基于3dsMax材质渲染的镂空效果实现

1、 基于3dsMax材质渲染的镂空效果实现 汪俊琼Summary：镂空艺术延伸到三维空间造型数字化应用中，成为三维产品设计中常见的一种表现形态。3ds max不仅具有强大的建模功能，配合各种渲染器，还能进行丰富的材质渲染效果表现。文中介绍了基于3ds max材质渲染方法的镂空效果实现方法，分别是使用默认扫描线渲染器渲染“线框”效果、使用VRay渲染器渲染线框贴图、渲染晶格模型以及渲染翻转表面法线的模型。重点介绍了这些方法的原理、使用步骤和技巧，为有针对性地进行三维产品的镂空艺术表现提供了参考。Key：镂空艺术；三维产品设计； 材质渲染； 线框贴图； 晶格模型：TP37 ：A ：1009-3044

2、（2017）02-0193-02Hollowing-Out Effect Implementation Based on Texture & Rendering in 3ds maxWANG Jun-qiong（Lanzhou University， Lanzhou 730000， China）Abstract： Hollowing-out art extends into digital 3D modeling space， becoming a common manifestation for 3D products design. 3ds max software has huge mo

3、deling functions， as well as texture & rendering representation accompanying with various renders. Exploration in hollowing-out effect implementation based on texture & rendering in 3ds max is done in this article. They are shown as shading wireframe effect in Scan-line， opacity mapping using wirefr

4、ame mode in VRay， lattice model rendering and normal flipping model rendering. Principle， steps and techniques for these methods are illustrated specifically to promote hollowing-out art creation for 3D products design.Key words： Hollowing-out Art； 3D products design； texture & rendering； wireframe

5、mapping； lattice model1 概述“鏤空”顾名思义就是雕刻出穿透物体的花纹或文字，最早应用于玉石的雕琢，后来发展到陶瓷、石雕、木雕等艺术形式中，形成了独特的镂空艺术1。镂空玉璧、镂空纹瓶、剪纸等，都具有镂空的形态特征。数字技术出现后，镂空艺术延伸到三维空间造型数字化应用中，成为三维产品设计中常见的一种表现效果。3D Studio Max，常简称为3ds Max或MAX，是Discreet公司开发的基于PC系统的三维动画渲染和三维空间对象建模的制作软件2。3ds max具有丰富的建模功能，通常可通过修改器命令、布尔操作、图形合并等方法来得到镂空模型3，见图1图4。除了强大的功能

6、建模方法，结合特定渲染器，3ds max的材质渲染表现也很丰富，文中对基于3ds max材质渲染的镂空效果实现进行了探索。在3ds max中，材质用于模拟真实物体表面的特性，比如颜色、纹理等，并通过渲染将这些特性表现出来。线框图可以清晰展现模型对象线条的走向，常用来展示生物体或产品对象的结构，对于三维设计师来说是比较常见的一种表现方法。文中介绍了几种通过材质渲染实现镂空效果的途径，包括设置明暗器的“线框”效果、使用VRay渲染器渲染线框贴图、渲染晶格模型和渲染翻转法线后的模型。2 镂空效果的实现方法2.1 设置明暗器的“线框”效果首先需要将渲染器设置为默认扫描线渲染器，然后为模型对象赋予材质，

7、在材质属性中选择特殊“明暗器”中的“线框”效果。“线框”方式常用于结构的表现，可以只渲染模型中的网格线，在“扩展参数”中可以调节线框的粗细。效果见图5。另外，需要注意的是，使用这种方法偶尔会出现断断续续的局部，可以通过勾选材质中的“双面”效果来改善这种情况。2.2 使用Vray渲染器来渲染线框贴图首先需要将渲染器设置成Vray渲染器，然后为模型赋予材质，将材质的“不透明度”属性设为“VR_线框贴图”方式，也就是说，用线框的方式控制了模型的不透明度表现。效果见图6。渲染完即可看到镂空纹理，这种方法十分简便，但是渲染过程相对耗时。同理，在默认材质表现中，为材质的“不透明度”属性赋予黑白相间的位图贴

8、图依然可以实现类似的镂空效果。效果见图7。2.3 基于晶格化技术的模型渲染晶格化技术利用物体的分段结构线将模型转换为框架，将模型边界变为实体来显示。使用这种方法首先需要给模型添加“晶格”修改器命令，然后通过调节晶格的粗细及晶格节点的大小来表现模型的框架结构，进而实现镂空效果。效果见图8。晶格渲染的方法适合表现建筑场景中狭窄的缝隙对象，比如柱子边角的石膏线，欧式墙壁的分割线等。需要注意的是，这种方法生成的框架上的面是倾斜的，而不是横平竖直的规整平面。2.4 基于翻转表面法线的模型渲染模型的结构是由点、线、面构成的，而它的渲染效果不仅仅是由材质决定，影响渲染效果的还有法线等4。使用这种方法需要设置

9、网格模型的“曲面属性”，将选定曲面的法线进行翻转。翻转法线后的面将在另一侧显示出来，除非在渲染设置中强制双面渲染，否则选择的面将以镂空效果显示。效果见图9。相反地，如果导入的模型有镂空的面，可以利用类似的方法进行修正。3 结论文中介绍了3ds max中实现镂空效果的建模方法和材质渲染方法，前者主要是使用修改器命令、布尔和图形合并等命令进行三维空间建模，是较为常用的方法，缺点是模型数据量大，操作繁琐。基于材质渲染的实现方法则是配合渲染器设置，对材质贴图的属性和方法进行配置，在视觉上形成镂空效果。这种方法操作简便，可塑性强，艺术表现多样化，是二维图形设计向三维空间造型设计转型嫁接的便宜之道。Reference：1 汤举红， 周曦. 镂空艺术的独特魅力解读及在园林景观中的应用J.装饰，2012（1）： 127-128.2 黄婳. 基于3ds Max与VRP镂空植物效果制作. 现代计算机（专业版）， 2014 （5） 38-41.3 唐焱. 浅谈3ds max建模方法. 科技情报开发与经济，2010，20（29）： 162-163.4 火星时代. 3ds max 2010大风暴M. 北京：人民邮电出版社，2010：3