1、第3章 室内材质的制作,教学提示：本章主要讲述材质的基本使用方法以及室内材质经典的制作方法。在室内效果图的制作中，材质的使用是一个相当重要的环节，它是体现对象质感的重要环节。在制作室内建筑效果图的过程中，经常要模拟多种材料的表面质感，比如玻璃、木头、塑料、金属、纺织品、人造制品等。在表现这些对象质地时都有比较程序化的方法。,教学目标：通过本章的学习，要求读者学会掌握一般材质的编辑方法和室内效果图制作时常用材质的制作方法。,3.1 材 质 概 念,到目前为止 ， 我们赋予造型体的材质只限于某种颜色 。但是实际上，真正的物体的表面往往还具有纹理和其他效果，如木纹 、大理石、雕刻等。为了使制作出来的
2、造型体的表面具有逼真的效果 ，就需要为材质赋予某种图像。在3ds max 6中，利用贴图材质可以生成更多的材质和图像效果，这样在制作造型体时就不必局限于单一的颜色材质了。所谓贴图(Maps)是指赋予材质的图像，它是将GIF 或TIF等位图以不同的方式贴到材质的表面，仿佛是直接给造型体贴上了一层图案 ，所以称之为贴图。已经被赋予一种或多种图像的材质就称作贴图材质(Mapped Material)。材质在被赋予贴图以后，其颜色、不透明度(透明度)、光滑度等属性都会发生相应的改变，从而使物体更具有真实感与表现力。,3.1.1 贴图坐标的作用,3.1.2 材质的着色方式,在给对象赋予贴图材质时，除了需
3、要设置基本的材质参数外 ，还需要指定贴图的放置位置、方法向及大小、比例等参数 。这就要用到贴图坐标(Mapping Coordinations)。3ds max 6提供了3种设定贴图坐标的方法：(1) Generate Mapping Coords(产生贴图坐标)：该命令适用于任何一个已创建的标准造型体。造型体生成以后 ，在 Modify 命令面板里的Parameters(参数)卷展栏的底部，有一个Generate Mapping Coords选择项，选择该选项，3ds max 6 将自动产生相应的贴图坐标。(2) UVW Map修改器： 对物体施加UVW Map修改器后，就可以调整和改变贴图
4、在U、V、W3个方向上的位置。(3)适用于非标准造型体的贴图坐标控制器：对于一些非标准的造型物体，可以使用特殊的贴图坐标控制器来设定映像坐标。,3.1.1 贴图坐标的作用,材质的表现通常会涉及到以下几种材质的基本因素 ，它们分别是材质的基本色、不完全透射光 、自发光 、反射贴图 、漫反射光、镜面高光以及环境光。这些因素共同作用到一个材质上，会反映出材质表面的质地 。在制作一个特定的材质的时候 ， 上面的几种属性不是同时存在的，而是同时有几种。这些属性作用到材质上的强度也是不同的。因此要准确地表现一种材质，就要细致地观察真实的物体，就要找到将自己的真实物体的感觉转换成材质的参数信息的方法。下面我
5、们就来学习一下不同属性对材质的影响效果和属性参数的调整方法。首先来学习一下材质的基本色和漫反射属性 。材质的基本色是素材的基础，它表示素材最基本的信息，当材质的表面反射出的主要是漫反射光时，材质表面的主要颜色就是材质的基本色。下面我们来给一个球体对象赋予一个基本色，来观察基本色对材质本身的影响。,3.1.2 材质的着色方式,(1) 启动3ds max。如果已经启动，单击File | Reset命令，重置3ds max 6的操作环境。(2) 在视图创建一个球体对象。(3) 在工具栏中单击 按钮，打开Material对话框，选择一个样本球，然后单击Blinn Basic Parameters卷展栏
6、中的Diffuse右侧的颜色样本，打开Color Selector对话框，将颜色设定为绿色，如图3.1所示。这就是材质的基本色。(4) 将这个材质指定给视图中的模型。(5) 单击工具栏中的 按钮，渲染透视图，如图3.2所示。,3.2 玻 璃 材 质,玻璃材质的应用非常广泛，在室内和室外建筑效果图的制作中，玻璃材质都会经常被用到。在效果图中，玻璃能够反射、可以透明、可以产生耀眼的玄光。但同时也增加了玻璃材质的制作难度。,3.2.1 镜面玻璃,3.2.2 透明玻璃,制作镜面玻璃，重点在于模拟光线的反射。在3ds max 6中，能够准确地表现光线反射的方法是使用光线追踪材质。此后，就可以应用3ds
7、max 6的光线追踪算法来渲染场景了。使用光线追踪的方法能够生成非常精确的图像，但是对于复杂的场景使用光线追踪也是非常消耗计算机可用资源的，计算速度也很慢。在这种情况下，使用Flat Mirror是最好的解决方法，既可以获得快速的渲染结果，也可以骗过眼睛。下面分别使用Flat Mirror贴图和Raytrace贴图两种不同的方法制作镜面玻璃，首先从Flat Mirror贴图开始。,3.2.1 镜面玻璃,1. 使用Flat Mirror贴图完成镜面材质Flat Mirror贴图的主要用途是模拟反射，它有自己的使用范围。它并不擅长模拟镜子般的镜面反射，而是主要用来模拟反射不是非常强的表面，比如光洁
8、的石材表面、光滑的塑料表面等。对于反射效果非常明显的玻璃和金属材质的表现，使用Flat Mirror贴图也不是很适合。(1) 运行3ds max 6，单击File | Open命令，在弹出的Open对话框中选择如图3.15所示的场景，因为我们要制作反射材质，所以没有场景就不能看出材质的效果。这是一个楼梯间的场景，在场景的顶部放置两盏泛光灯，强度为0.45。我们选取了利用光线追踪来产生阴影，阴影的颜色为灰色。两个光源均使用了光线的衰减。,(2) 使用Box工具在如图3.16所示的位置上建立一个长方体，它是镜面材质的载体。建立之后使用旋转工具将它旋转到和摄像机相关联的角度。(3) 打开材质编辑器，
9、激活一个样本球，再打开Maps卷展栏，单击Reflection选项右侧的None按钮，在Material/Maps Browser对话框中选择Flat Mirror选项，单击【打开】按钮。进入Flat Mirror Parameters卷展栏，如图3.17所示。选中Apply to Faces(应用到表面)复选框，将微调框中的数值设为3。在本例中长方体ID为6的表面是朝向摄像机的。将材质赋予模型，渲染视图得到图3.18所示的效果。,使用Flat Mirror贴图制作的镜面玻璃效果显得差强人意，镜面的亮度不足，但是反射模拟效果还是不错的。在室外的建筑效果图中，会经常使用这种方法制作玻璃幕墙；同时
10、还要注意反射场景的使用，没有反射场景是什么也反射不出来的。,2. 使用光线追踪材质制作镜面材质光线追踪材质是模拟反射的最好工具之一，但是由于存在计算速度相对较慢的缺点，它的使用范围并不广泛。下面就来使用光线追踪材质制作镜面材质。选择新的样本球，单击样本球窗口下方的Standard按钮，在弹出的Materials/Map Browser对话框中选择Raytrace(光线追踪)选项 ，打开Raytrace参数卷展栏。Raytrace 参数卷展栏包括3个子卷展栏命令： Raytrace Basic Parameters(光线追踪基本参数)卷展栏、Extended Parameters(扩展参数)卷展
11、栏和Raytracer Controls(追踪器控制)卷展栏。其中 Raytrace Basic Parameters卷展栏里面的命令都在前面章节介绍过，其功能与使用方法都是相对固定的，在此不再赘述。Extended Parameters(扩展参数)卷展栏的全貌如图3.19所示。,Special Effects选项组中有3个颜色样条设置栏：Extra Lighting(额外灯光)、Translucency(半透明)和Fluorescence(荧光)，可以分别单击这些颜色样条来设置效果的颜色。Raytracer Controls(追踪器控制)卷展栏的全貌如图3.20所示。在该卷展栏中可以设置光线
12、追踪器的作用范围及其作用的具体参数。在Raytracer Enable(光线追踪器的功能)选项组中有两个复选框，一个是Raytrace Reflections(光线追踪反射)，一个是Raytrace Refractions(光线追踪折射)。选中它们表示光线追踪可以用于反射和折射。同时还有Reflect (反射衰减)和Refract (折射衰减)两个参数值可以调整反射和折射的衰减程度。,在这个实例中不必使用如此多的参数。在Raytrace Basic Parameters卷展栏中单击Reflect样本颜色，将它调整为白色。在Specular Highlight选项组中依照图3.21设定参数。将材
13、质赋予长方体，渲染摄像机视图 ，得到如图 3.22 所示的渲染图。和Flat Mirror贴图产生的镜面效果相比，Raytrace贴图产生的镜面效果有了飞越，镜面中的景物亮度很高 ，而且反射的景像与视角配合得很真实，但是这也要以渲染时间为代价。上面介绍了两种制作镜面玻璃的方法 ，虽然光线追踪材质产生了较好的效果，但是它的渲染速度比较慢；Flat Mirror贴图的效果没有光线追踪好，但它在运行速度上的优势是光线追踪无法比拟的 。根据两者不同的特点可将它们应用到合适的环境中 。玻璃材质的另一大类是透明玻璃，它和镜面玻璃有明显的差别 ，下面就来具体介绍一下透明玻璃的制作方法。,在室内效果图的制作中
14、，透明玻璃主要分为两大类，即光滑透明玻璃和磨砂玻璃。这两种材质均以光学追踪为基本材质，它们对光线的反映非常准确。通过对参数和贴图通道的调整，可以制作两种完全不同的材质。,3.2.2 透明玻璃,1. 光滑透明玻璃的制作制作透明玻璃的方法与制作镜面玻璃有相似之处，也有两种方法，其中较简单的方法是将材质直接调为透明，制作出来的效果比较虚假。使用光线追踪材质则是一个比较好的选择。(1) 运行3ds max 6，沿用楼梯间的场景，按M键打开Materials Editor窗口。选择新的样本球，单击样本球窗口下方的Standard按钮，在弹出的Material/Map Browser对话框中选择Raytr
15、ace选项，选择使用光线追踪贴图。(2) 在Raytrace Basic Parameters卷展栏中单击Reflect右侧的样本色，在制作镜面玻璃时曾经用过这个选项，它用来控制反射强度和颜色，透明玻璃只有少量的反射与镜面不同，所以只需要将颜色调节到灰色就可以了。,(3) 单击Transparency右侧的样本颜色，这个选项用来控制材质的透明度和颜色，将它调节为浅绿色，浅色表示玻璃的透明度，绿色是玻璃的颜色，颜色越浅玻璃越透明。(4) 将材质指定给长方体，渲染摄像机视图得到如图3.23所示的效果。现在可以清楚地看到玻璃淡淡的 反射和光线透过玻璃映出的绿色，还有自身产生的炫光。使用光线追踪能够制
16、作出比较好的玻璃材质效果。,通过上面的学习可以看到，制作玻璃材质最好的工具就是使用光线追踪，它能够产生非常精确的反射光线和折射光线。在制作玻璃材质的时候要注意场景和光线的作用，在很多时候玻璃没有质感的主要原因就是由于布光不合理。在一些时候，为了体现玻璃的材质，可以选择专门对玻璃进行照明的方法，这样会使效果更加突出。上面介绍玻璃材质的基本制作方法，由于玻璃的种类多种多样，在实际运用中要灵活掌握，根据具体材质的自身特点或根据制作某种特殊效果的要求，对参数进行调整，从而达到最好的效果。,3.3 地面材质的制作,地面材质的制作是室内材质的一个很重要的部分，而且地面材质可以很容易地变更为墙体的材质，这就
17、使得学习制作地面材质就更有价值。下面首先来学习一下木地板材质的制作方法。,3.3.1 木地板材质,3.3.2 砖体材质,(1) 首先打开在第1章中制作的室内场景，并且在场景中选择地板的模型对象，如图3.24所示。单击M键，打开Material Editor 窗口，选择一个样本球，然后单击按钮，将材质指定给地板的模型体。(2) 首先来调整材质的基本着色属性，在Specular Highlights参数组中调整Specular Level镜面等级参数和Glossiness参数。然后单击Diffuse右侧的方形按钮，在弹出的Material/Map Browser对话框中选择Bitmap选项，然后单
18、击OK按钮，将Bitmap贴图指定给Diffuse通道，如图3.25所示。(3) 在弹出的对话框中选择一个木地板的贴图，如图3.26 所示，然后单击【打开】按钮。,3.3.1 木地板材质,(4) 渲染视图，可以看到地板的材质已经在地板上显示出来，如图3.27所示 。通过渲染图可以看到两个问题 ，其一是地板拼块的比例过大，其二是地板显得暗淡无光，像没有打蜡一般，下面来对材质进行进一步修改。(5) 首先展开Maps卷展栏，单击Specular右侧的按钮，将贴图类型指定为Bitmap，然后将图片指定为如图3.28所示的图像，按照同样的操作方法在Bump通道中设定相同的贴图。单击 Reflection
19、 通道右侧的按钮，在Material /Map Browser对话框中选择Flat Mirror贴图类型。调整Bump和Reflection通道的强度参数，Bump的参数为20，Reflection通道参数为15。,(6) 接下来调整贴图的比例，在指定通道贴图后单击Diffuse通道中None按钮，进入贴图的设定调整，进入Coordinates卷展栏，调整平铺参数U=4.0，V=4.0，如图3.29所示。用同样方法单击Specular 和Bump通道的None按钮，调整平铺参数与Diffuse通道中的参数相同。然后进入Reflection通道的Flat Mirror贴图层，在Flat Mirr
20、or Parameters卷展栏，选中Apply to Faces复选框，如图3.30所示。(7) 经过上面的制作，材质就制作完毕了 ，渲染视图可以得到如图3.31所示的木地板效果。,在制作地面砖体材质的时候，可以使用类似制作木地板的方法，根据砖体或者石材的表面特性设定着色参数和通道强度参数，然后改变贴图图像，将原来的木纹理转换为石材或者瓷砖纹理。,3.3.2 砖体材质,3.4 Architectural材质的使用,Architectural材质是一种较为特殊的材质，这个材质存在的主要目的是模拟建筑材料的表面质感和纹理。Architectural材质中提供了很多预设材质属性 ，利用这些材质属性
21、可以快速创建多种建筑材质。下面通过制作一个地毯的材质来来学习一下Architectural材质的使用方法。(1)继续使用上面的场景，将木地板材质转变为地毯材质。按键盘M键打开Material Editor窗口，选择刚刚建立的木地板材质 ，然后单击 Standard 按钮，在弹出的 Material/ Map Browser 对话框中选择Architectural选项，单击OK按钮。如图3.37所示。,(2) 接下来调整Architectural材质，在Templates 卷展栏中单击下拉列表，在列表中选择Fabric(织物、布料)选项，如图 3.38所示。Architectural材质提供了很
22、多预设的材质类型，只要在预设中选择适合的类型就可以了。比如在本例中要制作的材质是地毯 ，所以在列表中就可以选择Fabric选项，然后在Diffuse通道中加入适当的贴图就可以完成了。(3) 单击Diffuse Map右侧的按钮，在Material /Map Browser 对话框中选择 Bitmap 选项 ，并且选择如图 3.39 右图所示的图片作为Diffuse Map通道中的贴图。然后打开Special Effects卷展栏 ，单击Bump右侧的按钮，设定贴图类型为Bitmap，如图3.39所示。,(4) 渲染视图，可以得到如图3.40所示的效果。对于Architectural材质而言，可
23、以使用它的预设功能快速得到材质的基本质感 ，然后利用不同的参数对预设材质进行进一步的修改和调整。比如增加材质纹理、透明属性、自发光强度等等。,3.5 上 机 指 导,在第1章的上机指导中制作了一个室内场景，但是没有对场景中的模型体设定材质。在本章上机指导内容中将以这个室内场景为基础来制作几个基本的材质。首先来完成天花板材质的制作。,图3.1 设定基本色,返回,图3.2 基本色,返回,图3.3 增加Specular Level参数值,图3.4 设定凸凹纹理,图3.5 调整平铺参数,图3.6 调整噪波类型参数,图3.7 噪波类型镜面高光效果,图3.8 调整材质的透明度,图3.9 Opacity镜面
24、高光效果,图3.10 调整材质的透明度,图3.11 自发光效果,图3.12 调整自发光颜色,图3.13 带有颜色自发光,图3.14 玻璃材质,图3.15 打开场景,返回,图3.16 建立镜面载体,返回,图3.17 Flat Mirror Parameters 卷展栏,返回,图3.18 使用Flat Mirror贴图制作的玻璃贴图的效果,返回,图3.19 Extended Parameters卷展栏,返回,图3.20 Raytracer Controls卷展栏,返回,图3.21 设定基本参数,返回,图3.22 光线追踪材质产生的效果,返回,图3.23 透明玻璃的效果,返回,图3.24 将材质指定
25、给地板对象,返回,图3.25 指定贴图,返回,图3.26 指定木地板贴图,返回,图3.27 渲染图,返回,图3.28 指定各个通道中的贴图,返回,图3.29 设定平铺参数,返回,图3.30 设定Flat Mirror 参数,返回,图3.31 地板效果,返回,图3.32 Blend Basic Parameters卷展栏,图3.33 Blinn Basic Parameters的参数设定,图3.34 Mix Parameters卷展栏,图3.35 使用Mix贴图建立拼块的基本方法,图3.36 Mix贴图的效果,图3.37 选择材质,返回,图3.38 设定材质类型,返回,图3.39 指定贴图,返回,图3.40 渲染图,返回,
