《3DS MAX基礎教程與案例》課件第9章

第9章材質編輯器9.1材質編輯器基礎

9.2定制材質編輯器

9.3使用材質

9.4小結

9.1材質編輯器基礎

材質編輯器給我們提供了很多設置材質的選項，既可以選擇簡單的純色，也可以選擇相當復雜的多圖像紋理。例如，對于一堵墻來講，可以是單色的，也可以有復雜的紋理，見圖9.1。圖9.19.1.1材質編輯器的布局

進入材質編輯器有以下三種方法：①從主工具欄單

擊材質編輯器(MaterialEditor)按鈕；②在菜單欄上選取Rendering/MaterialEditor；③使用快捷鍵M。

材質編輯器對話框由菜單欄、材質樣本窗、材質編輯器工具欄、材質類型和名稱區(qū)、材質參數(shù)區(qū)組成，見圖9.2。圖9.29.1.2材質樣本窗

在將材質應用于對象之前，可以在材質樣本窗區(qū)域看到該材質的效果。在默認情況下，工作區(qū)中顯示24個樣本窗中的6個。查看其他樣本窗的方法有3種：①平推樣本窗工作區(qū)；②使用樣本窗側面和底部的滑動塊；③增加可見窗口的個數(shù)。

1．平推和使用樣本窗滾動條

(1)啟動3DSMAX。

(2)在主工具欄，單擊MaterialEditor按鈕。

(3)在材質編輯器的樣本窗區(qū)域，將鼠標放在兩個窗口的分隔線上，則鼠標顯示為黑色手掌狀。

(4)在樣本窗區(qū)域單擊并拖動鼠標，可以看到更多的樣本窗。

(5)在樣本窗的側面和底部使用滾動欄，也可以看到更多的樣本窗。

2．顯示多個材質窗口

如果需要看到的不僅僅是標準的6個材質窗口，則使用兩種Column×Row設置，它們是5×3或6×4。可以使用下列兩種方法進行設置：右鍵菜單、選項對話框。

在激活的樣本窗區(qū)域單擊鼠標右鍵，將顯示右鍵菜單，見圖9.3。從右鍵菜單中選擇樣本窗的個數(shù)，見圖9.4。圖9.4顯示的是5×3的樣本窗。

圖9.3圖9.4

也可以通過選擇工具欄側面的??Options按鈕或者Options菜單下的Options菜單來控制樣本窗的設置。單擊??Options按鈕，顯示材質編輯器的MaterialEditorOptions對話框，可以在Slots區(qū)域改變設置，參見圖9.5。圖9.5圖9.6顯示的是6×4的樣本窗。

在圖9.6中激活的材質窗用白色邊界標識，表示這是當前使用的材質。圖9.6

3.放大樣本視窗

(1)繼續(xù)前面的練習。在材質編輯器里，用鼠標右鍵單擊選擇的窗口，出現(xiàn)快捷菜單(見圖9.3)。

(2)在右鍵菜單中，選擇Magnify后，出現(xiàn)如圖9.7所示的大窗口。可以通過用鼠標拖曳對話框的一角來調(diào)整樣本窗的大小。圖9.79.1.3樣本窗指示器

(1)創(chuàng)建案例文件，見圖9.8。圖9.8

(2)按下M鍵打開材質編輯器。材質編輯器中有些樣本窗的四個角上有灰色的三角形，見圖9.9。

圖9.9

(3)選擇材質編輯器中最上邊一行第三個樣本窗。該樣本窗的邊界變成白色，表示現(xiàn)在它為激活的材質。

(4)在材質名稱區(qū)，材質的名字為Earth。樣本窗的四個角上有灰色的三角形，表示該材質已被指定給場景中的一個對象。

(5)在攝像機視口中選擇Earth對象。Earth材質樣本窗的四個三角形變成白色，表示此樣本窗口的材質已經(jīng)被應用于場景中選擇的對象上，見圖9.10。

(6)在材質編輯器中，選擇名字為B-Earth的材質。該材質樣本窗的四個角上沒有三角形，這表明此材質沒有指定給場景中的任何對象。

圖9.109.1.4給一個對象應用材質

材質編輯器除了創(chuàng)建材質外，它的一個最基本的功能是將材質應用于各種各樣的場景對象上。3DSMAX提供了將材質應用于場景中對象上的幾種不同的方法，例如可以使用工具欄底部的AssignMaterialtoSelection按鈕，也可以簡單地將材質拖放至當前場景中的單個對象或多個對象上。

1．將材質指定給選擇的對象

通過先選擇一個或多個對象，可以很容易地給對象指定材質，步驟如下：

(1)啟動3DSMAX，創(chuàng)建案例文件。打開后的場景見圖9.11。

(2)按下M鍵，打開材質編輯器。在材質編輯器中選擇名稱為ping的材質(第1行第3列的樣本視窗)，見圖9.12。

圖9.11圖9.12

(3)在場景中選擇所有ping對象(ping01～ping10)時，可以按下快捷鍵H，從SelectObjects對話框中選取。

技巧：單擊對象的同時按下Ctrl鍵，可將選擇對象加到選擇集，見圖9.13。

(4)在材質編輯器中單擊AssignMaterialtoSelection按鈕，就將材質指定到場景中了，見圖9.14。樣本窗的角變成了白色，表示材質被應用于選擇的場景對象。

圖9.13圖9.14

2．拖放

(1)繼續(xù)前面的練習。在材質編輯器中選擇名為plan的材質(第1行第1列的樣本視窗)，見圖9.15。

(2)將該材質拖曳到Camera01視口的plan對象上。釋放鼠標時，材質將被應用于plan上，見圖9.16。

圖9.15圖9.16

9.2定制材質編輯器

SampleTypeflyout(樣本類型彈出按鈕)：允許改變樣本窗中樣本材質形式，有球形、圓柱、盒子和自定義三種選項。

Backlight(背光)：顯示材質受背光照射的樣子。

Background(背景)：允許打開樣本窗的背景，對于透明的材質特別有用。

SampleUVTilingflyout(UV樣本重復彈出按鈕)：允許改變編輯器中材質的重復次數(shù)而不影響應用于對象的重復次數(shù)。

VideoColorCheck(視頻顏色檢查)：檢查無效的視頻顏色。

MakePreview(預覽)：制作動畫材質的預覽效果。

MaterialEditorOptions(材質編輯選項)：用于樣本窗的各項設置。

SelectByMaterial(根據(jù)材質選擇)：使用SelectObject對話框選擇場景中的對象。

?Material/MapNavigator(材質/貼圖導航器)：允許查看組織好的層級中材質的層次。9.2.1樣本視窗的形狀

默認情況下，樣本視窗中的對象是一個球體?？墒钱斀o場景創(chuàng)建材質時，多數(shù)情況下使用的形狀不是球體。例如，如果給平坦的表面創(chuàng)建材質(比如墻或地板)，就可能會希望改變樣本視窗的顯示。材質編輯器中有三個默認的顯示形式：球體、圓柱體和盒子。當然，我們也可以指定自定義形狀。

1．改變樣本類型

(1)繼續(xù)前面的練習。

(2)在材質編輯器中單擊名為qiu的材質(第1行第2列)，見圖9.17。

(3)將該材質拖曳到Camera01視口的qiu對象上。釋放鼠標時，材質將被應用于qiu上，見圖9.18。

圖9.17圖9.18

(4)在材質編輯器的右邊工具欄中，按下SampleType彈出按鈕，顯示SampleType選項。

(5)在SampleType彈出按鈕中選擇Cylinder，樣本窗中的球變成了圓柱形。

(6)在SampleType彈出按鈕中選擇Box，樣本窗中的圓柱變成了方塊。

2．使用定制對象

(1)繼續(xù)前面的練習。選擇工具欄旁的Options按鈕，出現(xiàn)MaterialEditorOptions對話框，參見圖9.5。

(2)在MaterialEditorOptions對話框下的CustomSampleObject區(qū)域，單擊FileName旁的按鈕。

(3)創(chuàng)建案例文件。

(4)單擊“打開”按鈕，關閉對話框。

(5)在材質編輯器中，單擊并按住??SampleType彈出按鈕，出現(xiàn)一個新的類型按鈕。

(6)單擊彈出按鈕的定制對象按鈕，樣本窗顯示一個茶壺作為定制對象，如圖9.19所示。

(7)將樣本窗改回球體。圖9.199.2.2材質編輯器的燈光設置

材質的外觀效果與燈光的關系十分密切。3DSMAX是一個數(shù)字攝影工作室。如果我們懂得在材質編輯器中如何調(diào)整燈光，就能更有效地創(chuàng)建材質。材質編輯器中有三種可用的燈光設置：頂部光、背光和環(huán)境光。

1．調(diào)整材質編輯器的燈光

(1)繼續(xù)前面的練習或者啟動3DSMAX。

(2)按下M鍵，打開材質編輯器。

(3)在材質編輯器側面的工具欄中單擊Options按鈕，出現(xiàn)MaterialEditorOptions對話框，參見圖9.5。

(4)在MaterialEditorOptions對話框中單擊TopLight顏色樣本。Toplight是主光，它是照在對象上最亮的光，同時使得對象表面的大部分富于光彩。調(diào)整它不僅可以改變光的顏色和亮度，而且可以改變材質的表面效果。

(5)在出現(xiàn)的ColorSelector對話框中，將顏色改成紅色并關閉對話框。

(6)在MaterialEditorOptions對話框中單擊Apply，注意觀察材質編輯器樣本視窗的變化：所有樣本窗都受到了紅光的照射。讀者可以試試不同的顏色，看看會有什么結果。材質編輯器的燈光不會影響場景的燈光。

(7)在MaterialEditorOptions對話框中，單擊BackLight顏色樣本。為使對象突出于背景，需要在對象的后面放一盞燈光。

(8)在ColorSelector對話框中，將顏色改為藍色并關閉對話框。

(9)在MaterialEditorOptions對話框中，單擊Apply，觀察變化。

(10)在MaterialEditorOptions對話框中，單擊AmbientLight顏色樣本。環(huán)境光是場景中對象的反射光。環(huán)境光不是來自直接的光源，它僅在對象的周邊放出微弱的燈彩。

(11)在ColorSelector對話框中，將顏色改變?yōu)榫G色，并關閉對話框。

(12)在AmbientLight顏色樣本的側面，關閉?。

(13)在MaterialEditorOptions對話框中單擊Apply，觀察變化。

2．重新設置光的顏色

在許多情況下，3DSMAX提供的默認燈光設置就可以很好地滿足要求。如果改變了設置，可能又想改回默認設置。下面就來學習如何改回默認設置。

(1)繼續(xù)前面的練習。在MaterialEditorOptions對話框中，單擊Default，返回默認設置的顏色，見圖9.20。

(2)在MaterialEditorOptions對話框中單擊Apply。圖9.20

3．調(diào)整燈光的亮度

在材質編輯器中只有一種改變亮度的方法，就是使用倍增器，它的值為0.0～1.0，設為1時，表示100%的亮度。

(1)繼續(xù)前面的練習。在MaterialEditorOptions對話框中，將BackLight的Multiplier的值設為0.5。這時將背光的亮度設為50%。

(2)在MaterialEditorOptions對話框中，單擊OK按鈕，關閉對話框。

4．關閉和打開背光

一旦材質編輯器燈光設置好后，可以從側面的工具欄關閉背光。

(1)繼續(xù)前面的練習。在MaterialEditor側面的工具欄中單擊BackLight按鈕。選取的樣本窗的背光就被關閉了。

(2)在側面的工具欄上再次單擊BackLight按鈕，即可打開背光。9.2.3改變貼圖重復次數(shù)

(1)繼續(xù)前面的練習。

(2)按下M鍵以打開材質編輯器，激活第一個樣本窗，其材質的名字是plan。

(3)在側面的工具欄上單擊并按住SampleUVTiling彈出按鈕，顯示SampleUVTiling選項。根據(jù)視覺的需要，有4個重復值可供選擇：1×1、2×2、3×3以及4×4。

(4)從SampleUVTiling彈出按鈕中單擊3×3，見圖9.21。圖9.219.2.4材質編輯器的其他選項

1．調(diào)整3D貼圖樣本比例

我們可能經(jīng)常需要改變3DMapSampleScale的設定值，這個值決定樣本對象與場景中對象的比例關系。該選項允許我們在渲染場景前，以場景對象的大小為基礎，預視3D程序貼圖的比例。例如，如果場景對象為15個單位的大小，那么最好將3DMapSampleScale設置為15來顯示貼圖。程序貼圖是使用數(shù)學公式創(chuàng)建的。Noise、PerlinMarble和Speckle是三種3D程序貼圖的例子。通過調(diào)整它們提供的值可以達到滿意的效果。

(1)繼續(xù)前面的練習。

(2)按下M鍵以打開材質編輯器。

(3)在材質編輯器選擇qiu材質(第一行中間一個)。

(4)在MaterialEditor的側面工具欄上單擊Options按鈕。

(5)在MaterialEditorOptions對話框中，單擊3DMapSampleScale值右邊的Default。

說明：默認的3DMapSampleScale設置為100，這表示對象在場景內(nèi)的大小為100個單位。

(6)單擊MaterialEditorOptions對話框中的Apply，此時出現(xiàn)的結果見圖9.22。圖9.22說明：仔細地觀察球表面的外觀。當縮放值設為100時，球看起來是光滑的。若要使球表面比較好地表現(xiàn)出來，就將縮放值設得小一點。

(7)在3DMapSampleScale的值設置為2.0。

(8)單擊對話框的Apply。觀看球表面的變化，見圖9.23。

(9)單擊OK按鈕，關閉對話框。圖9.23

2．提高設計效率的選項

隨著場景和貼圖變得越來越復雜，材質編輯器開始變慢，尤其是在有許多動畫材質的情況下更是如此。在MaterialEditorOptions對話框中，有4個選項能提高效率，見圖9.24。圖9.24

(1)?ManualUpdate(手動更新)：使自動更新材質無效，必須通過單擊樣本窗來更新材質。當ManualUpdate被激活后，對材質所做的改變并不實時地反映出來，只有在更新樣本窗時才能看到這些變化。

(2)?Don’tAnimate(不播放動畫)：與3DSMAX中的其他功能一樣，當播放動畫時，動畫材質會實時地更新。這不僅會使材質編輯器變慢，也會使視口的播放變慢。選取了Don’tAnimate選項，材質編輯器內(nèi)和視口的所有材質的動畫都會停止播放。這會極大地增加計算機的效率。

(3)?AnimateActiveOnly(只在激活的視口播放動畫)：和Don’tAnimate操作類似，但是它只允許當前激活的樣本窗和視口播放動畫。

(4)?UpdateActiveOnly(只更新激活窗口)：與ManualUpdate類似，但是它只允許激活的樣本窗實時更新。

9.3使用材質

我們的周圍充滿了各種各樣的材質，有一些外觀很簡單，有一些則呈現(xiàn)相當復雜的外表。不管是簡單還是復雜，它們都有一個共同的特點，就是影響從表面反射的光。當構建材質時，必須考慮光和材質的相互作用。

3DSMAX提供了多種材質類型，見圖9.25，每一種材質類型都有獨特的用途。圖9.25有兩種方法用來選擇材質類型：一種是用材質名稱欄右邊的Standard按鈕選擇，一種是用材質編輯器工具欄的

GetMaterial圖標選擇。不論使用哪種方法，都會出現(xiàn)Material/MapBrowser對話框，從該對話框中可以選擇新的材質類型。3DSMAX用藍色的球體表示材質類型，用綠色的平行四邊形表示貼圖類型。9.3.1標準材質明暗器的基本參數(shù)

可以在ShaderBasicParameters卷展欄中指定渲染器的類型，見圖9.26。圖9.26

在渲染器類型旁邊有4個選項：Wire、2-Sided、FaceMap和Faceted。下面我們簡單解釋一下這幾個選項。

Wire(線框)：使對象作為線框對象渲染?？梢杂肳ire渲染制作線框效果，比如柵欄的防護網(wǎng)。

2-Sided(兩面)：設置該選項后，3DSMAX既渲染對象的前面也渲染對象的后面。2-Sided材質可用于模擬透明的塑料瓶、魚網(wǎng)或網(wǎng)球拍細線。

Facted(面片)：該選項使對象產(chǎn)生不光滑的明暗效果。Faceted可用于制作加工過的鉆石和其他的寶石或任何帶有硬邊的表面。

FaceMap(面貼圖)：該選項將材質的貼圖坐標設定在對象的每個面上。它與下一章將要討論的UVWMap編輯修改器中的FaceMap作用類似。

3DSMAX默認的是Blinn明暗器，但是可以通過明暗器列表來選擇其他的明暗器，見圖9.27。不同的明暗器有一些共同的選項，例如Ambient、Diffuse和Self-Illumination、Opacity以及SpecularHighlights等。每一個明暗器也都有自己特有的一些參數(shù)。

圖9.27

Anisotropic：基本參數(shù)卷展欄見圖9.28，它創(chuàng)建的表面有非圓形的高光。

Anisotropic明暗器可用來模擬光亮的金屬表面。其某些參數(shù)可以用顏色或數(shù)量描述，如Self-Illumination通道。當數(shù)值左邊的復選框關閉后，就可以輸入數(shù)值。如果打開復選框，可以使用顏色或貼圖替代數(shù)值。

圖9.28

Blinn：是一種帶有圓形高光的明暗器，其基本參數(shù)卷展欄見圖9.29。Blinn明暗器應用范圍很廣,是默認的明暗器。

圖9.29

Metal：常用來模擬金屬表面，其基本參數(shù)卷展欄見圖9.30。圖9.30

Multi-Layer：包含兩個各向異性的高光，二者彼此獨立起作用，可以分別調(diào)整，制作出有趣的效果，其基本參數(shù)卷展欄見圖9.31。Multi-Layer可用來創(chuàng)建復雜的表面，例如緞紋、絲綢和油漆等。圖9.31

Oren-Nayer-Blinn(ONB)：具有Blinn風格的高光，但它看起來更柔和。其基本參數(shù)卷展欄見圖9.32。ONB通常用于模擬布、土坯和人的皮膚等效果。

圖9.32

Phong：是從3DSMAX的最早版本保留下來的，它的功能類似于Blinn。不足之處是Phong的高光有些松散

，不像Blinn那么圓。其基本參數(shù)卷展欄見圖9.33。Phong是非常靈活的明暗器，可用于模擬硬的或軟的表面。圖9.33

Strauss：用于快速創(chuàng)建金屬或者非金屬表面(例如光澤的油漆、光亮的金屬和鉻合金等)。它的參數(shù)很少，見圖9.34。

圖9.34

TranslucentShader：用于創(chuàng)建薄物體的材質(例如窗簾、投影屏幕等)，模擬光穿透的效果。其基本參數(shù)卷展欄見圖9.35。圖9.359.3.2Raytrace材質類型

光線追蹤是渲染的一種形式，它計算從屏幕到場景燈光的光線。Raytrace材質利用了這一點，允許加一些其他特性，如發(fā)光度、額外的光、半透明和熒光；它也支持高級透明參數(shù)，像霧和顏色密度，見圖9.36。圖9.36

RaytraceBasicParameters卷展欄的主要參數(shù)包括：

Luminosity(發(fā)光度)：類似于Self-Illumination。

Transparency(透明)：充當過濾器，遮住選取的顏色。

Reflect(反射)：設置反射值的級別和顏色，可以設置成沒有反射，也可以設置成鏡像表面反射。

ExtendedParameters卷展欄的主要參數(shù)包括：

ExtraLighting(外部光)：這項功能像環(huán)境光一樣，它能用來模擬從一個對象放射到另一個對象上的光。

Translucency(透明)：該選項可用來制作薄對象的表面效果，如陰影投在薄對象的表面；當用在厚對象上時，它可以用來制作類似于蠟燭的效果。

Fluorescence和FluorescenceBias(熒光和熒光偏移)：Fluorescence將實現(xiàn)材質被照亮的效果，就像被白光照亮，而不管場景中光的顏色。FluorescenceBias決定亮度的程度，1.0是最亮，0是不起作用。9.3.3給保齡球創(chuàng)建黃銅材質

下面介紹如何給保齡球創(chuàng)建黃銅材質。

(1)啟動3DSMAX，創(chuàng)建案例文件。

(2)按下M鍵，打開材質編輯器。

(3)在MaterialEditor中選擇一個可用的樣本窗。

(4)在Name區(qū)域中輸入tong。

(5)在ShaderBasicParameters卷展欄中，從下拉列表中單擊Metal，見圖9.37。

(6)在MetalBasicParameters卷展欄中，單擊Diffuse顏色樣本。

(7)在出現(xiàn)的ColorSelector對話框中，設定顏色值為R=235、G=215和B=75，見圖9.38。

(8)關閉ColorSelector對話框。

圖9.37圖9.38

(9)在MetalBasicParameters卷展欄的SpecularHighlights區(qū)域，設置SpecularLevel為60，Glossiness為75，參見圖9.39。

(10)在Maps卷展欄中，將Reflection的Amount改為20，單擊緊靠Reflection的None按鈕。

(11)在出現(xiàn)的Material/MapBrowser對話框中，選擇Raytrace后單擊OK按鈕，見圖9.40。圖9.39

圖9.40

(12)在材質編輯器的工具欄中，單擊GotoParent按鈕，回到主材質設置區(qū)域。

說明：有兩個按鈕可幫助我們?yōu)g覽簡單的材質，它們是

GotoParent和GotoSibling。GotoParent是回到材質的上一層，GotoSibling是在材質的同一層切換。

此時觀看材質樣本窗的tong材質并不太像黃銅，見圖9.41。為了看到剛加的反射效果，可打開樣本窗的背景。

(13)在MaterialEditor的側工具欄中單擊Background

按鈕，見圖9.42。

圖9.41圖9.42

說明：隨著反射的加入，材質看起來更像黃銅。

(14)將材質拖曳到場景中的qiu對象上，見圖9.43。

(15)在主工具欄中單擊QuickRende按鈕，渲染結果見圖9.44。

(16)關閉渲染窗口。

圖9.43圖9.44

9.3.4從材質庫中取出材質

(1)創(chuàng)建案例文件，見圖9.45。

(2)按M鍵以進入材質編輯器。在材質編輯器中，向左推動樣本窗，將露出更多的樣本窗。

(3)選擇一個空白的樣本窗。

(4)單擊工具欄中的GetMaterial按鈕。

(5)在出現(xiàn)Material/MapBrowser對話框的BrowseFrom區(qū)域中，單擊Mtl按鈕，見圖9.46。圖9.45圖9.46

(6)在File區(qū)域中單擊Open按鈕，出現(xiàn)OpenMaterialLibrary對話框。

(7)在該對話框中單擊Wood，見圖9.47，然后單擊“打開(O)”按鈕。圖9.47

(8)在Material/MapBrowser-Woodmat工具欄中單擊ViewList+Icons按鈕。

(9)在Show區(qū)域中，單擊RootOnly復選框，結果見圖9.48。

(10)從材質列表中雙擊Wood_Ashen。這樣將此材質復制到激活樣本窗，見圖9.49。圖9.48

圖9.49

(11)關閉Material/MapBrowser。

(12)將這個材質拖放到攝像機視口后邊的b-plan對象上，結果見圖9.50。

(13)在主工具欄中，單擊QuickRender按鈕。渲染后的效果見圖9.51。

(14)關閉渲染窗口。

圖9.50圖9.51