材质贴图

材质贴图在计算机图形学中是把存储在内存里的位图包裹到3D渲染物体的表面。纹理给物体提供了丰富的细节，用简单的方式模拟出了复杂的外观。一个图像(纹理)被贴(映射)到场景中的一个简单形体上，就像印花贴到一个平面上一样。这大大减少了在场景中制作形体和纹理的计算量。例如，可以创建一个球并把脸的纹理贴上去，这样就不用处理鼻子和眼睛的形状了。

随着图形卡功能越来越强，理论上材质贴图变得越来越不必要，而三维绘制(渲染)成了常用的工具。但事实上，最近的趋势是使用更大和更多的纹理图像，再加上把多幅纹理组合到同个物体的不同角度的复杂技术。(这在实时图形学中更为重要，因为同时显示的纹理个数是可用图形内存容量的函数。)

最后显示在屏幕上的像素是从纹理的texel中计算的，这由纹理滤波决定。最快的方法是每个像素使用一个texel，线性插值也很常用，还有更复杂的办法，参看MIPMAP。另外，纹理也可用来决定模型表面的颜色，甚至双向反射分布函数(BRDF)，从而和光照模型等方法结合起来。

材质简单的说就是物体看起来的质地。材质可以看成是材料和质感的结合。在渲染程序中，它是表面各可视属性的结合，这些可视属性是指表面的色彩、纹理、光滑度、透明度、反射率、折射率、发光度等。正是有了这些属性，才能让我们识别三维中的模型是什么做成的，也正是有了这些属性，我们计算机三维的虚拟世界才会和真实世界一样缤纷多彩。我们必须仔细分析产生不同材质的原因，才能让我们更好的把握质感。材质的真相仍然是光，离开光材质是无法体现的。举例来说，借助夜晚微弱的天空光，我们往往很难分辨物体的材质，而在正常的照明条件下，则很容易分辨。另外，在彩色光源的照射下，我们也很难分辨物体表面的颜色，在白色光源的照射下则很容易。这种情况表明了物体的材质与光的微妙关系。下面，我们将具体分析两者间的相互作用。

色彩(包括纹理)

色彩是光的一种特性，我们通常看到的色彩是光作用于眼睛的结果。但光线照射到物体上的时候，物体会吸收一些光色，同时也会漫反射一些光色，这些漫反射出来的光色到达我们的的眼睛之后，就决定物体看起来是什么颜色，这种颜色在绘画中称为"固有色"。这些被漫反射出来的光色除了会影响我们的视觉之外，还会影响它周围的物体，这就是光能传递。当然，影响的范围不会像我们的视觉范围那么大，它要遵循光能衰减的原理。另外，有很多资料把Radiosity翻译成"热辐射"，其实这也蛮贴切的，因为物体在反射光色的时候，光色就是以辐射的形式发散出去的，所以，它周围的物体才会出现"染色"现象。

光滑与反射

一个物体是否有光滑的表面，往往不需要用手去触摸，视觉就会告诉我们结果。因为光滑的物体，总会出现明显的高光，比如玻璃、瓷器、金属………而没有明显高光的物体，通常都是比较粗糙的，比如砖头、瓦片、泥土………这种差异在自然界无处不在，但它的产生依然是光线的反射作用，但和上面"固有色"的漫反射方式不同，光滑的物体有一种类似"镜子"的效果，在物体的表面还没有光滑到可以镜像反射出周围的物体的时候，它对光源的位置和颜色是非常敏感的。所以，光滑的物体表面只"镜射"出光源，这就是物体表面的高光区，它的颜色是由照射它的光源颜色决定的(金属除外)，随着物体表面光滑度的提高，对光源的反射会越来越清晰，这就是在三维材质编辑中，越是光滑的物体高光范围越小，强度越高。当高光的清晰程度已经接近光源本身后，物体表面通常就要呈现出另一种面貌了，这就是Reflection材质产生的原因，也是古人磨铜为镜的原理。但必须注意的是，不是任何材质都可以在不断的"磨练"中提高自己的光滑程度。比如我们很清楚瓦片是不会磨成镜的，原因是瓦片是很粗糙的，这个粗糙不单指它的外观，也指它内部的微观结构。瓦片质地粗糙里面充满了气孔，无论怎样磨它，也只能使它的表面看起来整齐，而不能填补这些气孔，所以无法成镜。我们在编辑材质的时候，一定不能忽视材质光滑度的上限，有很多初学者作品中的物体看起来都像是塑料做的就是这个原因。

透明与折射

自然界的大多数物体通常会遮挡光线，当光线可以自由的穿过物体时，这个物体肯定就是透明的。这里所指的"穿过"，不单指光源的光线穿过透明物体，还指透明物体背后的物体反射出来的光线也要再次穿过透明物体，这样使我们可以看见透明物体背后的东西。由于透明物体的密度不同，光线射入后会发生偏转现象，这就是折射。比如插进水里的筷子，看起来就是弯的。不同的透明物质其折射率也不一样，即使同一种透明的物质，温度的不同也会影响其折射率，比如当我们穿过火焰上方的热空气观察对面的景象，会发现有明显的扭曲现象。这就是因为温度改变了空气的密度，不同的密度产生了不同的折射率。正确的使用折射率是真实再现透明物体的重要手段。

在自然界中还存在另一种形式的透明，在三维软件的材质编辑中把这种属性称之为"半透明"，比如纸张、塑料、植物的叶子、还有蜡烛等等。它们原本不是透明的物体，但在强光的照射下背光部分会出现"透光"现象。

通过上面简单的描述，相信大家已经进一步了解了光和材质的关系，如果在编辑材质时忽略了光的作用，是很难调出有真实感的材质的。因此，在材质编辑器中调节各种属性时，必须考虑到场景中的光源，并参考基础光学现象，最终以达到良好的视觉效果为目的，而不是孤立的调节它们。当然，也不能一味的照搬物理现象，毕竟艺术和科学之间还是存在差距的，真实与唯美也不是同一个概念。

一幅渲染出来的图像其实就是一幅画面。在模型定位之后，光源和材质决定了画面的色调，而摄像机就决定了画面的构图。在确定摄像机的位置时，总是考虑到大众的视觉习惯，在大多数情况下视点不应高于正常人的身高，也会根据室内的空间结构，选择是采用人蹲着的视点高度、坐着的视点高度或是站立时的视点高度，这样渲染出来的图像就会符合人的视觉习惯，看起来也会很舒服。在使用站立时的视点高度时，目标点一般都会在视点的同一高度，也就是平视。这样墙体和柱子的垂直*廓线才不会产生透视变形，给人稳定的感觉，这种稳定感和舒适感就是靠摄像机营造出来的。

当然，这种放置摄像机的方法不见得也适合表现室外的建筑，我想说的是，摄像机的位置必须考虑观察者所处的位置和习惯，否则画面会看起来很别扭。在影视作品中，摄影机的自由度会大得多，为了表现特殊的情感效果。有时会故意使用一些夸张、甚至极端的镜头，要注意区别对待。

在三维软件中的摄像机除了影响构图之外，还有其他的作用，这就是景深效果和运动模糊。应该说这两种特效都是和摄像机密不可分的，因为摄像机(或照相机)都有光圈和快门，而光圈和快门就是产生景深效果和运动模糊的直接原因，所以，运用好这两种特效是再现真实摄像效果的必要手段。

三维软件里的摄像机，除了上面提到的内容外，还有更复杂的部分，那就是摄像机的运动。如果你的工作不会涉及到动画制作，可以忽略与摄像机运动有关的内容，但不论怎样，花点时间看看摄像方面的书籍是很有帮助的。要知道影视作品和我们平时照相不同，照相注重构图和用光，影视作品更讲究镜头的运动和镜头的切换。所以，如果你要运用好你的"虚拟摄像机"，就必须参考专业类的书籍，千万不要再凭自己的想象，否则，费了好大的劲儿制作好了模型，设置好了光源，把最难调的材质也调好了，还设置了动画关键帧，本来应该有个好的渲染结果了，却因为使用了"蹩脚"的摄像机镜头和运动方法而导致剪辑师无从下手，结果前功尽弃。当然，这种结果在三维动画制作中并不多见，原因是三维动画制作通常都是先有了分镜头脚本(也叫故事板)才开始制作的。

Enunment 环境编辑器

一般将雾色设为黑色，产生纵深效果

Fog Background雾化背景

Emironment Opacity Map中加入Noise噪波贴图

在Emitonment中将加入的Noise拖放到材质编辑器右下角示例窗上释放，认可Instance，调整参数

选择了Volumn Light(体积光)后

殿去Dick Light选取灯光

通过Modify面版中的Hotspot和环境编辑中的Density(浓度)值，可以改变光束，也可通过参数将光束改为团雾

定制材质编辑器

材质编辑器右边的工具栏解释:

Sample Type Flyout(样本类型弹出按钮):允许改变样本窗中样本材质形式。

Backlight(背光):显示材质受背光照射的样子

Background(背景):允许打开样本窗的背景。对于透明的材质特别有用

Sample UV Tiling Flyout(UV样本重复弹出按钮):允许改变编辑器中材质的重复次数而不受影响应用于对象的重复次数。

Video Color Check(视频颜色检查):检查无效的视频颜色

Make Preview(预览):允许预览动画材质

Select By Material(根据材质选择):使用Select Object对话框选择场景中的对象

Material/Map Navigator(材质/贴图导航器):允许察看组织好的层级中的材质的层次。

Material Editor Options中的几个参数:

Manual Update(手动更新):使自动更新材质无效，必须通过单击样本窗来更新材质。

Don't Animate(不动画):如果材质编辑器由几个动画材质，对该选项会有帮助。

Animate Active Only(只有激活的视口动画):和Don't Animate操作类似，但它只允许当前激活的样本窗口和视口播放动画。

Update Active Only(只更新激活窗口):与Manual Update类似，它只允许激活的样本窗实时更新。

使用材质类型

可以通过选择工具栏中的Get Material来获得3D Max提供的材质类型。蓝色的球体表示材质类型，绿色的平行四边形表示贴图类型。

标准材质明暗器的基本参数

在Shader Basic Paramenters卷展栏中指定渲染器的类型。Wire(线框)，2-Sided(双面)Facted(面片)，Face Map(面贴图)

明暗器从下拉框中选择。每个明暗器都由自己的参数

Anisotropic明暗器用来模拟光亮的金属表面。

Blinn9是默认的明暗器

Metla用来模仿金属表面

Multi-Layer用来模仿缎纹、丝绸和油漆

Oren-Nayer-Blinn具有Blinn风格的高光，但更加柔和。用来模拟布、土坯，和皮肤

Phong用来模拟硬的或软的表面。

Strauss用于快速创建金属或者非金属表面如油漆，金属或者合金

Ratrace材质类型(光线跟踪)

Ratrace材质试图从物理上模仿表面的光线效果。从Material/Map Browser中选取

Raytrace Basic Paramenters卷展栏的主要参数

Luminosity(发光度)类似于Self-Illumination

Transparency(透明)担当过滤器值，遮住选取的颜色

Reflect(反射)设置反射值的级别和颜色，可以设置成没有反射，也可以设置成镜像表面反射。

Extended Parameters卷展栏的主要参数

Extra Lighting(外部光)模拟从一个对象放射到另一个对象上的光

Translucency(透明)该选项可用来制作薄对象的表面效果。有阴影投在薄对象的表面

Fluorescence和 Fluorescence Bias(荧光和荧光偏移)Fluorescence将引起材质被照亮，就像被白光照亮，。而不管场景中的光的颜色。

从材质库中取出材质

单击Get Material按钮，选择Material/Map Browser中的Mtl选项，单击Open按钮，在出现的Open Material Library中单击材质选项，单击打开。可以将选择的材质复制到样本窗。

修改新材质

在卷展栏中修改参数，可以改变材质

创建材质库

可以从Material/Map Browser中选择Mtl，单击Sace as，保存新创建的材质