材质灯光(精品).ppt

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1、材质灯光讲义材质是什么？简单的说就是物体看起来是什么质地。材质可以看成是材料和质感的结合。在渲染程序中，它是表面各可视属性的结合，这些可视属性是指表面的色彩、纹理、光滑度、透明度、反射率、折射率、发光度等。这就是材质的真相吗？答案是否定的。那么，材质的真相到底是什么呢？仍然是光，离开光材质是无法体现的。举例来说，借助夜晚微弱的天空光，我们往往很难分辨物体的材质，而在正常的照明条件下，则很容易分辨。另外，在彩色光源的照射下，我们也很难分辨物体表面的颜色，在白色光源的照射下则很容易。这种情况表明了物体的材质与光的微妙关系。材质的真相材质的真相 色彩是光的一种特性，我们通常看到的色彩是光作用于眼睛的

2、结果。但光线照射到物体上的时候，物体会吸收一些光色，同时也会漫反射一些光色，这些漫反射出来的光色到达我们的的眼睛之后，就决定物体看起来是什么颜色，这种颜色在绘画中称为“固有色”。这些被漫反射出来的光色除了会影响我们的视觉之外，还会影响它周围的物体，这就是光能传递。当然，影响的范围不会像我们的视觉范围那么大，它要遵循光能衰减的原理。另外，有很多资料把Radiosity翻译成“热辐射”，其实这也蛮贴切的，因为物体在反射光色的时候，光色就是以辐射的形式发散出去的，所以，它周围的物体才会出现“染色”现象。色彩（包括纹理）色彩（包括纹理）自然界的大多数物体通常会遮挡光线，当光线可以自由的穿过物体时，这个

3、物体肯定就是透明的。这里所指的“穿过”，不单指光源的光线穿过透明物体，还指透明物体背后的物体反射出来的光线也要再次穿过透明物体，这样使我们可以看见透明物体背后的东西。由于透明物体的密度不同，光线射入后会发生偏转现象，这就是折射。温度的不同也会影响其折射率 不同的密度产生了不同的折射率。正确的使用折射率是真实再现透明正确的使用折射率是真实再现透明物体的重要手段。物体的重要手段。在自然界中还存在另一种形式的透明，在三维软件的材质编辑中把这种属性称之为“半透明”，比如纸张、塑料、植物的叶子、还有蜡烛等等。它们原本不是透明的物体，但在强光的照射下背光部分会出现“透光”现象。透明与折射 一个物体是否有光

4、滑的表面，往往不需要用手去触摸，视觉就会告诉我们结果。因为光滑的物体，总会出现明显的高光，比如玻璃、瓷器、金属而没有明显高光的物体，通常都是比较粗糙的，比如砖头、瓦片、泥土这种差异在自然界无处不在，但它是怎么产生的呢？光滑与反射光滑与反射 一幅渲染出来的图像其实就是一幅画面。在模型定位之后，光源和材质决定了画面的色调，而摄像机就决定了画面的构图。在确定摄像机的位置时，总是考虑到大众的视觉习惯总是考虑到大众的视觉习惯:在大多数情况下视点不应高于正常人的身高，也会根据室内的空间结构，选择是采用人蹲着的视点高度、坐着的视点高度或是站立时的视点高度，这样渲染出来的图像就会符合人的视觉习惯，看起来也会很

5、舒服。在使用站立时的视点高度时，目标点一般都会在视点的同一高度，也就是平视。这样墙体和柱子的垂直*廓线才不会产生透视变形，给人稳定的感觉，这种稳定感和舒适感就是靠摄像机营造出来的。当然，这种放置摄像机的方法不见得也适合表现室外的建筑，我想说的是，摄像机的位置必须考虑观察者所处的位置和习惯，否则画面会看起来很别扭。在影视作品中，摄影机的自由度会大得多，为了表现特殊的情感效果。有时会故意使用一些夸张、甚至极端的镜头，要注意区别对待。关于摄像机关于摄像机n 在材质编辑器的最上方是示例窗，示例窗中的示例球是用来显示材质的调节效果，在缺省状态下示例窗有6个示例球，可以设置材质球的多少，这样方便了调节过程

6、。只要在编辑器中调节它的参数与色彩，那么被框选的示例球就会立刻反映它的变化，根据它的变化来决定材质的效果。一、材质设置方法一、材质设置方法1.获取材质:用于材质的获取,单击才按钮可以从材质浏览器中获取合适的材质2、把材质放入场景。重新修改物体中使用的材质。3、将指定的材质赋予视图中处于选中的物体。4、此选用用于删除选定的材质，单击此按钮会出现如图所示的对话框，使用者可以进行选择，是在browser状态下删除材质还是在scene中删除材质.1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 121314151617181920211.1材质面板介绍5、此选项用于复制材质，但是与此同时，使用drag&

7、drop进行复制效果会更加。6、用于将关联复制的材质转换为独立的材质7、将编辑好的材质保存到材质库。8、在视图窗口中显示材质贴图效果。根据显卡的不同，运行速度会变慢，但是它仍然是十分常用的功级9、有0-15号共16条通道，可以将其中的任意一个指定为Video Post来使材质产生特殊效果。1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 121314151617181920211 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1213141516171819202110、在多个图层中使用贴图时，可以使用这个选项显示最终结果。关闭此选项只能显示当前图层中的效果。11、在合成材质或贴图时，单击该按钮可

8、回至上一层材质或贴图12、在同一图层中包含多个材质或贴图产时，单击该迎按钮可从一个材质或贴图移至下一个材质或贴图。13、用于设置样本的显示方式，Custom Sample Object 是需要在选项中预先设置的部分，它用于显示所需的样本物体。14为样本框添加背景光。15、使用透明材质时，最好勾选此项。16、用于设置贴图的重复次数。实际上它与场景没有关系，只能在材质状态下表现效果。17、最后输出视频信号时必须勾选的选项。18、具有对贴图中使用的动画效果进行确认的功能。该选项功能与Render Scene的选项相同。20、根据材质编辑器中当然和选择的材质，选择场景中的物体。21、显示当然样本框中使

9、用的所有贴图。1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1213141516171819202119、选项、用于设置样本框的显示参数和格式，很多制作、选项、用于设置样本框的显示参数和格式，很多制作 者在掌握了贴图者在掌握了贴图 的全用方法的全用方法后。通常会开始学习后。通常会开始学习shader或或mult-channe贴图，这些部分固然重要，但我认贴图，这些部分固然重要，但我认为最好先学习选项。为最好先学习选项。1、手动更新手动更新：单击样本框，实现更新，该功能通常不用。2、取消显示动画：取消显示动画：在动态化的样本框中单击此选项，取消动态效果转换为时间的改变状态。3、仅动画显示活动实

10、例：仅动画显示活动实例：只显示选定样本框的动画效果。4、仅更新活动实例：仅更新活动实例：更新选定的样本框。5、抗锯齿：抗锯齿：对样本框中的图像进行柔和处理。6、逐步优化：逐步优化：在制作大图像时，样本框中的显示时间有时会很长，如果勾选此项，第一闪以低品质进行快速显示，第二次再以高品质进行正常显示器，该功能在实际制作过程中十分有用。7、在顶级以下简化多维或子对象材质显示：在顶级以下简化多维或子对象材质显示：如果勾选此项，刚当我们进入下一层时，只能显示当前状态的贴图，关闭此选项，不会有什么变化。通常勾选此项。8、自定义背景：自定义背景：在样本框的背景中需要的图像。9、自定义采样对象：自定义采样对象

11、：可以随意改变材质编辑器中的显示的物体形态，但必须奖需要的物体另存为MAX文件。而且MAX文件中的物体必需是唯一的。10、确定样本框显示器的样本数，确定样本框显示器的样本数，这与在样本框单击右键出现的命令相同。19、选项面板n 材质编辑器中的工具栏是围绕着示例窗排列的，有一横一竖两排工具按钮，n Standard（标准材质）是平时最常用到的材质，点击它，这时弹出来的材质/贴图浏览器里分别有10种混合材质类型。n 每个混合材质都由Standard（标准材质）所组成。1.2 工具栏工具栏n 这种类型的材质能够在同一层级给同样的对象贴上多个材质，它可以设置尽可能多的材质。多重材质在对象上是如何分配的

12、呢?在MAX 中有Add（加）与Delete（删除）两个命令，Add命令主要是多增加一个材质球，Delete命令主要是删除最后一个材质球。读者可以试试它们的效果。在材质框中，Name（名字）命令也是新增添的一个填写材质名字的功能，如图所示。n 各个子材质的ID号是在Edit Mesh（编辑网格物体）的Face（曲面）命令面板中设置，只要想赋上不同材质的部分，都需要给物体的面级子物体对象赋上独立的ID号，要求和多重子材质相对应，它们之间由数字来区别，如图所示。n1.Shader Basic Parameters卷展栏n 其中有五个基本参数，它们分别是2Sided（双面）、Wire（线框）、Fac

13、e（曲面）、Map（面贴图）、Faceted（小面）。n 2Sided（双面）：对一个表面的两面都渲染，而不考虑面的方向，使用双面材质会使渲染变慢，最好的方法是对必须使用双面材质的物体使用双面材质（读者可以试试效果）。1.3 参数面板控制参数面板控制n Wire（线框）：线框选项消除了表面，并用线或线框来代替每个可见的网格或面片的边界，它是以网格的方式来渲染物体。n Shader（着色器）：材质属性中最重要的标准材质在左边的选项框中。n 以下是常用的三个材质渲染属性：n Blinnn Metaln OrenNayerBlinn1.3参数面板控制参数面板控制 它包括三个颜色调节框，Ambient

14、（环境）、Diffuse（漫反射）和Specular（高光）。n 根据光线照射到对象的情况，这些参数控制在不同的区域，单击颜色框，在弹出的颜色选项框中选择需要的颜色。Ambient控制在远离光源的阴暗区域显示的颜色。Diffuse控制对象的整体主色调。Specular控制高光区的颜色。1.3Blinn Basic Parameters卷展栏-基本参数n Specular Highlights（发光度或光泽度）：这些参数是调节模型最终材质的发亮程度，在材质渲染属性中金属材质依赖于该属性来制作发亮的效果。n SelfIllumination（自发光）：调节对象本身的自发光源。n Opacity（不

15、透明度）：控制对象的透明度，对象可完全透明或部分透明显示。n1.3Blinn Basic Parameters卷展栏-基本参数 Extended Parameters（扩展参数）面板：它包括透明材质的参数与线框材质的参数，与透明材质有关的参数有Falloff（衰减）命令。n Falloff（衰减）：允许部分对象看起来更透明些，在使用透明材质时，选择In（内部）选项，对象的内部区域看起来就较透明。n Subtractive（相减）：效果看起来比较暗淡，在衰减处选择任意一个都有不一样的效果，它会随着材质逐渐变得透明，效果是从背景中减去了漫反射的色调。n Additive（相加）：它把漫反射的色调增

16、加到表面上，看起来对象表面稍有了一些自发光。n Wire（线框）：在其下方有Size（大小），输入的数值表示线框的大小。1.3Blinn Basic Parameters卷展栏-扩展参数n1.3Maps（贴图方式）卷展栏n （1）Diffuse（过渡色贴图）：这是最常用的材质贴图类型，主要体现了材质的纹理效果，还体现了物体本身的材料，比如木材、石材等。n （2）Bump（凹凸贴图）：它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，这是一个模拟凹凸质感的好方法。使用它的特点是渲染速度快，不过产生的凹凸材质的部分不会产生阴影投影。n （3）Reflection（反射贴图）：反

17、射贴图是很重要的一种贴图方式，也是我们平时常用的贴图方式，它能制作出光洁亮丽的质感。n 点击贴图通道长条按钮后显示的贴图类型选项有以下几个常用的纹理类型：n Bitmp（位图）：可将位图作为纹理贴图指定到表面，在文件框中选择一个位图文件，它必须是MAX所支持的文件格式。1.3Maps（贴图方式）卷展栏n Noise（噪波）：是通过两种颜色的随机混合所产生的一种噪波效果，一般配合Bump凹凸贴图来实现，例如水、地毯、磨砂玻璃等。n Raytrace（光线跟踪）：光线跟踪材质是一类新型材质，它包括了标准材质具备的所有特性，还可以建立真实的反射和折射效果，并且还支持雾、颜色浓度、半透明、荧光等其他特

18、殊效果。n UVW Map（贴图坐标）：如图所示。n Mapping（贴图）：提供了七种贴图方式。1.3Maps（贴图方式）卷展栏UVW2.1灯造型与灯光表现技巧灯造型与灯光表现技巧二、二、灯光设置灯光设置n1.Target Spot（目标聚光灯）n2.Target Direct（目标平行光）n3.Omni（泛光灯）n4.Free Spot（自由聚光灯）n5.Free Direct（自由平行光）n6.Skylight（天空光）灯光的分类灯光的分类1.Omni（泛光灯）（泛光灯）1.1General Parameters（通用参数）卷展栏Shadows（阴影）用于设置灯光是否产生阴影及阴影类型。

19、On：用来开启和关闭灯光产生阴影。阴影类型下拉列表框：在3ds max 8中产生的阴影有5种类型：Advanced Ray-traced Shadows（高级光线跟踪阴影）、mental ray Shadow Map（mental ray阴影贴图）、Area Shadows（区域阴影）、Shadow Map（阴影贴图）和Ray Traced Shadows（光线跟踪阴影）。1.2 Intensity/Color/Attenuation（强度/颜色/衰减）卷展栏2.Spot（聚光灯（聚光灯)2.1Spotlight Parameters（聚光灯参数）卷展栏Hotspot/Beam（聚光区/光束）

20、：调整灯光聚光区光锥的角度大小。它是以角度为测量单位的，默认是43，并且Hot Spot光锥用亮蓝色的锥线表示。Falloff/Field（衰减区/区域）：调整灯光散光区光锥的角度大小。默认值是45，用暗蓝色的锥线来表示Falloff光锥。在默认情况下，Falloff的大小总是比Hot Spot大2或2个单位。图8.14聚光灯参数灯光、摄像机设置灯光、摄像机设置二、光度学灯光的应用二、光度学灯光的应用 1.Point（点光源）点光源分为Target Point（目标点光源）和自由点光源（Free Point）两种类型。目标点光源可用来向一个目标点投射光线，其光线的分布属性有isotropic（

21、各向同性）、spotlight（聚光灯）和网状（web）三种。图8.21强度/颜色/分布卷展栏灯光、摄像机设置灯光、摄像机设置n2.Linear（线光源）n线光源也分为Target Linear（目标线光源）和Free Linear（自由线光源）两种类型。目标线光源可用来向一个目标物体投射光线，其光线的分布属性有Diffuse（漫射）和Web（网状）两种。n3.Area（面光源）n面光源也分为目标面光源（Target Area）和自由面光源（Free Area）两种类型。目标面光源可用来向一个目标物体投射光线，其光线的分布属性Diffuse（漫射）和Web（网状）两种。2.Spot（聚光灯（聚

22、光灯)1.Spotlight Parameters（聚光灯参数）卷展栏Hotspot/Beam（聚光区/光束）：调整灯光聚光区光锥的角度大小。它是以角度为测量单位的，默认是43，并且Hot Spot光锥用亮蓝色的锥线表示。Falloff/Field（衰减区/区域）：调整灯光散光区光锥的角度大小。默认值是45，用暗蓝色的锥线来表示Falloff光锥。在默认情况下，Falloff的大小总是比Hot Spot大2或2个单位。图8.14聚光灯参数n2.2.1室外日光n 2.2 布光技巧布光技巧（1）在阳光的方向用平行灯打个主光源，开启投影，投影方式选择Ray Traced Shadows，一定记得在S

23、hadow Map Params这个面板中把Bias调成0.1，不然投影与物体有一定距离。（2）在主光源相对的方向打个泛光灯模拟反光，范围可大，亮度可小。（3）从整个建筑物下方往上打个平行灯，照亮一些死面。（4）有必要的话可以创造一个天光（Skylight），然后点击菜单Rendering的子菜单Advanced Lighting拉出Light Tracer面板来对天光的一些参数进行调整。在未正式渲图前Rays/Sample这个值千万不要太大。n2.2.2室内夜景n （1）用泛光灯创建一个视觉中心，即成图后最亮的一个地方，最想表达的一个地方。n （2）根据实际情况布满照明灯（聚光灯），可打开投影。n （3）从上往下打一个平行灯，打开投影，照亮地面。n （4）再根据画面效果补灯。图2.79 n2摄像机参数n Lens（镜头）：设置摄像机的焦距长度，48mm为标准人眼的焦距，近焦造成鱼眼镜头的夸张效果，长焦用来观测较远的景色，保证物体不变形。nFOV（视角）：设定摄像机的视野角度。系统默认值为45，接近人眼的聚焦角度。n三、摄像机使用方法三、摄像机使用方法n1 摄像机的类型摄像机的类型n两种摄像机，它们是Target（目标摄像机）和Free（自由摄像机）。图8.24摄像机参数3摄像机视图控制摄像机视图控制图8.25摄像机视图控制参数