Файл: 3ds Max 2009.pdf

426Глава 20. Работа с редактором материалов

Reset Map/Mtl to Default Settings — отменяет назна чение материала для объектов в сцене и (или) для текущей ячейки в окне Material Editor, что определяется пользо

вателем с помощью переключателей в специальном диалоговом окне Reset Mtl/Map Params (рис. 20.5).

Assign Material to Selection — становится доступной после выделения объектов в сцене. После щелчка на этой кнопке текущий выделенный материал назначается выделенным объектам сцены.

Make Unique — становится доступной когда в двух ячейках образцов выделены субматериал (sub material) и его копия. После щелчка на этой кнопке текущий субматериал и его копия становятся обычными материалами.

Выбор типа шейдера

Первое, что нужно сделать при создании материала, — это решить, какой будет использоваться тип шейдера (shader). Шейдер — это программа, использующаяся визуализатором при создании характерных для материала отблесков на итоговом изображении объектов. В группе параметров Shader Basic Properties по умолча нию установлен шейдер Blinn. В этом же раскрывающемся списке можно выбрать один из следующих типов шейдеров.

Anisotropic. Рекомендуется для использования при моделировании блестящих объектов с эллиптическими, анизотропными (то есть разными в разных направлениях) бликами. Такими объектами могут быть волосы,

стекло, окрашенный металл и т.п.

Metal. Для полированных металлических поверхностей.

Multi Layer. Для поверхностей со сложными бликами, которым не достаточно шейдера Anisotropic (жидкости в стеклянных сосудах и т.п.).

Oren Nayar Blinn. Для матовых поверхностей (ткани, терракотовые поверхности и т.п.).

Phong. Один из классических шейдеров, обеспечивающих равномерный блик в виде окружности (что, в свою очередь, сразу выдает «компьютерное» происхождение изображения).

Strauss. Самый простой шейдер, который подходит как для металлических, так и неметаллических поверхностей.

Translucent. Подобен шейдеру Blinn, но с тем отличием, что позволяет настраивать прозрачность путем регулиро вания количества рассеянного света, прохо дящего через материал.

Рис. 20.5. Диалоговое окно Reset Mtl/Map Params

Выбор типа шейдера 427

Выбранный по умолчанию шейдер Blinn представляет собой вариант шейдера Phong с более мягкими, размытыми бликами.

Рассмотрим параметры шейдеров на примере классического шейдера Phong.

Если выбрать этот шейдер в списке раздела Shader Basic Parameters диалогового окна Material Editor, ниже под этим разделом появится раздел Phong Basic Parameters (рис. 20.6).

В левом верхнем углу раздела Phong Basic Parameters расположены три ос новных параметра, значения которых используются для создания базового мате риала Phong: Ambient, Diffuse и Specular.

Основным из этих трех параметров является параметр Diffuse, который оп ределяет цвет материала при дневном освещении. То же самое относится и ко всем другим шейдерам, а также к другим визуализаторам — цвет материала, в котором не используются схемы, определяется параметром Diffuse, поэтому та кой цвет называется основным цветом (diffuse color). Забегая вперед, можно от метить, что в случае использования схем основной из них также является ос новная схема (diffuse map). Но даже при использовании основной схемы пользователь может настроить баланс между этой схемой и основным цветом. Например, если основным цветом является ярко красный, а основной схемой — растровое изображение цементной поверхности, при балансе 10% основного цвета будет получен цемент с красным оттенком, а при балансе 90% основного цвета — красный цвет с едва различимыми нере гулярными пятнами, характерными для цемент ных поверхностей.

Параметр Ambient несколько сложнее. Он оп ределяет отраженный цвет (ambient color) объек та — тот цвет, который имеет объект при освеще нии его рассеянным светом (ambient light), то есть без использования явных источников прямо го света. Понятно, что этот параметр имеет не сколько искусственную природу, в связи с чем он заблокирован и связан с параметром Diffuse. Обычно для этого параметра выбирают средние оттенки серого, поскольку в темноте восприятие цветов практически теряется. Тем не менее, если для объекта, у которого в качестве цвета Diffuse

выбран желтый цвет, установить ярко красный цвет Ambient, то этот объект в темноте будет выглядеть как светло красный.

Рис. 20.6. Разделы Shader Basic Parameters и Phong Basic Parameters диалогового окна

Material Editor

428 Глава 20. Работа с редактором материалов

Для изменения параметра Ambient нужно снять блокировку и ра зорвать связь этого параметра с параметром Diffuse. Для того чтобы снять блокировку, следует щелкнуть на расположенной спра ва от образца кнопке с изображением замка.

Затем щелкните на нажатой кнопке с изображением скобки, кото рая по умолчанию нажата и находится между параметрами Ambient и Diffuse, чтобы выключить автоматическую настройку параметра Ambient по параметру Diffuse.

Параметр Specular определяет цвет световых бликов (highlight color) при яр ком освещении объекта. Каждый материал отражает свет по своему, поэтому бли ки или, как их еще называют, световые пятна (hot spot), могут иметь различные цвета. Более того, в некоторых случаях для создания реалистичных бликов ис пользуются отдельные схемы (классический пример — «правильные» блики на елочных шарах при съемке крупным планом). Для получения реалистичного изображения блестящих поверхностей рекомендуется настраивать параметр Specular таким образом, чтобы цвет световых бликов соответствовал цвету основ ного источника света. Второй подход, который применим в тех случаях, когда в сцене нельзя выделить один основной источник света, заключается в настройке цвета световых бликов таким же, как основной цвет, но с меньшей насыщеннос тью (saturation). Например, если параметр Diffuse определяет ярко желтый цвет бронзы, цвет световых бликов рекомендуется установить бледно желтым.

Наконец, третий вариант — это связь параметра Specular с пара метром Diffuse, для чего нужно щелкнуть на кнопке с изображени

ем скобки, которая по умолчанию отжата и находится между пара метрами Diffuse и Specular, чтобы включить автоматическую

настройку параметра Specular по параметру Diffuse. В этом случае блики будут матовыми, как у металлических неполированных поверхностей.

Тонкую настройку параметров бликов можно выполнить с помощью элементов управления, расположенных в разделе Specular Highlights.

Specular Level — значения в диапазоне от 0 до 999. Этот параметр влияет на яркость блика — чем больше значение, тем ярче блик.

Вкачестве уровня яркости блика можно использовать схему уровня яркости (specular level map). Эта же схема задается в разделе Maps диалогового окна Material Editor элементом Specular level. Подробнее об использовании схем рас сказывается в главе 21.

Glossiness — значения в диапазоне от 0 до 100. Этот параметр влияет на раз

мер блика — чем больше значение, тем меньше блик и тем более блестящим выглядит материал.

Выбор типа шейдера 429

В качестве степени блеска материала можно использовать схему блеска (glossiness map). Эта же схема задается в разделе Maps диалогового окна Material Editor эле ментом Glossiness. Подробнее об использовании схем рассказывается в главе 21.

Softness — значения в диапазоне от 0 до 1. Этот параметр влияет на края светлой области, которые в зависимости от выбранного значения могут быть мягкими, размытыми или четкими. Данный параметр предназначен для компенсации некоторых изъянов, которые могут проявляться в определенных комбинациях параметров Specular Level и Glossiness. Так, если у материала высокий уровень яркости блика Specular Level и небольшой размер блика Glossiness, поверхность может стать глянцевой. Если этот эффект нежелателен, следует увеличить значение параметра Softness. Когда этот параметр равен 0, смягчение глянца не применяется, а когда он равен 1, применяется максимальное смягчение глянца.

В тех случаях, когда при визуализации не требуется достижения фотореалис тичности (например, при создании моделей технических устройств, как показано на рис. 20.7, когда достаточно обеспечить лишь наглядность внутренней структу

Рис. 20.7. Использование простых материалов при визуализации модели электродвигателя

430 Глава 20. Работа с редактором материалов

ры моделируемого изделия), можно при создании материалов ограничиться лишь настройкой их основного цвета Diffuse.

Строго говоря, без использования простых материалов можно обойтись, про сто назначив объектам соответствующие цвета. Однако использование материа

лов все же предпочтительнее, поскольку они позволяют применить такие эффек ты, как прозрачность и блики, а во вторых, впоследствии при необходимости применить различные схемы. Поэтому лучше даже в самых простых случаях со здавать материалы на основе основного цвета и назначать их объектам. Напри мер, установив с помощью параметра Opacity прозрачность некоторых материа лов, равной 50% (рис. 20.8), можно при визуализации выделить определенный узел изделия, не внося в модель никаких изменений.

Для того чтобы назначить тот или иной образец материала объекту в сцене 3ds Max, можно воспользоваться одним из двух следующих методов.

Выделить требуемые объекты в сцене, перейти в диалоговое окно Material Editor и щелкнуть на кнопке Assign Material To Selection, расположенной под ячейками образцов материалов.

Перетащить материал из ячейки образца на объект, отображаемый на каком либо довом экране.

Рис. 20.8. Применение эффекта прозрачности за счет использования прозрачных материалов

Окно Material/Map Browser 431

После назначения объекту материала все изменения в настройках материала (кроме тех, которые связаны с различными специальными эффектами, применяе мыми в ходе визуализации) отображаются на видовых экранах, на которых вклю чены режимы, учитывающие цвет объектов.

Редактор материалов поддерживает вложенность разделов с парамет рами. Иными словами, когда вы щелкаете на кнопке в одном разделе (как правило — при работе со схемами), то попадаете в другой раздел (на

пример, Maps), оттуда — в третий и т.д. Для того чтобы вернуться в такой иерар хии операций на один уровень назад, в диалоговом окне Material Editor можно ис пользовать кнопку Go To Parent или выбрать схему либо сам материал из раскрывающегося списка.

Окно Material/Map Browser

Из предыдущих глав вы знаете, что в тех случаях, когда нельзя обойтись без ис пользования как минимум основной схемы, а также в тех случаях, когда нужно использовать материал, отличный от стандартного, следует применять диалого вое окно Material/Map Browser. Это диалоговое окно открывается из окна Material Editor при настройке самых разных параметров материала, начиная от выбора его типа и заканчивая назначением схем при создании субматериалов, а также как самостоятельный инструмент 3ds Max. В последнем случая для его от крытия нужно воспользоваться командой меню Rendering Material Map Browser.

Самый простой метод применения диалогового окна Material/Map Browser заключаетсявиспользованииеговрежимепросмотрабиблиотекиматериалов.Для переключениядиалоговогоокнаMaterial/Map

Browser в этот режим следует в группе Browse From выбрать переключатель Mtl Library (рис. 20.9). Перечень библиотечных материа лов можно отображать в виде списка или в виде значков. Для выбора режима отображения ис пользуются кнопки, расположенные в верхней частиокнаMaterial/MapBrowser.

Библиотеку можно также загрузить, щелкнув на кнопке Open в группе File и выбрав требуе мый файл с расширением mat. Так, например,

Рис. 20.9. Диалоговое окно Material/Map Browser в режиме просмотра библиотеки материалов в виде списка

432 Глава 20. Работа с редактором материалов

стандартной библиотеке материалов 3ds Max соответствует файл 3dsmax.mat, который по умолчанию находится в папке C:\Program Files\Autodesk\3ds Max 2009\materiallibraries.

Элементы, обозначенные в списке сферами, — это собственно материалы, а

элементы, обозначенные параллелограммами, — это схемы. На рис. 20.10 показа но содержимое диалогового окна Material/Map Browser в режиме просмотра биб лиотеки материалов в виде списка с миниатюрами (слева), в виде списка мини атюр (по центру) и в виде списка образцов (справа).

После щелчка на любой заготовке она отобразится в области предварительно го просмотра, расположенной в левом верхнем углу диалогового окна Material/ Map Browser. Для того чтобы назначить материал текущей ячейке образца в окне Material Editor, на нем необходимо щелкнуть дважды.

Рис. 20.10. Различны режимы просмотра списков материалов диалогового окна Material/Map Browser

Глава 21

Использование схем в материалах

Как вы уже знаете, материалы основываются не только на том или ином цвете, но и на дополнительных компонентах. Такими компонентами могут быть изображе ния, формируемые путем математических расчетов (в таком случае они называ ются процедурными), или растровые изображения (bitmap). Последние, которые в системах 3D моделирования часто называются текстурами (texture), в 3ds Max называются схемами (map). Как и в случае с цветом, для создания материала дос таточно определить основную схему (diffuse map), которая, как отмечается в главе 20, может использоваться как совместно с основным цветом, так и независимо от него (основной цвет, в свою очередь, также может использоваться без основной схемы или совместно с ней).

В некоторых предустановленных материалах используются одновременно как про цедурный, так и текстурный компоненты. Тем не менее, такие материалы можно использовать как частный случай схем, в том числе и основных схем.

Назначение схемы материалу

Помимо основной схемы, назначаемой параметру Diffuse, можно назначить схему рассеяния (ambient map) параметру Ambient или (и) схему бликов (specular map) параметру Specular.

Для назначения любой из этих схем в диалоговом окне Material Editor следует щелкнуть на маленькой квадратной кнопке, распо ложенной справа от соответствующего цветового образца. Если

цвету назначена схема, на этой кнопке отображается буква M, а при помещении на нее указателя мыши во всплывающей подсказке отображается название схемы. По умолчанию схемы не используются, поэтому на кнопке нет никаких обозначе ний, а во всплывающей подсказке отображается None.

Например, если щелкнуть на кнопке справа от поля Diffuse, на экране появит ся диалоговое окно Material/Map Browser, в котором в группе переключателей Browse From выбран элемент New, а в левом нижнем углу окна отображается группа переключателей для выбора категории схем (по умолчанию выбран эле мент All, соответствующий полному списку).

Можно воспользоваться одной из предустановленных схем или же загрузить из внешнего графического файла собственную схему. В последнем случае необхо

434 Глава 21. Использование схем в материалах

димо щелкнуть дважды в списке схем на элементе Bitmap и выбрать какой либо файл в диалоговом окне Select Bitmap Image File (рис. 21.1).

После этого диалоговое окно Material Editor перейдет в режим настройки па раметров схемы, которой по умолчанию будет назначено имя вида Map #N, где

N — порядковый номер схемы, выбранной в текущем сеансе работы (рис. 21.2). Для переименования схемы можно ввести какое либо осмысленное имя в строке Diffuse Color, расположенной под кнопками инструментов диалогового окна Material Editor. Для возврата к настройке параметров материала следует выбрать этот материал из раскрывающегося списка, как показано на рис. 21.2, или щелк нуть на ставшей доступной кнопке Go to Parent.

Для повторного перехода в режим редактирования параметров схемы следует щелкнуть на квадратной кнопке, находящейся рядом с образцом материала, ко торая теперь, как отмечалось выше, будет обозначена

буквой M с указанием названия схемы и имени соответствующего файла во всплывающей подсказке.

Выбранная схема будет применена к текущему образцу в диалоговом окне Material Editor (см. рис. 21.2), после чего материал можно перетащить на какой

Рис. 21.1. Диалоговое окно Select Bitmap Image File

Назначение схемы материалу 435

Рис. 21.2. Диалоговое окно Material Editor в режиме редактирования параметров схемы

нибудь объект в сцене, причем для этого не обяза тельно выходить из режима редактирования пара метров схемы.

Обычно при редактировании этих параметров в разделеCoordinates(рис. 21.3)значениякоординат оставляют без изменений, за исключением парамет ров в столбце Tiling, которые по умолчанию имеют значение 1.0. Это означает, что на выбранном трех мерном объекте может отображаться только одна копия растрового изображения. Другими словами, значения в столбце Tiling определяют количество копий схемы на поверхности объекта по горизонта ли (строка U) и вертикали (строка V).

Примечание

Чтобы схема, примененная к текущему образцу, отображалась не только при визуализации, но и на

видовых экранах (в любом режиме, кроме Wireframe, Lit Wireframes и Bounding Box), в редакторе материалов должна быть нажата кнопка Show Standard Map in Viewport.

Для того чтобы отменить назначение схемы, в диалоговом окне Material Editor необходимо щел

кнуть правой кнопкой мыши на соответствующей кнопке и выбрать из контекстного меню команду Clear (рис. 21.4).

Использование каналов

Помимо трех основных компонентов, влияющих на вид материала (Diffuse, Ambient и Specular), в 3ds Max могут использовать и дополнительные компоненты, функционирующие по тем же прин ципам, но предназначенные для создания разных визуальных эффектов. К этим компонентам, назы ваемым каналами (channel), относятся следующие.

Ambient Color — схема, которая отображается для неосвещенного объекта.

Рис. 21.3. Раздел Coordinates диалогового окна Material Editor в режиме редактирования пара метров схемы