第5章 Maya材质节点技术

1、第5章 MAYA材质技术一、认识材质 材质包括两部分：“材”和“质” 例如：木头是“材”，那么不同木头的类型，是靠色彩和纹理不同区别的，这是“质”。二、MAYA中的超材质编辑器 1.超材质编辑器是一个材质装配和加工的地方。 2.打开材质编辑器，选择WindowRendering EditorsHypershade(窗口渲染编辑器超材质编辑器。见幻灯片4)， 3.每个节点之间会有一条直线连接，这些连接表示的是物体各个属性之间是靠什么联系在一起的。有些是自动连接，有些是手动连接。 4.更改材质名称方法：按住Ctrl键再双击材质球，在弹出的文本区域输入新的名称 或者双击材质球，弹出属性窗口，在材质球

2、名称的文本框中输入新的名字，按回车键即可。 用来显示或隐藏创建区域的 分别对材质球编辑窗口和节点编辑窗口的展开和隐藏进行编辑。 用来清除节点编辑区域内的节点网路 重新排列工作区域内的节点网路，使工作区域变得更加整洁，又便于清楚地观察到节点网路的结构。 用来查看选择物体的材质节点，将选择物体的材质节点网格显示在工作区域内，方便查找。 工作区域内的上游节点、上下游节点、下游节点 工具栏中的快捷按钮三、材质类型 1.兰伯特材质（Lambert）：没有高光或者反光,没有任何高光属性。 用途：类似石灰这样以漫反射为主的材质；粉笔、土陶、帆 布等粗糙的物体。 2.冯材质（Phong）:计算物体表面的高光和

3、反射，适合于比较集中和明显的高光。 用途：瓷器、金属、玻璃、冰块、塑料、抛光表面的物体。 3.冯E材质（ Phong E）： Phong E 是Phong的增强版，高光参数更加丰富，表面比Phong更柔和，渲染速度更快。 4.布林材质（Blinn）:与Phong材质不同是，更精确地表现出表面高光的细节变化，高光变化细微，而且分散；不会引起凹凸贴图的闪动。 Phong材质的高光强烈而集中。 5.各向异材质（Anisotropic）:以观察者的角度来拉伸和旋转表面高光区域，模拟具有凹陷的表面。 用途：头发、羽毛、拉丝金属。因为这些物体的高光区域都是不规则的，高光变化剧烈。6.渐变材质（Ramp S

4、hader）:普通材质内部多加了一个渐变图形，单独控制材质的渐变规律，可以对颜色随光线以及视角的不同而变化额外控制的材质，所有的与颜色相关的属性在渐变材质中都被Ramp 所控制，7.层材质（Layered Shader）:单独使用，表面没有明暗体积变化，需要结合其他材质一起使用，制造出复杂的效果， 用途：皮肤、水果、表皮、汽车漆等具有符合层属性的材质， 注：Mental Ray中不识别。 8.背景材质（Use Background shader）:可以引用于物体的alpha通道上面，本身渲染不出来，与光线追踪的效果计算出反射和投影。如果我们想要物体在地面上的投影，又不想渲染出地面，那么在地面上

5、使用这个材质，当前是查看渲染后alpha通道的效果。 9 Ocean Shader(海洋材质)：有多个可以控制该材质怎样变化、怎样作用的参数，这些参数可以随时间变化，达到海洋的效果。 用途：海洋、水、油等液体。 Specularity：控制海洋材质高光的强弱，值越大，高光越强 10.Shading Map(阴影贴图)和Surface Shader（表面材质）：单独创建并使用材质，其物体表面没有体积变化，需要结合其他材质和纹理一起使用，可以用于国画、二维卡通等特殊材质效果。四、通用材质属性Common Material Attributes(通用材质属性)区和Specular Shading(高

6、光材质)区。1.Color(颜色)2.Tansparency(透明度)：黑色为表面完全不透明（0）；白色为表面完全透明（1） 透明效果的物体都会用到这个参数，改变参数会对物体的整体颜色产生影响，所以我们会在透明通道中加入贴图来控制。3.Ambient Color(环境光)：又称为自发光，当它变亮时，它对物体颜色有提亮和融合的效果，例如：发光的感觉。4.Incandescence(炽热)：可以模拟由物体表面发光的效果，它只是一种“假”发光的效果，默认渲染器中，这种发光是不会照亮周围物体的。5.Bump Mapping(凹凸贴图)：按照一张图的明暗程度将物体表面的法线重新计算，来模拟凹凸，渲染出来

7、的假凹凸效果。l 建立凹凸贴图后，会有一个控制凹凸的节点，该节点的Bump Value为一张控制凹凸纹理的贴图；Bump Detph(凹凸深度)，可以调节凹凸值，6.Diffuse(固有色、漫反射)：值越大，表面的实际颜色越接近Color颜色属性。（0-1之间变化）7.Translucence(半透明)：不是透明度为百分之五十，而是指一种材质允许光线通过，使物体有通透感，（0-1变化）,表示半透明效果的强弱，用途：蜡烛、树叶、花瓣、人的耳朵和磨砂玻璃，可以阻挡一部分光线，同时又让一部分光线穿过。 注：MAYA中的半透明功能不是很强大，要作出逼真的效果，还要依赖于Mental Ray提供的SSS

8、材质来表现。l Translucence depth(半透明深度)：如果想得到深度效果，半透明值非0,值；越大的物体，半透明深度应该调大，如，值为0时，没有灯光穿透物体；值为10时，灯光穿透物体的10个单位，以后的物体会处在阴影中。 如果想要物体表面有不透明的效果，只需要将透明参数设置非常低就可以。-灯光通过半透明物体所形成阴影的位置的远近，是光线通过半透明物体的深度。l Translucence Focus(半透明焦距)：用来控制引起半透明效果的光线保持原来光路的特性，-灯光通过半透明物体所形成的阴影大小，值越大，阴影越大；值越小，阴影越小。 Specular Shading(高光材质)区。

9、 1.离心率（Eccentricity）:表面高光的大小，有效范围值0（无高光）0.999（较大的高光，但不是非常亮的表面）， 例如，塑料就是拥有很大面积的高光的材质，反光不强烈的物体。l 金属 ：高光很集中，默认值为0.3。 2.(Specular Roll Off)高光强度:控制高光的强弱，同时反映了物体对周围环境反射的能力，这个选项同反射率共同，作用影响物体的反射效果。 范围（0-1）。默认为0.7。 值越大，高光越强； 3.Specular Color(高光颜色)：控制物体表面高光的颜色，黑色表示没有高光。 4.Reflectivity(反射率):由物体本身的物理属性决定的，它代表物体

10、反射周围环境的能力，这一点与高光不同，它是表示物体反射周围环境的清晰度。取值（0-1）l 当值为1时，表示完全反射周围的物体，相当于一面镜子 当值为0时，没有任何反射，默认值为0.5常用表面材质的反射率参数是： 汽车喷漆：0.4； 玻璃：0.7 镜子：1如果是各向异材质，必须关闭Anisotropic Reflectivity(各向异反射率)才能有权限改变反射率。并且真是的反射只有在Raytracing(光线追踪)的时候被计算。5.Reflected Color(反射颜色)：表示材质表面反射光线的颜色，当我们使用Raytracing(光线追踪)的时候，MAYA将材质颜色和光线颜色进行叠加，形成

11、类似于镜面的发射效果。Special Effects(特殊效果)区会在渲染之后自动增加一个Clow(辉光)的效果，如模拟霓虹灯、车灯、灯笼效果等，但并不照亮周围物体。Glow Intensity(辉光强度)是控制Clow(辉光)强弱的，值越大，效果越明显，Hide Source(隐藏来源)是个开关，可以隐藏所渲染的物体本身，只显示辉光效果。MAYA其他材质的专用属性 1.冯材质（Phong） 的专用属性： 2.冯E材质（ Phong E）的专用属性： Roughness(粗糙度)：控制高光区域的融合性，制造出粗糙的效果，高光的聚集范围。 Highlight Size(高光大小)：控制高亮区域的

12、大小。 whiteness(亮度):控制高光区域中最亮部分的颜色，也可以贴图来观察。3.各向异材质（各向异材质（Anisotropic） SpreadX/ SpreadY: 数值增加时，材质高光在X、Y方向的面积开始变小， 数值减小时，高光区域会以散开的方式逐渐消失。Roughness(粗糙度)：值越小，表面越光滑，高光越集中；反之。Fresnel Index(系数)：控制反射光波和入射物体的光波之间的联系参数，它是由折射物体的物理属性决定的，自然界每个物体都有自己的一个系数l 水为1.33；l 范围（1.020.0）Anisotropic Reflectivity(各向异反射率)默认为勾选的

13、4.渐变材质（渐变材质（Ramp Shader）Specular Color:控制高光的颜色，但是颜色不再是单色了，可以直接控制Ramp，它可以控制颜色的位置、颜色及渐变的类型。Specular Roll Off:控制高光的强弱，新增加了用曲线来控制，如选择曲线上的点所在的位置、值的大小还有曲线的形式。5.Shading Map(材质贴图材质贴图)1.Color: 2. Shading Map Color:贴图的颜色，可以根据此值控制材质的属性 3.例如：l 用一个Bilnn材质链接在Shading Map （材质贴图）中的Color属性上，然后用一个Ramp(渐变)贴图链接在它的Shadin

14、g Map Color上。l 可以调节Bilnn的Transparency(透明度)属性，我们会发现Shading Map 变透明，6.表面材质（表面材质（Surface Shader）1. Surface Shader 表面材质不受灯光影响，2.Out Color(输出颜色)：Out Transparency(输出透明）Out Glow Color(输出荧光颜色) Out Matte Opacity( 输出透明通道)3.使用Surface Shader 也可以表现卡通效果， 其中的l Sample info(信息采样)的Facing ratio(面比率)链接Ramp的Vcood(V坐标值)，

15、l Ramp连接Surface Shader 的Out Color7.层材质（层材质（Layered Shader）1.在同一个物体上体现多个材质效果。2.每一个层都有自己的属性，在分层材质中，白色的区域是完全透明的，黑色的区域是完全不透明的，可以出现很多个性化的材质。3.在Layer的工作区域，这个区域可以通过鼠标中建将材质拖放进来，也可以用鼠标右键单击，然后通过属性来进行连接。层的位移移动都是通过鼠标中键进行操作的。4.属性：Color(颜色)：可以直接连接一个材质或其他纹理，当将材质拖拽进来的时候，这个属性和下面的透明属性都默认被连接到材质上了。Transparency(透明)：调节此层

16、中的透明属性Composting Flag(合成方式)：包括Layer Shaders和Layer Texture两种，其中Layer Shaders是将贴图和Shaders的属性一起作运算，而Layer Texture只运算贴图而不运算Shaders8.背景材质（背景材质（Use Background shader）1.被赋予此材质的物体是渲染不出来的，工作原理是可以用来接收阴影和折射。2.Specular Color(高光颜色)：控制Use Background所反射出来的图像的高光部分的强弱。Reflectivity(反射率)：控制 Use Background的反射率，此值越大，反射出

17、来的图像就越清楚。Reflection Limit(反射限制)：其实指的就是反射次数，值越大，反射的次数就越多Shadow Mask(阴影通道)：控制阴影的强弱，值为0时，不能透射阴影；为1时，可透射出纯黑色的阴影； 值为01之间，可以形成有灰度的阴影。 三、MAYA节点网络技术一、认识节点和网络1.复杂的材质有复杂的属性，我们用MAYA节点的办法来解决。2.每一个节点代表一个功能，这些功能结合起来就可以实现高级的材质效果。3.这些Nodes(节点)要发挥作用，需要靠Network(网络)链接起来，逻辑性很强，相当于，把一些不同功率的零件装配在一起，节点是零件，网络是装配的方式。 材质 容积节

18、点 置换节点 2D 程序纹理 3D程序纹理 环境纹理 其他纹理 灯光节点 工具节点 图像面片 辉光节点 二、节点编辑1.删除节点：l Delete(删除）l Hypershade窗口中的Edit Delete(编辑删除)l Edit Delete Unused Nodes(编辑删除没有用的节点)l Edit Delete Duplicate Shading Networks:编辑删除复制的阴影网络l EditAll by Type:编辑按类型进行全部删除，分为材质、灯光、贴图等 2.复制节点：EditDuplicate(编辑复制)有三种复制方法：l Shading Network(阴影网络)：

19、复制这个节点所在的阴影网络l Without Network:仅复制选择的节点l With Connections to Network:复制选择节点的同时，保持这个节点与网络的链接，如果无法连接，会保留输入的链接。三、Shading Group(SG)阴影组1.Shading Networks(阴影网络)是一个信息流通的网络，数据信息从网络左边流向最终结果的右边，处于最右边的就是Shading Group(SG)阴影组。2.阴影组有三个输入端口，安装Mental Ray后，还会出现Mental Ray的属性栏，用于控制和使用Mental Ray的材质。l Surface material(表

20、面材质)： 与材质相联接，用于控制对象的表面渲染特性l Volume material(体积材质) 用于控制体积效果，如，灯光雾粒子云等l Displacement mat(置换输入) 与置换节点相联接，用于产生置换效果。四、Volumetric(容积)节点 1.共有6中容积节点，除了Env Fog(体积雾)外，其他5个都是MAYA自动生成的。 2. Env Fog(体积雾)：Simple Fog(简单雾)和Physical Fog(物理雾)两种， 3.创建环境雾：l 弹出渲染设置面板-选择MAYA Software 打开Render Options (渲染选项) ，Environment F

21、og就是环境雾，点击棋牌格，创建环境雾。在超材质编辑器可以看到环境雾的对应节点，对光标签下也自动创建了环境雾。在灯光雾的设置窗口，包含了Simple Fog(简单雾)和Physical Fog(物理雾)的控制卷标。Simple Fog(简单雾)1.Color(颜色)2.Color Based Transparency(基于颜色的透明度)默认为开启，如果关闭，缺乏纵深感，仅仅只是一个轮廓当雾的颜色很深的时候，我们必须将它关闭。为了渲染出效果3.Saturation Distance(饱和距离)：从渲染摄像机开始，到雾气完全饱和的距离4.Use Layer(应用层)：默认是关闭的，如果开启，我们可

22、以分配一张纹理到它上面来控制雾的密度和颜色。5.Use Height(应用高度)：默认为关闭的，如果开启，我们可以用Min Height(最低点)和Max Height(最高点)来界定环境雾的高度，默认情况下，环境雾的高度填满整个镜头看到的视野，如果最高点的数值低于最低点，环境雾会自动修正最低点的值，来保证环境雾没有错。6.Blend Range(混合范围)：垂直方向上环境雾从完全饱和到消失的距离。Physical Fog(物理雾)1.可以通过调节物理雾的属性来控制大气、水、阳光，得到丰富的物理雾效果。2.改变简单雾到物理雾，只要勾选Physical Fog复选框即可。在Physical Fo

23、g展卷栏下，有几种雾的类型：l Unifirm Fog(平均雾)：在空间中，雾的密度平均分配l Atmospheric(大气雾)：距离地面最近的雾密度最大，密度随空间升高而变小l Sky(天空雾)：模拟整个天空的雾气，加上一个背景图，可得到雾蒙蒙的效果l Water(水雾)：模拟水下的效果l Water/Fog(水面平均雾)：模拟水面的平均雾效果l Water/Atmos（水面大气雾）：模拟水面的大气雾效果l Water/Atmos(水面天空雾)：模拟水面的天空雾效果 3.Fog Color(雾效颜色)Fog Opacity(雾效不透明度)Fog Density(雾效密度)Fog Min Height(雾效最小高度)Fog Max Height(雾效最大高度)如果我们想得到更饱满的雾效 可以将Fog Min Height减小； Fog Min Height增加； 以增加雾效在场景中的覆盖面积或增加Fog Density来提高其浓度。注意：环境雾不能投射阴影，如果需要阴影，可以使用灯光雾来模拟五、Displacement置换节点1.它可以用一张置换贴图在物体表面作出真实的凹凸效果，同样是凹凸，我们还有一个B