3DS MAX材质探幽之基础篇(第三讲)


 ∽魑∑淖詈笠唤玻疚牡哪康脑谟谖跹?DS MAX的朋友们导航,使大家对材质编辑器的脉络能有较为清晰的了解,也同时为提高篇的实例分析奠定一个良好的基础。笔者再次强调,千万不能忽视基础知识的学习。只有对材质编辑操作流程与材质编辑器中各项设置有深刻的了解,才能自由地创造出自己满意的材质。

  打开材质编辑器中MAPS卷帘,就可以看到各种贴图类型。对于采用BLINN或PHONG明暗方式的MAPS卷帘来说,有些贴图我们在基本参数卷帘就可以设置,如DIFFUSE 贴图等。只要点击某种贴图类型右侧贴图槽上的“NONE”(无贴图)字样,就可以调出材质/贴图浏览器,从而为该贴图类型选择新的贴图。对于BLINN或PHONG明暗方式下的MAPS贴图卷帘,有以下几种贴图类型:

  1)AMBIENT COLOR[环境光色贴图]:环境光色贴图将指定物体没有受到直接光照部分的贴图(纹理)。在默认情况下,漫反射贴图会替代环境光色贴图,所有并没有必要为环境光色指定贴图。但是,如果你想为环境光色指定不同于漫反射贴图的纹理时,就另当别论了(笔者很少遇到过这种情况)。如果要为环境光色指定某一贴图,需要先关闭它右面的锁定按纽(它起到让环境光色贴图使用与漫反射色同样的贴图作用)。

  2)DIFFUSE COLOR[漫反射色贴图]:这是最常见的贴图类型。我们可以选择一个位图文件或程序贴图来为材质的漫反射色指定图案或纹理。在贴图量(AMOUNT)为100的情况下,该贴图将完全替代其原来的漫反射色。如果贴图量为0,该贴图将完全不起作用。同样,如果贴图量在0-100之间,则产生贴图与原漫反射色相互混合的效果。如果我们要做一面砖墙,就可以选择一幅砖块的贴图文件作为漫反射贴图。

  3)SPECULAR COLOR[高光色贴图]:高光贴图最初是用来产生一些特殊效果例如某一图象的反射高光效果。特别需要指出的是,高光度贴图(SPECULAR LEVEL,其改变的是高光的强度)与高光范围贴图(GLOSSINESS,其改变的是物体高光的影响范围)不同,它改变的是物体的高光色。只有特殊情况下如要做出令人信服的反射效果等时候才会设置高光色贴图。

  4)GLOSSINESS[高光范围贴图]:一般不使用。但是如果已经有了SPECULAR LEVEL MAP(高光度贴图),最好把同样的贴图也作为高光范围贴图。

  5)SPECULAR LEVEL[高光度贴图]:一般来说高光度与高光范围会采用同样的贴图。特殊情况下才使用。   6)SELF-INNUMINATION[自发光贴图]:自发光贴图意味着发光区域不受场景中灯光的影响,也不会接受灯光的投影。至于贴图,白色部分表明完全自发光,黑色部分表明在渲染时没有自发光,而灰色区域则为部分自发光。

  7)OPACITY[镂空贴图/不透明贴图]:通常结合漫反射贴图使用。镂空贴图仅使用贴图中的亮度信息。白色区域完全显示,黑色区域成为空洞,而灰色部分则为半透明状态。材质的高光对于不通明贴图是有影响的。因为高光同样也会出现在镂空贴图的透明区域,从而产生类似玻璃反光的效果。如果你想让透明部分看起来空洞,请为高光度(SPECULAR LEVEL)指定恰当的贴图。

  8)FILTER COLOR[过滤色贴图]:该贴图方式根据贴图的各个象素的亮度来产生透明色的效果。在现实生活中,透明的材质(例如有色玻璃等)并不是因为其直接光色或间接光色而影响位于它之后的颜色,而是通过转换色来完成的。例如,一块兰色的玻璃会过滤并挡住除了光谱中兰色波长之外的颜色。使用过滤法,你可以指定转换色,不管材质是如何的透明,都可以得到强烈的色彩。如果要产生清澈透明的材质,请使用过滤色或过滤色贴图。在本系列教程的提高部分中,我们将学会如利用过滤色等来制作象绿玻璃瓶等特殊材质。

  9)BUMP[凹凸贴图]:凹凸贴图如同镂空贴图一样,都是利用图象的明暗度来影响材质表面的。凹凸贴图亮的部分会凸起,而相对暗淡的部分会凹下。从而产生凹凸不平的效果。用它来模拟凹凸不平的物体表面或想做出浮雕效果时,基本上会令人满意的。有时用凹凸贴图可以模拟用建模方式难以达到的效果。另外,凹凸效果的明显程度,还可以通过凹凸贴图的量(AMOUNT)来设置。根据笔者观察与实验结果表明,在做表面不平整的物体的材质时,有时把漫反射贴图复制给凹凸贴图,更具有现实感,例如做草坪等。特别需要指出的是,如果有时在渲染凹凸贴图时出现锯齿时,打开超级取样(SUPER SAMPLING)就可以很好地解决这个问题(但是渲染时间变得长了,不需要的时候没有必要打开)。

  10)REFLECTION[反射贴图]:反射贴图用来模拟闪亮的物体表面的反射效果。指定的贴图类型一般有四种。可以指定一定位图( BITMAP)来作为反射贴图,特点是速度快,有时能达到以假乱真的效果。但是要模拟一些真实反射(如金属球对周围环境的反射效果)的时候就无能为力了。平面反射(FLAT MIRROR)可以模拟一个平面反射的效果,如一面镜子镜面的反射,优点是速度还不错。缺点是只能赋给一个平面,往往需要配合多重/子材质(MULTI/SUB-OBJECT)与编辑网格修改器(EDIT MESH)才能正常使用,不方便,也不能使曲面产生反射效果。自动反射/折射贴图(REFLECT/REFRACT)尽管有它自己的“绝活”,曲面反射效果比较好,但需要环境贴图(或六个不同面的贴图)的配合,静态的效果还不错,做起动画来容易给你一种很假的感觉。如果有场景中这类反射的物体多了,渲染时间就会显得很长。最后是光线追踪贴图(RAYTRACE),目前使用得较多。可以模拟显示世界中真实的反射。例如把用光线追踪作为反射贴图赋给一个茶壶,令人赞叹的是,就连茶壶自身的把手也能映射到自身,显得非常具有真实感。场景越复杂,光线追踪的反射效果就显得越真实。缺点是速度稍微有点慢(在R3后的版本中,速度有了很大的提高),如果追求速度,对于平面的反射效果可以交给平面反射贴图去做。另外需要注意的是,如果反射贴图使用光线追踪方式,反射量(AMOUNT)往往调得较小,否则反射过于强烈而失去真实感。例如光亮的地板的反射量有6左右就可以了,而闪亮的金属如茶壶等把反射量下调到20左右才显得更为真实。

  11)REFRECTION[折射贴图]:与反射贴图有些类似。用来模拟透明物体的折射效果,例如一只筷子插在装有半杯水的玻璃杯里产生的筷子弯曲的折射现象。一般配合自动反射/折射贴图、光线追踪贴图或薄壁反射贴图(THIN WALL REFRACTION)使用。加上折射效果可能使渲染速度变得很慢。另外折射量一般也不要设置得太大了。特别需要指出的是,折射量需要根据不同的材质类型选择折射指数。在EXTENDED PARAMETERS(扩展参数卷帘)中,就有INDEX OF REFRACTION(折射指数)的旋钮。默认折射指数为1.5。下面是一些常见物体的折射指数表。可以看出,表中的钻石材质的折射指数与默认值相差较大。要做出逼真的钻石效果,不调整材质的折射指数就难以达到理想的效果。

材质

折射指数值

真空

1.0

空气

1.0003


1.333

玻璃

1.5 to 1.7

钻石

2.419


  12)DISPLACEMENT[位移贴图]:用指定的贴图使物体的表面产生凹凸变形,与DISPLACE位移修改器类似。它与凹凸贴图相比,优点是这种凹凸效果是建立在物体真实变形的效果上的,凹凸程度可以很大,很真实,可以有阴影。但是将使物体产生大量的三角形的面,速度极慢,在配置较低的机器上(特别是内存低于128M的),很容易导致长时间读写硬盘(其实是进行临时文件交换)甚至死机现象的发生。在3DS MAX R3自带的MAX场景中,“南极”(ANTARCTICA)的地形就是用位移修改器做的(与这里的位移贴图极为类似)。需要注意的是,这里的位移贴图仅对NURBS物体有效。如果是EDITABLE MESH(可编辑网格物体)类型,可以用位移修改器去达到同样的效果。

下面是给材质选择一个贴图的常见步骤,以给物体赋予漫反射指定一个位图贴图为例:

  1)在材质编辑器中找到MAPS(贴图)卷帘,打开MAP卷帘;

  2)找到DIFFUSE COLOR(漫反射色),在它后面的空槽(标住为“NONE”)上点击一下,就可以进入材质/贴图浏览器中;

  3)在材质/贴图浏览器右侧的窗口中找到“BITMAP”(位图)字样。选择它后并选OK(也可双击进入)后出现挑选贴图的对话框。选择恰当的位图文件后选择打开。

  4)此时就进入了漫反射贴图的子层中。后面的教程我们会用实例来讲解相关知识点。

  需要指出的是,我们以上所讲的都是标准材质(STANDARD MATERIAL),如果要使用一些特殊材质,需要点击材质编辑器主界面材质样本右下角的“STANDARD”(标准)按纽,选择所需要的非标准材质,例如多重次材质、混合材质(BLEND)等。我们本系列教程其他部分将会对一些的特殊材质做专门的讲解。

  3DS MAX R3.X的基础部分我们就讲到这里。下一讲为材质知识的提高部分,我们将用大量的实例来深刻剖析3DS MAX的材质制作要点,相信一定能迅速提高大家的材质应用能力。

配套习题:

  1)在3DS MAX中,使用最普遍的贴图是哪一种类型?贴图量(AMOUNT)分别调为0、50及100时会有什么样贴图效果?

  2)过滤色与过滤色贴图贴图有什么特点?转换色是怎么回事?

  3)凹凸贴图能起到什么用途?如果在渲染凹凸贴图效果时出现锯齿现象,应该如何处理?

  4)反射贴图一般与哪几种贴图方式连用?各有什么特点?

  5)动手练习:先给材质赋予一个漫反射贴图(贴图自定),再把漫反射贴图槽上的贴图用拖动的方式拖到凹凸贴图的贴图槽上(有NONE字样作为标志),看看释放鼠标左键后,会有什么现象发生;并通过反复实践说出对弹出的对话框采取不同的处理办法有什么区别。