效果，通常指定给【反射反射】贴图通贴图通道。道。由于由于【平面镜平面镜】是用来制作平面镜反射效果的，因此在使用时应注意以下是用来制作平面镜反射效果的，因此在使用时应注意以下3点。

20、点。平面镜反射贴图不能赋予曲面物体，可以赋予平面物体。平面镜反射贴图不能赋予曲面物体，可以赋予平面物体。平面镜反射贴图要与物体的平面镜反射贴图要与物体的ID号相对应。号相对应。如果将平面镜反射贴图指定给多个选择的面，这些面必须是共处一个平面。如果将平面镜反射贴图指定给多个选择的面，这些面必须是共处一个平面。不同不同【反射反射】值的渲染效果比的渲染效果比较 6【光线跟踪光线跟踪】折射材质折射材质 【光线跟踪光线跟踪】贴图方式是一种最准确地模拟物体反射与折射效果的贴图类型，比贴图方式是一种最准确地模拟物体反射与折射效果的贴图类型，比【反反射射/折射折射】的的6面贴图法所模拟的反射、折射效果要精确得

21、多，但是它的渲染时间会加面贴图法所模拟的反射、折射效果要精确得多，但是它的渲染时间会加长。长。光光线跟踪材跟踪材质的渲染效果的渲染效果 7.6 7.6 制作金属质感材质制作金属质感材质 通过制作金属质感的太阳系仪和塑料底座，介绍如何使用光线跟通过制作金属质感的太阳系仪和塑料底座，介绍如何使用光线跟踪反射材质表现金属质感，以及踪反射材质表现金属质感，以及【金属金属】与与【各向异性各向异性】明暗方式的明暗方式的使用方法。使用方法。金属金属质感的太阳系感的太阳系仪 1环境背景贴图环境背景贴图 在在【环境和效果环境和效果】对话框中为场景添加一个背景贴图，这样可以使最终渲染的场对话框中为场景添加一个背景

22、贴图，这样可以使最终渲染的场景拥有一个环境背景。景拥有一个环境背景。添加背景添加背景贴图效果效果 2金属材质金属材质 利用利用【光线跟踪光线跟踪】贴图方式为太阳系仪制作金属材质，其制作关键是要将明暗方贴图方式为太阳系仪制作金属材质，其制作关键是要将明暗方式设为式设为“金属金属”，然后再提高反射强度，这样才能更好地表现出金属效果。，然后再提高反射强度，这样才能更好地表现出金属效果。金属材金属材质的的设置置过程程 金属材金属材质效果效果 3硬塑料材质硬塑料材质 利用利用【各向异性各向异性】明暗器来制作塑料材质效果。明暗器来制作塑料材质效果。【各向异性各向异性】明暗器调节两个垂明暗器调节两个垂直正交

23、方向上可见高光尺寸之间的差额，它提供了一种直正交方向上可见高光尺寸之间的差额，它提供了一种“折叠光折叠光”的高光效果，这种的高光效果，这种明暗方式可以很好地表现毛发、塑料及被擦拭过的金属效果等。明暗方式可以很好地表现毛发、塑料及被擦拭过的金属效果等。塑料材塑料材质参数参数设置置 塑料材塑料材质效果效果 7.7 7.7 制作涌动的海面制作涌动的海面 涌涌动的海面的海面 通过制作涌动的海面效果，来学习细胞贴图的使用方法，并加通过制作涌动的海面效果，来学习细胞贴图的使用方法，并加深对凹凸贴图通道的理解。深对凹凸贴图通道的理解。1制作水面材质制作水面材质 水面材质的制作过程比较复杂，因为既要表现水面涌

24、动时的凹凸效果，又要表现水面材质的制作过程比较复杂，因为既要表现水面涌动时的凹凸效果，又要表现出水面的反射效果。如果用出水面的反射效果。如果用【反射反射】/【折射折射】贴图来模拟反射，虽然渲染速度快，贴图来模拟反射，虽然渲染速度快，但不真实，因此需要使用但不真实，因此需要使用【光线跟踪光线跟踪】贴图来制作水的反射效果，才能比较准确地反贴图来制作水的反射效果，才能比较准确地反映出水面的反射效果。映出水面的反射效果。材材质参数参数设置置 海面渲染效果海面渲染效果 2材质动画及渲染输出材质动画及渲染输出 在在【材质编辑器材质编辑器】窗口中有些参数是可以用来制作动画的，通过对这些参数的调窗口中有些参数是可以用来制作动画的，通过对这些参数的调节，可以得到材质的动画效果。节，可以得到材质的动画效果。1.设置凹凸动画。设置凹凸动画。2.打开打开【渲染场景渲染场景】对话框，选择对话框，选择【时间输出时间输出】栏内的栏内的【活动时间段活动时间段】选项。选项。3.在在【输出大小输出大小】栏内设置栏内设置【宽度宽度】值设为值设为“400”、【高度高度】值设为值设为“300”。4.渲染动画。渲染动画。