基于3ds Max材质与贴图技术的教学探讨

摘要：3ds Max中材质指的是给对象建模之后在对象的表面覆盖颜色或者图片的过程。把制作好的材质赋给建模数据的过程称为贴图。在教学过程中，教师通过精彩案例，让学生产生浓厚的学习兴趣，灵活地运用材质与贴图技术。

关键词：3ds Max 教学 材质与贴图

1、引言

在3ds Max中创建对象时，对象只具有系统默认的颜色，但仅凭这些简单的颜色并不能表现真实世界中物体的各种质感，如木质、金属、玻璃等。模型创建完后，还需要为其指定相应的材质。另外，为了更好地表现物体表面丰富的纹理效果，如木纹、墙纸、布料等，还需要为其指定贴图。通过使用3ds Max提供的各种类型的材质和贴图，可以灵活地表现出物体表面的纹理、凸凹、透明等效果，使创建的三维模型更加逼真。

2、3ds Max常用材质类型

2.1 “混合”材质

“混合”材质是将两种不同的材质混合在一起，通过设置不同的混合度来控制两种材质的强度，并且可以制作材质渐变动画。另外还可以指定一张图像作为混合的遮罩，利用混合遮罩图案的明暗度来决定两种材质的呈现清晰程度。通过混合材质可以轻松完成材质之间的互相嵌套和渗透的效果，可以制作金属合金、水泥砖墙等效果。

2.2 “双面”材质

“双面”材质包括两部分材质，一部分是在对象的外表面，另一部分是在对象的内表面，并且可以控制他们彼此间的透明度来产生特殊的效果，常用来制作需要双面显示的不同材质的物体，如纸牌、杯子等。

2.3“多维/子对象”材质

“多维/子对象”材质是多个材质的组合材质，用于将多个材质分别指定给一个对象的不同次级结构的选择集。例如一个长方体，可以使用“多维/子对象”材质为每个面指定不同的材质。

2.4“光线跟踪”材质是在标准材质基础之上，不断更新改进的效果，其参数的控制与标准材质基本相同，只是更复杂一点，光线跟踪材质可以生成真实材质的反射与折射效果。

3、3ds Max常用的贴图类型

3.1“位图”贴图

“位图”贴图是较为常用的一种二维贴图，也是3ds Max中使用频率最高的一类贴图。在三维场景中大部分模型的表面贴图都要与实际情况相结合，而这一点通过其他程序贴图是很难实现的，也许通过一些程序贴图可以模拟出一些纹理，但这与真实的纹理有一定距离，通常会以拍摄、扫描等手段获取的位图来作为这些对象的贴图。“位图”贴图的应用范围很广，常用于制作三维模型的表面贴图，如木纹、墙面、地砖等，在室内效果图中应用也最为频繁。

3.2“凹凸”贴图

“凹凸”贴图主要用于使对象的表面产生一种视觉上的起伏不平的效果，以增强对象的真实感，常用于制作凹凸起伏的山脉、坑坑洼洼的星球表面和毛绒绒的毯子等，也可以用来表现水面、云彩和烟雾等效果。由于贴图不能真正改变模型结构，凸凹贴图只能模拟物体表面上的凸凹变化，不能用它来取代建模，凸凹贴图的效果在很大程度上受灯光的强度和角度的影响，如果灯光不投射阴影，将看不到凸凹效果，所以凸凹值不能设置过大，否则效果会失真。

3.3 “不透明”贴图

“不透明”贴图的原理也是利用一张黑白图像对对象进行高级透明度的控制。根据贴图坐标的显示，图像中白色像素区域对应的对象会作为不透明部分保留下来，而图像中黑色像素区域所对应的对象则会完全透明，达到过滤显示的目的。“不透明”贴图主要应用于在室内效果图和建筑效果图中表现人物、植物的不透明效果。

3.4 “渐变坡度”贴图

“渐变坡度”贴图是可以使用许多颜色的高级渐变贴图，它常用在漫反射通道中，在它的卷展栏里可以设置渐变的颜色及每种颜色的位置，另外还可以利用卷展栏下面的噪波选项组来设置噪波的类型和大小，使渐变的过渡看起来不那么规则，从而增加渐变的真实程度。

3.5“棋盘格”贴图

“棋盘格”贴图类型是由方格形的黑白颜色块相互交错组成的图案，操作时可以将黑白两色替换成其他颜色，也可以用两种贴图来替代，这种贴图常用于制作地面、砖墙等效果。

3.6 UVW 贴图

贴图坐标除了可以在卷展栏中进行调整外，还可以使用修改器面板中的UVW 贴图来进行贴图的编辑。

（1）平面：默认的选项，比较适合表现地面或者墙壁等平坦的贴图。

（2）柱形：从柱体侧面向对象表面投射贴图，贴图的两侧边缘汇聚为一条可见的接缝。

（3）球形：可以将贴图变为球状包裹物体，比较适合使用在球状或类似球形的物体上。

（4）收缩包裹：与上边的球形贴图的作用差不多，贴图在圆形包裹的基础上还发生了漩涡变化，图片的四角会向一个点进行聚拢。

（5）长方体：将贴图变为立方体形状，在物体表面六个方向进行贴图显示，每个面都采用平面贴图。

（6）面：为对象表面的每个面复制一个贴图。

（7）XYZ 到 UVW：使运用在对象身上的贴图坐标和材质坐标相一致，也就是说，不管物体发生怎样的变化，在物体身上的贴图也会根据物体进行相应的变化，基本上不经常使用，而且在nurbs建模和nurbs曲线上也不能应用。

长度、宽度和高度这三个选项中的数值，代表了贴图相应的尺寸，U向平铺、V向平铺、W向平铺的数值选项分别用于指定贴图材质的U向、V向、和W向的平铺值。如果勾选了后面的翻转复选框，那么贴图就会按照指定的轴为中心，上下或者左右进行镜像变化。“通道”选项中的参数，用来设置UVW坐标的贴图通道，点选“贴图通道”后，贴图将在设置材质通道中显现；点选“顶点颜色通道”后，可设置顶点的色彩属性，同时可以指定顶点的颜色与相关的颜色通道相对应。

在为物体表面的贴图设定UVW贴图的时候，会在视图中出现贴图形状和大小的线框，在对线框进行编辑的时候首先要考虑所使用的贴图图片的大小比率，否则线框在进行变形以后，物体表面的贴图也会发生变形歪曲的现象。

4、贴图通道

（1）环境光颜色：可以指定贴图来代替阴影部分的颜色，在默认情况下，漫反射贴图也映射环境光组件，因此很少对漫反射和环境光组件使用不同的贴图。如果不想应用单独的环境光贴图，则首先通过单击锁定按钮，解除环境光和漫反射贴图的锁定。

（2）漫反色：是最为常用的贴图通道。它可以使用位图和程序贴图来代替基本参数卷展栏中的“漫反射”颜色显示窗，其效果就像绘画或墙纸贴图对象表面。例如对一个长方体的表面贴上大理石材质，只需用一张大理石贴图完全覆盖长方体表面即可。

（3）高光颜色：能将一个程序贴图或位图作为高光贴图指定给材质的高光区域，在对象受光最强烈的部分赋予贴图，受到的反射越强烈，贴图越清晰，但是如果对象表面没有强烈的光反射区域，那么就不会显示贴图。

（4）高光级别：该贴图通道可在赋予对象贴图后在对象表面产生一个明暗通道，通常用于表现反光处的色彩。

（5）光泽度：控制着材质高光的强度，但是“光泽度”贴图通道与“高光级别”贴图通道的意义截然相反，它是将作为通道图片的亮部还原，将暗部变为高光区域。

（6）自发光：可以使对象的部分出现自发光，图像中纯黑色的区域不会对材质产生任何发光效果，纯黑到纯白之间的区域会根据自身的色相亮度产生发光效果，发光的地方不受灯光以及投影的影响。

（7）不透明度：可以产生部分透明效果，过滤掉不需要的材质边缘，只显示需要的部分，贴图中百分之百的黑色将会产生完全的透明效果，而绝对的白色会产生完全不透明

的效果，中间的灰度值可以产生部分相应的半透明效果。