第7章材质与贴图1.ppt

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1、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,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

2、。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,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,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

3、有关系。,图7-2 采样类型 图7-3 背光效果,（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,（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”（32、53或64）。,图7-6“材质编辑器选项”对

4、话框,（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,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,（将材

5、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。,图7-11“入库”对话框,图7-10“重置材质/贴图参数”对话

6、框,（材质ID通道）：赋给材质通道，用于Video Post（视频特效）。（在视窗中显示标准贴图）：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,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表面的反射属性，在不使用贴图的情况下，标

7、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,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,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

8、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,Blinn：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,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-

9、18所示。,图7-17“金属基本参数”卷展栏 图7-18 金属样本球,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。,Oren-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-Bli

10、nn样本球,Phong：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,Strauss：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,半透明明暗器：该明暗器用于创建薄物体的材质，来模拟

11、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,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。,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

12、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,“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,1.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

13、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。,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。,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,它设置材质的不透明度，可以使物体产生

14、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,“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。,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

15、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,2.“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

16、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。,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,“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

17、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,“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。,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

18、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,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

19、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。,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：

20、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,“动力学属性”卷展栏，如图7-45所示。

21、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,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,“混合”材质

22、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,“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

23、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,“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,“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

24、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,“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

25、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,“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,“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。

26、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,“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,“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。

27、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

28、，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。,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

29、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 Inkn Paint材质,“Inkn 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“Inkn Paint”效果,