三種不同的材質(zhì)物體的創(chuàng)建教程

三種不同的材質(zhì)物體的創(chuàng)建教程

在下面的教程中我們將利用maya的布林材質(zhì)，漸變紋理和采樣信息節(jié)點(diǎn)。同時(shí)我們也要使用mentalray的 電介質(zhì)材質(zhì)和新的mia_material。本教程的用戶應(yīng)注意到我還使用了mentalray作為我的渲染器，同時(shí)為了得到真實(shí)的效果還打開了 “final gathering”、“Global Illumination”、“caustics”。

使用布林創(chuàng)建玻璃：

我們的第一步就是創(chuàng)建玻璃杯幾何體。雖然很簡單，但是我們需要保證建立的曲面（這里使用的nurbs創(chuàng)建的）的底部是比較厚的（就像一個(gè)真實(shí)的玻璃杯）。見下圖一。

下一步，我復(fù)制了幾個(gè)，然后設(shè)定好場(chǎng)景。渲染設(shè)置

理解玻璃包含哪些內(nèi)容：

這里有幾個(gè)部分需要我們?nèi)��?shí)現(xiàn)。首先要注意的是，當(dāng)然，玻璃是一種透明的實(shí)體。雖然這是最明顯的，但是我們不能 忽略玻璃底部厚度產(chǎn)生的微妙的透明度變化。第二，玻璃的反射，這樣我們又得研究它的反射率是如何的，它的表面是鏡面反射的，因此沒有太多的漫反射在其上。 最后，玻璃是一個(gè)折射表面。它比空氣的密度更高使得它能彎曲光線。讓我們脫離這些因素來細(xì)看：

透明度-如前所述，玻璃是透明的。但是當(dāng)我們?cè)娇拷�物體的邊緣時(shí)它就越顯得厚了。在玻璃的這些邊緣實(shí)際上我們看到的是一個(gè)密度很高的材質(zhì)。讓我們這么想： 當(dāng)航天飛機(jī)脫離大氣層直線上升時(shí)，只要通過62公里就能到達(dá)外層空間。相反，如果你站在珠穆朗瑪峰的峰頂，并同時(shí)能看到南方和北方，你可能要看到兩個(gè)方向 的150英里以外（總共300英里）才能看到大氣層外圍。當(dāng)我們觀察玻璃邊緣時(shí)，事情是一樣的，我們其實(shí)看到了更多的“物體”，自然邊緣的透明度就更低一 些。

反射-應(yīng)用與以前一樣的原則，在玻璃杯的邊緣總會(huì)變的很古怪，接下來我們了解一下菲涅耳效應(yīng)。當(dāng)你觀察一個(gè)反射 物體時(shí)，它的反射數(shù)量取決于你的視角。如果你以垂直角度直視一個(gè)水池，你就可以通過表面的最小反射率看到下面的水。在一些特定的角度，你更有可能看到水上 方的情況，而不是下面的。所以，當(dāng)我們給材質(zhì)添加反射時(shí)我們也必須研究這些邊緣效果，使得在面對(duì)攝像機(jī)時(shí)如何讓其的法線方向少一些反射而在其邊緣時(shí)多一些 反射。

鏡面反射（相對(duì)于漫反射）-我們必須遵循對(duì)于玻璃來說的漫反射光譜。在大多數(shù)情況下，因?yàn)樗�是一個(gè)高密度的硬物，們需要給它一個(gè)低的漫反射值和較高的鏡面反射值。然后我可以控制它的光澤度來決定這個(gè)玻璃杯是否是磨砂的。

折射率-最后，因?yàn)槲覀兊牟Ａ�是一種比周圍空氣密度大的介質(zhì)，我們需要計(jì)算它的折射率。下面的圖給出了提示。我們可以很快看到玻璃的IOR的值為 1.52（也有可能是1.5和1.55之間的值）。如下圖的玻璃所示，它的正面是正常的，但是在它內(nèi)部和后面的物體形狀發(fā)生了改變，著名的例子可以看左邊 的圖，這就是所謂的“stick in the pond”。由蘇格拉底第一次提出這個(gè)理論，秸稈是不是真正彎曲。而事實(shí)上我們的眼睛看到的是通過玻璃和其中的水兩次彎曲后形成的圖像。這一概念有一個(gè)名 字：電介質(zhì)（稍后我們將使用電介質(zhì)材質(zhì)）。

好了，我們現(xiàn)在掌握了物理上的一些原理，下面我們開始賦予材質(zhì)。下面讓我們嘗試使用maya的布林材質(zhì)來制作一 個(gè)真實(shí)的玻璃，首先，我會(huì)把顏色和漫反射調(diào)到很暗，以免影響玻璃的外觀。將透明度設(shè)置的很高（盡管我們不久將賦予材質(zhì)）。偏心率低一 些，“Specular Roll off”高一些，“specularized”很高（少一些光澤）。稍后將給反射率賦予材質(zhì)。注：我沒有給反射顏色通道賦予材質(zhì)是因?yàn)槲医o了一個(gè)實(shí)物環(huán)繞 這個(gè)場(chǎng)景中的玻璃杯，如果場(chǎng)景中只有玻璃杯，那么我們就要給這個(gè)通道賦予一個(gè)圖片用來表現(xiàn)反射了。

看起來太差勁了。主要是缺乏對(duì)折射率的調(diào)節(jié)，接下來我們來進(jìn)行這一步。

好的，讓我們讓折射率起作用。

這樣看起來好多了，但是玻璃的厚度和反射仍然太均勻，是時(shí)候添加一些漸變來控制了。

菲涅耳效應(yīng)-我們要建立一個(gè)漸變來連接到反射通道上。別稱為“雙向反射分布函數(shù)”，我們的目標(biāo)是建立一個(gè)漸變得到一個(gè)相似的值來實(shí)現(xiàn)一個(gè)物體是如何反射的，不管是我們從一個(gè)低角度觀察或是相對(duì)應(yīng)的高角度。當(dāng)建立好后，觀察一下漸變。

最后，讓我們添加一些模糊讓其更真實(shí)，使用mentalray我們可以巧妙地模糊反射和折射。

完工！我們成功的使用布林實(shí)現(xiàn)了玻璃的效果。下面我們研究如何使用mentalray輕松的實(shí)現(xiàn)效果。

創(chuàng)建玻璃使用電介質(zhì)材質(zhì)：

我現(xiàn)在已經(jīng)建立好了第二個(gè)杯子同時(shí)賦予了它mentalray的電介質(zhì)材質(zhì)。屬性欄里只有個(gè)選項(xiàng)值；這是因?yàn)樗?有的在布林中需要連接的材質(zhì)它都已經(jīng)處理好了。這個(gè)材質(zhì)的默認(rèn)屬性是一個(gè)高強(qiáng)的鏡面/反射面，我們?nèi)�部要做的就是設(shè)置IOR值為玻璃的值就行了。 IOR_out值也極為重要，它代表著玻璃周圍的物體的密度值（現(xiàn)在的環(huán)境下是空氣）。因?yàn)楫?dāng)下我們的杯子中有水，所以我們要設(shè)置IOR為 1.33，IOR_out值為1.46。下面使我們渲染的結(jié)果。

太簡單了，在maya8.5中使用mentalray的新材質(zhì)Mia_material后它就變的更加簡單了

現(xiàn)在我們已經(jīng)研究了3種maya不同的方法來創(chuàng)建真實(shí)的玻璃材料。下面是三個(gè)杯子的最終效果。