Rhino+KeyShot產(chǎn)品設(shè)計教師姓名：

本章講解KeyShot中材質(zhì)相關(guān)的常用知識，包括常用的三大材質(zhì)類型、材質(zhì)紋理的四大通道、材質(zhì)標(biāo)簽的應(yīng)用和多層材質(zhì)的應(yīng)用，最后通過課堂案例和課后練習(xí)，幫助讀者掌握材質(zhì)的相關(guān)知識點。第8章材質(zhì)詳解本章導(dǎo)讀物體的材質(zhì)可以通過視覺和觸覺綜合感受，讀者可以多觀察生活中的物體在光照下，其材質(zhì)表面的細(xì)微變化，以求能在渲染中制作出更真實的材質(zhì)效果。單擊“類型”下拉按鈕，在彈出的下拉列表中可以看到不同的材質(zhì)類型，KeyShot默認(rèn)將其分為了四大部分，分別是“基本”“高級”“光源”“特殊”。雖然在現(xiàn)實生活中和渲染器里有許多類型的材質(zhì)，但最常用的還是塑料、金屬和透明這3種材質(zhì)，用它們可以完成大多數(shù)的渲染工作，下面逐個講解。8.1常用的三大材質(zhì)類型8.1.1?塑料材質(zhì)塑料材質(zhì)類型用于創(chuàng)建簡單塑料材質(zhì)，是一種非常通用的材質(zhì)類型。不同材質(zhì)的“屬性”欄中可調(diào)節(jié)的參數(shù)是不一樣的。例如，剛導(dǎo)入的模型默認(rèn)為漫反射材質(zhì)，該材質(zhì)只有一種參數(shù)可以調(diào)節(jié)，也就是“顏色”；而修改成塑料材質(zhì)之后，“屬性”欄中就有4個參數(shù)可以調(diào)節(jié)，分別是“漫反射”“高光”“粗糙度”“折射指數(shù)”。這4個參數(shù)也是所有材質(zhì)里面使用頻率最高的，這里大家可以切換到其他材質(zhì)類型對比一下。8.1常用的三大材質(zhì)類型8.1.1?塑料材質(zhì)塑料材質(zhì)的“屬性”欄中的重要參數(shù)介紹如下。漫反射：用于定義材質(zhì)的整體顏色。單擊“漫反射”右側(cè)的色塊，彈出“顏色拾取工具-漫反射”對話框。此時可以通過單擊或拖曳鼠標(biāo)的方式來修改材質(zhì)的漫反射顏色，從而改變材質(zhì)表面的顏色?！邦伾叭」ぞ摺蹦J(rèn)使用的是“RGB”色彩模式，在該色彩模式下可以單獨調(diào)整“紅色”“綠色”“藍(lán)色”3個通道，單擊“RGB”選項，在彈出的下拉列表中，可以根據(jù)個人習(xí)慣切換為其他的色彩模式。建議使用“HSV”色彩模式，因為該模式通過調(diào)整顏色的“色調(diào)”“飽和度”“值”來定義材質(zhì)的顏色。高光：用于定義材質(zhì)的反射強(qiáng)度，白色表示完全反射，黑色表示不反射，一般使用一定程度的灰度值。粗糙度：用于控制反射中微小缺陷的數(shù)量。“粗糙度”為0時，材質(zhì)表現(xiàn)為完全光滑的表面，增大“粗糙度”數(shù)值，可以加強(qiáng)材質(zhì)表面的緞紋感或啞光感?！按植诙取蓖ǔＲ?.1為分界線，數(shù)值大于0.1，材質(zhì)將表現(xiàn)明顯的啞光效果。折射指數(shù)：用于定義反射時的光彎曲量。以實際材質(zhì)的折射指數(shù)為基礎(chǔ)，例如塑料材質(zhì)的折射指數(shù)為1.46，玻璃材質(zhì)的折射指數(shù)為1.500等。8.1常用的三大材質(zhì)類型8.1.2?金屬材質(zhì)金屬材質(zhì)類型用于創(chuàng)建拋光或粗糙金屬材質(zhì)。在“類型”下拉列表中選擇“金屬”，“屬性”欄中主要的參數(shù)有“金屬類型”“粗糙度”等。8.1常用的三大材質(zhì)類型8.1.2?金屬材質(zhì)顏色：用于控制金屬表面反射的顏色，當(dāng)“金屬類型”為“顏色”時，可調(diào)整此參數(shù)。單擊右側(cè)的色塊以打開“顏色拾取工具-顏色”對話框，然后選擇所需的顏色，單擊“確定”按鈕即可。已測量：當(dāng)“金屬類型”為“已測量”時，下方的“金屬預(yù)設(shè)值”下拉列表中有13個金屬預(yù)設(shè)，分別為“金”“鉑”“鈦”“鐵”“鈮”“銅”“鋁”“鉻”“銀”“鋅”“鎂”“鎳”“黃銅（70/30）”，單擊右側(cè)的文件夾圖標(biāo)可以加載IOR文件（擴(kuò)展名為.ior、.nk、.csv）。所有的金屬預(yù)設(shè)和加載的自定義IOR文件都提供了添加陽極電鍍的附加功能，可以通過調(diào)整“涂層折射率”“涂層吸光系數(shù)”“涂層厚度”等參數(shù)改變金屬材質(zhì)的表面顏色和反射強(qiáng)度。粗糙度：與前面講到的知識點一樣，這里不贅述。在金屬材質(zhì)中，此參數(shù)用于創(chuàng)建拋光金屬材質(zhì)和磨砂金屬材質(zhì)。8.1常用的三大材質(zhì)類型8.1.3?透明類材質(zhì)在KeyShot中能實現(xiàn)透明或半透明效果的材質(zhì)類型非常多，例如“玻璃”“實心玻璃”“高級”“塑料（高級）”“液體”“半透明”等材質(zhì)，它們之間有很多相同的材質(zhì)屬性。下面將以實心玻璃材質(zhì)為代表講解透明類材質(zhì)的相關(guān)知識點。顏色：用于定義材質(zhì)的整體顏色。實心玻璃材質(zhì)能夠準(zhǔn)確地模擬玻璃效果的顏色，因為它考慮到了模型的厚度。透明距離：數(shù)值越大，顏色越淺。該數(shù)值的設(shè)置需要考慮模型的厚度。折射指數(shù)：以實際材質(zhì)的折射指數(shù)為基礎(chǔ)，玻璃的折射指數(shù)為1.5，這意味著默認(rèn)值（即1.5）對于模擬大多數(shù)類型的玻璃是準(zhǔn)確的，但也可以增大該數(shù)值，使得材質(zhì)表面有更顯著的折射效果。粗糙度：用于創(chuàng)建磨砂玻璃外觀。8.1常用的三大材質(zhì)類型本節(jié)講解材質(zhì)紋理的應(yīng)用。對于KeyShot中的任意材質(zhì)的參數(shù)，只要其右側(cè)出現(xiàn)棋盤格圖標(biāo)，都意味著可以加載紋理貼圖來定義該參數(shù)。例如，塑料材質(zhì)的“漫反射”“高光”“粗糙度”“折射指數(shù)”等參數(shù)的右側(cè)，都有棋盤格圖標(biāo)，代表這些都可以通過貼圖定義。同時，從“屬性”欄自動跳轉(zhuǎn)到“紋理”欄，并且，再次切換回“屬性”欄時，不能再對“顏色”進(jìn)行編輯，因為紋理貼圖已經(jīng)替代顏色顯示漫反射信息。在材質(zhì)中加載紋理貼圖最常用的通道就是漫反射、粗糙度、凹凸與不透明度。這4個通道也是絕大多數(shù)材質(zhì)都具有的。下面以塑料材質(zhì)為例進(jìn)行講解。8.2材質(zhì)紋理的四大通道8.2.1?漫反射通道在漫反射通道中加載紋理貼圖意味著以紋理貼圖定義該材質(zhì)的漫反射。在“桌子”模型的漫反射通道中加載紋理貼圖的操作步驟如下。第1步：單擊“漫反射”參數(shù)右側(cè)的棋盤格圖標(biāo)，圖標(biāo)由灰色變?yōu)樗{(lán)色。第2步：在彈出的“打開紋理”對話框中選取合適的紋理貼圖，單擊“打開”按鈕。此時，木紋紋理貼圖已經(jīng)替代原定的顏色，材質(zhì)的“屬性”欄也會自動切換到“紋理”欄，在“紋理”欄中，可以控制紋理貼圖的大小、位置和方向。8.2材質(zhì)紋理的四大通道8.2.2?粗糙度通道“粗糙度”參數(shù)的右側(cè)也有棋盤格圖標(biāo)，可以利用紋理貼圖替代“粗糙度”數(shù)值來顯示材質(zhì)的粗糙度信息，紋理貼圖的深色區(qū)域具有光滑外觀效果，紋理貼圖的淺色區(qū)域具有粗糙外觀效果。例如，下圖所示的黑白貼圖的深色區(qū)域a與淺色區(qū)域b，該貼圖在粗糙度通道下表現(xiàn)的結(jié)果為a區(qū)域相對光滑，而b區(qū)域相對粗糙。8.2材質(zhì)紋理的四大通道8.2.3?凹凸通道“屬性”欄中并未顯示凹凸通道與不透明度通道，它們位于“紋理”欄中，凹凸貼圖類型用于在材質(zhì)表面創(chuàng)建細(xì)節(jié)，這些細(xì)節(jié)并非真正修改了模型本身，而是該紋理貼圖在凹凸通道中所呈現(xiàn)的視覺效果。8.2材質(zhì)紋理的四大通道8.2.4?不透明度通道當(dāng)黑白紋理貼圖應(yīng)用于不透明度通道時，會使得貼圖的黑色部分變得完全透明，白色部分變得完全不透明，其中的灰色部分以梯度的形式顯示不同程度的半透明效果。當(dāng)帶有Alpha通道信息的紋理貼圖應(yīng)用于不透明度通道時，需要將“不透明貼圖模式”由默認(rèn)的“色彩”更改為“Alpha”，這會使得Alpha通道部分全部消失，其余部分保留。8.2材質(zhì)紋理的四大通道標(biāo)簽主要有兩大用途，本節(jié)主要講解第一種用途，第二種用途將在第9章中詳細(xì)講解。第一種用途是在3D模型表面放置徽標(biāo)、Logo、貼紙、圖案等。將“KeyShot標(biāo)志”置于“充電寶模型”表面的效果如左圖所示。第二種用途是可以在主材質(zhì)之上創(chuàng)建另一種材質(zhì)外觀，將多種材質(zhì)效果疊加到一個3D模型表面。本質(zhì)上，標(biāo)簽是在材質(zhì)之上具有材質(zhì)/紋理的圖層，金屬材質(zhì)與塑料材質(zhì)均在一個部件表面顯示，效果如右圖所示。8.3材質(zhì)標(biāo)簽的應(yīng)用8.3.1?標(biāo)簽的添加與刪除添加標(biāo)簽有以下兩種方式。方式一：標(biāo)簽位于“庫”窗口的“紋理”選項卡的“Labels”列表中，將標(biāo)簽直接拖放到渲染實時視圖的模型部件或圖層列表中，在彈出的“紋理貼圖類型”對話框中選擇“添加標(biāo)簽”選項。方式二：在“項目”窗口的“材質(zhì)”選項卡中的“標(biāo)簽”欄中單擊“添加標(biāo)簽”圖標(biāo)，選擇“添加標(biāo)簽（紋理）”。刪除標(biāo)簽有以下兩種方式。方式一：選中“標(biāo)簽”欄中的圖片紋理，按Delete鍵刪除。方式二：單擊“標(biāo)簽類型”文字左側(cè)的垃圾桶圖標(biāo)，即可完成刪除標(biāo)簽的操作。8.3材質(zhì)標(biāo)簽的應(yīng)用8.3.2?標(biāo)簽的映射類型在KeyShot中，標(biāo)簽具備7種映射類型：平面、框、圓柱形、球形、UV、相機(jī)和節(jié)點。不同的映射類型將影響標(biāo)簽的顯示方式，對于不同的3D部件，需要選擇合適的映射類型，才能更好地調(diào)整貼圖。平面：將在x、y或z軸上投影紋理，并以一個平面的方式映射貼圖，該映射類型比較常用?？颍菏菍⒓y理從立方體的6個面投影到3D模型上，常用于方體造型。8.3材質(zhì)標(biāo)簽的應(yīng)用8.3.2?標(biāo)簽的映射類型圓柱形：從圓柱體向內(nèi)投影紋理，如圖8-53所示，常用于柱體造型。球形：從球體向內(nèi)投影紋理，紋理將在到達(dá)球體的兩極時開始收斂，常用于球體造型。UV：UV映射類型是將2D紋理應(yīng)用3D模型完全不同的方法，它可以設(shè)計如何將紋理貼圖應(yīng)用于模型的每一個面上。UV映射需要提前將模型的UV進(jìn)行展開，展開UV可以借助專業(yè)的展UV軟件或KeyShot工具中自帶的展UV功能實現(xiàn)，它在工業(yè)設(shè)計領(lǐng)域的應(yīng)用范圍沒有在娛樂行業(yè)廣泛。相機(jī)：可以保持紋理始終面對相機(jī)的方向。這使得無論相機(jī)的位置如何，都將在模型表面提供一致的紋理外觀。節(jié)點：允許驅(qū)動紋理與另一個節(jié)點的映射，使用頻率不高。8.3材質(zhì)標(biāo)簽的應(yīng)用8.3.3?標(biāo)簽的位置與方向使用“移動紋理”工具可以實現(xiàn)對標(biāo)簽中紋理貼圖的移動。單擊“移動紋理”圖標(biāo)，該圖標(biāo)由默認(rèn)的灰色變成藍(lán)色，代表已啟用，此時渲染預(yù)覽視窗下方會出現(xiàn)一個用于調(diào)整標(biāo)簽紋理貼圖的操作欄，同時模型表面也會出現(xiàn)對應(yīng)的操作軸。8.3材質(zhì)標(biāo)簽的應(yīng)用8.3.3?標(biāo)簽的位置與方向位置：單擊“位置”，點亮該圖標(biāo)，此時單擊模型的任意一個位置，紋理就會自動以單擊的位置為中心映射，更改紋理的投影位置非常方便。平移：在操作欄中勾選“平移”復(fù)選框，就能夠通過拖曳箭頭來移動x、y、z軸上的紋理映射位置。要平移時，拖曳任意軸向即可。紅色、綠色和藍(lán)色的箭頭分別對應(yīng)x、y軸和z軸。除此之外，渲染視窗中的操作軸還有雙色方塊圖標(biāo)，按住這類圖標(biāo)，可以完成同時沿兩個軸向的移動。例如示例中的紅藍(lán)方塊，代表按住此圖標(biāo)可以實現(xiàn)紋理同時朝x和z軸兩個方向進(jìn)行移動。旋轉(zhuǎn)：在操作欄中勾選“旋轉(zhuǎn)”復(fù)選框，能夠拖動圓弧手柄旋轉(zhuǎn)紋理。按住Shift鍵可將旋轉(zhuǎn)增量限制為15°。8.3材質(zhì)標(biāo)簽的應(yīng)用8.3.4?標(biāo)簽的尺寸與映射縮放模式：一般有3個選項可供選擇，具體取決于所選的映射類型。大部分映射類型中的“縮放模式”只包含“場景單位”與“DPI”這兩個選項，而UV映射類型還包含“UV”選項。8.3材質(zhì)標(biāo)簽的應(yīng)用8.3.4?標(biāo)簽的尺寸與映射使用“場景單位”時，能夠設(shè)置場景中的寬度與高度，這也是使用頻率最高的縮放模式。使用“DPI”時，場景中的紋理大小相當(dāng)于圖像大小和DPI集。使用“UV”時，場景中的紋理由UV坐標(biāo)中的寬度與高度定義。寬度與高度：使用“場景單位”或“UV”時可設(shè)置紋理的寬度與高度；若使用“DPI”，則此處的“寬度”和“高度”變?yōu)椤按笮　?。圖8-60和圖8-61所示分別為“KeyShot”標(biāo)志的寬度與高度均為40毫米和均為80毫米的效果。鎖定：單擊鎖定圖標(biāo)，將保持紋理貼圖均勻的比例，可同時調(diào)整寬度與高度；若不鎖定，則可以單獨調(diào)整紋理貼圖的寬度或高度。角度：將圍繞局部y軸旋轉(zhuǎn)整個紋理貼圖。這與“移動紋理”工具中的“旋轉(zhuǎn)”相同，只是此處可以通過輸入數(shù)值來控制角度，結(jié)果會更加精確，整個框?qū)@綠色軸旋轉(zhuǎn)。翻轉(zhuǎn)：“水平翻轉(zhuǎn)”將紋理貼圖按y軸鏡像，“垂直翻轉(zhuǎn)”將紋理貼圖按x軸鏡像。重復(fù)：啟用“水平重復(fù)”后，紋理將以水平方向平鋪陣列；開啟“垂直重復(fù)”后，紋理將以垂直方向平鋪陣列。8.3材質(zhì)標(biāo)簽的應(yīng)用8.3.4?標(biāo)簽的尺寸與映射雙面：“雙面”只對平面與框這兩種映射類型有影響，并且兩者影響的效果不同。若在平面映射類型下，開啟“雙面”后，紋理將在模型的兩側(cè)可見；若在框映射類型下，開啟“雙面”后，紋理將在模型的背面顯示。同步：啟用“同步”之后，該材質(zhì)節(jié)點上的所有紋理將同時縮放/移動/調(diào)整。例如，在沒有啟用“同步”的情況下，紋理在漫反射通道與凹凸通道下分別調(diào)整寬度與高度，就會出現(xiàn)凹凸效果不對應(yīng)紋理大小的效果。一般情況下保持“同步”的開啟。8.3材質(zhì)標(biāo)簽的應(yīng)用大多數(shù)材質(zhì)都可以轉(zhuǎn)換為多層材質(zhì)，以便進(jìn)行材質(zhì)的交換、變化或顏色研究。多層材質(zhì)允許在單個“容器”材料中循環(huán)嘗試各種材質(zhì)效果，這大大提高了渲染工作的效率。下面講解多層材質(zhì)的相關(guān)知識點。8.4多層材質(zhì)的應(yīng)用8.4.1?單材質(zhì)轉(zhuǎn)換為多層材質(zhì)在KeyShot中，將單材質(zhì)轉(zhuǎn)換為多層材質(zhì)有以下4種方式。編輯材質(zhì)時，在“項目”窗口的“材質(zhì)”選項卡中單擊“多層材質(zhì)”圖標(biāo)，可將單材質(zhì)轉(zhuǎn)換為多層材質(zhì)。8.4多層材質(zhì)的應(yīng)用8.4.1?單材質(zhì)轉(zhuǎn)換為多層材質(zhì)在KeyShot中，將單材質(zhì)轉(zhuǎn)換為多層材質(zhì)有以下4種方式。編輯材質(zhì)時，在“項目”窗口的“材質(zhì)”選項卡中單擊“多層材質(zhì)”圖標(biāo)，可將單材質(zhì)轉(zhuǎn)換為多層材質(zhì)。在渲染實時視圖中，使用鼠標(biāo)右鍵單擊相關(guān)材質(zhì)的部件，在彈出的快捷菜單中選擇“創(chuàng)建多層材質(zhì)”。從庫中拓展材質(zhì)添加到渲染實時視圖的部件上時