灯光渲染小结

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1、三维动画-MAYA,第二十节 灯光渲染小结主讲：徐寅頔,课程回顾,前几节课主要讲了灯光与渲染的使用和操作。,本节内容,小结灯光与渲染,一.材质编辑器,在MAYA整个制作体系中，材质和渲染是不可分割的一部分，赋予了材质的MAYA场景文件只有通过渲染才能脱离MAYA软件环境平台，输出不同格式的文件在其他环境中运行。材质的基本概念 材质是指物体表面材料所决定的一种质感表现。在MAYA中材质主要用来模拟物体的光泽、纹理等特点。还可以通过设置材质的属性参数来体现物体表面的颜色、透明度、环境、自发光、高光等不同的材质效果。渲染的基本概念渲染，英文称Render，是指将三维场景中的矢量元素进行光影计算，最终

2、转换为二维像素的过程。在Maya中，创建好模型之后，将材质添加到模型上，然后进行渲染输出场景文件。,渲染的类型：渲染， 在Maya中的渲染主要分为Software Rendering（软件渲染）和Hardware Rendering（硬件渲染）。软件渲染是Maya中最常用的一种渲染方式。大部分的计算机渲染都是靠软件渲染的，而硬件渲染则是用来渲染粒子和线框等特殊效果。,一.材质编辑器,执行 Window（窗口）- Rendering （渲染编辑）- Hypershade （材质编辑器）- 命令，即可打开材质编辑器。,一.材质编辑器,显示区,工作区,节点工具栏,工具栏,菜单栏,一.材质编辑器,一.

3、材质编辑器,菜单栏：在Hypershade材质编辑器中，可以利用菜单命令来创建和删除节点或纹理图片，还可以利用菜单命令对材质节点及节点工具进行连接及其属性的编辑。在Hypershade材质编辑器中共有10个菜单命令。,工具栏：用户可以利用工具栏对材质节点和程序纹理进行删除、重新排列节点、控制材质窗口面板的显示等操作。,一.材质编辑器,节点工具条： 显示了全部的材质节点，我们可以更加方便直观的创建材质节点。节点工具条是我们只做材质最重要的工具条，我们从中选择合适的节点，然后创建它，并对其属性进行调整，最后我们把调整好的合适于物体的材质球附着到我们需要付之于材质的模型上。,一.材质编辑器,工作区域

4、与显示区域：工作区域，主要用于节点的编辑，在材质编辑器的工作区域中可以创建节点。如果要设置材质节点的属性，可以双击对应的材质球，打开材质的属性设置面板，并设置材质节点的参数。显示区域，主要用于显示场景中各种类型的材质节点。当一个场景被创建，许多节点类型会被默认建立。在显示区域中节点是被分类显示的，用户可以进行切换来观察。,二.节点基本认识,节点的基本认识： 节点存在于MAYA的各个模块之中，模型，灯光，材质等等都可以被认为节点，可以说MAYA就是由节点组成的可视图形操作界面。 节点的概念： 节点（Node）是MAYA中最小的单位，每个节点都是一个属性组。节点就是一种计算单元，节点有输入属性和输

5、出属性，能完成相对独立的计算功能，三维场景中的模型、灯光、材质等都是节点。节点贯穿于Maya的工作流程，对MAYA的操作过程就是对节点的操作过程。 节点的类型： Maya中共有400多种节点，主要分为材质节点，通用节点，纹理节点，颜色节点等集中常用节点，在Maya中根据材质的应用类型，讲材质节点分为四种类型，即Surface,Surface材质节点的基本类型： 1.Blinn 应用最广泛的材质类型，具有金属表面和玻璃表面特性，主要用于模拟金属和玻璃效果，如钢，铜，铝，玻璃等。 2.Lambert 最基本的材质类型，没有高光和反射属性，不包括任何镜面属性。不会反射出周围的环境。多用于不光滑表面，

6、如木头，土地，岩石等。 3.Phong 有明显的高光区，适用于光滑的，表面具有光泽的物体，如玻璃，水。 4.Phong E 是一种比较特殊的材质类型，它能更好的根据材质的透明度控制高光区域，还可以调节出比Phong材质更柔和的高光，并且可以控制高光的密度。 5.Anisotropic （各向异性）针对性很强的材质类型，适用于模拟具有微细凹槽的表面和镜面高亮与凹槽的方向接近于垂直的表面。 6.Layer Shade （层 材质）可以将不同的材质节点合成在一起，每一层都具有其自己的属性。每种材质都可以单独设计，然后连接到分层底纹上。 7.Ramp Shader （渐变材质）它的很多属性都可以用渐变

7、色控制，该材质节点对物体的渲染点进行采样，再有渐变颜色重新分布到物体表面，多用于模拟金属，玻璃，卡通，国画等。,二.节点基本认识,材质节点的创建： 点击节点工具栏里面的材质球节点，例如我们创建一个布林材质，我们点击布林着色器，就会在工作区和显示区同时出现一个布林材质球，然后我们就可以在工作区对材质球的属性进行编辑。其它材质节点的创建也是如此。我们只需要根据自己需要去创建自己需要属性的材质节点即可。,二.节点基本认识,材质节点的连接： 材质节点的连接包括材质与物体的连接，以及材质节点与节点之间的连接。 在材质编辑器中，创建材质，鼠标中键单击创建的Blinn材质不放，并将其拖拽到场景中的物体模型上

8、释放鼠标中键，即可将材质赋予物体上,二.节点基本认识,断开节点的连接只需要选择节点与物体之间的连接线，点击delete键即可。,二.节点基本认识,材质节点的通用属性： 材质节点的通用属性是指材质节点的共用材质属性。在转换一个材质属性的时候，这些共有属性不会发生变化。,二.节点基本认识,材质节点的特殊效果： 可以模拟物体因表面反射光线或者表面炽热所产生的辉光效果。我们可以调整Hide Source （隐藏原物体），与Glow Intensity（辉光强度）设置其物体自发光辉光强度对周围的影响，常用来模拟灯光，月光等效果。 Matte Effects （遮罩透明度） 主要是对物体进行遮罩效果，多用

9、于后期合成，用户可以在渲染中得到RGB图像，Alpha图像和Depth图像，也可以得到一个可以控制参数的Alpha，那么就要依赖遮罩透明度选项。,二.节点基本认识,反射光折射： 材质的高光属性，是指控制表面反射灯光或表面炽热所产生的辉光效果，兰伯特没有高光属性和反射，在常用的blinn材质和Phong和 Phong E材质中，它们之间的区别是高光和反射参数的不同。,二.节点基本认识,光线跟踪选项属性： 在Maya的材质属性中，光线跟踪属性主要用来模拟光线穿过物体时产生的折射效果，通过设置该属性的相关参数可以调节不同的折射效果。 当我们选择灯光使用光线跟踪阴影时候，我们选择点击Refractio

10、n命令，就会产生光线的阴影效果。,二.节点基本认识,三、纹理与UV,纹理和UV的基本认识模型的UV和纹理贴图是紧密相连的，如果再模型的表面不需要纹理，那么久不需要编辑其UV，两者是相互关联并制约的 纹理的概念纹理，即包裹在物体表面上的一层花纹，比如木纹，布纹，人体和动物的皮肤，商标图案等。同时物体表面的纹理也可以用来控制物体表面的特性，即质感。 纹理的类别在MAYA软件中，可以将所有纹理大体分为二维纹理和三维纹理，环境纹理与分层纹理四类。其中二维纹理和三维纹理直接作用于物体。二维纹理贴图不同于三维纹理贴图，二维纹理仅作用于物体表面，它一般包含“文件纹理”和“程序纹理”两种类型。文件纹理即事一种

11、二维纹理，只要Maya能够是别的图片都可以作为文件纹理使用，而程序纹理，既是由三维软件自带的图形程序通过某种固定算法演算产生的图像。,UV的概念UV也可以被称为“贴图坐标”，主要作用是定位纹理。在Maya中药使一个二维的纹理图片贴在一个三维物体上，这样二维纹理图片的原始定位坐标无法与三维模型空间的空间坐标一一对应。但是计算机在执行贴图操作时候需要精确的数据，需要有明确的贴图定位，以免造成纹理贴图不正常的拉伸。那么可以用编辑模型UV的方式来定位纹理的位置。即通过UV可以把三维物体空间的点和二维纹理上的点一一对应。UV主要是针对多边形与细分表面的一个元素，同时又是确定2D纹理的坐标点。它控制纹理在

12、模型上的对应关系，这里的纹理主要是指2D纹理。模型上的每个UV直接依附于模型上的每个顶点，位于某个UV的像素点将被放置在模型上这个UV所依附的顶点之上。UV编辑非常重要，要在Polygons的模型上得到非常好的UV映射，就必须Polygons模型的UV进行多次调节。无论是文件纹理还是程序纹理,都由UV坐标决定，UV分布的好坏，会直接影响到最后贴图的效果。,三、纹理与UV,纹理节点的创建： 1.打开材质编辑器 2.创建一个材质节点 3.双击材质节点，弹出材质属性面板 4.选择共有材质属性，第一项颜色属性，左键单击颜色属性条后面的黑白方块键。,三、纹理与UV,纹理节点的创建： 单击Color右侧的

13、棋盘格按钮后，弹出如右图的节点窗口，可以看到Maya包含的4中纹理类别 2DTextures 二维纹理 3DTextures 三维纹理 EV Tex 环境纹理 Other Tex 其他纹理,二维纹理棋盘格的创建： 当我们按照上面的步骤，打开材质编辑器，创建一个Blinn材质球，双击进入属性调节面板，选择Color右键的棋盘格样的黑白按钮，弹出节点窗口，选择单击2DTextures 二维纹理属性选项展开其节点属性栏，单击Checker的纹理节点。,三、纹理与UV,在材质编辑器中，可以看到材质球Blinn1的表面变为黑白的网格显示状态。表示二维纹理贴图添加成功。在工作区，点击材质球，我们可以调节材

14、质球的属性，同理，点击新添加的Checker1的属性，我们在属性面板中可以看到并调节他的属性。,三、纹理与UV,纹理节点的断开,材质属性菜单下右键单击Color（颜色） 弹出的下拉菜单中选择Break Connection （断开连接）命令。,直接在材质编辑器的工作区域选中纹理节点与材质球之间的连接线，点击Delete键即可。,三、纹理与UV,二维纹理分为文件纹理和程序纹理两种类型，文件纹理主要是通过相机或扫描仪得到的现实生活环境中的位图文件作为纹理图片。这种图片比较真实，可以模拟真实的场景效果，我们也可以自己绘制纹理素材，使用绘图软件自行绘制纹理贴图。程序纹理是数字函数的二维和三维构图，用户

15、可对其属性进行调整以达到需要的效果，并可以重复使用。程序纹理最大的优点在于程序纹理渲染时间和文件大小相比文件纹理要小得多。,三、纹理与UV,因为多边形建模是Maya建模中最常用的，所以掌握多边形UV的编辑方法及命令工具是本节学习的重点。 我们调整UV贴图可以有四种UV映射类型。 即平面贴图，圆柱贴图，球形贴图，自动贴图。,四.UV的编辑,在Maya中，UV Texture Editor （UV纹理编辑器）窗口中可以进行UV的编辑工作，所有UV相关的编辑工具都可以在该编辑器中找到。执行Windows（窗口）- UV Texture Editor （UV纹理编辑器） 命令，打开UV纹理编辑器。,四

16、.UV的编辑,我们可以进入纹理编辑器，然后使用UV模式，对物体的UV进行编辑，以对应贴图位置。,四.UV的编辑,导出UV： 物体在纹理编辑器里选择边模式，全选，在贴图范围之内，选择纹理编辑器菜单栏Polygons模块菜单最后一项。UV快照，填写需要的格式，大小，文件名，位置等参数，生成即可。绘制UV贴图： 这个时候我们需要结合PS等绘图工具，对导出的UV图片进行处理，并根据我们的UV图片绘制对应的贴图文件，然后倒入回Maya里，并创建材质球，以文件二维材质节点的形式重新贴入Maya里面，并附着到展UV的物体上，以达到自己想要的效果。,四.UV的编辑,五、透明贴图,透明贴图可以通过一些透明贴图文件，加载到模型的透明度属性文件节点中，这样我们就可以直接把一些不规则的形状通过透明贴图把需要隐藏的地方隐藏起来，把需要显示的地方显示出来，以达到我们想要的效果。,1：创建一个平面，并同时创建一个材质球，起一个名字，并双击材质球，进入材质球的属性菜单选择,五、透明贴图,2：在属性栏面选择颜色后面的棋盘格按钮，弹出创建二维纹理选项，点击文件，并把贴图文件加载进材质球里面,