3DS MAX材质探幽之高级实例篇(五) |
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有很多朋友抱怨，在3DS MAX中玻璃材质（如酒瓶）非常难做。事实上，如果能掌握3DS MAX材质的精髓，利用光线追踪材质（RAYTRACE）来模拟玻璃材质也可以得到满意的效果。在此笔者精心编写了本教程，希望能对大家有所帮助。 实例篇之五：逼真的玻璃材质 啤酒恐怕是很多朋友都喜欢的饮料。在你尽情地享受啤酒给你带来的清爽的同时，有没有想到用MAX来做出逼真的啤酒瓶呢？也许有的朋友想到了，可是一做起来就发现非常难了，做来做去自己都不满意--主要问题是觉得在MAX中玻璃材质太难做了。目前一些培训教材上提供的玻璃材质仅能对付玻璃窗之类的简单玻璃材质，拿过来做玻璃瓶子效果就很差的。在完成这个教程之前，请先下载笔者为大家提供的MAX场景文件（在此下载）。啤酒瓶的模型以及标签已经建好（用二维曲线加旋转修改器完成的）。啤酒瓶子默认材质为一般MAX书籍上提供的玻璃材质。我们这次任务是另做一个新的玻璃材质来替换原来不太理想的玻璃材质。笔者做的啤酒空瓶的最终效果图请在此观看。 一、准备工作 1）请把本次教程的MAX场景文件下?挠才躺喜⒂肳INZIP解压缩，最好把解压缩后的文件放到一个新建的的目录里。 2）进入3DS MAX R3.X软件。选择FILE/OPEN，打开解压缩后的场景文件。如果发现在材质编辑器中有的贴图丢失，请把原来的贴图路径改为你新建的目录路径。 3）在材质编辑器中，选择一个没有启用的材质样本窗口，在把默认材质名改为“我的玻璃材质”之后，把这个新材质赋给啤酒瓶。下面我们将编辑这个材质。 4）由于玻璃材质的光线反射、折射非常特殊，用普通的标准材质（STANDARD）配合光线追踪贴图模拟效果并不理想，我们必须求助于一种非标准材质：光线追踪材质（RAYTRACE MATERIAL）。点击材质样本窗右下角的“STANDARD”（标准）字样，就可以进入材质/贴图浏览器中。可以看到有多种与标准材质并列的材质。请在选中“RAYTRACE”后选OK。这样就把默认的标准材质改为光线追踪材质。 二、理解光线追踪材质 本教程最大用意在于让大家学会如何应用光线追踪材质，如何进行分析思考。如果只告诉大家怎么做而不是为什么这样做，那还不如给大家一个材质库算了。光线追踪材质是MAX中非常优秀的材质，尽管运算速度不快，但是模拟光线反射、折射效果相当不错，希望大家都能加以很好地掌握。 1）光线追踪材质的主界面图如下：
从上图可以看出，光线追踪材质主界面中共有6组卷帘（ROLLOUT）。其中前4个卷帘比较重要。 RAYTRACE BASIC PARAMETERS：光线追踪材质基本参数。需要很好掌握。 EXTENDED PARAMETERS：光线追踪材质扩展参数。提供一些更高级的控制。一般需要改动的地方不多。 RAYTRACER CONTROLS：光线追踪控制。提供对光线反射、折射效果等的微调功能。需要优化渲染速度时在此多做研究。 MAPS：各种贴图设置。贴图种类繁多，按需设置调整。有的贴图也可以在其他卷帘中设置如反射贴图等。 DYNAMICS PROPERTIES：动力学属性。配合DYNAMIC UTILITY（动力学实用工具）来模拟动力学中物体碰撞等效果。 ABOUT RAYTRACE MATERIAL：关于光线追踪材质。可以从中看到这套光线追踪材质是“BLUE STUDIO，INC”为KINETIX专门定制的。 2）光线追踪材质的简单介绍 光线追踪材质是一种非常优秀的材质，在能够模拟非常真实的光线反射与折射效果的同时，还可以逼真地表现雾效、荧光、透光（如薄纸的透光效果）等各种特效。利用光线追踪材质做出的效果要比利用光线追踪贴图要更为准确。光线追踪最大缺点在于速度比较慢。但是在MAX中我们可以对光线追踪设置做一些优化从而提供渲染速度。 需要指出的是，有些时候，在光线追踪材质的基本参数卷帘里的颜色与我们常见的标准材质中的颜色是有区别的。标准材质在处理一些固态、反射性不强的物体（如塑料、陶瓷等）时的着色模式非常不错，但是，对于光线追踪材质来说，各个颜色组主要任务是模拟自然界物体颜色的自然属性。光线追踪材质与灯光的关系也可以说是极其密切。 对于光线追踪材质来说，漫反射色与高光反射效果无关，而反射颜色则控制高光反射的量。如果一个物体本身并不透明，但是能产生很强的反射（如镜面），那么漫反射色就是不可见的。如果一个物体并不透明而完全不具备反射特性，则只有漫反射色是可见的。 那么什么时候需要用光线追踪材质呢？一般说来，如果一个物体本身有一定的透明度，反射（或折射）比较强，用光线追踪材质还是比较理想的。如果要做出物体透光、荧光的效果，光线追踪材质也是首选。所花的代价是要对该材质有深入的了解与足够的耐心（渲染速度不快）。 3）光线追踪材质界面的认识与各项参数的含义 A、基本参数卷帘（如下图）
SHANDING：明暗方式。共有四种明暗方式。一般选择PHONG或BLINN方式。金属物体选择METAL。CONSTANT一般极少使用。 2-SIDED：双面材质。与标准材质不同，即使是透明物体往往也不选择此项，否则运算起来特别费时间。万不得以的时候才勾选。其实很多时候即使选中也未必能提高多少质量。 FACE-MAP：面贴图方式。请参见本系列教程基础部分。在此极少使用。 WIRE：线框方式。其实很少见到线框物体使用光线追踪材质的。一般不用。很难想象线框物体也需要光线追踪材质。 SUPERSAMPLE：超级取样。除非高光效果或凹凸效果在渲染时出现锯齿现象，就不应该打开此选项。它的最大作用是抗锯齿，但是使速度大大减慢，如果机器性能特别好可能选中以提高渲染质量。 AMBIENT：环境光色。与标准材质中的环境色有很大的不同之处。它用亮度信息来表示物体吸收环境光的比例。不过设置为什么颜色，仅亮度信息有效。当为纯白色时，相当于锁定环境色与漫反射色。一般值设得很低，或者根本不予理会。 DIFFUSE：漫反射光色。用来设置材质的漫反射色，与标准材质中的漫反射色含义基本相同。它表示物体反射的主光色，但是不影响高光效果。如果此颜色为纯白色（最亮的白色），那么漫反射色将是不可见的。 REFLECT：高光反射色。这是经过过滤后的环境色。它的值控制反射的量。默认是纯黑色，即没有反射。为了取得更加真实的反射效果以及提高渲染速度，往往用一张复杂的反射贴图作为反射色（只采用贴图的亮度信息）。3DS MAX R3自带的湖面反射贴图（在maps/refmaps目录下）可以说是非常理想的。如果配合材质号与GLOW过滤器（在VIDEO POST视频后处理中可以找到），还可以模拟出发辉光的反射效果（心动了吧）。 LUMINOSITY：自发光效果。与标准材质中的自发光选项比较相似。但是它不采用物体的漫反射色而是使用自己的色彩设置。如果不勾选它，则会变成我们熟悉的SELF-IMMUMINATION（自发光）设置。 TRANSPARENCY：透明度。是物体不透明度与过滤色的结合体。纯黑色表示物体完全透明，纯白色则表示物体完全不透明。如果要得到较理想的清澈透明效果，可以在设置好透明色之后，把它拷贝到漫反射色上（拖动复制的技巧都会了吧），把漫反射色设置为完全饱和（如果不做这样的透明效果则不一定要这样设置），最后再仔细调整透明度来获得如意的效果。 INDEX OF REFR：折射指数。指定物体折射效果程度。在本系列教程前面部分，我们给出了几种常见透明物体的折射指数。下面再给大家提供一些其他物体的折射指数，都是笔者珍藏的，非常实用。如下表：
SPECULAR LEVEL：高光亮度。数字越大，高光显得越亮越刺目。也可以用贴图表示。贴图中亮度信息反映高光亮度。 GLOSSINESS：高光范围。数字越大，高光范围越小。用贴图表示更能体现高光光泽度的微妙不同。 SOFTEN：高光柔化。起到柔化高光的作用从而避免出现不和谐的高光。 ENVIRONMENT：环境贴图设置。如果要使用环境贴图的话，则自动取代通用环境贴图（GLOBAL ENVIRONMENT MAP）。 BUMP：凹凸效果。可以指定一个贴图来表现物体表面的凹凸效果。如果物体表面有凹凸感则应该使用相应贴图。 B、扩展参数卷帘（如下图），我们只讲用处很大的特殊效果栏目：
EXTRA LIGHTING：额外光照特殊效果。用来模拟光的映射现象。例如白色的衬衫靠近橙色的墙时会被映射上橙色。这时你可以把额外光照色设置为淡淡的橙色。想有所作为的朋友一定要多做些试验仔细体会。 TRANSLUCENCY：透光特殊效果。很棒的效果啊！薄纸透光或物体打蜡的效果还得靠它来完成。 FLUORESCENCE：荧光效果。不用说大家都动心了，这么好的东东怎么现在才知道！极少量的荧光效果可以增添眼睛与皮肤的现实感。还可以表现磷的荧光效果。 FLUOR. BIAS:荧光效果偏移量。值为0.5时荧光效果与漫反射差不多。大于0.5时加大荧光效果，使物体看起来比其他物体更亮。值小于0.5时使物体变暗。默认值0.7。这几种特殊效果需要在复杂场景中试验才会更逼真。 C、光线追踪效果控制卷帘（部分，如下图）：
RAYTRACE REFLECTIONS：反射效果。复选框决定是否有反射效果。一般情况下请勾选。 RAYTRACE REFRACTIONS：折射效果。复选框决定是否有折射效果。默认为打开。 OPTIONS：选项。里面有多种选项，一般不用修改。 GLOBAL PARAMETERS：通用参数设置。设定递归级别（数字越大越准确运算时间越长），通用抗锯齿参数与渲染加速等。 GLOBAL EXCLUDE：指定哪些物体不参加场景中所有光线追踪材质中的光线模拟运算从而节省渲染时间。 LOCAL EXCLUDE：指定哪些物体不参加场景中某个光线追踪材质中的运算从而提高渲染速度。 REFLECT FALLOFF：反射衰减。指定在多远处反射效果暗化为黑色。数值为距离。 REFRACT FALLOUT：折射衰减。指定在多远处折射效果暗化为黑色。跟上面的反射衰减一样，可以增强现实感但却不常用。 三、完成翠绿色的啤酒瓶材质的制作 1）打开材质编辑器，找到刚才命名的“我的玻璃材质”，我们将对它进行调整。先调整基本参数栏。在此有意不提供英文说明（上面已经说过了啊，那些常用单词含义是应该记住的！） 2）把明暗方式调整为PHONG方式。玻璃材质用PHONG明暗方式效果最好。 3）把漫反射色调整为翠绿色。我用的RGB值为：R25 G59 B13。不一定是最最合适的，但是自己还是满意的。这是啤酒瓶的基本色，一定要调整好。 4）反射效果要做得更真实，只靠一种亮度值表示可能会显得力不从心。用贴图可以模拟出更逼真的效果。把教程自带的贴图lakerem.jpg（解压后可以找到）设置为反射贴图。这张图用做反射贴图效果非常好，做完这个教程以后也不要扔掉。 5）确认折射指数的量在1.5到1.7之间，这是玻璃的折射指数。找不到吗？慌慌张张地看教程可不是好习惯。 6）高光色应该设置得比漫反射稍亮点。我的RGB值为：R49 G79 B38。其实你把刚才的漫反射拷贝过来（拖动复制）再把亮度值改得大点就可以了。 7）把高光亮度改为200到400之间。亮度越大，高光越亮。根据自己喜好设置。如果高光刺目还可以加大一点高光柔化度。 8）玻璃瓶子的透明度最好用贴图表示。对与玻璃等透明物体，强烈向大家推荐FALLOFF（衰减贴图）。把透明度贴图设置为FALLOFF贴图方式。但是该衰减贴图最好用在摄象机视图而不是一般透视图或用户视图里。各项设置一般取默认值就可以了。 9）最难设置的是高光范围（表现的是高光的光泽度）。一般用数字表示。但是在特殊情况下，用贴图表示更能体现高光效果。该贴图可以用一般的位图，但是很多时候用程序贴图更能表现不同高光处光泽度的细微变化。一般用的比较多的有噪声贴图（NOISE）、细胞核贴图（CELLULAR）以及混合贴图（MIX）等。反正要做出杂乱而又和谐、颗粒大小合适的贴图就可以了。不过高光范围贴图（高光光泽度贴图）只采用贴图中的亮度信息。黑色的象素具有最大的光泽度，而白色的象素没有光泽度，灰度色的象素将降低高光的亮度。如果不采用贴图而用一个数字而表示，就无法体现高光区光泽度还有所不同的微妙。一般来说，把高光范围与高光亮度采用一样的贴图效果会更好。至于如何用一些程序贴图模拟光泽度的不同，请仔细研究场景文件中附带的“啤酒瓶”材质，由于篇幅限制（也不是本次教程的重点），就不再赘述了。材质调好了不要忘记存到材质库中，下次要做其它颜色的酒瓶稍微修改一下就可以用了。 总而言之，在3DS MAX模拟自然逼真的材质是非常具有挑战性的。3DS MAX创造材质的能量也是无穷的，关键是我们在掌握基本理论之后，能善于思考，多模仿、多练习，勇于实践。本系列教程到此就结束了，希望能给大家带来一些启发，谢谢。 |
