第4章 编辑材质

第4章

编辑材质概述在现实世界中，我们会接触到各种不同颜色、不同质感、不同材料、不同形态的物体。每种不同物体的物理特性，决定了它们会在我们眼前呈现不同的视觉效果。在3dsMax这个虚拟世界中，我们把物体的颜色、质感等统称为材质。我们将通过“材质编辑器”模拟现实世界中不同物体的颜色与质感，增加我们所创作的虚拟物体的视觉可信度。与此同时我们也可以发挥想象，在3dsMax这个虚拟世界里创造出完全属于自己的材质和超现实的视觉效果。概述材质描述对象如何反射或透射灯光。在材质中，贴图可以模拟纹理、应用设计、反射、折射和其他效果。（贴图也可以用作环境和投射灯光。）“材质编辑器”是用于创建、改变和应用场景中的材质的对话框。其实简单的来说材质就如同画色彩时我们用的各种颜料，而材质编辑器相当于我们手中的画笔。概述本章中将详细介绍3dsMax中材质创建工具的工作原理及参数设置。了解关于材质的最基本概念：明暗处理器光线跟踪和反、折射材质类型贴图类型及贴图坐标在本章的最后两节将将向大家介绍编辑材质的注意事项和材质的制作实例。4.1关于明暗处理器明暗处理器本质上是一些数学算法，通过各种参数，使得网格物体表面呈现出木材、玻璃、动物皮毛、水等的视觉效果。材质实际是由诸如亮度、透明度及反射性这些性质来定义的。随着软硬件的不断升级换代，出现了光线跟踪、光能传递等新的技术，使得艺术家的表现手段进一步丰富。4.1.1明暗处理器（材质）类型在3dsMax中，明暗处理器既可以体现在材质级，也可体现在贴图级。3dsMax给我们提供了15种基本的材质类型。本节着重讨论“标准”和“光线跟踪”材质的内部工作情况。4.1.1明暗处理器（材质）类型程序化明暗处理器和贴图在数字造型领域，“程序化”这个术语意味着产生渲染的方式是“自动化的”或“计算机生成的”。程序化的明暗处理器不受位图限制，而是由用户调整各种参数来设置的。在3dsMax中，很多明暗处理器已经被转换成贴图。而贴图可以用于各种类型，如“漫反射”、“凹凸”、“不透明度”等。“花边大理石”就是一个典型的程序化贴图，这里不用去创建大理石的位图，我们可以指定两种颜色和尺寸变量，然后“花边”（Perlin）算法将自动产生一个大理石表面。4.1.1明暗处理器（材质）类型程序化明暗处理器和贴图在数字造型领域，“程序化”这个术语意味着产生渲染的方式是“自动化的”或“计算机生成的”。程序化的明暗处理器不受位图限制，而是由用户调整各种参数来设置的。在3dsMax中，很多明暗处理器已经被转换成贴图。而贴图可以用于各种类型，如“漫反射”、“凹凸”、“不透明度”等。“花边大理石”就是一个典型的程序化贴图，这里不用去创建大理石的位图，我们可以指定两种颜色和尺寸变量，然后“花边”（Perlin）算法将自动产生一个大理石表面。4.1.1明暗处理器（材质）类型程序化贴图和明暗处理器还有一个好处是不用指定贴图坐标。正因为不是位图定义材质的外表，因此不必告诉3dsMax如何去应用它。程序化贴图将知道如何在所跨越的表面平均分配，或在三维程序化贴图的情况下，如何在对象的体积内进行平均分配。象这样的程序化贴图还有很多，如“噪波”、“木材”、“凹痕”等。4.1.1明暗处理器（材质）类型贴图明暗处理器在3dsMax中，有两种缺省的渲染材质。它们是“标准”和“光线跟踪”材质。这两中材质并不是完全程序化的明暗处理器，而是贴图明暗处理器。它允许你使用数字图像（如位图）来表示表面的不同属性。我们使用这种明暗生成器的主要好处是，通常你可以准确的获得你所期望的图像。4.1.1明暗处理器（材质）类型贴图明暗处理器以木板为例，与程序化提供的表面效果相比，若你使用了木板纹理图像，将会得到你所期望的，恰到好处的木板渲染效果。贴图明暗处理器通常要求使用贴图坐标，但是要注意，只有在使用非程序化贴图时，如位图，才需要贴图坐标。程序化纹理和位图纹理的对比4.1.23dsMax的两种主要明暗处理器在3dsMax中设计场景时，几乎总要用到两种主要的材质类型：“标准”材质和“光线跟踪”材质。两种材质都具有把表面特征运用到相应的几何体上的能力。在某些情况下，两种材质几乎是一样的，但在很多情况下它们是有区别的。标准材质（StandardMaterial）“标准”材质是由若干部分组成的：明暗器基本参数、基本参数、扩展参数、超级采样、贴图、动力学属性、mentalray连接标准材质（StandardMaterial）明暗器基本参数这里主要提供的是明暗处理模式。看到左边的一个可下拉列表，在此3dsMax提供了8种不同的明暗处理模式：各项异性、Blinn、金属、多层、Oren-Nayar-Blinn、Phong、Strauss、半透明明暗器标准材质（StandardMaterial）各项异性此种模式适合与建立弧形表面的椭圆形高光，例如由凹凸的金属、头发、有纹理的玻璃等。其基本参数于Blinn和Phong相似，但高光区的参数却大有不同。而它的漫反射区的参数与Oren-Nayar-Blinn明暗模式基本相似。它最大的特点是可以使物体表面形成拉长的，椭圆形的高光点，同时其漫反射区的可控性非常好标准材质（StandardMaterial）Blinn、Phong在许多方面，这两种明暗处理模式是那样的相似，而且是3dsMax最基本的明暗处理模式。它们适合制作具有光滑表面的大多数物体，如木头、塑料、泥土、墙壁等。两者间真正的差别在其对镜面高光区的处理是不一样的标准材质（StandardMaterial）Blinn、Phong让我们做一个简单的试验，对相同的材质用不同的明暗模式。然后将两种材质的“光泽度”和“高光级别”设置为50。还看不出差别吗？请观察材质背面的镜面高光区。注意，使用了Phong材质的镜面高光区有多大？这就是它们的区别。对较小的“光泽度”设置值时这种差别更明显。那么为什么有时只用一个而不用另一个呢？一般来说，Phong所产生的渲染表面看上去更像塑料。而Blinn产生的表面具有较柔和的高光区标准材质（StandardMaterial）Blinn、Phong我们做个简单的试验，对相同材质用不同的明暗模式。然后将两种材质的“光泽度”和“高光级别”设置为50。请观察材质背面的镜面高光区。这就是它们的区别。对较小的“光泽度”设置值时这种差别更明显。一般来说，Phong所产生的渲染表面看上去更像塑料。而Blinn产生的表面具有较柔和的高光区注意：使用Blinn是使背光物体偶尔出现的高光区变得柔和的一种方法。在材质编辑器的“基本参数”栏中的“柔化”参数，对材质背光部分也有明显的影响。但对正对着摄影机的镜面高光区几乎没有影响。标准材质（StandardMaterial）多层此明暗模式与“各项异性”基本类似，不过它有两个分层的高光控制区，我们可以利用它得到更加复杂且丰富的高光变化。它非常适合制作高度光滑的表面，如流光异彩的汽车表面等。假如你在一家高档的家具店里，当你仔细的观察刷过多层清漆的木制家具时，你会发现透过具有强烈高光的表层里，木材本身也具有自身的高光。这种眩目的质感我们在调配相似的材质时一定不要忘记借助“多层”明暗模式来帮我们实现这种复杂的高光效果标准材质（StandardMaterial）Oren-Nayar-Blinn这个明暗模式其实是在Blinn模式的基础上改进而来的。它加入了很多高级的参数设置。如“漫反射级别”和“粗糙度”。我们可以利用它来制作诸如陶土制品、织物等的材质。另外，用它来制作皮肤的质感可能会给你带来意想不到的惊喜。因为它的漫反射区的控制力大大加强了。标准材质（StandardMaterial）金属“金属”明暗处理利用“漫反射颜色”特性（贴图或颜色）控制镜面高光区的颜色。当你为金属明暗材质增加“光泽度”值时，同时也增加了镜面高光区的强度。反过来，当你增加“高光级别”时，就会减弱漫反射颜色的强度。尽管使用“金属”明暗器可以使金属表面看上去比较好，但“光线跟踪”材质利用Blinn明暗处理能产生更好的金属效果标准材质（StandardMaterial）Strauss它有点象简化了的“金属”明暗处理模式。在所有的明暗处理模式中，它是参数最少的一个。更加适合快速地制作各类抛光表面的质感，同时可在光滑的表面加入类似金属高光的光泽。标准材质（StandardMaterial）半透明明暗器这是用来模拟“次表面散射”（Sub-Surface-Scattering即SSS），即所谓的半透明效果的明暗处理模式。一般来说，具有半透明质感的物体在我们周围比比皆是。假如你将一张牛皮纸对着光源的地方去看的话，这张纸就会有透光的感觉，这就是我们所说的半透明。用它来制作类似宝石、玉、皮肤、蜡烛等物体会得到非常真实的效果。标准材质（StandardMaterial）“基本参数”卷展栏此参数卷展栏可以说是材质的基本“内核”。在这里改变参数的设置将会在渲染时改变材质的基本外貌。而就该材质来讲，这些值的改变将影响全局。可以这样来理解，基本参数相当于全局控制，而贴图相当于精确控制。标准材质（StandardMaterial）颜色样本材质编辑器中，颜色样本表示由物体表面反射到眼睛（摄影机）的反射光的颜色。三种颜色样本：“环境光”：决定物体没有直接受光的部分所呈现的颜色。即，物体暗部的颜色。“漫反射”：亦即在绘画中所说的固有色。如果在这个颜色所提供的贴图通道加入纹理贴图的话，能够使物体表面产生各种纹理效果。“高光反射”：此值是来控制高光的颜色。一般情况，我们在调控高光的颜色时一定要考虑到灯光的冷暖，正常状态它们应该是统一的。标准材质（StandardMaterial）“高光级别”和“光泽度”标准材质中的“高光级别”和“光泽度”是在一起工作的。用它们来使物体的表面形成相应的镜面高光区。光泽度能够控制高光的范围而高光级别能够控制高光的强度。我们往往在它们提供的贴图通道中加入贴图，这样会使人觉得高光的形状非常丰富复杂。光泽度可以决定物体哪些部位是比较光滑的，而那些部位相对粗糙。在建立生物皮肤质感时非常有用。如，人脸的光泽度会随着部位的不同而相应的产生变化。一般嘴唇相对要比脸颊更有光泽，而鼻头等常分泌油脂的地方光泽也相对较高，强度也较大。标准材质（StandardMaterial）柔化柔化度参数，它可以使高光与中间色调的过渡变得比较柔和。当你建立数值较高的高光级别和数值较低的光泽度值时，由于光滑度不够，高光的面积会比较大且有较高的强度。这样，高光与中间色调就缺乏过渡，显得非常生硬。这时，你可以通过增加柔化参数值来得到既有足够的亮度又有过渡柔和的高光。标准材质（StandardMaterial）自发光在创建一种表示内部物体发光时，可以使用自发光选项。其实，自发光物体并不向外照射光线―――只不过是显得明亮些罢了。关于自发光，有一点需要说明，就是必须去掉材质的环境颜色部分，以使漫反射颜色部分与光源无关。一般灯光不影响漫反射颜色的强度，而且没有环境光颜色部分。在很多应用中，如氖光灯管，效果都是比较突出的。然而，如果你想模拟内部照明光源的效果，应该考虑使用“光线跟踪”材质。标准材质（StandardMaterial）不透明度它可使你对材质的蔽旋光性进行全方位控制。该值越低，对象越透明，相反该值越高，对象将越不透明。然而，观察了很多透明物体以后你会发现，它并不能模拟折射效果。为了得到这些效果，你需要使用“折射”贴图，或“光线跟踪”材质来替代“不透明度”。假如你制作一平板玻璃，但却没有一点折射的感觉，这样的效果当然不好，所以使用它要慎重。注意：如果你要用“折射”贴图来模拟折射的话，就不能把不透明度值降到100一下，因为这样会毁坏折射的效果。标准材质（StandardMaterial）下列是属于不同明暗生成模式所带的不同参数：漫反射强度：调节漫反射的光亮度。（属各项异性和多层明暗器专有）各向异性：在圆形和椭圆形之间，数值越高就越接近于椭圆形。（属各项异性）方向：可以改变高光部分的受光角度。（属各项异性专有）粗糙度：确定漫反射和环境的混合度。数值越高，环境所占比重越大。（属多层明暗器专有）标准材质（StandardMaterial）“扩展参数”卷展栏这个卷展栏中包含的内容可以让你更加精确的控制基本参数和贴图栏包含的许多参数设置标准材质（StandardMaterial）“扩展参数”卷展栏例如，为了产生看上去很亮的灯泡或从中心向外辐射光线的任何自发光光源，我们可以使用“高级透明衰减”中的“外”选项。利用“高级透明”组中的“过滤”、“相减”或“相加”类型能增加透明材质的真实感。如，对于几何意义上的灯泡和光束，“相加”的透明类型效果更好。而“相减”透明类型对于在较亮背景下的氖光灯管，效果很好。默认设置是“过滤”类型。标准材质（StandardMaterial）“扩展参数”卷展栏相对于反射规则，“过滤”类型是个例外。它所起的作用更像放在舞台灯光前面的所谓gel的彩色胶片。只有当对象几乎透明时，才能看到“过滤”颜色。对于大的透明值（几乎不透明）效果就不明显。人们通过几乎透明的表面所观察到的颜色就是过滤颜色。标准材质（StandardMaterial）“扩展参数”卷展栏“相加”可以使光线通过透明物质时色彩纯度逐渐升高，如透过舞台聚光灯打出的一束体光看，背景将变得更加明亮。这里更多使用的是加法（透光体加背景）。而“相减”却使光线在通过透明物质时色彩纯度逐渐降低。这就类似于从普通的透明体看背景了，如玻璃物体。这里更多的是使用减法。标准材质（StandardMaterial）“扩展参数”卷展栏“衰减”包含“内”和“外”两个选项。如果你制作的是玻璃瓶子这样透明质感的物体，由于中间的厚度显然不象边缘的厚度大，视觉上总是中间较透明，透明度逐渐向边缘递减。这时，用“内”表现将会达到需求的效果。相反，象烟雾、云、体光等透明物体，其透明度正好是边缘较高而逐渐向中心递减。这时，用“外”表现是比较明智的选择。这里提供了一个递减强度，既“数量”值。标准材质（StandardMaterial）“扩展参数”卷展栏“折射率”是高级透明设置中最后一个参数，它是来定义不同密度透明物的折射率数值。每一个透明对象的密度是不相同的，那么其光线透过物体所产生的折射率是不一样的（水、玻璃、塑料）。这个我们可以通过查看已测定好的不同物体折射率去定义。标准材质（StandardMaterial）“扩展参数”卷展栏“线框”是模拟展开的网格对象的一种方法，例如，丝网蓝，无线电发射塔等。当线框选项被勾选时，见图4-15，3dsMax用网格对象的可视边缘表示看不见的网线和面。所显示的网线边缘的粗细可在

栏来调整。它的粗细可以“象素”为单位，在这种情况下，网线的粗细与距离无关。网线也可按

“单位”尺寸设置，这样对象越近，网线显得越粗。标准材质（StandardMaterial）“扩展参数”卷展栏注意：通常应该复选线框旁边的双面选项，以便能看到开放的网格物体的背面。标准材质（StandardMaterial）“扩展参数”卷展栏“反射黯淡”组是用来降低反射亮度的调节区。一般情况，用“反射”贴图，最大的问题就是没有考虑光源。如果你曾试图在黑暗的情况下或在较暗的场景中渲染一个不锈钢对象，就会理解这个问题。实际上，采用反射贴图的材质看上去好像有一点发光。而反射黯淡正可纠正这个问题。根据经验，对每一个采用“反射”贴图的材质都打开反射黯淡是一个好想法。这既改善了场景的渲染质量，又能利用它在其他方面的优点。标准材质（StandardMaterial）“超级采样”卷展栏如果你不小心用了高反差“凹凸”贴图，基本灰度相差了几个象素，那么超级采样对你特别有利。如果出现这种情况，就会使渲染表面在崎岖不平的区域产生混乱，发生很大的畸变及锯齿。而超级采样在渲染时利用材质的再采样消除了这个问题，使精度提高了四倍。这意味着需要更长的渲染时间。另外对于光线跟踪材质和贴图来说尤其如此，因为它们本来采用的就是超级采样标准材质（StandardMaterial）“超级采样”卷展栏标准材质（StandardMaterial）“贴图”卷展栏在这个卷展栏包含了很多贴图通道来控制标准材质的参数。一些选项在基础层级上提供了材质的颜色信息，诸如环境光、漫反射、高光反射、过滤色、反射及折射等。另外一些，如高光级别和光泽度、自发光、不透明度及凹凸用贴图的强度来改变材质的表面特性。增加贴图能准确地控制材质表面地各个区域。需要注意的是，只要你在这些选项中用了位图，你的对象就要用UVW贴图坐标了。标准材质（StandardMaterial）“贴图”卷展栏“环境光颜色”：利用贴图来影响物体的暗部色彩。“漫反射颜色”：利用贴图来决定物体的纹理。“漫反射级别”：利用贴图颜色的黑白数值来决定漫反射的强度。“漫反射粗糙度”：利用贴图颜色黑白数值来控制物体对光线反射程度。“高光颜色”：利用贴图的色彩来控制高光区的色彩。“高光级别”：利用贴图的黑白数值来控制高光的强度。“光泽度”：利用贴图的黑白数值来控制高光形状、范围大小及光滑度。标准材质（StandardMaterial）“贴图”卷展栏“自发光”：利用贴图的颜色来控制物体表面的发光强度及色彩。“不透明度”：利用贴图的黑白数值来控制物体的透明度。“过滤色”：利用贴图的颜色来控制透明物质的色彩。“各项异性”：利用贴图来控制物体高光的宽窄及形状。“方向”：利用贴图来控制物体高光的旋转角度。“金属度”：利用贴图的黑白数值来控制物体表面的金属光泽程度。标准材质（StandardMaterial）“贴图”卷展栏“凹凸”：利用贴图的黑白数值来控制物体表面的凹凸程度。“反射”：利用贴图来模拟物体的反射。“折射”：利用贴图来模拟物体的折射。“置换”：利用贴图的黑白数值来使网格产生真正的凹凸变化。它不同于“凹凸”贴图，只是利用光影来模拟表面的凹凸效果而不会对网格本身的拓扑结构产生影响。“光线跟踪”材质“光线跟踪”材质使你能更好地控制渲染表面的外貌。这就是在前面“贴图明暗处理器”中所提到的第二种“可渲染”材质地形式。尽管“光线跟踪”和“标准”材质之间的界面相似，但它们的内部编码和功能很不相同。建议大家在使用“光线跟踪”材质之前首先要熟悉“标准”材质。一定要花一些时间熟悉界面及各种“贴图通道”的工作原理。在熟悉了“标准”材质再来看“光线跟踪”材质会很有利。“光线跟踪”材质基本参数其实，“光线跟踪”材质是“标准”材质的扩充或增强。“光线跟踪”材质“环境光”和“漫反射”在光线跟踪材质中，环境光和漫反射之间的关系是不同于标准材质的。在这里，“环境”并不是指材质的“黑边”，而是材质吸收环境光的总和。黑色表明材质是在吸收环境光，而白色则意味着反射所有的环境光（而且环境光颜色和漫射色相同）。改变环境光颜色的色调表明你将为环境光的反射光着色。“光线跟踪”材质反射反射已不再是一个可控参数和贴图，同时它也是一种颜色。增加反射颜色的亮度会增大物体对周围环境的反射量。当强度最大时，在材质上将看不到任何漫反射颜色特性。如果使用的颜色超过R0、G0、B0，这时就要用光线跟踪引擎，这样渲染的时间将会成倍增加。“光线跟踪”材质反射提示：如果你为场景中的所有物体都给予了光线跟踪材质，将会产生一种不必要的“光线跟踪场景”。同时会加大渲染的时间。建议大家在渲染时有选择地应用光线跟踪，以求得速度和质量的平衡。另外，如果你没有用光线跟踪材质的反射和折射，那么渲染的时间将会与标准材质渲染相同表面所用的时间接近。“光线跟踪”材质发光度这个可控项与标准材质中的“自发光”有所不同，其最大的特点是它并不依赖漫反射的颜色。我们完全可以利用发光度的颜色来为任何你想要的类似自发光的物质来着色。但是要注意，多数的物体在由内部发光时一般用的都是漫反射的颜色。“光线跟踪”材质透明度透明度的颜色值和反射的概念几乎是一样的。黑色意味着完全不透明，而白色则意味着完全透明。任何的透明性都涉及光线跟踪。但是，若你想要真实的折射值，那就一定要改变折射的系数，在基本参数卷展栏中的“折射率”域输入折射率可以做到这一点。“光线跟踪”材质透明度提示：这里和标准材质一样，如果是用折射贴图来模拟折射的话，不要把“透明度”值调整为白色以下。（标准材质是不透明度值不能降到100％一下）因为那样会破坏折射的效果。而折射贴图是一种错觉，实际透明物体是不折射场景的。不同的是，对于光线跟踪渲染引擎来说，为了计算折射材质必须是透光的。这就是模拟折射和计算折射的差别。“光线跟踪”材质“反射高光”组在光线跟踪材质里，镜面高光已被单独的放到一部分。虽然它的可控项跟标准材质差别不大，但一些细小的不同将会使渲染结果变得更加丰富。这里的许多微调参数超过了标准材质所设的约束。这就等于你可以拥有比标准材质更加光亮的表面。我们现在可以利用光线跟踪材质的“光泽度”来取代标准材质的“金属”明暗器来产生光亮的金属或玻璃效果。另外，“柔化”参数可以达到10，这样我们可以实现真正的高光散射，甚至散射到你看不到的点。“光线跟踪”材质环境现在，基本参数栏出现了一个新的贴图通道类型，而它并没有放在“贴图”卷展栏。除了使用场景作为反射环境外，我们还可以利用贴图来实现折射与反射。很重要的一点是，光线跟踪材质和光线跟踪贴图都是需要某种反射环境的。假如没有的话，例如你正在用一个“屏幕”贴图来当作背景，那么就需要虚构一个反射环境。一般情况下，我们可以使用与环境相同的贴图。“光线跟踪”材质“扩展参数”卷展栏在光线跟踪材质的扩展参数卷展栏中，几乎全部的可控项与标准材质的都不相同。熟悉了标准材质的你应该能够注意到，“高级透明”组和“降低反射亮度”组都被撤掉了。并不是我们不再需要它们了，而是我们拥有了全新的设置来达到我么的目的。在这个栏里我们拥有新的“特殊效果”和“高级透明”。特殊效果拥有三个新的颜色样本，而高级透明则有若干控制项来细调透明设置。“光线跟踪”材质附加光这个颜色样本为我们提供了在“环境色”区域增加亮度的可能性，这样便能产生接近模拟辐射的效果。“光线跟踪”材质附加光从渲染的结果看，墙壁的颜色变得亮了一些，但是墙上的红色似乎有点太多。这样，显得好像地毯的颜色染到了墙壁上。当然，你可以使用贴图（例如用渐变贴图来模拟底部的红色更重一些）来产生更加自然和真实的效果“光线跟踪”材质半透明这里跟标准材质的“半透明明暗处理模式”相似。它可以模拟光穿过半透明表面的透射性。假设有一个灯罩，当你开灯的时候，灯光从内部照亮了灯罩本身。而照亮的强度和灯光的强度、罩的厚度及灯罩距离灯的距离均有关系。我们利用这个“半透明”的特性完全可以复现这一效果。同样，点燃后的蜡烛体这样的半透明效果也同样可以利用这一特性来完成。为了能够精确的控制，我们要使用贴图来代替全局颜色。注意：需要注意的是，好的半透明效果并不需要使用明亮的颜色。太亮的颜色反而缺乏真实感。“光线跟踪”材质荧光如果你想创建冷的、紫外光效果，建议你使用“荧光”。一般我们在一些具有紫外光效果的物体上使用荧光的颜色和“荧光偏移”参数设置。要注意，创建紫外光效果，其亮度值要低一些。高级透明设置组在这一部分，能够更加精确的控制透明材质。那么“颜色”和“雾”的工作情况是：“开始”值是光线离开表面的起始距离，“结束”距离是为了取得完整的颜色和雾效果，光线必须穿越的距离。这就像设置了一个高温辐射点与其衰减距离。“开始”和“结束”之间的距离是，在光线影响的象素点被完全着色或成为不透明（经过雾）的之前，光线必须穿过的距离（按照3dsMax单位）。例如，我们可以把它用于一块厚的玻璃。“光线跟踪器控制”栏这里允许你使用几乎所有光线跟踪贴图类型的各种功能。遗漏的主要特征是衰减量控制。你可以控制衰减，但不能象在光线跟踪贴图那样直接控制。若想在这一层次来控制那就必须使用折射或反射贴图了。

4.2

光线跟踪和反射、折射在现实世界中，光在物体表面的反射、折射、以及散射作用，使得不同的物体有了不同质感和光感，在3dsMax中也为我们提供了实现类似效果的工具，下面就具体的介绍一下光线跟踪和反射、折射。4.2.1光线跟踪自从光线跟踪的概念被引入了三维领域，计算机图形的渲染质量得到了大大的提升。所以，我们在学习材质渲染的时候有必要，也不得不先搞清它的概念及其工作原理。一般来说，光线跟踪是对光线从观察点或摄影机到光源的计算。反之，即从光源到观察点的计算就被称为反向光线跟踪。由于它在渲染过程中具有产生超现实的反射和折射能力，因此光线跟踪技术被广泛的应用于图形领域。4.2.1.1递归光线跟踪反向光线跟踪的方法尽力地模仿现实世界中光的物理性质。事实上，现实世界中有无数无限细的光线从各种光源向各个方向放射。数百万的光线投射到物体的表面，并与其发生碰撞并最终遇到摄影机而结束。这样，在屏幕上的每一个渲染象素都有几条光线来自一个或多个光源。重要的是，更多的光线所投射的方向并不是靠近摄影机的。那么，假如你想由光源跟踪这些光线到摄影机的话，计算的次数将是不可想象的。4.2.1.1递归光线跟踪但是，我们所关心的只有实际撞击屏幕的光线，所以3dsMax是从摄影机开始工作的，而且只分辩确定象素的光线。尤其是使用了递归光线跟踪这一流行的光线跟踪技术，亦即每一次一条光线和物体的几个表面碰撞或相交，产生一条新光线，这每一次的碰撞和相交叫一个递归。在3dsMax中，设定光线递归（RayDepth）变量，就能控制递归的次数。默认值的最大递归次数是9。不过，一般情况我们并不需要这么多次的递归就能达到我们要求的效果。4.2.1.1递归光线跟踪这里有一种快速方法来检验光线递归参数设置是否足够高。如果一条光线达到了最大深度也无法到达光源，光线跟踪引擎将按照最大递归（3dsMaximunDepth）右侧的设定值来决定光线的颜色。在“最大深度时使用的颜色”选项中，我们可以选择渲染背景色或指定的某种颜色。事实上，只有在测试光线递归参数设置是否太低时才需要使用这一特性。由于3dsMax的光线跟踪引擎是自适应的，所以递归的最小值是无须指定的。它能够自动地发现每个象素需要的反射光线的最低数量。告诉你，其实大多数表面只需要一条或两条就行。4.2.1.1递归光线跟踪注意：我们可以控制光线来回反射的次数到一个很低的值。不过，为得到一个合适的速度并不需要这样来做，因为光线跟踪引擎能够自动确定来回反射的最小值。控制追踪的全局设置放在渲染面板的“光线跟踪器”标签下。光线跟踪要依靠灯光才能正常工作。记住，它的跟踪范围是从摄影机或视点到光源。所以，灯光的布局及位置直接关系到光线跟踪的渲染效果是否更加漂亮。但是，3dsMax的光线跟踪不能跟踪穿过透明表面的光线颜色。不过这一切已得到了很好的解决，那就是Mentalray引擎的整合。4.2.1.2扫描线渲染和光线跟踪渲染在扫描线渲染引擎中，实际渲染处理之前，渲染器要准备好整个场景。计算所有的光源、阴影、反射面及纹理。渲染所准备的时间是非常短暂的，渲染过程本身更是非常迅速。在渲染过程中，扫描线渲染器对图像逐行地进行处理。这个过程就像扫描仪扫描图像一样，因此得名扫描线渲染器。但是光线跟踪渲染得工作却是不同的。在渲染处理之前，根据所用的工具，一般光线跟踪引擎要做一些预处理工作。但其主要差别是当渲染到含有反射和折射的象素点时，要单独计算反射和折射等项目。若是整个场景都做光线跟踪的话，这要花费特别多的时间。4.2.1.2扫描线渲染和光线跟踪渲染3dsMax光线跟踪使用了所谓的“混合光线跟踪器”（Hybridraytracer），同时把它嵌入了扫描线渲染器中。也就是只有在应用了光线跟踪贴图或光线跟踪材质的场景表面，才做光线跟踪处理，从而极大地加快了渲染速度。在3dsMax中，光线跟踪引擎和扫描线渲染引擎是一起协同工作的，因此在初期的场景处理时间比渲染时间本身还要长些。首先，扫描线渲染器必须要为渲染准备场景，加载贴图，并计算其余场景的特性。然后，光线跟踪渲染器用所谓的场景分离完成自己的那份工作，最后再进行渲染。4.2.1.3

体元树当光线跟踪器处理渲染之前的场景时，它把场景分解成的小立方块区域叫体元（voxels）。如果每条光线都测试一下所对着的每个面，那么处理时间就太长了。所以，光线跟踪器把场景分解成较小的区域即体元。一般来说，体元由一个包装的对象开始——这就特别象一个捆绑的盒子。然后，根据对象上细节的部位，体元被进一步分成独立的小块4.2.1.3

体元树用对象和面分解场景的系统有助于光线跟踪器分离活动光线的传播区域。依次消除那些为寻找非光线传播区域所做的无用测试。这样就能很容易地说光线穿过某城市而照射到某街道上，不说它穿过世界的某个地方。原本对光线的跟踪是一件令人头痛的事，但体元树有助于解决这一问题。大多光线跟踪器都使用所谓的八叉树。即该树被分解了八次。虽然这样做是针对某些场景的，但往往导致体元变化特别大。若是在一大体元内有一个小物体，为了搞清楚处在体元内对象的位置，光线跟踪器将做很多的测试。在3dsMax中，体元是自适应的，这样用设置界限的方法，我们就可以决定体元树的分解程度（这特别象曾探讨过的光线递归控制）。4.2.2“反射”和“折射”谈到了光线跟踪技术，我们不得不来谈一下反射和折射。我们都知道，光线跟踪使真实感达到了一个较高的水准，但这种真实感是以实现时的速度和直线上升的时间为代价的。我们还知道，现实生活中的任何物体，不管其什么样的特性，都具有或多或少的反射。而透明物体又多少具有折射的属性。下面我们来分析一下到底什么是反射和折射。4.2.2“反射”和“折射”光线和照明无论是现实生活中，还是计算机世界中，如果你想看到东西就需要光的存在。光通过光线——发自光源的、无限细微的轨迹进行传播。光线冲着一个定位不变的方向传播，除非遇到了另外一种物质或大气条件。例如，光进入了一个室外的游泳池，随着光线进入水中，它们就改变了其方向和组合，同时改变了光落在池底的方式，这通常叫做散焦。3dsMax虽然能够基于透明表面折射率而改变光线方向，但它并没有办法实现散焦特性。不过，由于著名的渲染引擎mentalray的加盟，这个问题已有很好的解决方案。4.2.2“反射”和“折射”反射和反射表面除了碰上纯黑的表面外，光总是要被折射，从而以某种方式返回到人的眼睛。反射表面按下面两种方式进行反射：“反射颜色”：

除了粗糙不平的黑色表面之外，任何表面都以某种方式把光反射回人的眼睛。而眼睛所感知的颜色是那些没有被物体表面吸收的光谱的颜色。“环境反射”：

表面对环境的反射，取决于该表面的性质——通常非常光滑。记住，全反射的表面是黑色的。除了这些以外，在反射中总有某种混合的漫射颜色。4.2.2“反射”和“折射”透明性和折射表面当你能看透一个物体的表面，并允许光穿过时，我们就称其为透明的。生活中最常见的大概就是玻璃了。在你观察玻璃时，能够通过它而看到外面。在3dsMax中，就等于是标准材质的“不透明度”参数设置为0时的状态，或者在光线跟踪材质中“透明度”参数设置为纯白。当光线进入透明的表面时，由于光线发出点和入射点之间密度不同，其路线就有可能改变。另外，光线照射的角度也能改变它进入表面后的路线4.2.2“反射”和“折射”透明性和折射表面折射率是当光线进入表面时，介质改变光的路线的能力。该数值实际上是一个系数，通常玻璃的折射率是1.5，而水却是1.33。下面我们列出了部分物质的折射率数据。材质折射率真空1.0空气1.0003水1.333玻璃1.5到

1.7钻石2.419二氧化碳,液体1.200冰1.309丙酮1.360普通酒精1.360糖水

30%1.380酒精1.329荧石1.4344.3材质类型1. 混合材质混合材质可以把两种不同的材质类型，利用百分比参数来将它们溶合成一个材质。这样来使最终的材质看上去更加丰富复杂。同时，它还能够通过“遮罩”来更加精细的控制两种材质的溶合状态4.3材质类型1. 混合材质在3dsMax中，我们会经常使用到这样的材质，因为它可以让我们非常方便的得到自然真实的表面效果。例如某些金属上面的锈迹、木桌的划痕、物体之间摩擦的斑痕等。4.3材质类型2. 合成材质这种材质同样是将不同的几种材质合成为一个材质，以达到复杂的渲染效果。但它跟溶合材质是不一样的。它可以把10种材质混合起来，而每一种材质间的混合是通过从上到下的顺序，按不同的透明属性来叠加的。这里没有为大家提供“遮罩”通道，所以我们不能利用贴图来控制它们的混合，而是要通过每一个材质右边的透明百分比来控制4.3材质类型2. 合成材质另外，在“合成类型”（CompositeType）组中，每一个材质都拥有三个透明混合模式。A＝相加模式（AdditiveOpacity），即计算当前材质与下一材质的透明度是加法。S＝相减模式（SubtractiveOpacity），即计算当前材质与下一材质的透明度是减法。M＝混合模式（Mix），即根据透明百分比平均计算混合度。下图既是利用合成类型材质完成的老树与3dsMax标识4.3材质类型3. 双面材质（DoubleSided）此种材质允许我们为一个物体的正反两面分别标记不同的材质4.3材质类型3. 双面材质（DoubleSided）但是需要大家注意的是，双面材质只能运用于某物体表面的正反法线的两个面。如果是一个有厚度的表面，那么双面材质就会无效。例如，一个水杯，如果你想使杯子的外壁是一种材质，而杯子的内壁是另外一种材质，那么你需分别选择内外壁的表面用多维/子对象材质来完成，而不是双面材质。为什么呢？实际上，有厚度的表面虽然看起来是分内外两面，其实我们所看到的都是法线正向的表面4.3材质类型3. 双面材质（DoubleSided）下图是为杯子加入了双面材质的效果。注意，左边的杯子是没有加入双面材质，从中我们可以看出，杯子内表面是看不到的，而是直接看到了背景。3dsMax默认，背向法线的表面是不可见的4.3材质类型4. 卡通材质（Ink`nPaint）这是3dsMax为我们提供的非真实渲染的一种有力工具。我们可以用它实现三维染两维的画面效果4.3材质类型4. 卡通材质（Ink`nPaint）使用此材质后，出现了具有卡通效果的画面。三维创建的模型出现了卡通线条和变化丰富的明暗色阶。下面是它所具有的可调节参数4.3材质类型5. “无光/投影”材质（Matte/Shadow）此种材质类型在其他材质类型中是一个较为特殊的材质。它最重要的特点是，其他材质是可以被渲染的，而“无光/投影”材质所起的作用不是作为一种材质来渲染，而是用来覆盖它所赋予的表面的。“无光/投影”材质类型没有材质和贴图分支，我们常常利用它的特殊效果作为后期处理的基本工具4.3材质类型6. “变形器”材质（Morpher）这种材质类型是与“变形修改器”共同来使用的。尤其是用在制作表情动画时，例如一个人在害羞时、愤怒时、高兴时、悲伤时的各种不同的表情所带来的肤色变化。它提供了100个材质通道，可以让我们做出丰富的、复杂的表面材质变化。4.3材质类型7. “多维/子对象”材质（Multi/Sub-Object）在这里，我么可以利用“多维/子对象”材质为一个物体的不同组成部分标记不同的材质。次物体，即组成一个物体的不同级别，如点、边、面、元素等。比如一双布鞋。4.3材质类型7. “多维/子对象”材质（Multi/Sub-Object）默认状态下，“多维/子对象”材质为我们提供了10个材质通道。当然我们还可以设置更多的（只要需要）材质通道4.3材质类型8. “光线跟踪”材质（Raytrace）这个材质类型作为3dsMax中最重要的材质类型之一，我们已经做了深入的探讨。所以在这里我们就不再废笔墨。4.3材质类型9. “虫漆”材质（Shellac）这种材质能够通过叠加的方式将两种材质混合在一起。它非常适合制作漆制品，尤其是重漆品，它拥有多层高光层级的混合效果，如汽车和设计创意物体的光滑表面。4.3材质类型9. “虫漆”材质（Shellac）这种材质能够通过叠加的方式将两种材质混合在一起。它非常适合制作漆制品，尤其是重漆品，它拥有多层高光层级的混合效果，如汽车和设计创意物体的光滑表面。4.3材质类型9. “虫漆”材质（Shellac）下图是“虫漆”（Shellac）材质的参数面板4.3材质类型11. “顶/底”材质（Top/Bottom）这种材质可以为物体的顶部和底部分别赋予不同的材质。那么，物体的顶部和底部的区分主要是靠空间坐标系Z坐标的方向来决定。4.4贴图类型及贴图坐标在3dsMax的每一个贴图通道中点击，即可打开材质/贴图浏览器。4.4贴图类型及贴图坐标在材质/贴图浏览器中，我们可以看到3dsMax所有的贴图类型。当然这是默认的状况，在浏览器的左下角“全部”是处于选择状态。那么我们还可以看到，有5种类别可以供我们选择如果你选择任何一类型，在右边的浏览窗中都显示属于此类别的贴图。虽说有5种类别可选，但其实真正的区别只有两种，即位图和程序化贴图。4.4贴图类型及贴图坐标位图（Bitmap）：其实就是由在垂直和水平方向的点阵象素组合成的图像。象素越多，图像就越大，当然图像精度也就高。一般使用贴图的大小都是根据所制作的作品要求（输出的尺寸大小）来确定。一般情况下，使用的位图至少应在1000×1000象素以上。这样的位图大小基本能够应付大部分的制作要求（个别的特写除外）。由于位图尺寸太小，在动画中距离摄影机较近的物体表面常常会出现块状的象素。这种现象被称为象素化。4.4贴图类型及贴图坐标程序化贴图：程序化贴图是利用数学公式运算的方法形成的，它不会受到放大（特写）渲染的影响。相反，越是放大，越会出现丰富的细节。值得一提的是，程序化贴图对于创建有机表面是很有效的。为什么呢？就其本质而言，在效果上是随机的。这就意味着你能设计一个完美的、复杂的、有机的表面，而不会有哪怕是很少的重复图案。此外，程序贴图不需要贴图坐标就能很均匀地分布它本身，所以你不必担心平铺在对象的贴图。4.4贴图类型及贴图坐标然而，使用程序化贴图会是你失去一些像在使用位图材质时那样的控制。因为没有贴图坐标，所以你无法指明希望“烟”（Smoke）贴图中的一团烟出现在那个精确的位置上。而且，制作程序贴图动画也是一个挑战。例如，如果你想让“水”（Water）贴图中的水在某一时刻起波浪的话，唯一的办法就是反复试验直到成功。水的移动是由其相位和偏移量控制的，而不是由一些用户指定的涌浪时间决定的。尽管这些限制似乎太难了，以至于无法使用，事实上，由于这些限制微乎其微，很多人甚至都不考虑他们。只是在你想要明显地控制地时候，才会注意这些限制。4.4.12D贴图2D贴图是二维图像，它们通常贴图到几何对象的表面，或用作环境贴图来为场景创建背景。最简单的2D贴图是位图；其他种类的2D贴图按程序生成。1. 位图（Bitmap）实质上，“位图”允许你按照所支持的几种图像文件类型之一把图像作为材质的颜色或渲染特性来使用。图像可以来自对真实物体的扫描图像，或者来自3dsMax或其他程序的动画图像。下图是位图参数的内容，见图4-49。1. 位图（Bitmap）和其他许多贴图一样，可以动画位图的“偏移”（Offset）、“平铺”（Tiling）和“角度”（Angle）值。在很多情况下，动画位图的偏移，特别是对于印花样，比动画过程贴图更为实用。注意，使用位图贴图类型很好的一点就是可以使用诸如AVI或连续的序列帧形式的动画文件。这意味着既可以使用计算机生成的动画，也可以使用高分辨率捕捉的视频图像作为材质的纹理。下面是3dsMax所支持的位图文件格式：AVI、BMP、CIN(KodakCineon)、DDS、、FLC、GIF、IFL、MOV(QuickTimeMovies)、JPEG、PNG、PSD、RGB(SGIformat)、RLA、RPF、TGA(Targa)、TIFF、YUV。2. “方格”贴图（CheckerMap）这是一个典型地程序化贴图，能够建立拥有两中色彩的方格形二维贴图3. “Combustion”贴图此贴图完全是和Autodesk公司MED的重量级合成软件Combustion互通的贴图类型。能够完成于Image、Sequence相关的所有编辑工作。仅仅使用这种功能便可解决贴图动画、绘制、图像、编辑、效果等所有操作。在使用Combustion软件绘制位图时，其绘制的材质在材质编辑器中会自动更新。不过，必须在系统中安装了Combustion软件时此程序贴图才生效。4. “渐变”贴图（Gradient）这是用来产生渐变效果的程序化二维贴图4. “渐变”贴图（Gradient）在“渐变参数”卷展栏中，有三种颜色标本可以设置。每一个颜色后面都有一个贴图通道，能够用贴图来替代颜色。“颜色2位置”是用来控制渐变色之间的中心位置。这个范围是从0到1。当值为0时，2号颜色替代了3号颜色。而值为1时，2号颜色又替代了1号颜色。默认值为0.5。“渐变类型”包括了两种：“线性”和“径向”。线性是在垂直方向上作颜色的渐变。而径向是从中心向周围渐变。“噪波”组提供了躁动的数值及尺寸。噪波的类型包含了三种：“规则”、“分形”、“湍流”。（关于噪波，我们将在稍后的噪波程序贴图中重点论述）下图是运用了渐变贴图和噪波贴图的前后对比5. “渐变坡度”（GradientRamp）渐变坡度”是与“渐变”贴图相似的2D贴图。它从一种颜色到另一种进行着色。在这个贴图中，可以为渐变指定任何数量的颜色或贴图。它有许多用于高度自定义渐变的控件。几乎任何“渐变坡度”参数都可以设置动画。而与“渐变”贴图不同的是它可以进行更细节的色彩划分5. “渐变坡度”（GradientRamp）在“渐变坡度”贴图当中，它给我们提供了12种渐变类型。而“源贴图”则是通过贴图来影响渐变效果的。5. “渐变坡度”（GradientRamp）此外，如果你想调节渐变的不同颜色，可以在色彩样本栏中用右键点击小的色标。这时会弹出“编辑属性”窗。在此我们可以调节并自定义各个色标的颜色及其渐变效果。还有就是可以在“源贴图”通道中加入贴图来替换当前的颜色，同时还可以移动此色标的位置。6. “漩涡”（Swirl）贴图这也是一个二维程序贴图，通过此贴图可以模拟漩涡的效果。同时调节其参数我们还可以制作大理石、木纹等自然纹理。6. “漩涡”（Swirl）贴图下面我们来看看它所带的相关参数：基本：这是漩涡的原始色，通过改变它的颜色可以改变漩涡的本色。当然也可以通过点击右边的None贴图信道来利用贴图替代原有的基本色。漩涡：通过调整此颜色来与“基本”色共同产生漩涡的效果。颜色对比度：调控以上两种颜色的对比度。当值为0的时候，两种颜色的交界处显得非常模糊，这样漩涡的效果也变得模糊。反之亦然。漩涡强度：调控漩涡的强度，当此值较高时会形成强烈的颜色对比变化，同时漩涡的起伏变化也变得强烈。当值为0时，漩涡效果将消失。默认值为2，可调节在-10到10之间。6. “漩涡”（Swirl）贴图下面我们来看看它所带的相关参数：漩涡量：调控漩涡颜色量的多少，此值较高时“基本”的颜色比例将减少，而“漩涡”的颜色量将增加。反之亦然。默认值为1，调控范围在0到3之间。漩涡外观这里包含有两个可控参数，主要是来调控漩涡的外观。扭曲：字面的意思为扭曲，改变其值将会影响漩涡的螺旋形状。当此值较大时，螺旋的形状将变得强烈。当此值为负值时，螺旋的方向将变为逆时针旋转。若为0时，将不会产生任何螺旋状。6. “漩涡”（Swirl）贴图下面我们来看看它所带的相关参数：恒定细节：控制漩涡的细节级别，当此值较大时，漩涡的细节将变得丰富清晰起来。若值为0时，将不会产生任何细节。漩涡位置：包含两个可控参数，主要来控制漩涡的位置。其中“中心位置”是来调控漩涡的中心，“锁”可以锁定X、Y两个轴来调节，也可以单独调节各轴向的位置。配置：在此可以对漩涡的形状做随机的改变，只要调节“随机种子”数的值即可。“漩涡”贴图生成的效果4.4.2 3D贴图3D贴图是根据程序以三维方式生成的图案。例如，“木材”拥有通过指定几何体生成的纹理。如果将指定纹理的木材对象切除一部分，那么切除部分的纹理与对象其他部分的纹理相一致。1. 噪波（Noise）噪波是三维形式的湍流图案。与2D形式的棋盘一样，其基于两种颜色，每一种颜色都可以设置贴图。噪波可能是3dsMax材质库中最常用的，并且有时使用过多的贴图。利用“噪波”贴图模拟的湖面1. 噪波（Noise）利用“噪波”贴图模拟的海底1. 噪波（Noise）“噪波”有几个参数允许你控制其产生的效果。其中有些术语有点儿陌生，但你可以在本节中得到更多的有关各种参数设置是怎样在制作过程中起作用的“实际”概念。1. 噪波（Noise）首先我们看到的是三种噪波的类型：“规则”、“分形”、“湍流”。在你弄这三个名词前，有一个很容易的方法可以记住哪种类型的噪波最适合哪种场合。注意，理解“噪波”如何影响材质的最简单方法就是把它们用作“凹凸”贴图。牢记这一点，你将会这样看待这三种噪波类型：1. 噪波（Noise）规则产生一种山峦起伏的形状分形看起来更像一个山脉湍流产生的表面更像一个月球的外表图中显示了“噪波”的三种类型作用在同一种材质所产生的效果。它们是规则（左）、分形（中）、湍流（右）1. 噪波（Noise）一旦选定了将要使用的随机化的类型，那么就要改变一些其他的参数设置。通常要调整的参数设置的是“大小”。“大小”根据3dsMax-世界单位控制着噪波效果的整体尺寸。这同时告诉我们，对象的尺寸并不重要。1. 噪波（Noise）“噪波阈值”中的“高”和“低”允许我们利用在“颜色＃1”和“颜色＃2”（面板底部）之间的倾斜来控制两种颜色中哪一种更为突出。尤其是使用白色和黑色时，倾斜是最容易的。为了从黑色到白色能够平滑的过渡，一般都需要有灰度的渐变。这个渐变等同于“高”和“低”值之间的差值。较长的渐变意味着存在较多的渐变颜色；较短的渐变意味着渐变的颜色较少。“噪波阈值”不仅允许你控制渐变的大小，而且还允许你控制它偏重于哪种颜色。这表明，通过降低“高”阈值，你不仅缩短了渐变的长度，还减少了它倾向于“低”阈值颜色（因为它保持为0）的程度。当你改变阈值时，从根本上说你只是告诉“噪波”，你想要少用这种颜色而多用另一种颜色。1. 噪波（Noise）“交换”按钮使得我们能很容易地相互转换“颜色＃1”和“颜色＃2”的颜色。另外，我们还可以改变噪波的“相位”值，“相位”值控制着“颜色＃1”和“颜色＃2”在贴图中的位置变化。利用动态相位，可以使“噪波”贴图在材质上看起来产生波浪形运动。注意，也可以用贴图来代替“颜色＃1”或“颜色＃2”。这就告诉我们可以使用贴图的多种颜色，而不是单一颜色。在噪波中使用贴图对于象皮肤上的雀斑或类似的纹理是很有效的。2. 细胞（Cellular）细胞贴图是一种程序贴图，生成用于各种视觉效果的细胞图案，包括马赛克瓷砖、鹅卵石表面甚至海洋表面。“细胞”贴图是通过产生一种小的、细胞状的图案起作用的，而不是随机地混合两种颜色以产生某种效果。图案的分布完全是过程性的，因而它也是随机的。所以，细胞贴图很适合创建有机表面。用作漫反射贴图时，它能够创建完美的皮肤状纹理。而用作凹凸贴图时，它又很适合创建鳞状表面。下图即为用细胞贴图创建的物体表面2. 细胞（Cellular）“细胞”贴图生成的物体表面2. 细胞（Cellular）细胞界面与噪波的界面没有一点相似的地方。但是，在应用细胞贴图时跟噪波贴图是一样的，它并不依赖于各种技术术语，而主要是通过直观的参考物来进行的。当然，某些术语会跟噪波中是一样的。下面是“细胞”贴图的界面。2. 细胞（Cellular）界面中的三种颜色允许你控制细胞的颜色以及各细胞之间的颜色，被称为“分界颜色”。对于大多数的凹凸贴图来说，默认的颜色效果就不错，不过一旦你需要将细胞用作漫反射贴图时，更有可能需要改变颜色或增加颜色贴图（如位图）。2. 细胞（Cellular）“细胞特性”用于改变细胞的整体形状、大小以及细胞之间空隙的多少。左为“圆形”、右为“碎片”2. 细胞（Cellular）“圆形”适合于鳞状的凹凸不平的表面，而“碎片”适合于干裂的表面，诸如干枯的河床。通过增加或减少“扩散”值，我们可以增加或减小各个细胞之间的空隙。细胞本身没有颜色的变化。“分形”复选框允许你在细胞和细胞间隔中引入类似噪波的图案。这样，就能产生一种遍布斑点的图案，我们可以使用它在一个平面散布一些东西，比如皮肤上的皮疹。2. 细胞（Cellular）技巧：细胞有一个缺点，那就是渲染速度相对较慢。记住，渲染一个使用细胞贴图的材质所花的时间通常是同一材质采用位图时渲染时间的四倍。正因为这个原因，你应该考虑使用材质编辑器的“渲染贴图”功能。用此方式，你能够将细胞贴图渲染成位图，并使用对应于细胞贴图的位图。由于3dsMax在渲染期间无须做任何基础运算，所以你的渲染速度会显著提高。要了解有关渲染贴图”命令的更多信息，建议大家去参考3dsMax的帮助文件。3. 凹痕（Dent）当把此贴图用作凹凸贴图时，这将会在你的材质表面产生真实的凹痕的表面。这个程序贴图没有复杂的参数设置。“大小”控制凹痕贴图的大小，即凹痕的大小。减少尺寸将会使凹痕的外观平坦清晰，增大尺寸将会使凹痕的表面产生明显的凹槽和沟壑。“强度”是颜色＃1和颜色＃2之间的强度，降低此值将会简化凹痕表面的纹理。当此值为0时，将没有任何凹痕的效果。“迭代次数”控制着凹痕的数量。增加此值，凹痕将变得更加复杂随机。但数值越大，渲染时间也就越长。3. 凹痕（Dent）当凹痕贴图只是用作凹凸贴图时，它没有多大的意义。试着将之于“自发光”贴图通道，甚至“光泽度”通道一起使用，而不是只把它限于“凹凸”贴图通道。凹痕作为“遮罩”贴图的一个组成部分，在创建有污点的纹理效果时也同样有效。若想让凹痕看上去效果更好，你需要增加它的尺寸。默认值200产生的凹痕图案太小了，看上去几乎象平铺凹痕。如果将它的尺寸增加到500左右，你会觉得效果要好的多。4. 衰减（Falloff）“衰减”贴图基于几何体曲面上面法线的角度衰减来生成从白到黑的值。用于指定角度衰减的方向会随着所选的方法而改变。然而，根据默认设置，贴图会在法线从当前视图指向外部的面上生成白色，而在法线与当前视图相平行的面上生成黑色。4. 衰减（Falloff）前:侧：它指的是垂直正交或平行的衰减，即“垂直/平行”模式。它的名字随着衰减类型的改变而改变。在它的下面包含有两个颜色设置（每个颜色右边都有一个贴图通道可用）。一般情况下，左边的名字指的是上边的这个颜色设置，而右边的名字指的是下边的那个颜色设置，见图4-68。4. 衰减（Falloff）衰减类型：这里给我们提供了五种衰减类型。它们分别是：垂直/平行：垂直正交或平行的衰减类型。即在垂直于衰减方向和平行于衰减方向的面法线之间设置角度衰减范围。在90度角的情况下，衰减范围立基于表面法线方向。此类型为默认衰减类型。朝向/背离：朝向和远离。即在平行于衰减方向和远离衰减方向的面法线之间设置角度衰减范围。衰减范围是基于面法线方向的180度范围内。4. 衰减（Falloff）Fresnel：菲涅耳类型。即它主要用于计算折射率或者反射率。这种现象在生活中经常遇到，假如你站在一块玻璃前面，当你正对着玻璃时，你看到玻璃上面的反光并不强烈，而是穿过玻璃看到后面的景物。但是随着你观察的角度变化，当你越是侧着（从侧面）去观看玻璃的话，你会发现玻璃的反光越来越强烈。这就是“菲涅耳”现象。此种类型更适合于表现具有明亮高光的玻璃器皿。4. 衰减（Falloff）阴影/灯光：基于物体受光量的多少来调节两个次纹理间的衰减。距离混合：根据距离的远近值来控制两个次纹理之间的衰减。包括在大的地形物体上减少锯齿，以及控制非照片真实环境下的明暗阴影。衰减方向：这里提供了五个选项：查看方向（摄影机Z轴）：设置相对于摄影机或场景的衰减方向。改变物体的方向不会影响衰减贴图。摄影机X/Y-轴：类似于摄影机视图的Z轴。如果是在朝向/背离的类型下设置为摄影机视图的X轴的话，衰减将会在左右方向上进行。4. 衰减（Falloff）对象：如果选择一个对象，那么这个对象的方向将会决定衰减的方向。局部X/Y/Z-轴：以某指定物体的自用轴方向作为衰减方向。那么，改变物体的方向将会同时改变衰减的方向。世界X/Y/Z-轴：以世界坐标系统的某一轴向来设置衰减的方向。那么，改变物体的方向将不会影响衰减贴图。模式特定参数：指定参数模式。这里特指你在选择了不同的衰减类型时，会相对应的出现该类型的调节参数。4. 衰减（Falloff）对象：此项只有在选定物体衰减类型时才被激活。从场景中选择物体，其名字便会出现在相应的名字按钮上。Fresnel参数：只有使用Fresnel衰减类型时，此参数组才被激活。覆盖材质IOR：可以通过材质来改变折射率设置。折射率：在这里可以设置一个新的折射率。距离混合参数：只有将衰减类型改为距离混合时才被激活。近端距离：设置溶合效果开始的距离。远端距离：设置溶合效果结束的距离。外推：允许效果延续到“近”和“远”设置之外。4. 衰减（Falloff）混合曲线：混合曲线调整，此曲线适合于任何衰减类型。相对于默认状态的衰减来看，通过混合曲线的调整将会产生更加丰富的细节。这一点，我们可以通过曲线调节窗下方的灰度渐变条来看到4. 衰减（Falloff）下图是在自发光和不透明度通道使用了“衰减”贴图后的效果5. 大理石（Marble）大理石贴图针对彩色背景生成带有彩色纹理的大理石曲面。将自动生成第三种颜色。此贴图能够自动产生大理石状的天然纹理。除此之外，3dsMax还为我们提供了另外一种制作大理石的贴图，你可以访问“花边大理石”（PerlinMarble）。5. 大理石（Marble）从图中我们看到，它所拥有的参数非常简单。大小—设置纹理之间的间距。

纹理宽度—设置纹理的宽度。

交换—切换两个颜色或贴图的位置。

颜色#1和颜色#2—显示颜色选择器。为纹理选择一种颜色（颜色1），并为背景选择另一种颜色（颜色2）。将通过所选的两种颜色生成第三种颜色。

贴图—选择要显示在纹理或背景颜色中的位图或程序贴图。6. 粒子年龄（ParticleAge）这个贴图类型是专用于粒子系统的，尤其是将“粒子年龄”贴图运用于漫反射贴图通道，它能够基于粒子的年龄来改变粒子的颜色。它所拥有的参数也比较简单6. 粒子年龄（ParticleAge）一般来说，粒子在开始发射期是一种颜色，到了指定的年龄段，它将变为另一种颜色，最后在它即将消亡的时候它将会变成第三种颜色。7. 粒子运动模糊（ParticleMblur）这个贴图也是专用于粒子系统的程序贴图。它是基于粒子运动的速度来改变其运动轨迹末端的透明度。一般情况，此贴图多用于“不透明度”贴图通道，但你也可将它用在“漫反射”通道以获得特殊的效果。下图是结合粒子年龄贴图所产生的效果7. 粒子运动模糊（ParticleMblur）在使用此贴图时，需要注意以下几个事项：1) 只有将“粒子运动模糊”贴图放置在“不透明度”通道才能得到最好的效果。而且，它必须被放置在标记给粒子的同一材质中。2) 所用的粒子系统必须支持“粒子运动模糊”贴图，在3dsMax中，支持运动模糊贴图的粒子有：“阵列”、“粒子云”、“超级喷射”、“喷射”。3) 在粒子系统的“旋转和碰撞”卷展栏中，必须打开“自旋轴控制”组内的“运动方向\运动模糊”选项。4) 粒子必须使用正确的类型。运动模糊可以工作在除“恒定”、“面”、“变形球粒子”以及“对象碎片”之外的所有粒子类型。当然，在标准粒子种类中，运动模糊不支持“三角形”和“六角形”粒子类型。5) 还有就是，一定不能给粒子分配“多维/子对象”材质。8. 花边大理石（PerlinMarble）这个贴图类型跟大理石贴图类型有些类似。但它是通过使用PerlinTurbulence（紊乱）的计算方式来产生大理石纹理。8. 花边大理石（PerlinMarble）它所具有的参数也相对简单，但其可控性相对较强。大小：它是用来设置大理石花纹的尺寸，改变它可以改变大理石的纹理比例。几别：设置紊乱运算法则被应用的次数。它所调节的范围是从1到10，如果这个值较高的话，大理石所产生的花纹将变得愈加复杂。颜色1和颜色2组：它们决定了大理石的两种主要颜色。颜色样本：点击它们将出现颜色选择器，从中可以改变颜色。贴图：贴图通道。可以通过增加贴图来丰富颜色的变化。饱和度：这里可以让我们控制颜色的饱和度。较低的数值将会使颜色变暗，较高的值会使颜色变亮。9. 行星（Planet）这同样是一个程序化贴图，使用次元分裂运算法则来进行计算以模拟行星的外貌。它提供了系列参数来控制陆地的比例，海洋的覆盖率等。一般情况下我们都是在“漫反射”贴图通道使用“行星”贴图，而不会在“凹凸”通道来使用。9. 行星（Planet）水颜色：这里包含了三个颜色样本用来指定行星表面的海洋颜色。“颜色#1”是调节水面中心的颜色。“颜色#2”包围着“颜色#1”,“颜色#3”环绕着“颜色#2”，并连接着大陆。陆地颜色：这里包含了五个颜色样本用来指定行星表面陆地区域的颜色。“颜色#4”是陆地的海岸线。“颜色#5”到“颜色#7”为逐渐向陆地过渡的阶段色。“颜色#8”为陆地中心颜色。混合水/陆地：如果开启此选项，海洋和陆地将会产生混合的效果。关闭时，海洋和陆地的边界就会变得明显清晰。大陆大小：用来设置陆地表面产生的不规则噪波外貌的尺寸。此参数越高，陆地的尺寸就越大。岛屿因子：用来设置岛屿或山脉产生的不规则噪波尺寸。当值为0时，地面平缓。当此值较高时，将会形成高低起伏，崎岖不平的地势。海洋%：设置行星表面海洋的覆盖率。随机种子：这是地形模式随机产生的紊乱数。调整它能够彻底改变整个地形的外貌。10. 烟雾（Smoke）烟雾是生成无序、基于分形的湍流图案的3D贴图。其主要设计用于设置动画的不透明贴图，以模拟一束光线中的烟雾效果或其他云状流动贴图效果。而烟雾贴图则常常会和大气效果共同使用，这样就能模拟出更逼真的云雾效果。10. 烟雾（Smoke）“烟雾”的界面也是非常简单的，只有几个可参数10. 烟雾（Smoke）大小：这个值用来改变烟雾的比例尺寸。迭代次数：应用的不规则函数的次数。随着该值的增加，烟雾内部的细节会变得愈加丰富，但渲染速度将会随之下降。相位：相位值。通过调节它的值我们可以变更烟雾内部的躁动值，同时可以把它的值记录成动画从而让烟雾滚动起来。指数：用来控制2号颜色值来表现烟雾的状态，可以使得烟雾变得更加清晰或纤细。增大它的值会使烟雾内部的图案变得更小，并呈蔓延状。“颜色#1”用来控制无烟雾区的颜色，而“颜色#2”用来控制烟雾的颜色。11. 斑点（Speckle）此贴图能够产生具有斑点表面的图案，常常被用在“漫反射”和“凹凸”贴图通道，以产生类似花岗岩或其他图案的表面。11. 斑点（Speckle）大小：调整斑点的尺寸。用它可以使斑点与相标记的几何体的尺寸匹配。颜色#1：斑点部位颜色。颜色#2：背景颜色。12. 泼溅（Splat）泼溅是一个3D贴图，它生成分形表面图案，该图案对于漫反射贴图创建类似于泼溅的图案非常有用。但它的效果不单单只是局限于泼溅的油漆，他还有很多其他的妙用，例如模拟软木塞的木屑效果，香烟的烟蒂效果。12. 泼溅（Splat）大小：这个功能控制泼溅点的大小尺寸。有些泼溅点可能小一些，但都不会大于大小值。迭代次数：控制刷子上颜色的多少。此值越大，看到的泼溅点就越多。但是，你看到的将是更微小的泼溅点。阈值：与其他贴图一样，阈值指明了“颜色#1”和“颜色#2”中那种颜色更为突出。当此值为0时，“颜色#1”是主要的，当此值为1时，就变成“颜色#2”是主要的了。颜色#1：此颜色值是用来控制并填充没有泼溅点的地方。也可以认为此颜色是油漆工没有挥动刷子前的墙的颜色。颜色#2：勿庸置疑，这个颜色是用来调控泼溅点的颜色的。13. 灰泥（Stucco）这是一种通过“凹凸”贴图通道来创建一种建筑墙体粉刷使用的灰泥表面效果的三维程序化贴图，通常我们会利用灰泥模仿墙壁表面的凹凸效果。13. 灰泥（Stucco）大小：调整缺口的尺寸。它可以用来匹配相应的几何体的大小。厚度：模糊两个颜色间的边界。当此值为0时，边界非常清晰。若此值越大，边界越模糊。当