第5章 Maya材質節(jié)點技術

1、第5章 MAYA材質技術一、認識材質 材質包括兩部分：“材”和“質” 例如：木頭是“材”，那么不同木頭的類型，是靠色彩和紋理不同區(qū)別的，這是“質”。二、MAYA中的超材質編輯器 1.超材質編輯器是一個材質裝配和加工的地方。 2.打開材質編輯器，選擇WindowRendering EditorsHypershade(窗口渲染編輯器超材質編輯器。見幻燈片4)， 3.每個節(jié)點之間會有一條直線連接，這些連接表示的是物體各個屬性之間是靠什么聯系在一起的。有些是自動連接，有些是手動連接。 4.更改材質名稱方法：按住Ctrl鍵再雙擊材質球，在彈出的文本區(qū)域輸入新的名稱 或者雙擊材質球，彈出屬性窗口，在材質球

2、名稱的文本框中輸入新的名字，按回車鍵即可。 用來顯示或隱藏創(chuàng)建區(qū)域的 分別對材質球編輯窗口和節(jié)點編輯窗口的展開和隱藏進行編輯。 用來清除節(jié)點編輯區(qū)域內的節(jié)點網路 重新排列工作區(qū)域內的節(jié)點網路，使工作區(qū)域變得更加整潔，又便于清楚地觀察到節(jié)點網路的結構。 用來查看選擇物體的材質節(jié)點，將選擇物體的材質節(jié)點網格顯示在工作區(qū)域內，方便查找。 工作區(qū)域內的上游節(jié)點、上下游節(jié)點、下游節(jié)點 工具欄中的快捷按鈕三、材質類型 1.蘭伯特材質（Lambert）：沒有高光或者反光,沒有任何高光屬性。 用途：類似石灰這樣以漫反射為主的材質；粉筆、土陶、帆 布等粗糙的物體。 2.馮材質（Phong）:計算物體表面的高光和

3、反射，適合于比較集中和明顯的高光。 用途：瓷器、金屬、玻璃、冰塊、塑料、拋光表面的物體。 3.馮E材質（ Phong E）： Phong E 是Phong的增強版，高光參數更加豐富，表面比Phong更柔和，渲染速度更快。 4.布林材質（Blinn）:與Phong材質不同是，更精確地表現出表面高光的細節(jié)變化，高光變化細微，而且分散；不會引起凹凸貼圖的閃動。 Phong材質的高光強烈而集中。 5.各向異材質（Anisotropic）:以觀察者的角度來拉伸和旋轉表面高光區(qū)域，模擬具有凹陷的表面。 用途：頭發(fā)、羽毛、拉絲金屬。因為這些物體的高光區(qū)域都是不規(guī)則的，高光變化劇烈。6.漸變材質（Ramp S

4、hader）:普通材質內部多加了一個漸變圖形，單獨控制材質的漸變規(guī)律，可以對顏色隨光線以及視角的不同而變化額外控制的材質，所有的與顏色相關的屬性在漸變材質中都被Ramp 所控制，7.層材質（Layered Shader）:單獨使用，表面沒有明暗體積變化，需要結合其他材質一起使用，制造出復雜的效果， 用途：皮膚、水果、表皮、汽車漆等具有符合層屬性的材質， 注：Mental Ray中不識別。 8.背景材質（Use Background shader）:可以引用于物體的alpha通道上面，本身渲染不出來，與光線追蹤的效果計算出反射和投影。如果我們想要物體在地面上的投影，又不想渲染出地面，那么在地面上

5、使用這個材質，當前是查看渲染后alpha通道的效果。 9 Ocean Shader(海洋材質)：有多個可以控制該材質怎樣變化、怎樣作用的參數，這些參數可以隨時間變化，達到海洋的效果。 用途：海洋、水、油等液體。 Specularity：控制海洋材質高光的強弱，值越大，高光越強 10.Shading Map(陰影貼圖)和Surface Shader（表面材質）：單獨創(chuàng)建并使用材質，其物體表面沒有體積變化，需要結合其他材質和紋理一起使用，可以用于國畫、二維卡通等特殊材質效果。四、通用材質屬性Common Material Attributes(通用材質屬性)區(qū)和Specular Shading(高

6、光材質)區(qū)。1.Color(顏色)2.Tansparency(透明度)：黑色為表面完全不透明（0）；白色為表面完全透明（1） 透明效果的物體都會用到這個參數，改變參數會對物體的整體顏色產生影響，所以我們會在透明通道中加入貼圖來控制。3.Ambient Color(環(huán)境光)：又稱為自發(fā)光，當它變亮時，它對物體顏色有提亮和融合的效果，例如：發(fā)光的感覺。4.Incandescence(熾熱)：可以模擬由物體表面發(fā)光的效果，它只是一種“假”發(fā)光的效果，默認渲染器中，這種發(fā)光是不會照亮周圍物體的。5.Bump Mapping(凹凸貼圖)：按照一張圖的明暗程度將物體表面的法線重新計算，來模擬凹凸，渲染出來

7、的假凹凸效果。l 建立凹凸貼圖后，會有一個控制凹凸的節(jié)點，該節(jié)點的Bump Value為一張控制凹凸紋理的貼圖；Bump Detph(凹凸深度)，可以調節(jié)凹凸值，6.Diffuse(固有色、漫反射)：值越大，表面的實際顏色越接近Color顏色屬性。（0-1之間變化）7.Translucence(半透明)：不是透明度為百分之五十，而是指一種材質允許光線通過，使物體有通透感，（0-1變化）,表示半透明效果的強弱，用途：蠟燭、樹葉、花瓣、人的耳朵和磨砂玻璃，可以阻擋一部分光線，同時又讓一部分光線穿過。 注：MAYA中的半透明功能不是很強大，要作出逼真的效果，還要依賴于Mental Ray提供的SSS

8、材質來表現。l Translucence depth(半透明深度)：如果想得到深度效果，半透明值非0,值；越大的物體，半透明深度應該調大，如，值為0時，沒有燈光穿透物體；值為10時，燈光穿透物體的10個單位，以后的物體會處在陰影中。 如果想要物體表面有不透明的效果，只需要將透明參數設置非常低就可以。-燈光通過半透明物體所形成陰影的位置的遠近，是光線通過半透明物體的深度。l Translucence Focus(半透明焦距)：用來控制引起半透明效果的光線保持原來光路的特性，-燈光通過半透明物體所形成的陰影大小，值越大，陰影越大；值越小，陰影越小。 Specular Shading(高光材質)區(qū)。

9、 1.離心率（Eccentricity）:表面高光的大小，有效范圍值0（無高光）0.999（較大的高光，但不是非常亮的表面）， 例如，塑料就是擁有很大面積的高光的材質，反光不強烈的物體。l 金屬 ：高光很集中，默認值為0.3。 2.(Specular Roll Off)高光強度:控制高光的強弱，同時反映了物體對周圍環(huán)境反射的能力，這個選項同反射率共同，作用影響物體的反射效果。 范圍（0-1）。默認為0.7。 值越大，高光越強； 3.Specular Color(高光顏色)：控制物體表面高光的顏色，黑色表示沒有高光。 4.Reflectivity(反射率):由物體本身的物理屬性決定的，它代表物體

10、反射周圍環(huán)境的能力，這一點與高光不同，它是表示物體反射周圍環(huán)境的清晰度。取值（0-1）l 當值為1時，表示完全反射周圍的物體，相當于一面鏡子 當值為0時，沒有任何反射，默認值為0.5常用表面材質的反射率參數是： 汽車噴漆：0.4； 玻璃：0.7 鏡子：1如果是各向異材質，必須關閉Anisotropic Reflectivity(各向異反射率)才能有權限改變反射率。并且真是的反射只有在Raytracing(光線追蹤)的時候被計算。5.Reflected Color(反射顏色)：表示材質表面反射光線的顏色，當我們使用Raytracing(光線追蹤)的時候，MAYA將材質顏色和光線顏色進行疊加，形成

11、類似于鏡面的發(fā)射效果。Special Effects(特殊效果)區(qū)會在渲染之后自動增加一個Clow(輝光)的效果，如模擬霓虹燈、車燈、燈籠效果等，但并不照亮周圍物體。Glow Intensity(輝光強度)是控制Clow(輝光)強弱的，值越大，效果越明顯，Hide Source(隱藏來源)是個開關，可以隱藏所渲染的物體本身，只顯示輝光效果。MAYA其他材質的專用屬性 1.馮材質（Phong） 的專用屬性： 2.馮E材質（ Phong E）的專用屬性： Roughness(粗糙度)：控制高光區(qū)域的融合性，制造出粗糙的效果，高光的聚集范圍。 Highlight Size(高光大小)：控制高亮區(qū)域的

12、大小。 whiteness(亮度):控制高光區(qū)域中最亮部分的顏色，也可以貼圖來觀察。3.各向異材質（各向異材質（Anisotropic） SpreadX/ SpreadY: 數值增加時，材質高光在X、Y方向的面積開始變小， 數值減小時，高光區(qū)域會以散開的方式逐漸消失。Roughness(粗糙度)：值越小，表面越光滑，高光越集中；反之。Fresnel Index(系數)：控制反射光波和入射物體的光波之間的聯系參數，它是由折射物體的物理屬性決定的，自然界每個物體都有自己的一個系數l 水為1.33；l 范圍（1.020.0）Anisotropic Reflectivity(各向異反射率)默認為勾選的

13、4.漸變材質（漸變材質（Ramp Shader）Specular Color:控制高光的顏色，但是顏色不再是單色了，可以直接控制Ramp，它可以控制顏色的位置、顏色及漸變的類型。Specular Roll Off:控制高光的強弱，新增加了用曲線來控制，如選擇曲線上的點所在的位置、值的大小還有曲線的形式。5.Shading Map(材質貼圖材質貼圖)1.Color: 2. Shading Map Color:貼圖的顏色，可以根據此值控制材質的屬性 3.例如：l 用一個Bilnn材質鏈接在Shading Map （材質貼圖）中的Color屬性上，然后用一個Ramp(漸變)貼圖鏈接在它的Shadin

14、g Map Color上。l 可以調節(jié)Bilnn的Transparency(透明度)屬性，我們會發(fā)現Shading Map 變透明，6.表面材質（表面材質（Surface Shader）1. Surface Shader 表面材質不受燈光影響，2.Out Color(輸出顏色)：Out Transparency(輸出透明）Out Glow Color(輸出熒光顏色) Out Matte Opacity( 輸出透明通道)3.使用Surface Shader 也可以表現卡通效果， 其中的l Sample info(信息采樣)的Facing ratio(面比率)鏈接Ramp的Vcood(V坐標值)，

15、l Ramp連接Surface Shader 的Out Color7.層材質（層材質（Layered Shader）1.在同一個物體上體現多個材質效果。2.每一個層都有自己的屬性，在分層材質中，白色的區(qū)域是完全透明的，黑色的區(qū)域是完全不透明的，可以出現很多個性化的材質。3.在Layer的工作區(qū)域，這個區(qū)域可以通過鼠標中建將材質拖放進來，也可以用鼠標右鍵單擊，然后通過屬性來進行連接。層的位移移動都是通過鼠標中鍵進行操作的。4.屬性：Color(顏色)：可以直接連接一個材質或其他紋理，當將材質拖拽進來的時候，這個屬性和下面的透明屬性都默認被連接到材質上了。Transparency(透明)：調節(jié)此層

16、中的透明屬性Composting Flag(合成方式)：包括Layer Shaders和Layer Texture兩種，其中Layer Shaders是將貼圖和Shaders的屬性一起作運算，而Layer Texture只運算貼圖而不運算Shaders8.背景材質（背景材質（Use Background shader）1.被賦予此材質的物體是渲染不出來的，工作原理是可以用來接收陰影和折射。2.Specular Color(高光顏色)：控制Use Background所反射出來的圖像的高光部分的強弱。Reflectivity(反射率)：控制 Use Background的反射率，此值越大，反射出

17、來的圖像就越清楚。Reflection Limit(反射限制)：其實指的就是反射次數，值越大，反射的次數就越多Shadow Mask(陰影通道)：控制陰影的強弱，值為0時，不能透射陰影；為1時，可透射出純黑色的陰影； 值為01之間，可以形成有灰度的陰影。 三、MAYA節(jié)點網絡技術一、認識節(jié)點和網絡1.復雜的材質有復雜的屬性，我們用MAYA節(jié)點的辦法來解決。2.每一個節(jié)點代表一個功能，這些功能結合起來就可以實現高級的材質效果。3.這些Nodes(節(jié)點)要發(fā)揮作用，需要靠Network(網絡)鏈接起來，邏輯性很強，相當于，把一些不同功率的零件裝配在一起，節(jié)點是零件，網絡是裝配的方式。 材質 容積節(jié)

18、點 置換節(jié)點 2D 程序紋理 3D程序紋理 環(huán)境紋理 其他紋理 燈光節(jié)點 工具節(jié)點 圖像面片 輝光節(jié)點 二、節(jié)點編輯1.刪除節(jié)點：l Delete(刪除）l Hypershade窗口中的Edit Delete(編輯刪除)l Edit Delete Unused Nodes(編輯刪除沒有用的節(jié)點)l Edit Delete Duplicate Shading Networks:編輯刪除復制的陰影網絡l EditAll by Type:編輯按類型進行全部刪除，分為材質、燈光、貼圖等 2.復制節(jié)點：EditDuplicate(編輯復制)有三種復制方法：l Shading Network(陰影網絡)：

19、復制這個節(jié)點所在的陰影網絡l Without Network:僅復制選擇的節(jié)點l With Connections to Network:復制選擇節(jié)點的同時，保持這個節(jié)點與網絡的鏈接，如果無法連接，會保留輸入的鏈接。三、Shading Group(SG)陰影組1.Shading Networks(陰影網絡)是一個信息流通的網絡，數據信息從網絡左邊流向最終結果的右邊，處于最右邊的就是Shading Group(SG)陰影組。2.陰影組有三個輸入端口，安裝Mental Ray后，還會出現Mental Ray的屬性欄，用于控制和使用Mental Ray的材質。l Surface material(表

20、面材質)： 與材質相聯接，用于控制對象的表面渲染特性l Volume material(體積材質) 用于控制體積效果，如，燈光霧粒子云等l Displacement mat(置換輸入) 與置換節(jié)點相聯接，用于產生置換效果。四、Volumetric(容積)節(jié)點 1.共有6中容積節(jié)點，除了Env Fog(體積霧)外，其他5個都是MAYA自動生成的。 2. Env Fog(體積霧)：Simple Fog(簡單霧)和Physical Fog(物理霧)兩種， 3.創(chuàng)建環(huán)境霧：l 彈出渲染設置面板-選擇MAYA Software 打開Render Options (渲染選項) ，Environment F

21、og就是環(huán)境霧，點擊棋牌格，創(chuàng)建環(huán)境霧。在超材質編輯器可以看到環(huán)境霧的對應節(jié)點，對光標簽下也自動創(chuàng)建了環(huán)境霧。在燈光霧的設置窗口，包含了Simple Fog(簡單霧)和Physical Fog(物理霧)的控制卷標。Simple Fog(簡單霧)1.Color(顏色)2.Color Based Transparency(基于顏色的透明度)默認為開啟，如果關閉，缺乏縱深感，僅僅只是一個輪廓當霧的顏色很深的時候，我們必須將它關閉。為了渲染出效果3.Saturation Distance(飽和距離)：從渲染攝像機開始，到霧氣完全飽和的距離4.Use Layer(應用層)：默認是關閉的，如果開啟，我們可

22、以分配一張紋理到它上面來控制霧的密度和顏色。5.Use Height(應用高度)：默認為關閉的，如果開啟，我們可以用Min Height(最低點)和Max Height(最高點)來界定環(huán)境霧的高度，默認情況下，環(huán)境霧的高度填滿整個鏡頭看到的視野，如果最高點的數值低于最低點，環(huán)境霧會自動修正最低點的值，來保證環(huán)境霧沒有錯。6.Blend Range(混合范圍)：垂直方向上環(huán)境霧從完全飽和到消失的距離。Physical Fog(物理霧)1.可以通過調節(jié)物理霧的屬性來控制大氣、水、陽光，得到豐富的物理霧效果。2.改變簡單霧到物理霧，只要勾選Physical Fog復選框即可。在Physical Fo

23、g展卷欄下，有幾種霧的類型：l Unifirm Fog(平均霧)：在空間中，霧的密度平均分配l Atmospheric(大氣霧)：距離地面最近的霧密度最大，密度隨空間升高而變小l Sky(天空霧)：模擬整個天空的霧氣，加上一個背景圖，可得到霧蒙蒙的效果l Water(水霧)：模擬水下的效果l Water/Fog(水面平均霧)：模擬水面的平均霧效果l Water/Atmos（水面大氣霧）：模擬水面的大氣霧效果l Water/Atmos(水面天空霧)：模擬水面的天空霧效果 3.Fog Color(霧效顏色)Fog Opacity(霧效不透明度)Fog Density(霧效密度)Fog Min Height(霧效最小高度)Fog Max Height(霧效最大高度)如果我們想得到更飽滿的霧效 可以將Fog Min Height減??； Fog Min Height增加； 以增加霧效在場景中的覆蓋面積或增加Fog Density來提高其濃度。注意：環(huán)境霧不能投射陰影，如果需要陰影，可以使用燈光霧來模擬五、Displacement置換節(jié)點1.它可以用一張置換貼圖在物體表面作出真實的凹凸效果，同樣是凹凸，我們還有一個B