1、材质与纹理的区别 首先,大家要了解材质,材质是指某个表面的最基础的材料,如木质、塑料、金 属或者玻璃等 纹理其实就是附着在材质之上,比如,生锈的钢板,满是尘土的台面,绿花纹的大理 石,红色织物以及结满霜的玻璃等等.纹理要有丰富的视觉感受和对材质质感的体 现。 一、材质 (一)材质球的使用特性(常用类型) Blinn / Phong / PhongE Lambert / Anisotropic / Shading Map / Surface Shader / Layered Shader 给大家先介绍一下材质球,在maya或者是其他三维软件
2、中一般都有以下几种材质 : Lambert、Phong、phongE、Blinn、Anisotropic,另外还有LayeredShader、 SurfaceShader、ShadingMaps、UseBackground等几种特殊的材质类型。 1 Blinn:具有较好的软高光效果,是许多艺术家经常使用的材质,有高质 量的镜面高光效果,所使用的参数是Eccentricity Specular roll off等值对高 光的柔化程度和高光的亮度,这适用于一些有机表面。 2 Lambert:它不包括任何任何镜面属性,对粗糙物体来说,这项属性是非
3、 常有用的,它不会反射出周围的环境。Lambert材质可以是透明的,在光线追踪 渲染中发生折射,但是如果没有镜面属性,该类型就不会发生折射。平坦的磨光 效果可以用于砖或混凝土表面。它多用于不光滑的表面,是一种自然材质,常用 来表现自然界的物体材质,如:木头、岩石等。 3 Phong:有明显的高光区,适用于湿滑的、表面具有光泽的物体。如: 玻璃、水等.利用cosine Power对blinn材质的高光区域进行调节. 4 PhongE:它能很好地根据材质的透明度为控制高光区的效果。如果要创 建比较光泽的表面效果.它是Roughness属性,控制高亮节的柔和性,Whi
4、teness 属性,控制高亮的密度,以及Hightlight Size属性等。 5 Layer shade:它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。上层的透明度 可以调整或者建立贴图,显示出下层的某个部分。在层材质中,白色的区域是完 全透明的,黑色区域是完全不透明的。 6 Anisotropic:各向异性:这种材质类型用于模拟具有微细凹槽的表面 ,镜面高亮与凹槽的方向接近于垂直。某些材质,例如:头发、斑点和CD盘片 ,都具有各向异性的高亮。 7 shading map:给表面添加一个颜
5、色,通常应用于非现实或卡通、阴影 效果。 8 Surface Shader:给材质节点赋以颜色,有些和shading map差不多 ,但是它除了颜色以外,还有透明度,辉光度还有光洁度,所以在目前的卡通材 质的节点里,选择Surface Shader比较多 9 Use Backgroud:有Specular和Reflectivity两个变量,用来作光影追 踪,一般用来作合成的单色背景使用,来进行扣像. 10 体积材质: 体积材质主要是用于创建环境的气氛效果。 Env Fog环境雾:它虽然是作为一种材质出现在MAYA对话框中,但在你 使用它是最好不
6、要把它当做材质来用,它相当于一种场景。它可以将Fog沿摄像机 的角度铺满整个场景。 Light Fog灯光雾:这种材质与环境雾的最大区别在于它所产生的雾效只分 布于点光源和聚光源的照射区域范围中,而不是整个场景。这种材质十分类似3d Studio Max中的体积雾特效。 Particle Cloud粒子云:这种材质大多与Particle Cloud粒子云粒子系统联 合使用。作为一种材质,它有与粒子系统发射器相连接的接口,即可以生产稀薄 气体的效果,又可以产生厚重的云。它可以为粒子设置相应的材质。 Volume Fog体积雾:它有别于Env Fog环境雾,
7、可以产生阴影化投射的效果 。 Volume Shader体积材质:这种材质表面类型中对应的是Surface Shader表 面阴影材质,它们之间的区别在于Volume Shader材质能生成立体的阴影化投射 效果。 11 Displacement Materials:置换材质 这主要是用于产生一种更加真实的明显的三维凹凸效果。它不同于我们在表面材 质中所讲到的Bump mapping,Bump mapping在于它所产生的三维凹凸效果对物体 边缘不会产生效果,而Displacement materials三维凹凸效果是真正的连边缘都 有起伏的三维效
8、果 (二) 材质的属性 材质基本属性在其材质编辑器中可以看到,并可以进行编辑,它一般分为: 一般的材质都有通用属性和共享参数 (1) 一般属性(也称为通用属性): 一般的材质都有通用属性和共享参数 通用材质属性: 通用材质属性是指大部分的材质都具有的属性。基本上描叙了在开始所讲的物体 表面的视觉元素的大部分内容,所不同的是在这里指出了它们在软件中的调节方 法。 Color:材质的颜色。 Transparency:材质的颜色和透明度。例如:若Transparency的值为0(黑)表 面完全不透明。若值为1(白)这为完全透明。
9、要设定一个物体透明,可以设置 Transparency的颜色为灰色,或者一材质的颜色同色。Transparency的默认值为 0。 Ambient Color ambient Color:的颜色缺省为黑色,这时它并不影响材质的颜 色。当Ambient Color变亮时,它改变背照亮部分的颜色,并混合这两种颜色( 主要是影响材质的阴影和中间调部分 。它是模拟环境对材质影响的效果,是一 个被动的反映。) Incandescence:白炽,模仿白炽状态的物体发射的颜色和光亮(但并不照亮别 的物体),默认值为0(黑) 其典型的例子如模拟红彤彤的熔岩,可使用亮红
10、色的Incandescence色。在制作 树叶的时候,可以稍加以点Incandescence色使叶子看起来更生动。(同样也是 影响阴影和中间调部分,但是它和环境光的区别是一个是被动受光,一个是本身 主动发光,比如金属高温发热的状态。) Bump Mapping:通过对凹凸映射纹理的像素颜色强度的取值,在渲染时改变模型 表面法线使它看上去产生凹凸的感觉。 实际上给予了凹凸贴图的物体的表面并没有改变。如果你渲染一个有凹凸贴图的 球,观察它的边缘,发现它仍是圆的。 Diffuse:漫射,它是描述的是物体在各个方向反射光线的能力。Dlffuse值的作 用好像一
11、个比例因子。应用于Color设置,Diffuse的值越高,越接近设置的表面 颜色。(它主要影响材质的中间调部分。) 它的默认值为0.8,可用值为0~无穷。 Translucence:半透明是指一种材质允许光线通过,但是并不透明的状态.这样的 材质可以接受来自外部的光线,变得发光.常见的半透明材质还有蜡,一定质地的 布,模糊 玻璃以及花瓣和叶子. 表面的Translucence值在被无阴影投射灯光照亮时为0, 或者无穷大。 如果场景中有版透明物体和投射阴影的灯,若出现了锯齿状的暗部边缘,这时应 该提高射灯的Dmap Filter Size或者降低Dma
12、p Resolution。 若设置物体具有较高的Translucence值,这时应该降低Dlffuse值以避免冲突。 表面的实际半透明效果基于从光源处获得的照明。和它的透明性是无关的。但是 当一个物体越透明时,其半透明和漫射也会得到调节。环境光对半透明(或者漫 射)无影响。 2) 高光属性(lambert没有此类属性):控制表面反射灯光或者表面炽热所产生 的辉光的外观。 它对于Lambert、Phong、phongE、Blinn、Anisotropic材质的用处很大。 Eccentricity:它可以控制高广范围的大小 Specular Roll
13、 off :是控制表面反射环境的能力 Specular Color:是控制表面高光的颜色,黑色无表面高光 (3)光学属性: Reflection:反射,可模拟自然界中的反射现象,可以在Reflected Color中进 行贴图,可以通过Reflectivity控制其反射率。 Refraction:折射,打开它时,计算光影追踪,但速度会变慢关闭它时,不计算 光影追踪。 Refractive Index: 折射率,庙叙光线穿过透明物体时被弯曲的程度。(是光线多一种介质进入另一 种介质时发生,如空气进入玻璃,离开水进入空气。折射率和两种介质有关)
14、 射率为1时不弯曲,常见物体的折射率如下: 空气/空气 1 空气/水 1。33 空气/玻璃 1。44 空气/石英 1。55 空气/晶体 2。00 空气/钻石 2。42 Refraction Limit:光线被折射的最大次数,计算机低于六次就不计算折射了, 一般就是6次,次数越多,运算速度就越慢,钻石折射次数一般算为12。如果 Refraction Limit=10,则表示该表面折射的光线在之前已经过了9道折射或反射 。该表面不折射前面已经过了10次或更多次折射或反射的光。它的取值为0~无穷 ,滑杆的值为0~10,缺省值为6。
15、 Translucence Depth:(半透明深度)半透明距离 Light Absorbance:(光的吸收率)此值越大,反射与折射率越小 Surface Thickness:(表面厚度)实际上是指介质的厚度,通过此项的调节,可 以影响折射的范围 Shadow Attenuation:(阴影衰减)是通过折射范围的不同而导致阴影范围的大小 控制。 Reflection Limit:光线被反射的最大次数,同上所叙。如果Reflection Limit=10,则表示该表面反射的光线在之前已经过了9道反射。该表面不反射前 面已经过了10次或更多次反射的光
16、它的取值为0~无穷,滑杆的值为0~10,缺省 值为。 Reflected Color:反射颜色)一般都用于环境贴图,尤其是玻璃、水。 Reflection Specularity:此属性用于Phong、phongE、Blinn、Anisotropic材 质 Raytrace控制光阴追踪时的表面的外观,光影追踪可用于Lambert、Phong、 phongE、Blinn、Anisotropic材质。 (4)其他属性(渲染属性): Hide Source:使表面在渲染时不可见(如果Glow Intensity的值不为0),而只 显示辉光的效果
17、默认为Off。 Glow Intensity:控制表面辉光的亮度。范围为0~1,默认为0。 Matte Opacity:用户可以在渲染中得到RGB图像,Alpha图像和Depth图像。这里 我们也可以得到一个可以控制参数的Alpha,那么就要依赖Matte Opacity选项。 其中有三个参数,分别是Opacity Gain、Solid Matte和Black Hole Opacity Gain:是Matte Opacity的默认设置,它可以用来缩放某个物体的遮罩 参数,其公式是:物体的遮罩参数=渲染后遮罩数值*Matte Opacity Solid M
18、atte:可以得到一个固定的遮罩数值.其公式是:物体的遮罩数值= Matte Opacity Black Hole:使物体的遮罩数为0 其公式是:物体的遮罩数值=0 注:Opacity Gain和Solid Matte在一般的材质球上想看到效果是很难的,可以 用Use background节点看到其效果的变化。它们的功用主要是体现在合成上的 Hardware Texturing:它的主要作用就是更为清楚的显示某个材质属性。 Extra Attributes:可以添加一些属性编辑器中没有的属性,主要用来驱动关键 帧和粒子数性的添加 中主要分为Attrib
19、ute Name(属性名称)、Data Type(数据类型)、Numeric Attribute Properties(数字属性的范围) Attribute Name:可以创建一个属性的名称(不能输入中文及数字) Data Type:共有六种数据类型 1. Vector (矢量类型):它可以出现X、Y、Z世界坐标系的形式 2. Float(浮点类型):它可以出现一个Slider(滑条),它可以以小数形式进 行精确控制 3. Integer(整数类型):同样也是一个滑条,但是只能够以整数形式控制。如 1、2、3 4. Boolean(布尔形式):
20、可以出现一个ON/OFF按钮
5. String(字符串形式):可以在提示符后输入数字或名称
6. Enum(全称enumerated,列举形式):可以出现一个下拉菜单,可以在Enum
Names(列举名称)中添加我们所需要的名称,如 Green、Blue、Red等
Numeric Attribute Properties:可以输入最大值,最小值,及默认值,如果不
输入任何值,将认为其范围是正无穷到负无穷。
2006.9.27 14:52 作者:狼行天下 引用:0 | 收藏 | 评论:0
三维软件运用灯光解析分类:默认栏目
21、 软件运用灯光解析 1 .环境光 环境光最大的特点是其具有“双重性格”,具体体现在环境光的“Ambient Shade”参数的运用上,通过调节此参数(后文参数解析部分会系统论述)可以 使环境光表现出有向性和无向性。环境光在具体使用中最大的作用是模拟大气中 的漫反射、对整个场景进行均匀照明。一般情况下,环境光不会被考虑作为场景 照明的主光源,环境光一般会和其他光源联合作用(例如环境光有时候可以和平 行光共同模拟阳光)。 2.方向光 方向光仅在一个方向平均地发射灯光,它的光线是互相平行的,使用方向光可以
22、模仿一个非常远的点光源,例如从地球上看太阳,太阳就相当于一个点光源,所 以方向光常用来模拟阳光的照明效果。在一个场景中,同一盏方向光投射的所有 阴影都在同一方向上,而且都是该物体的正交投影,所以我们不需要考虑 Directional Light和被照射物体的相对位置,唯一要考虑的就是方向光的方向 。由于方向光对局部区域的定位或限制没有点光源或聚光灯那样容易,因此它早 室内场景的灯光设置中经常做为配合或辅助光源来使用,而不作为主要光源。在 大的室外场景中,可以从若干个不同的角度发出多个方向光作为整体的辅助光源 ,虽然每盏方向光都可能非常微弱,但是他们用此种方法联合作用
23、的时候可以模 拟出大气光的效果。代替空气中的太阳光。 3.点光源 点光源从光源位置处向各个方向平均放射,可以用来模拟灯泡和蜡烛。点光源的 投影有透视效果,与Ambient Light和Directional Light不同的是,Point Light有“Decay Rate”,即可以调节灯光的衰减率(Spot Light和Area Light也 可以调节衰减)。点光源在很多时候适合用来作辅助光。在许多翻译过来的MAYA 资料中可以发现,很多国外作者把点光源的阴影称为“发散阴影”,这正是因为 点光源有强烈的透视效果,个人人为,此特性可用于模拟室内场景中透过
24、窗户射
向室内的夕阳光好.
聚光灯 Spot Light
25、们生存的空间中,任何一个东西都有自己 相对的三维值,也就是说,在我们已知空间中,大多数物质都是三维的。毫无疑 问,在现实生活中的光源都是三维的。然而在MAYA软件包里,我们并找不到一个 真正意义上的“体积光源”,最接近“三维光源”的就是我们现在要介绍的这个 二维光源--面光源,也叫区域光(表面上好象聚光灯也是一个面光源,而实际上 MAYA软件定义的聚光灯是一个限定了照射范围的点光源)。正因为面光源与其他 光源有着这种本质上的区别,所以面光源的光线质量也与其他光源的光线质量有 着本质上的区别。面光源发出的光线质量以及所投射的阴影质量都是MAYA4.0所 有默认灯光
26、中最好、最接近真实效果的,但是在做动画项目的时候,面光源存在
一个致命缺陷--耗费相对较长的渲染时间。正因为这样,所以面光源一般在做静
祯的时候被广泛采用,而做动画片的时候则用聚光灯取代面光源。由于考虑到我
们的生产进度,所以在生产过程中尽量不要使用面光源,争取通过细调参数来实
现其他灯光对面光源的模拟
Spot Light
Type:
27、MAYA中灯光的默认颜色都是白色,通过点击颜色选项旁的白色方块,系统会弹出
一个选色器,通过选色器可以改变灯光的颜色。在颜色按钮的末端有一个黑白的
棋盘格按钮,通过点击这个按钮可以为灯光的颜色加载一张帖图,可以运用这种
方式来模拟幻灯机的光线投影。一般情况下为场景打光有一个默认的规则,即不
使用纯白色的光,其实在现实的生活中,基本上也不会出现纯白色的光线,所以
,当我们每建立一盏新的灯光,最好先将灯光的颜色根据场景的需要设定一种颜
色,尽量避免出现纯白色的灯光。
28、Intensity是和Decay
(衰减)参数结合使用的,值得注意的是,在场景的整体照明中,调节灯光的颜
色一般会改变灯光的强度,因为不同颜色有着不同的明度,自然地,在灯光照明
中,明度大的颜色的照明强度也相对强一些。
29、立的一盏灯光只
对场景中的某一物体或少部分物体起照明作用的时候,有些组员的习惯是打开灯
光关联编辑器,来将灯光和物体进行排除,对于大场景的灯光设置,这显然是一
个笨方法,在此种情况下最有效率的排除法是将新建立的那盏灯光的
“Illuminatess by Default”选项关掉,然后再同时选择灯光与需要被照明的
物体,单击Rendering菜单下的Lighting/Shading子菜单中的Make Light Links
命令即可。
30、选项目:No Decay(无衰减)、Linear(线性衰减)、Quadratic(平方衰减)
和Cubic(立方衰减),默认状况下,灯光的衰减率一般是“No Decay”。在现
实生活中,光线的衰减一般呈平方衰减,而在MAYA中,用得比较多的衰减率是线
性衰减。另外,要调节灯光的衰减方式还可以为灯光建立一条强度曲线,通过编
辑曲线来实现灯光强度的可控性(详见灯光特效部分)。
31、enumbra Angle:
32、Dropoff的值域是0到正无穷大,当Dropoff的值为0时,聚光灯照射区域的光线分
布是均匀的,当Dropoff的值趋向于正无穷大时,聚光灯照射区域的亮度由中心
向四周递减,其递减的程度与Dropoff的值成正比。
33、
34、过高的时候,则会
增加渲染的时间。值得注意的是,IPR窗口的即时渲染**能不支持Dmap
Resolution值的更新。很多时候我们需要柔和的阴影来体现灯光的柔和,这时可
以适当地降低Dmap Resolution的值,这样既达到了我们需要的效果,又可以降
低渲染的速度,注意,Dmap Resolution的值最好是2的倍数,为避免阴影周围出
现锯齿,Dmap Resolution的值不应该调得过低。
35、命令打开,将有效去除这种不正常的阴影。在默认状态下,此参数是打开的
。
此项参数的
36、默认设置是1,可以通过调节此参数来调节阴影边缘的柔化程度,此
项参数设置得越大,阴影的边缘越柔和……
37、ow Intensity参数来调节
灯光雾中阴影的强度。
38、
当不是渲染单祯而是渲染动画的时候,场景中物体和灯光的位置没有变化,这时
,深度贴图也没有改变,仍然可以重新被启用。这时可以从Disk Based Dmaps的
下拉菜单中选择Reuse Existing Dmap,并且关闭Dmap Frame Ext开关。
39、果在以前的硬盘中有保存的深度贴图,并且在渲染一祯或动画之前移动了灯光
或物体,这时深度贴图发生了变化,我们不能再使用以前的深度贴图,此时可以
在Disk Based Dmaps的下拉菜单中选择Overwrite Existing Dmap,这样每一次
渲染的深度贴图都会覆盖原来在硬盘中保存的深度贴图。
40、aps指向0ff,这时MAYA没有设置深度贴图,也不
会将深度贴图保存在硬盘里。
41、场景
来计算光线跟踪阴影,这样将非常耗费时间。有些阴影效果(如透明物体所产生
的阴影)深度贴图阴影是模拟不出来的,这时建议使用光线跟踪阴影。
42、灯光光线被反射或折射的最大次数。此参数默认值是1。为提
高渲染光线跟踪阴影的速度,当Light Radius的值为非零的时候,尽量将Shadow
Rays和Ray Depth Limit的值设小,Ray Depth Limit的值一般情况下设为1。
43、值是0.45,当其趋向于0时,环境光的性质就
趋向于无向性,当其趋向于1时,环境光的性质就趋向于有向性,当等于1时,环
境光可看作是一个点光源。在MAYA中,无向性的环境光效果可以简单、抽象地概
括为:整个场景被包围在一个无限大的中空球体中间,灯光从这个球体的内表面
发散出来,从各个方向照射场景内的物体。要很好的理解环境光的无向性,以便
在实践中很好地对环境光进行调控,最好的捷径就是通过调节Ambient Shade参
数来对简单场景中的物体进行各种取值的渲染测试,来对比渲染效果。
44、的参数属性是一样的,每种类 型的灯光只是在投射方式上不一样,关于这些类型的灯光的参数在这里就不重复 说明了,在实践中多摸索、根据不同的实际情况来运用不同的灯光组合,这样可 以相对提高工作效率,并且能达到很好的效果。 聚光灯 Spot Light
聚光灯在一个圆锥形的区域均匀地发射光线,可很好模仿类似手电筒和汽车前灯 发出的灯光。聚光灯是属性最多的一个灯光,也是最常用的一个灯光,从很多国 外的资料上我们可以知道,很多国外三维设计师喜欢用聚光灯作为照明场景的主 光源,这是因为聚光灯可以很容易地被定位和控制(当然在我们的实际生产当中 应该根据不同的场景、不
45、同的实际情况、不同的要求来活用MAYA4.0的五种灯光 ,而不应该迷信某一种灯光的搭配方式或使用方法)。 4.面光源 Area Light
我们生活的环境是一个三维世界,在我们生存的空间中,任何一个东西都有自己 相对的三维值,也就是说,在我们已知空间中,大多数物质都是三维的。毫无疑 问,在现实生活中的光源都是三维的。然而在MAYA软件包里,我们并找不到一个 真正意义上的“体积光源”,最接近“三维光源”的就是我们现在要介绍的这个 二维光源--面光源,也叫区域光(表面上好象聚光灯也是一个面光源,而实际上 MAYA软件定义的聚光灯是一个限定了照射范围的点光源)。正因为面光源与其他 光源有着这种本质上的区别,所以面光源的光线质量也与其他光源的光线质量有 着本质上的区别。面光源发出的光线质量以及所投射的阴影质量都是MAYA4.0所 有默认灯光中最好、最接近真实效果的,但是在做动画项目的时候,面光源存在 一个致命缺陷--耗费相对较长的渲染时间。正因为这样,所以面光源一般在做静 祯的时候被广泛采用,而做动画片的时候则用聚光灯取代面光源。由于考虑到我 们的生产进度,所以在生产过程中尽量不要使用面光源,争取通过细调参数来实 现其他灯光对面光源的模拟






