3DMAX3材质探幽之基础篇(第二讲)


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  还要指出的是,有些朋友只重视所谓“高级”技巧,而忽视了对基础知识的学习,这样的观点与做法无疑是错误的。不奠定坚实的基础,所谓的“高级”技巧就无从谈起而成为空中楼阁。哪怕是没有3DS MAX基础的朋友,只要能按照本教程的部署,认真琢磨各个知识点,勤于思考并完成相应配套练习,就一定能在很大程度提高自身在材质方面的应用能力。基础篇侧重的是理论学习(当然其中也融合了笔者的实践经验,共三篇),提高篇侧重的是实例分析与技巧(共二篇),而高级应用篇将尽可能融合一些高级技巧,侧重于实例制作(共五篇)。如果你在学习中有什么好的建议或有什么问题,请到论坛里讨论,我们向来是有问必答的。

  在材质编辑器的下面,有六个卷帘(ROLLOUT),点击标题就可以折叠或打开。其中第一项就是SHADER BASIC PARAMETER(明暗方式基本参数)。在3DS MAX R3.X中,默认的明暗器(SHADER,也叫明暗方式)从3种增加到了7种。如下图所示:


  其中的BLINN、METAL、PHONE明暗方式是3DS MAX 的以前版本中就有的。而另外四种则是3.X版中新增的。我们要制作出满意的材质,选择合适的明暗方式是非常重要的。例如想做闪亮的金质材质,却选用了默认的BLINN方式,结果是很难让人满意的。那么这些明暗方式到底是怎么回事,如何选用呢?

  1)BLINN:它是3DS MAX R3.X默认的明暗方式。它跟PHONG明暗方式非常类似,其实是PHONG方式的变种,但是有自己的特点。它跟PHONG区别之一就是它的高光呈现正圆形而不是椭圆形的。一般来说,用BLINN方式,你没有必要象PHONG方式那样经常要使用柔化(SOFTEN)功能来处理高光的柔和度。使用BLINN明暗方式,你可以得到光在较低角度打在物体表面上的高光效果。而如果选用PHONG方式,当你试图增加柔化量的时候,往往会造成高光效果的丧失。根据笔者的实践经验,BLI 室俗鲆恍捌洹⒓嵊病钡牟闹嗜绱罄硎勺蚓哂写植诒砻娴慕鹗舻炔闹省H绻谖锾甯吖馍嫌刑厥庖蠖螧LINN材质的属性,则也应该使用BLINN方式。

  2)PHONG:在3DS MAX R3以前的版本,PHONG明暗方式是系统默认方式。它能使物体的边缘显得更光滑,产生的高光也闪亮而规则。它计算各个面每个象素的法线,效果更好,速度稍微逊于BLINN方式。另外它的高光呈现椭圆形,与BLINN方式相比,更具现实感。根据笔者的实践经验,做一些“偏暖柔和”的材质往往不会选用BLINN而选用PHONG明暗方式。利用PHONG方式可以准确地渲染凹凸、镂空、亮度、高光与反射贴图等。对于笔者来说,PHONG明暗方式一直是首选。

  3)METAL:顾名思义,METAL明暗方式主要用于制作闪亮的金属材质(或其他一些闪亮的材质如丝绸等)。METAL明暗方式的高光曲线非常显著,金属表面的高光效果也更为强烈。需要注意的是,在观看金属材质效果时,请确认样本窗口里的背光是打开的。

  4)ANISOTROPIC:该明暗方式是R3中新增加的。它能在物体的表面产生椭圆形、闪亮的的高光。非常适合做头发、车轮、玻璃或闪亮的的金属效果。根据笔者观察,在3DS MAX R3中的自带材质库中,就有相当数量的材质就是用的ANISOTROPIC明暗方式。可以考虑给高光度(SPECULAR LEVEL MAP)与高光贴图(SPECULAR MAP)来增强高光的真实感。

  5)MULTI-LAYER:从字面翻译是“多层明暗方式”。与ANISOTROPIC明暗方式类似,但是它有两组高光控制选项。这两组高光是分层的,使你能产生更复杂的高光效果,适合做抛光的表面、特殊效果等。

  6)OREN-NAYAR-BLINN:BLINN明暗方式的变种。它更适合做表面较为粗糙的物体例如织物(地毯等)、陶器等。可惜笔者见到的材质库中很难看到它的身影。但是如果真要突出物体表面的粗糙效果,该明暗方式还是值得一试的!

  7)STRAUSS:这种明暗方式体现做金属表面效果。是METAL明暗方式的简化版本,控制更简单,但是笔者却更偏爱METAL明暗方式,因为有时STRUSS产生的金属效果有点差强人意。

在明暗方式基本参数栏里,还有四个复选框。分别是WIRE、2-SIDED、FACE-MAP、FACETED。

  1)WIRE:线框方式。适合做一些框架物体而减轻建模的负担。如做球网、网格状护窗、废纸篓等可以勾选该复选框。一般配合双面(2-SIDED)材质使用。

  2)2-SIDED:双面材质。一般为透明效果或线框效果而勾选。否则只能看到物体的单面。如果要看到物体的内部请勾选该复选框。有的朋友在一个BOX方体中放置一摄象机,可怎么调整看到的场景都是黑乎乎的一片而不是物体内部情况。其实是没有了解双面材质的意义。3DS MAX系统为了加快渲染速度,默认情况下是不渲染物体内部的。

  3)FACE MAP:面贴图方式。勾选该复选框将把材质赋给几何体的每一个面。即使材质是带贴图的,也不需要指定坐标轴,贴图重复的次数是面的总数乘以各个轴的重复量。

  4)FACETED:渲染物体表面的每一个面,使物体看起来象是不光滑的。有时可以模拟建模难以达到的效果。

  每一种明暗方式,由于特点不同,都有自己的基本属性,但大体上是类似的。由于篇幅有限,我们只以BLINN方式(也是默认方式作为讲解示范)。其实只要掌握其中的一种,其它的也就不难了。下面是BLINN BASIC PARAMETER(BLINN基本参数)卷帘的图示。


  BLINN BASIC PARAMETER卷帘栏包含了修改材质的许多控制参数。他们可影响当前样本视窗中的材质属性。如果该样本材质是同步材质(HOT MATERIAL),那么将一并影响到场景中的相应材质。

  1)有三种基本色将影响到物体的颜色,它们分别是AMBIENT(环境色)、DIFFUSE(漫反射色)与SPECULAR(高光色)。环境色指物体没有直接受到光照时呈现的颜色,一般与漫反射颜色同色但亮度极暗。如果环境色亮度较大,则有可能使材质失去层次感。E而漫反射色是物体的主色。它是物体处于直接光照部分呈现出的颜色。但是如果物体不是单一的颜色,则必须用漫反射贴图来代替漫反射色。高光色是物体高光点直接反射到你眼中的颜色,一般亮度都比较大,呈现亮白色。如果不希望高光是单一的颜色,同样得求助于贴图(高光贴图)。另外,点击AMBIENT与DIFFUSE字样左中侧的锁定按纽则可以锁定这两种颜色使其一致(如做发光的灯罩,不容许有暗淡的区域,可以把这两色块锁定)。同样可以锁定漫反射与高光色(不多见)。点击DIFFUSE色块右侧的灰色方块可以快速为漫反射色选择适当的贴图,起到简化操作的作用(也可以进入MAPS卷帘进行更多的贴图设置)。同样在此处可以为高光快速指定贴图(一般想取得更真实高光效果,使高光效果复杂化时才会使用高光贴图)。有趣的是,做镜子时,往往会把环境色、漫反射调成纯黑色(高光色为亮白色不能同时改成黑色),再配合光线追踪或平面反射贴图(有时还需要把超级样本SUPER SAMPLER打开以抗锯齿),可以模拟逼真的镜面效果。

  2)SELF-ILLUMINATION:自发光设置。用来模拟一些物体自身发光的效果。例如做汽车的尾灯、夜晚的明月等时候都要求助于该选项。即使没有在场景中没有任何灯光的情况下,赋予自发光的物体都是清晰可辨的。例如要模拟会议室天花板上的顶灯(假定是顶点亮白色而周围是亮黄色)用贴图更真实。可以通过旋钮来调整自发光的亮,也可以勾选COLOR(颜色)字样前面的复选框来为自发光指定某一可信的颜色(用绿光来模拟深夜里饿狼的眼睛啊,呵呵)。如果要做出更动人、可信的效果,请求助于自发光贴图。还也可以用自发光贴图来模拟从外面观察灯火通明的房间窗户里所看到的情景。

  3)SPECULAR LEVEL:高光设置。有三个选项控制高光的效果,分别是SPECULAR LEVEL(高光度)、GLOSINESS(高光范围)与SOFTEN(柔化高光)。高光度控制高光的亮度,从0到999可调。数字越大,则亮度越大。其实除了特殊情况(如要得到眩目的高光效果),一般都不会把高光值打到100以上。高光范围控制的则是高光的影响范围,范围在0到100之间。需要指出的是,数字越小,高光范围越大,数字越大,高光范围越小。要做闪亮金属,把明暗方式调整到METAL方式,再把高光度打到近100、高光范围调到50-60之间,则金属效果呼之欲出。如果要做一些不反光的物体如桌布,则应该把这两项调整为0。柔化高光是为了避免高光效果太刺目而设置的。最小值是0,而最大值为1。

  4)OPACITY:透明度选择。亮从0到100可调。当透明度为100时,则该材质完全不透明。当透明度为0时,该材质则完全透明(如果高光度也为0则该材质不可见)。做一些透明物体如玻璃、水面、气球等物体时使用频繁。还可以指定一个不透明贴图(也叫镂空贴图),利用贴图各部分亮度的不同来设置透明度(纯白色部分完全不透明,纯黑色部分完全透明,其它为半透明)。

  明暗方式基础参数下面的卷帘栏是EXTENDED PARAMETERS(扩展参数),在该栏中可以调整透明方式与线框粗细、折射指数、反射模糊等。我们后面的教程将予以详细讲解。

  再下一个卷帘为SUPER SMAPLING(超级取样)。打开超级取样将增强图象抗锯齿能力,但是为极大地增加渲染时间。但是有些情况下如为了解决镜面效果有时出现色斑或锯齿等问题,也会打开超级取样,用时间来换取渲染质量。不得已而为之,一般用不着,但是有时还真离不开它。

  材质编辑器主界面中另外一个不可忽视的卷帘是MAP ROLLOUT(贴图卷帘)。可以为材质添加各种贴图如漫反射、凹凸、镂空、反射等贴图。非常重要。下一讲我们会详细阐述。至于DYNAMIC ROLLOUT 卷帘是与动力学系统密切相关的,初学者只要知道它是干什么的就可以了。

配套练习题:

1)如果要做出闪亮的丝绸效果,最好选用哪一种明暗方式?哪一种明暗方式擅长模拟物体粗糙的表面?

2)在不求助于资料的情况下,说出BLINN与PHONG两种明暗方式各有什么特点。

3)如果要模拟夜空中的明月,应该应用哪种颜色属性?如果要模拟玻璃的材质,那么要赋予其什么属性?

4)超级取样有什么优缺点?什么时候才会使用?

5)动手练习:运用本讲所学知识,调出银质材质的基本设置(赋给复杂的汉字质感更强)。具体设置如下:

明暗方式:METAL 环境色:深黑 漫反射色:亮白色偏一点点兰 高光亮度:97 高光范围:56

反射贴图:BITMAP位图方式,贴图量为80-100任选。贴图在此下载(贴反射贴图需要打开MAP ROLLOUT卷帘)

其它为默认值。把做好的材质赋给“美工教室”四个字(字的模型在此下载)。