《三维动画设计基础》PPT课件

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1、2Of51n主要内容主要内容u材质编辑器的使用uStandard（标准）材质u参数介绍u常用贴图通道u实例制作3Of51n材质与贴图的编辑过程主要是在材质编辑器材质与贴图的编辑过程主要是在材质编辑器中进行的。贴图和材质的编辑方式有着明显中进行的。贴图和材质的编辑方式有着明显的不同，材质可以直接指定到场景中的对象的不同，材质可以直接指定到场景中的对象上，通过参数的设置可以模拟出真实世界中上，通过参数的设置可以模拟出真实世界中的大多数材质；贴图是将一幅图像依据指定的大多数材质；贴图是将一幅图像依据指定的投影方向直接投射到对象的表面。贴图只的投影方向直接投射到对象的表面。贴图只能依附于材质，作为材质

2、的有机组成部分，能依附于材质，作为材质的有机组成部分，被指定到场景中的对象上。被指定到场景中的对象上。4Of51n打开材质编辑器方法：打开材质编辑器方法：u单击Rendering（渲染）Material Editor（材质编辑器）菜单命令u单击主工具栏中的 （材质编辑器）按钮u按下M键，就可以打开材质编辑器n布局：布局：u上半部分是示例窗（样本槽）以及功能区u下半部分为参数区5Of51n垂直工具栏用来改变各种材质和贴图效果垂直工具栏用来改变各种材质和贴图效果u采样类型 ：可以为球体、圆柱体、立方体u背光 ：几何体加入一个背光效果，用于观察金属材质的变化u背景 ：检验被赋予透明“材质”或“贴图”

3、效果u采样UV平铺 ：重复图形的次数u视频颜色检查 ：对动画缺点进行及时更正u生成预览 ：制作示例窗中材质变化的动画u选项 ：设置“材质”和“贴图”在示例窗中的特殊显示参数u按材质选择 ：当场景中的对象被赋予材质时，可以选择具有相同“材质”的对象。如果6Of51n水平工具栏包含了材质的指定、存储和在不水平工具栏包含了材质的指定、存储和在不同层级材质间相互转换等命令同层级材质间相互转换等命令u获取材质 ：打开材质浏览器并可以选择u将材质放入场景 ：将当前材质替换掉同名材质u将材质指定给选定对象 ：如果同名则提示替换u重新设定贴图/材质为默认设置 ：重置为默认u复制材质 ：复制当前材质，并称为非同

4、步材质，修改材质不会影响场景u在视口中显示材质 ：“贴图”效果在视图中显示u返回到父级材质 ：单击该按钮，回到当前材质的上一级材质u从对象拾取材质 ：“材质”重新取回到示例窗中7Of51n为材质命名是一个好的习惯，尤其是当编辑为材质命名是一个好的习惯，尤其是当编辑的材质比较多时更是如此。在制作复杂场景的材质比较多时更是如此。在制作复杂场景时，因为有时要将多个场景合并在一起，这时，因为有时要将多个场景合并在一起，这时场景中的对象比较多，相应的材质也比较时场景中的对象比较多，相应的材质也比较多，所以建议要尽量将材质命名多，所以建议要尽量将材质命名n放入材质库中也方便以后重复使用放入材质库中也方便以

5、后重复使用8Of51n默认情况下，默认情况下，Material Editor对话框中显示对话框中显示的是的是Standard（标准材质），同时也是最基（标准材质），同时也是最基本、最重要的一种材质本、最重要的一种材质n6个卷展栏个卷展栏9Of51n明暗器类型：明暗器类型：uAnisotropic（各向异性）：可以制作表面具有抛光效果的材质，如建立玻璃或磨沙金属模型uBlinn：默认，适用于大部分材质uMetal（金属）：适用于金属与色调很强烈的材质uMulti-Layer（双层高光）：与各向异性明暗类型相似，但可以创建双层的高光uOren-Nayar-Blinn：适用于无光曲面如布料、陶瓦uP

6、hong：光滑而柔软的材质uStrauss：适用于金属，界面简单u半透明：适用于玻璃、石蜡、玉石、凝固的油脂以及细嫩的皮肤等10Of51n主要参数意义：主要参数意义：uDiffuse（漫反射）：日光直射到物体上的颜色，对材质外表影响最大，可以选择颜色，也可以点击None按钮以位图代替uAmbient（环境光）：照亮整个场景的光线，室内暗，室内亮uSpecular（高光反射）：一般和光源颜色相同u高光级别：越大高光越强u光泽度：值越大高光范围越小u柔化：减轻背光效果u自发光：制作车灯、荧光灯u不透明度：设置材质的不透明度效果11Of51n主要参数意义：主要参数意义：uFalloff（衰减）：表示

7、由外向内（In，内，如有厚度的玻璃）或者由内向外（Out，外，实心）逐渐变得透明，“数量”调节衰减程度uType（类型）：材质的透明方式v过滤：将右侧设置的颜色和背景色（包括对象本身颜色）相加v相减：材质颜色减去背景色v相加：相加u折射率：给材质添加折射率u反射暗淡：调节反射贴图12Of51n包含的包含的12种贴图通道是比较常用的贴图通道种贴图通道是比较常用的贴图通道n每个贴图项有三个选项：每个贴图项有三个选项：u复选框：启用或者禁用u数量：效果的明显程度uNone按钮：选择贴图类型13Of51n在材质贴图时，经常要遇到在贴图通道中选在材质贴图时，经常要遇到在贴图通道中选择什么贴图类型，其步骤

8、如下：择什么贴图类型，其步骤如下：u选定对象，打开材质编辑器u进入Maps（贴图）卷展栏u选择合适的通道，选择None按钮，选择合适的贴图类型u返回材质编辑器u对贴图的参数进行调整u最后将贴图指定给对象n注意：如果选择了注意：如果选择了Bitmap（位图）类型，还（位图）类型，还要选择一张图片要选择一张图片14Of51n注意：在选择不同的明暗器时，贴图通道会注意：在选择不同的明暗器时，贴图通道会有变化有变化n常用贴图通道常用贴图通道uAmbient Color（环境颜色）和Diffuse Color（漫反射颜色）贴图：可以将贴图的结果像贴壁纸一样贴到对象的表面，所以这种贴图也被称为纹理贴图，一

9、般两者绑定一起同时改变，点击 解锁u右图为漫反射贴图通道中导入位图的效果15Of51n常用贴图通道常用贴图通道uSpecular Color（高光颜色）和Specular Level（高光级别）贴图：对高光区进行设置，前者使用位图代替原有的高光颜色。后者根据高光级别显示为不同的灰度u左图为高光颜色通道中使用位图的效果 u右图为高光级别通道中使用位图的效果16Of51n常用贴图通道常用贴图通道uGlossiness（光泽度）贴图：用贴图颜色控制对象表面光泽度的大小uGlossiness贴图与Specular Level贴图配合使用，将会得到更好的效果u注意Specular Color与Gloss

10、iness贴图不同：vGlossiness 贴图改变反射高光的强度和位置vSpecular Color贴图改变反射高光的颜色17Of51n常用贴图通道常用贴图通道uSelf-Illumination（自发光）贴图：v和基本参数中的Self-Illumination栏中的参数值，共同影响材质的自发光效果v根据位图的灰度值产生不同的发光效果uOpacity（不透明度）贴图：v对象材质表面的透明效果，通常用来制作带纹理的透明或半透明效果v和基本参数中的Opacity参数配合使用，一起决定对象的不透明性v根据位图的灰度值决定不透明度18Of51n常用贴图通道常用贴图通道uFilter Color（过滤

11、色）贴图v过滤或传送通过透明或半透明材质（如玻璃）透射的颜色v该贴图通常和Opacity贴图配合使用v在扩展参数卷展栏的高级透明选项栏的类型选项区中，如果选中Filter（过滤器），这种贴图将会为Opacity贴图进行着色过滤，使其透明效果更加逼真，颜色更加鲜亮v在实际应用中，一般都是将Opacity贴图拷贝到Filter Color贴图19Of51n常用贴图通道常用贴图通道uBump（凹凸）贴图v这种贴图使对象的表面看其来凹凸不平或呈现不规则形状。v用Bump贴图材质渲染对象时，贴图较明亮（较白）的区域看上去被提升，而较暗（较黑）的区域看上去被降低。v在视图中不能预览Bump贴图的效果，必须

12、渲染场景才能看到凹凸效果v注意：Bump贴图的影响深度有限，如果希望表面上出现很深的深度，应该使用建模技术如置换修改器或置换贴图20Of51n常用贴图通道常用贴图通道uReflection（反射）和Refraction（折射）贴图v这两种贴图是模拟反射和折射现象的uDisplacement（置换）贴图：v用贴图的明暗程度使对象产生实际的凹凸感，并可投射出凹凸的阴影v它的效果与使用置换修改器相类似vDisplacement贴图实际上更改了曲面的几何体或面片细分，根据材质的灰度生成不同的位移v可以用于Bezier面片、可编辑网格、可编辑多边形、NURBS曲面。一般的三维几何体不能直接使用置换贴图，

13、可以使用置换修改器21Of5122Of51n熟悉水果的建模熟悉水果的建模n对水果表面的色彩和质地需要不断的调整对水果表面的色彩和质地需要不断的调整n需要了解常用的几种贴图类型：需要了解常用的几种贴图类型：u澡波u混合u渐变u溅泼23Of51n在日常生活中我们都有过这样的经验：当用在日常生活中我们都有过这样的经验：当用一张包装纸来包一个盒子时，这张纸从什么一张包装纸来包一个盒子时，这张纸从什么地方开始贴起对包装的效果有很大的影响。地方开始贴起对包装的效果有很大的影响。在在3DS MAX中，所有贴图的效果也与贴图时中，所有贴图的效果也与贴图时所用的坐标有关，而且大多数材质贴图都是所用的坐标有关，而

14、且大多数材质贴图都是为三维（以简称为为三维（以简称为3D）曲面指定的二维（以）曲面指定的二维（以下简称为下简称为2D）平面，贴图坐标指定几何体上）平面，贴图坐标指定几何体上贴图的位置、方向以及大小贴图的位置、方向以及大小24Of51n在在3DS MAX中，世界坐标系和其中的对象都中，世界坐标系和其中的对象都采用采用X、Y、Z来表述，在贴图中用的坐标系来表述，在贴图中用的坐标系为了与为了与X、Y、Z坐标系区别，使用字母坐标系区别，使用字母U、V和和W（三个字母位于（三个字母位于X、Y和和Z之前）之前）nUVW贴图坐标系可以旋转、平移到与贴图坐标系可以旋转、平移到与XYZ坐坐标系相吻合，标系相吻合

15、，W分量主要用于分量主要用于3D贴图类型（对贴图类型（对2D贴图坐标进行变贴图坐标进行变换时也要用到）。换时也要用到）。25Of51n对于一些简单的几何体，一般有对于一些简单的几何体，一般有“生成纹理生成纹理坐标坐标”选项，称为内置贴图坐标选项，称为内置贴图坐标u长方体：在六个面上分别放置重复的贴图u圆柱体：图像沿着面包裹一次，而它的副本则在末端封口进行扭曲u球体：图像也会沿着它的球面包裹一次，然后在顶部和底部聚合26Of51n有一些对象没有内置贴图坐标，这时必须人有一些对象没有内置贴图坐标，这时必须人为地给对象指定一种贴图坐标为地给对象指定一种贴图坐标n如果没有为这些无内置的贴图坐标对象设置

16、如果没有为这些无内置的贴图坐标对象设置贴图坐标，在渲染时会出现贴图坐标，在渲染时会出现Missing Map Coordinates（错误贴图坐标）对话框（错误贴图坐标）对话框n需要增加需要增加UVW Map（贴图）修改器（贴图）修改器27Of51n主要包括以下几种：主要包括以下几种：u反射/折射贴图和环境贴图：这种贴图使用了环境贴图系统，其中贴图的位置基于渲染视图，并固定到场景中的世界坐标上u3D程序贴图（如“噪波”或“大理石”）：这些是程序生成的贴图，它们基于对象的局部轴贴图。u朝向贴图材质：这种贴图是基于几何体内的面而放置的28Of51 共提供了共提供了35种贴种贴图，在材质图，在材质/

17、贴图浏览器左下角贴图浏览器左下角有有6个单选钮。如果选中了个单选钮。如果选中了All（全部）单选钮，在右侧的列（全部）单选钮，在右侧的列表中将显示表中将显示35种贴图方式。另种贴图方式。另外外5个单选钮就是贴图的个单选钮就是贴图的5种类种类型型29Of51n2D指二维图像或图案，指二维图像或图案，2D贴图需要贴图坐标贴图需要贴图坐标才能进行渲染或显示在视窗中，通常用于对才能进行渲染或显示在视窗中，通常用于对象的表面贴图或环境贴图象的表面贴图或环境贴图n常见的常见的2D贴图：贴图：uBitmap（位图）：导入图像并作简单处理（常用）uChecker（棋盘格）：两种颜色或贴图方格交错uGradie

18、nt（渐变）：三种颜色或贴图渐变的过渡n还有其它还有其它2D贴图贴图uGradient Ramp（渐变坡度）uSwirl（漩涡）uTiles（平铺）uCombustion（燃烧）30Of51n主要参数意义：主要参数意义：uBitmap（位图）按钮：指定贴图文件的路径uCropping/Placement（裁剪/放置）：可以通过查看图像，或者直接调整UVWH的值进行裁剪后贴图u如果选择放置，则图像不进行扩张，直接放置，但可以选择查看图像进行缩放或者直接修改UVWH值31Of51n主要参数意义：主要参数意义：uSoften（柔化）：该数值框用于对交错的方格边缘进行模糊柔化处理。默认为0，不对边缘进

19、行模糊处理；数值越大，边缘就越模糊。uColor#1（颜色1）/Color#2（颜色2）框：这两个颜色框分别用来设置贴图的两种颜色。Maps（贴图类型）下面的按钮，用于设置构成棋盘格贴图的两种贴图32Of51主要参数意义：主要参数意义：Color#1（颜色1）/Color#2（颜色2）/Color#3（颜色3）：用于设置贴图的三种颜色。Maps（贴图）按钮设置构成渐变贴图的三种贴图。Color 2 Position（颜色2位置）：该数值框用于设置第二种颜色的渐变位置Noise（噪波）：用于设置渐变颜色或贴图进行随机混合的数量和方式,包括澡波数量、生成方式、大小、相位和级别等33Of51n参数意

20、义：参数意义：u纹理或环境：将贴图作为纹理赋予对象的各个表面或者围在对象的表面u贴图下列列表：选择贴图的不同坐标方式u偏移和平铺：设置贴图在U、V方向上的初始位置和平铺个数u镜像和平铺复选框：选择贴图方式u角度：设置贴图绕U、V、W坐标轴旋转的角度uUV/VW/WU：选择坐标平面u模糊和模糊偏移：模糊程度和偏移的模糊程度34Of51n3D贴图是根据程序以三维方式生成的图案贴图是根据程序以三维方式生成的图案n常见的常见的3D贴图：贴图：uCellular（细胞）uNoise（噪波）uFalloff（衰减）uSpeckle（斑点）n其它其它3D贴图：贴图：uDent（凹痕）、Marble（大理石）

21、、Particle Age（粒子寿命）、Particle Mblur（粒子运动模糊）、Perlin Marble（花边大理石）、Planet（行星）、Smoke（烟雾）、Splat（泼溅）、Stucco（灰泥）、Waves（波浪）和Wood（木材）35Of51nCellular贴图可以产生马赛克、鹅卵石、细胞贴图可以产生马赛克、鹅卵石、细胞壁等随机序列贴图效果，还可以模拟出海洋壁等随机序列贴图效果，还可以模拟出海洋效果。在调节最好指定给对象后再渲染调节效果。在调节最好指定给对象后再渲染调节nCellular贴图自身还具有一定的纹理，通过该贴图自身还具有一定的纹理，通过该纹理可以生成某些动物的皮

22、肤或昆虫的翅膀纹理可以生成某些动物的皮肤或昆虫的翅膀n参数意义：参数意义：u细胞颜色和分解颜色共同决定贴图的颜色；细胞特性设置细胞形状、大小和扩散控制细胞大小以及单个大小（数目不变）；分形的迭代次数以及表面的粗糙度（凹凸贴图）36Of51n用两种颜色或贴图随机混合，以随机的团状用两种颜色或贴图随机混合，以随机的团状效果构成的贴图，它是使用比较频繁的一种效果构成的贴图，它是使用比较频繁的一种贴图，常用于无序贴图效果的制作。默认为贴图，常用于无序贴图效果的制作。默认为黑白两色产生的随机效果黑白两色产生的随机效果n参数意义：参数意义：u可设置噪波类型；噪波阈值设置最大值、最小值、迭代次数以及相位变化

23、；可以设置两种颜色或者贴图37Of51n可以选择三维贴图的坐标系，设置三维贴图可以选择三维贴图的坐标系，设置三维贴图的偏移位置、重复次数、旋转角度和贴图的的偏移位置、重复次数、旋转角度和贴图的模糊效果等模糊效果等n参数和二维贴图类似参数和二维贴图类似38Of51n这类贴图是由其他的颜色或贴图构成的复合这类贴图是由其他的颜色或贴图构成的复合贴图。这些贴图都只提供了设置各自参数的贴图。这些贴图都只提供了设置各自参数的Parameters卷展栏，可以为合成贴图指定要卷展栏，可以为合成贴图指定要合成的颜色或选择其他的贴图合成的颜色或选择其他的贴图n主要包括：主要包括：uComposite（合成）：将任

24、何数目的贴图进行组合成为一种贴图uMask（遮罩）：用一种贴图遮盖另一种贴图uMix（混合）：将两种贴图混合uRGB Multiply（RGB倍增）：两个贴图的RGB分量相乘（RGB分量变换到01之间再计算）后的贴图39Of51n主要包括：主要包括：uOutput（输出）v用来弥补某些无输出设置的贴图类型uRGB Tint（RGB调色）v用于对任何贴图类型进行图像颜色的调整uVertex Color（顶点颜色）v用于对网格对象、面片对象、多边形对象和NURBS节点子对象层或者面子对象层应用Vertex Paint（顶点绘制）修改器后的颜色进行渲染40Of51n这类贴图一般用来表现玻璃、金属、镜

25、面等这类贴图一般用来表现玻璃、金属、镜面等反光或透明的对象，使用这些贴图要配合反光或透明的对象，使用这些贴图要配合Reflection（反射）贴图通道或（反射）贴图通道或Refraction（折射）贴图通道来使用（折射）贴图通道来使用nOther贴图包含的贴图为：贴图包含的贴图为：uFlat Mirror（平面镜）uRaytrace（光线跟踪）uReflect/Refract（反射/折射）uThin Wall Refraction（薄壁折射）u41Of51n可以为对象的平面添加镜像效果，使其反射可以为对象的平面添加镜像效果，使其反射周围的其他对象和环境。周围的其他对象和环境。n要正确地使用镜面

26、反射贴图效果，需满足下要正确地使用镜面反射贴图效果，需满足下面的条件：面的条件：uFlat Mirror贴图只能用在对象的表面，所以在进行该贴图时必须选择对象的表面u要为一个对象中两个不同的平面指定Flat Mirror贴图，要使用Multi/Sub-Object（多维/子对象）材质u要将Flat Mirror贴图指定给场景中的多个对象，要求所有对象的反射面共处于一个平面n参数比较简单，用于模糊、渲染以及扭曲镜参数比较简单，用于模糊、渲染以及扭曲镜像等像等42Of51n在对象的表面产生反射、折射效果，自动反在对象的表面产生反射、折射效果，自动反射、折射周围的环境对象，只能用于射、折射周围的环境

27、对象，只能用于Reflection贴图通道和贴图通道和Refraction贴图通道，贴图通道，它的功能与它的功能与Raytrace（光线跟踪）贴图差不（光线跟踪）贴图差不多，但其效果较差，渲染速度快多，但其效果较差，渲染速度快n参数作用：参数作用：u可以设置反射/折射的来源（自动或者图像文件）u进行模糊处理u进行大气效果处理43Of51n能真实地反射出材质周围场景中的对象，并能真实地反射出材质周围场景中的对象，并在材质表面形成反射效果，光线跟踪贴图与在材质表面形成反射效果，光线跟踪贴图与Reflection贴图通道和贴图通道和Refraction贴图通道配贴图通道配合使用，能逼真地表现出材质表

28、面的反射或合使用，能逼真地表现出材质表面的反射或折射效果，但其渲染速度比较慢折射效果，但其渲染速度比较慢nRaytrace材质和材质和Raytrace贴图有区别：贴图有区别：uRaytrace贴图的使用方法与其他贴图一样，可以将其添加到任何反射和折射的材质中。uRaytrace贴图的参数比较多，可以实现对反射效果、折射效果更细致的调整。u使用Raytrace贴图的渲染速度快44Of51n前面的内容中我们使用的所有材质都是前面的内容中我们使用的所有材质都是Standard（标准材质），在（标准材质），在3中还有其他中还有其他14种种材质材质n我们可以将它们简单地分为我们可以将它们简单地分为:u单

29、质材质v高级照明覆盖、建筑、墨水绘图、灯柱材质、无光/投影、光线跟踪、壳材质、标准u复合材质v混合、合成、双面、变形器、多维/子对象、清漆和顶/底45Of51nMulti/Sub-Object材质是一个功能强大的材质材质是一个功能强大的材质类型，它允许用户为对象中不同的次级对象类型，它允许用户为对象中不同的次级对象部分指定不同的材质，但是要求被指定的对部分指定不同的材质，但是要求被指定的对象模型必须是网格编辑对象，而且已经给子象模型必须是网格编辑对象，而且已经给子对象分配了对象分配了ID号。如果对象本身的构造不符号。如果对象本身的构造不符合要求，就必须预先处理对象的结构，否则合要求，就必须预先

30、处理对象的结构，否则就应放弃就应放弃Multi/Sub-Object材质，改用材质，改用Blend（混合）材质（混合）材质46Of51n参数意义：参数意义：u可以设置多维/子对象材质的数量、添加或删除材质u可以设置每个多维/子对象的ID号、名称，并指定其它类型的材质和贴图47Of51nRaytrace材质是高级表面着色材质。它与标材质是高级表面着色材质。它与标准材质一样，能支持漫反射表面着色，还能准材质一样，能支持漫反射表面着色，还能创建完全光线跟踪的反射和折射，支持雾、创建完全光线跟踪的反射和折射，支持雾、颜色密度、半透明、荧光以及其他特殊效果颜色密度、半透明、荧光以及其他特殊效果n在介绍贴

31、图方式时已经遇到过在介绍贴图方式时已经遇到过Raytrace贴图，贴图，它是普通材质的附属效果，对光线的计算只它是普通材质的附属效果，对光线的计算只集中在材质的折射和反射效果上。集中在材质的折射和反射效果上。Raytrace材质则是深层次的光线计算表现，用于建立材质则是深层次的光线计算表现，用于建立高精度的材质，可以产生真实的反射和折射高精度的材质，可以产生真实的反射和折射效果，并支持透明、荧光、颜色浓度和雾等效果，并支持透明、荧光、颜色浓度和雾等特殊效果，但渲染速度很慢特殊效果，但渲染速度很慢48Of51n基本参数：基本参数：uAmbient（环境光）/Reflect（反射）：设置环境光和高

32、光反射的颜色和贴图uLuminosity（发光度）：设置自发光的颜色或贴图uTransparency（透明度）：设置过滤色的颜色或贴图uEnvironment（环境）：是否使环境贴图发生作用49Of5150Of51n通过光线跟踪材质模拟折射通过光线跟踪材质模拟折射u通过将凹痕、烟雾贴图进行混合并用于Bump（凹凸）贴图通道来实现来刻画冰块表面的脆弱性u冰块阴影的边缘区域比中心区域颜色深，将衰减贴图用于Transparency（透明度）贴图通道实现u透明效果可以通过Luminosity（发光度）和Transparency（透明度）贴图通道进行衰减贴图来实现n房间使用了房间使用了Multi/Sub-Object（多维（多维/子对象）子对象）材质材质51Of51n复习复习u本节课学习材质和贴图。u复习教学网Flash视频第三章节u完成实验四（通过网站提交，期限为2周，逾期不候）n预习预习u下一次课我们学习灯光与摄影机，可以预习教学网Flash视频第三章节。