Лекция: Базовые параметры материала

Цвета

Цвет— это, вероятно, наиболее простое из всех свойств материала, которое к тому же легче всего распознается. Одна­ко следует отметить, что, кроме цвета объекта, задаваемого во вкладках Create (Создать) и Modify (Модифицировать), не существует одного цветового образца, который бы определял цвет всего объекта.

Если, например, на корзину с красными яблоками направить ярко-синий источник света, все яблоки будут выглядеть розовыми. Таким образом, результирующий цвет объекта чаще всего будет отличаться от исходного.

В редакторе материалов есть несколько типов образцов цвета, которые определяют раз­личные аспекты цвета объекта.

§ Ambient (Обтекающий). Определяет общее влияние фонового освещения, действию которого подвержены все объекты сцены, включая находящиеся в тени. Этот тип об­разца цвета может быть связан с типом Diffuse для одновременного изменения.

§ Diffuse (Рассеянный). Задает цвет поверхности объекта при нормальном освещении. Естественный цвет объекта определяется чаще всего именно с помощью этого типа.

§ Specular (Зеркальный). Цвет наиболее ярких участков покрытой блестящим материа­лом поверхности объекта, на которую направлен источник освещения.

§ Self-Illumination (Самосвечение). Цвет, которым объект светится изнутри. Этот цвет превалирует над всеми тенями объекта.

§ Filter (Фильтр). Проходящий цвет, который вызван освещением, направленным на прозрачный объект.

§ Reflect (Отражаемый). Цвет, который отражается от материала типа Raytrace и пада­ет на другие объекты сцены.

§ Luminosity (Светимость). Делает объект светящимся определенным цветом. Похож на Self-Illumination, но может не зависеть от цвета Diffuse.

§ Glossiness.гладкость поверхности, глянцевитость.

§ Specular Level . яркость блика.

§ Soften. смягчение края блика, полезно при создании резины.

§ Diffuse Level. количество отражаемого света (только у Oren-Nayar-Blinn)

§ Roughness.грубость, шероховатость поверхности (только у Огеп-Nayar-Blinn).

§ Opacity.непрозрачность материала (100 — непрозрачно).

Стандартные материалы не содержат образцов Reflectivity и Luminosity, но они есть у материала Raytrace.

На заметку!

Если попытаться определить цвет того или иного объекта, следует просмотреть парамет­ры цвета Diffuse. Однако все остальные типы образцов цвета играют не менее важную роль в придании материалу естественного вида. Попробуйте применить каждый из этих образцов цвета к различным материалам и проанализируйте полученные результаты. Практически в каждом случае объект будет выглядеть уникально, хотя и не очень реалистично.

Чтобы сделать материал более реалистичным, следует выбирать цвета в зави­симости от освещения сцены. Результаты, полученные при внутреннем и на­ружном (солнечном) освещении, различаются. Для имитации солнечного освещения установите цвет параметра Specular с оттенком желтого, а цвет пара­метра Ambient — темным, почти черным или фиолетовым. Для внутреннего освещения установите цвет параметра Specular ярко-белым, а цвет параметра Ambient — немного темнее цвета параметра Diffuse.

Упражнение: создание различных типов материалов

Для того чтобы поэкспериментировать, создайте простую сцену, например, Box. Torus. Sphere и Teapot.

Материал «Пластик», метод тонирования Blinn

Откройте редактор материалов и выберите любой свободный слот. Назначьте тип материала Standart. Первый материал, который мы создадим — пластик. Введите название материала в строку имени. Всегда давайте имя создаваемому материалу, это пригодится в дальнейшей работе. Разверните свиток Blinn Basic Parameters.

В этом свитке настраиваются базовые параметры материала, такие как цвет, блики, самосвечение и простая прозрачность. Но обо всем по порядку. Сна­чала задается цвет материала. Для этого щелкните по серому прямоугольнику около слова Diffuse.

Откроется диалоговое окно Color Selector (Выбор цвета). В этом окне можно задать любой цвет.

Выбрав необходимый цвет, закройте диалоговое окно Color Selector, нажав кнопку Close.

Ниже диффузного цвета находится Specular— это цвет зеркального блика. У пластика блик белого цвета, поэтому оставим этот цвет без изменений.

Переходим к силе блика. За яркость блика отвечает параметр Specular Level (Яркость блика). Увеличьте яркость блика с 0 до 60, потянув за стрелки (рис. 6.6), или введите значение в числовое поле с клавиатуры. Обратите внимание на изменение блика на образце материала в слоте.

Следующий параметр Glossiness позволяет задать глянцевитость материалу, Для материала «пластик» значение Glossiness можно поставить 50.

Итак, материал готов. Можно назначить его на объект. Для этого выделите в сцене, например, Sphere и в редакторе материалов нажмите кнопку Визуализируйте сцену (нажатием клавиши <F9>).

Материал «Резина», метод тонирования Oren-Nayar-Blinn

Для того чтобы сделать «резиновый» материал, нужно выбрать другой метод тонирования (Shader). Метод тонирования выбирается в свитке Shader Basic Parameters. По умолчанию выбран метод тонирования Blinn. Именно с таким шейдером мы делали пластик. Для резины лучше подойдет Oren-Nayar-Blinn. Выберите этот шейдер из выпадающего списка.

После этого свиток базовых настроек материала немного изменится. Он будет называться Oren-Nayar-Blinn Basic Parameters, и в нем добавятся две дополнительные настройки, которых нет у шейдера Blinn.

Цвет Diffuse вы можете выбрать любой. Цвет Specular выберите близким к белому. Параметр Diffuse Level поставьте 80. Specular Level=45. a Glossiness=25. У шейдера Oren-Nayar-Blinn есть параметр Roughness (Шероховатость), который позволяет сделать поверхность матовой. По умолчанию этот параметр равен 50, Как раз то, что нам нужно. Материал готов, назначьте его на объект Torus. Визуализируйте сцену клавишей <F9>. Сравните два созданных материала.

Другие алгоритмы тонирования

Раздел Slimier содержит и другие режимы тонирования, которые используются гораздо реже. Коротко их можно охарактеризовать так:

§ Blinn —основной способ тонирования, с помощью которого можно создать практически любую поверхность;

§ Oren-Nayar-Blinn—шейдер для имитации матовых, шероховатых поверхностей;

§ Metal —шейдер для имитации металлических материалов, у которых вся поверхность, кроме блика, выглядит темной из-за низкого уровня диффузного рассеивания;

§ Strauss —самый примитивный тип для создания металлических поверхностей;

§ Anisotropic — метод тонирования, позволяющий создавать анизотропные блики и поворачивать их на поверхности;

§ Multi-Layer —метод тонирования, аналогичный предыдущему, но позволяющий создавать два анизотропных блика разных цветов;

§ Translucent Sliader— шейдер, позволяющий создать материал со спаданием самосвечения относительно удаленности от источника света.

Попробуйте выбирать поочередно разные алгоритмы тонирования (шейдеры) и поэкспериментировать с параметрами.

 

Карты материала

Пользуясь только базовыми настройками материала, нельзя имитировать поверхности с текстурой и рельефом, с отражением и преломлением. Для создания более сложных материалов есть специальные каналы, отвечающие за определенные свойства поверхности. В каждый канал можно добавить карту, создающую узор или добавляющую материалу дополнительную возможность, например, отражение (для зеркала) или преломление (для стекла). Карты бывают двух типов.

Процедурной картой называется изображение, генерируемое 3ds max по определенной формуле. Такое изображение можно настраивать (менять цвета, размеры и т. д.).

Картой (Map) называется растровая картинка (за исключением процедурных карт). Как правило, карты являются компонентами материалов и вставляются в материалы, добавляя им реалистичности. Самостоятельную карту (не вставленную в материал) нельзя назначить на поверхность объекта, но ее можно использовать в качестве заднего фона при визуализации. В качестве карты материала можно использовать любое растровое изображение (сканированное, нарисованное в графическом редакторе, взятое из Интернета).

Свиток Maps — каналы карт

Перечень всех каналов находится в редакторе материалов в свитке Maps.

Основные каналы:

§ Diffuse —канал основного цвета, позволяет присвоить материалу текстуру;

§ Self-Illumination —канал самосвечения, позволяет сделать на объекте самосветящийся рисунок;

§ Opacity—канал прозрачности, позволяет сделать часть объекта прозрачной;

§ Bump—канал псевдорельефностн, создает имитацию неровностей поверхности, не изменяя геометрии объекта;

§ Reflection —канал отражения, обычно используется совместно с картой Raytrace;

§ Refraction —канал преломления, обычно используется совместно с картой Raytrace;

§ Displacement—канал смещения, изменяет геометрию в соответствии с узором карты.

По умолчанию напротив каждого канала находится пустая кнопка None. Это означает, что канал пуст, в нем нет карты. Чтобы добавить карту в канал, нужно щелкнуть по кнопке None, расположенной напротив нужного канала. После щелчка откроется список карт Material/Map Browser. В этом окне находится список стандартных процедурных карт 3ds max (при условии, что в разделе Browse From выбран переключатель New).

Список карт:

§ Bitmap —использует любую растровую картинку (фотографию текстуры), хранимую, как правило, на диске компьютера. Используется значительно чаще, чем любая другая карта;

§ Noise —шум (цветные или черно-белые разводы);

§ Cellular —ячейки;

§ Checker —шашки (клетчатая поверхность); П Bricks — кирпичи;

§ Dent —зубья, выбоины, применяется, в основном, для канала Bump;

§ Raytrace —точный расчет отражения/преломления, применяется для каналов Reflect, Refract;

§ Mix —карта, позволяющая смешать две другие карты;

§ Mask —обрезает любую карту с помощью черно-белой картинки-маски;

§ RGB Tint —изменяет отгенок любой карты, вставленной в нее.

Материал «Шахматное поле»

В первую очередь, давайте научимся назначать карту диффузному каналу, тем самым создавать рисунок на поверхности объекта. Самым простым является материал с шахматными клетками, потому что в 3ds max есть специальная процедурная карта Checker (Шашки).

Выделите пустой слот. Введите имя материала, например «шахматное поле». Разверните свиток Maps (Список каналов). За рисунок на поверхности отвечает канал Diffuse. Щелкните по кнопке None рядом с этим каналом и в открывшемся списке Material/Map Browser найдите карту Checker и сделайте по ней двойной щелчок. чтобы карта отображалась в окне перспективного вида, нажмите на кнопку Show Map in Viewport

Материал«Зеркало»

Выделите пустой слот. Введите имя материала. Диффузный цвет сделайте черным. Блики поставьте (100, 70). Это базовые настройки. Теперь самое главное: разверните свиток Maps. За отражение отвечает канал Reflection. Щелкните по кнопке None и выберите процедурную карту Raytrace. Перейдите на базовый уровень и силу отражения канала Reflection поставьте 90 или 95. Назначьте материал, например, для чайника и визуализируйте сцену. Запомните, отражение видно только при визуализации, в окнах проекций отражение не отображается.

 

 

Материал с рельефной поверхностью

Самым интересным каналом является Bump, потому что он позволяет имитировать рельефную поверхность. Термин «имитировать» используется не случайно, дело в том, что канал Bump не изменяет геометрию объекта, а лишь играет со светотенью, создавая впечатление неровностей. Чем острее угол зрения, тем менее натурально выглядят все выпуклости и вогнутости. имитируемые картой канала Bump.

Выделите пустой слот. Введите имя материала. Диффузный цвет сделайте любым. Блики поставьте (500. 70). Это базовые настройки. Разверните свиток Maps. Щелкните по кнопке None напротив канала Bump и выберите процедурную карту Dent (Зубья). Назначьте материал на самую большую сферу в сцене и визуализируйте. Рельеф виден только при визуализации.

Для канала Bump подходят как процедурные карты, так и растровые картинки. Используется этот канал, если требуется значительная детализация неровностей рельефа объекта, например кожура апельсина.

Упражнение «Парфюм

 

Это упражнение на создание материалов с процедурными картами. Откройте файл «Парфюм». С помощью команды Merge из главного меню File внедрите в сцену объекты — Помада, Флакон. Составьте композицию. С помощью инструмента Spacing Tool изпримитива Сфера создайте жемчужное ожерелье.

Далее рассмотрены параметры всех материалов, которые используются в этой сцене. Создайте их и назначьте на объекты.

Создавая новый материал, не забывайте присваивать ему имя. Назначайте созданные материалы на объекты и визуализируйте сцену, потому что многие свойства материала видны только при визуализации. Если объекты сгруппированы, то открывайте группу через команду Group— Open. Периодически сохраняйте сцену.

Материал „Пластик“

В этой сцене материал используется для футляра помады.

· Тип шейдера — Bljnn;

· Diffuse -любой;

· Specular RGB = 229, 229,229;

· Specular Level = 44;

· Glossiness = 64;

· Soften= 0,1.

В канал Diffuseдобавлена карта Falloffу которой в свитке Falloff Parametersвыбраны цвета:

Front RGB= 80, 55, 70 и Side RGB= 146, 89, 135.

Материал „Помада“

Для помады:

· Тип шейдера— Blinn;

· Diffuse — любой цвет;

· Specular RGB = 229, 229,229;

· Specular Level = 89;

· Glossiness = 55;

· Soften = 1,0.

В канал Diffuseдобавлена карта Falloff, у которой в свитке Falloff Parameters выбраны цвета:

Front RGB = 218, 85,44 и Side RGB — 187, 46,0.

В канал Bump добавлена карта Noise, у которой в свитке Noise Parameters указан размер Size = 1,0,

Материал „Зеркало“

Этот материал назначьте на зеркальную поверхность

зеркальца.

· Тип шейдера — Blinn;

· Diffuse RGB = 0, 0, 0 (черный);

· Specular RGB = 229,229, 229;

· Specular Level = 100;

· Glossiness = 70.

В канал Reflection добавляется карта Raytrace с силой воздействия Amount = 90.

Материал „Металл“

Назначьте этот материал на рамку от зеркальца и на цилиндрическую часть помады.

· Тип шейдера —Anisotropic;

· Ambient RGB = 0,0,0;

· Diffuse RGB = 224,155, 81;

· Specular RGB = 218,195,166;

· Specular Level = 150;

· Glossiness = 20.

· Anisotropy = 50;

· Orientation = 0.

В канал Reflection добавляется карта Raytrace с силой воздействия Amount = 85.

Материал „Стекло“

Этот материал для флакона.

Тип шейдера— Blinn;

Diffuse RGB = 0, 0,0 (черный);

Specular RGB = 229, 229,229:

Specular Level = 100;

Glossiness = 70.

В канал Reflection добавляется карта Raytrace с силой воздействия Amount = 20.

В канал Refraction добавляется карта Raytraceс силой воздействия Amount = 80.

Материал „Жемчуг“

Для жемчуга:

· Тип шейдера— Multi-Layer;

· Diffuse RGB = 248, 248,248;

· Self-Illumination = 47:

· First Specular Layer:

еще рефераты
Еще работы по информатике