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1、第4讲 建筑装饰设计材质与贴图,4.1重点知识 简单的说，材质是3ds max系统对真实物体视觉效果的一种模拟，这包括：颜色、光感、透明性、表面特性以及表面纹理结构等诸多要素。在现实生活中，任何物体都有它自身的表面特征，例如石头表面是粗糙、坚硬的；织布表面是光滑、柔软的；金属表面具有反光效果；玻璃具有透明和反射的表面特性等 在制作材质时，除了通过调整材质本身的参数模拟现实生活中物体表面特征之外，还可以使用贴图来模拟真实物体的表面特征。贴图其实就是二维图像，使用贴图通常是为了改善材质的外观和真实感，贴图可以模拟纹理、反射、折射以及其它一些材质无法表现的效果，如上图4-1（右）所示的场景中，使用贴
2、图模拟砖墙体和屋面瓦，使用材质模拟其它墙体和窗户等效果。 这一节重点学习有关材质与贴图的相关知识。 4.1.1 材质编辑器及其应用 在3ds max2009建筑设计中，建筑模型的材质的制作是在【材质编辑器】中完成的，【材质编辑器】提供创建和编辑材质的所有功能。单击主工具栏中的“材质编辑器”按钮（或按键盘上的M键），打开【材质编辑器】对话框 。 【材质编辑器】主要包括“菜单栏”、“示例窗”、“工具行/工具列”、“材质名称”和“卷展栏”等。“示例窗”显示材质和贴图的预览效果，【材质编辑器】共有24个示例窗，一个示例窗可以编辑一种材质 提示：系统默认下【材质编辑器】只显示6个示例窗。将光标放在示例窗
3、上，光标显示小推手图标，此时按住鼠标拖曳，可以查看其他示例窗，另外，在示例窗上单击右键，选择“32示例窗”、“53示例窗”以及“64示例窗”，可以设置示例窗的显示数目 在制作材质时，需要先激活一个示例窗，被激活的示例窗边框显示白色，未被激活的示例窗边框显示灰色，然后在激活的示例窗上制作材质，制作好的材质会显示在示例窗上， 当示例窗中的材质指定给场景中的一个或多个模型对象时，示例窗四周显示白色三角形，则该示例窗被称为“热材质（或热示例窗）”，当调整该“热材质”时，场景中的材质也会同时更改 提示：当删除指定了材质的对象或者为对象从新指定了其他材质后，当前“热材质”即可变为“冷材质”，“冷材质”也包
4、括没有向任何对象指定的材质，冷材质示例窗四周不显示白色三角形,在建筑设计中，材质是反映建筑物外观效果的重要元素，如果说建筑模型是骨架，那么材质就是建筑物的皮肤和肌肉，材质可以赋予建筑物生动、真实的生活气息。 3ds max2009系统支持多种类型的材质，包括：【标准】材质、【多维/子对象】材质、【光线跟踪材质】、【建筑】材质、【建筑与设计】材质、【mental ray】材质、【高级照明覆盖】材质以及“Vray渲染器”的材质等，这些材质类型都支持特定的渲染器，使用特定渲染器渲染即可得到逼真的材质效果 。 3ds max2009同样支持多种类型的贴图，包括：【2D】贴图、【3D】贴图、【合成器】贴
5、图、【颜色修改器】贴图、【Vray渲染器】贴图以及【反射/折射】贴图，不同的贴图类型包含多种贴图方式，会产生不同的贴图效果。 本讲将通过为住宅楼和别墅两个建筑模型制作“V-Ray渲染器”的材质和贴图的实例，重点讲解建筑设计中常用材质和贴图的制作方法和表现技巧。如图所示，未制作材质（左）与制作材质并设置灯光（右）后的效果比较,“示例窗”的下方和右侧是“工具行/工具列”，“工具行/工具列”中的各种工具按钮主要用于向对象指定材质、在场景显示材质以及获取材质、保存材质等，这些按钮与材质本身的设置无关 “背光”按钮：按下该按钮，将显示材质的背光效果，用于观察有背光时材质的表现效果， “背景”按钮：用于显
6、示背景，该功能在制作玻璃、不锈钢金属等透明材质和反光较强的材质时非常有用， “将材质指定给选定对象”按钮：单击该按钮，将材质指定给当前选择的模型对象。 “在视口中显示贴图”按钮：激活该按钮将在视图中可以看到贴图和材质，但是只能显示一个层级的贴图和材质。 “转到父对象”按钮：单击该按钮，回到上一级材质层级，该按钮只能在次一级的层级上才能被激活。 提示：可以将制作好的材质进行保存，方便以后调用，保存材质的方法比较简单，激活制作好材质的示例窗，单击“放入库”按钮打开【入库】对话框为该材质命名并确认，然后单击“获取材质”按钮，在打开的【材质/贴图浏览器】对话框中勾选“浏览自”选项下的“选定对象”选项，
7、然后单击另存为按钮，在打开的【保存材质库】对话框中为材质命名，单击保存按钮保存。材质一般被保存在系统默认的“materiallibraries”文件夹下，用户也可以重新指定保存路径进行保存，材质文件的扩展名为.mat 4.1.2 制作材质 在3ds max2009中，制作材质是表现模型对象表面特征的唯一途径，当为模型对象制作了材质后，使用材质支持的特定的渲染器渲染场景，就会得到逼真的场景效果。这一节我们重点对常用材质类型进行详细讲解，其它材质类型和贴图，请参阅其它相关书籍的介绍 1. 标准材质 在众多的材质类型中，【标准】材质是【材质编辑器】示例窗中的默认材质。【标准】材质为表面建模提供了非常
8、直观的方式。在现实世界中，表面的外观取决于它如何反射光线，而在 3dsmax 2009中，【标准】材质模拟表面的反射属性，如果不使用贴图，【标准】材质会为对象提供单一的颜色。 通常情况下需要在【标准】材质上使用贴图，最常用的贴图是【位图】贴图。 在【标准】材质层级，需要在【明暗器基本参数】卷展栏下根据模型对象的表面属性选择着色类型和着色方式，主要有8种着色类型，4种着色方式 8种着色方式如下： “Blinn”：默认的着色类型，这种着色类型比较常用，一般用于较软的物体的表面着色，例如布料、织物等。 “各向异性”：该着色类型可以在模型表面产出椭圆高光，用于模拟具有反光异向性的材料，例如头发、玻璃和
9、有棱角的金属表面等。 “金属”：专门用于模拟金属材质的表面着色效果。 “多层”：可以产生椭圆高光，但其拥有两套高光控制参数，能生成更复杂的高光效果。 “Oren-Nayar-Blinn”：主要用于模拟粗糙的布、陶土等物体的表面着色。 “Phong”：可以很好的模拟从高光到阴影区自然色彩变化的材质效果，适用于塑料质感更强的物体表面着色，也可用于大理石等较坚硬的物体的表面着色。 “Strauss”：用于生成金属材质，但比“金属”类型更简单。 “半透明明暗器”：同灯光配合使用可以制作出灯光的透射效果。 4种着色类型如下： “线框”：该方式将以“线框”方式进行着色，只表现物体的线框结构，在建筑设计中，
10、常用“线框”方式表现高层建筑的玻璃幕墙等，,“双面”：该方式将使用双面材质对单面物体进行着色，尤其对于改善放样生成对象（例如窗帘等）时的法线翻转问题很管用。 “面贴图”方式：该方式在物体每个多边形的边上进行贴图，一般不常用。 “面状”方式：该方式使物体每一个面出现棱角，一般不常用。 当选择一种着色类型后，还需要在【基本参数】卷展栏下根据模型属性设置其“反射高光”的高光级别和“光泽度”等。 “环境光”：是物体在阴影中的颜色，单击该颜色块，打开【颜色选择器】对话框设置颜色，也可以使用一种纹理贴图来替代颜色。 “漫反射”：是物体在良好的光照条件下的颜色，单击该颜色块，打开【颜色选择器】对话框设置颜色
11、，也可以使用一种纹理贴图来替代颜色，单击颜色块右边的“贴图通道”按钮，打开【材质/贴图浏览器】对话框选择一种贴图。 “高光反射”：是物体在良好的光照条件下的高光颜色，单击该颜色块，打开【颜色选择器】对话框设置颜色，可以使用一种纹理贴图来替代颜色，单击颜色块右边的“贴图通道”按钮，打开【材质/贴图浏览器】对话框选择一种贴图。 “自发光”：用于设置材质自发光效果。有两种方法可以指定自发光，一是启用复选框，使用自发光颜色，二是禁用复选框，使用单色微调器调整自发光度。 提示：勾选“颜色”选项，可以重新设置一种自发光颜色；取消“颜色”选项，则“自发光”使用漫反射颜色作为自发光颜色，可以通过调整自发光值设
12、置发光强度。 “不透明度”：设置材质的不透明度，100为完全不透明，0为完全透明，50为半透明，该设置常用来制作玻璃效果。 “高光级别”：设置物体高光强度，不同质感的物体具有不同的高光强度，一般情况下，木头为2040、大理石为3040、墙体为10左右、玻璃为5070、金属为100或者更高。 “光泽度”：设置光线的扩散值，但这首先需要有高光值才行。 贴图不仅应用与【标准】材质，贴图还应用于其它材质，例如【多维/子对象】材质、“V-Ray渲染器”材质等，当应用了贴图后，需要对贴图进行相关设置，例如设置贴图的平铺次数、模糊度等。 2. 【多维/子对象】 材质 【多维/子对象】材质属于复合材质的一种，
13、使用【多维/子对象】材质可以采用几何体的子对象级别分配不同的材质，也就是说，可以为一个模型对象指定多种不同的材质。需要说明的是，被指定【多维/子对象】材质的对象一般属于“可编辑多边形”、“可编辑网格”或者施加了【编辑多边形】或【编辑网格】修改器的对象。 3. 【VrayMtl】材质 【VrayMtl】材质是Vray渲染器专用的特殊材质，使用【VrayMtl】可以得到比其他渲染器更好的照明、反射/折射、凹凸、纹理等材质的一系列物理属性效果。需要说明的是，只有指定“V-Ray渲染器”为当前渲染器时，才能使用这些材质 打开【材质编辑器】对话框，选择一个空白的示例窗，单击“标准”材质按钮打开【材质/贴
14、图浏览】对话框，双击【VrayMtl】将其应用到示例窗 【VrayMtl】的【基本参数】卷展栏不同于【标准】材质的【基本参数】设置，它提供“漫射”、“反射”、“折射”和“半透明”4组设置 “漫反射”：设置材质的漫反射颜色，与“标准”材质的“漫反射”相同，但在实际渲染时，该颜色会受反射和折射颜色的影响。单击颜色快后面的贴图按钮，可以使用【位图】或其他贴图代替该颜色。 “反射”：设置材质的反射颜色，单击颜色快后面的贴图按钮，可以使用【位图】或其他贴图代替颜色。通过设置该颜色来表现材质的反射效果，颜色一般在黑色、白色之间（特殊情况出外），例如在制作金属或玻璃材质时，该颜色越接近黑色，材质反射效果越不
15、明显，越接近白色，材质反射效果越明显，,“高光光泽度”：设置参数以控制【Vray材质】的高光效果，单击按钮使其浮起即可设置参数，值越大高光越明显，反之高光越不明显， “菲涅耳反射”：勾选该选项，反射的强度将取决于物体表面的入射角度，例如玻璃等物体的反射就是这种效果，不过该效果受材质折射率的影响较大。 “反射光泽度”：用于设置材质反射的锐利程度，值为1时是一种完美的镜面反射效果，随着该值的减小，反射效果会逐渐模糊。 “细分”：控制平滑反射的品质，默认值为8，值越小渲染速度越快，但会出现很多噪波，一般在制作玻璃材质时，可以设置较大的“细分”值，可得到较平滑的反射效果。 “使用插值”：勾选该选项能够
16、使用一种类似发光贴图的缓存方案来加快模糊反射的计算速度。 “最大深度”：定义反射能完成的最大次数，请注意，当场景中有大量反射/折射表面时，这个参数要设置的足够大才会产生真实效果。 “退出颜色”：设置反射追踪光线的颜色。 下面继续讲解“折射”组的相关设置。该组主要用于设置材质的折射效果。 “折射”：设置折射颜色，一般配合“反射”颜色制作透明材质。 “光泽度”：设置折射的光泽度，值为1时是一种完美的镜面反射效果，随着该值的减小，折射效果会逐渐模糊。 “细分”：控制平滑反射的品质，默认值为8，值越小渲染速度越快，但会出现很多噪波，一般在制作玻璃材质时，可以设置较大的“细分”值，会得到较平滑的折射效果。 “影响阴影”：勾选该选项，使物体投射透明阴影，透明阴影的颜色取决于折射颜色和雾的颜色，一般用于表现光照穿过玻璃等透明材质时所投射的阴影，需要说明的是，该效果仅在灯光的阴影为“Vray阴影”时有效。 “影响Alpha”：勾选时雾效将影响Alpha通道。 “雾颜色”/“雾倍增”：当光线穿透透明材质时会变的稀薄，通过设置雾颜色和雾的强度，可以模拟厚的透明物体比薄的透明物体透明度
