3.4 复合材质与光线跟踪材质

3.4.1 复合材质

【复合材质】是指将两个或多个子材质组合在一起。复合材质类似于合成器贴图，但后者位于材质级别。将复合材质应用于对象可以生成复合效果。用户可以使用【材质/贴图浏览器】对话框来加载或创建复合材质。

不同类型的材质生成不同的效果，具有不同的行为方式，或者具有组合了多种材质的方式。不同类型的复合材质介绍如下。

►混合：将两种材质通过像素颜色混合的方式混合在一起，与混合贴图一样的效果。

►合成：通过将颜色相加、相减或不透明混合，可以将多达10种的材质混合起来。

►双面：为对象内外表面分别指定两种不同的材质，一种为法线向外；另一种为法线向内。

►变形器：使用【变形器】修改器来管理多种材质。

►多维/子对象：可用于将多个材质指定给同一对象。当存储两个或多个子材质时，这些子材质可以通过使用【网格选择】修改器在子对象级别进行分配。还可以通过使用【材质】修改器将子材质指定给整个对象。

►虫漆：将一种材质叠加在另一种材质上。

►顶/底：存储两种材质。一种材质渲染在对象的顶表面；另一种材质渲染在对象的底表面，具体取决于面法线向上还是向下。

1．混合材质

【混合材质】是指在曲面的单个面上将两种材质进行混合。可通过设置【混合量】参数来控制材质的混合程度，该参数可以用来绘制材质变形功能曲线，以控制随时间混合两个材质的方式。

混合材质的创建方法如下所述。

01 在【材质编辑器】对话框中激活一个新的材质样本球。

02 单击【Archa&Design】按钮，在弹出的【材质/贴图浏览器】对话框中选择【混合】选项，如图3-54所示。

03 单击【确定】按钮，弹出【替换材质】对话框，在该对话框中用户可以选择是将示例窗中的旧材质丢弃还是保存为子材质，如图3-55所示。然后单击【确定】按钮，进入【混合基本参数】卷展栏中，如图3-56所示，可以在该卷展栏中进行参数设置。

►【材质1】/【材质2】：设置两个用来混合的材质。使用复选框来控制启用或禁用材质。

●交互式：在视图中以平滑＋高光方式交互渲染时，用于选择将哪一个材质显示在对象表面。

●遮罩：设置用作遮罩的贴图。两个材质之间的混合度取决于遮罩贴图的强度。遮罩较明亮（较白）区域显示更多的【材质1】。而遮罩较暗（较黑）区域则显示更多的【材质2】。使用复选框来控制启用或禁用遮罩贴图。

●混合量：确定混合的比例（百分比）。0表示只有【材质1】在曲面上可见；100表示只有【材质2】可见。如果已指定“遮罩”贴图，并且选中了【遮罩】的复选框，则该参数不可用。

►【混合曲线】选项组：混合曲线影响进行混合的两种颜色之间变换的渐变或尖锐程度。只有指定遮罩贴图后，才会影响混合。

●使用曲线：确定【混合曲线】是否影响混合。只有指定并激活遮罩时，该复选框才可用。

●转换区域：通过调节【上部】和【下部】数值来控制混合曲线，当两值相近时，会产生清晰尖锐的融合边缘；当两值差距很大时，会产生柔和模糊的融合边缘。

2．多维/子对象材质

使用【多维/子对象】材质可以为几何体的子对象级别分配不同的材质。创建多维材质，将其指定给对象并使用【网格选择】修改器选中面，然后将选择的多维材质中的子材质指定给选中的面。

如果该对象是可编辑网格，可以拖放材质到面的不同的选中部分，并随时构建一个【多维/子对象】材质。

子材质ID不取决于列表的顺序，可以输入新的ID值。单击【材质编辑器】中的【使唯一】按钮，允许将一个实例子材质构建为一个唯一的副本。

【多维/子对象基本参数】卷展栏如图3-57所示。

►设置数量：设置拥有子级材质的数目，注意如果减少数目，会将已经设置的材质丢失。

►添加：添加一个新的子材质。新材质默认的ID号在当前ID号的基础上递增。

►删除：删除当前选择的子材质。可以通过撤销命令取消删除。

►ID：单击该按钮可以将列表排序，其顺序开始于最低材质ID的子材质，结束于最高材质ID。

►名称：单击该按钮后可以按名称栏中指定的名称进行排序。

►子材质：按子材质的名称进行排序。子材质列表中的每个子材质都有一个单独的材质项。该卷展栏一次最多显示10个子材质；如果材质数超过10个，则可以通过右边的滚动条滚动列表。列表中的每个子材质都包含以下控件。

●材质球：提供子材质的预览，单击材质球图标可以对子材质进行选择。

●D号：显示指定给子材质的ID号，同时还可以在这里重新指定ID号。如果输入的ID号有重复，则系统会提出警告。

●名称：可以在这里输入自定义的材质名称。

●【子材质】按钮：该按钮用来选择不同的材质作为子级材质。其右侧颜色按钮用来确定材质的颜色，它实际上是该子级材质的【漫反射】值。最右侧的复选框可以对单个子级材质进行启用或禁用的开关控制。

3.4.2 光线跟踪材质

与标准材质一样，可以为光线跟踪颜色分量和各种其他参数使用贴图。色块和参数右侧的空白按钮用于打开【材质/贴图浏览器】对话框，从中可以选择对应类型的贴图。如果指定了贴图，在空白按钮上会显示【M】字样，单击它可以快速进入该贴图层级。如果该项目贴图目前是关闭状态，则显示为【m】字样。【光线跟踪基本参数】卷展栏如图3-58所示。

►明暗处理：在该下拉列表中可以选择一个明暗器。选择不同的明暗器，则【反射高光】选项组中显示的明暗器的控件也会不同，包括Phong、Blinn、金属、Oren-Nayar-Blinn和各向异性5种方式。

►双面：与标准材质相同。选中该复选项时，在面的两侧着色和进行光线跟踪。在默认情况下，对象只有一面，以便提高渲染速度。

►面贴图：将材质指定给模型的全部面。如果是一个贴图材质，则无需贴图坐标，贴图会自动指定给对象的每个表面。

►线框：与标准材质中的线框属性相同，选中该复选项时，在线框模式下渲染材质。可以在【扩展参数】卷展栏中指定线框大小。

►面状：将对象的每个表面作为平面进行渲染。

►环境光：与标准材质的环境光含义完全不同，对于光线跟踪材质，它控制材质吸收环境光的多少，如果将它设为纯白色，即为在标准材质中将环境光与漫反射锁定。默认为黑色。启用名称右侧的复选框时，显示环境光的颜色，通过右侧的色块可以进行调整；禁用复选框时，环境光为灰度模式，可以直接输入或者通过调节按钮设置环境光的灰度值。

►漫反射：代表对象反射的颜色，不包括高光反射。反射与透明效果位于过渡区的最上层，当反射为100%（纯白色）时，漫反射色不可见，默认为50%的灰度。

►反射：设置对象高光反射的颜色，即经过反射过滤的环境颜色，颜色值控制反射的量。与环境光一样，通过启用或禁用名称右侧的复选框，可以设置反射的颜色或灰度值。此外，第二次启用复选框，可以为反射指定【菲涅尔】镜像效果，它可以根据对象的视角为反射对象增加一些折射效果。

►发光度：与标准材质的自发光设置近似（禁用则变为自发光设置），只是不依赖于【漫反射】进行发光处理，而是根据自身颜色来决定所发光的颜色，默认为黑色。色块右侧的空白按钮用于指定贴图。禁用名称右侧的复选框，【发光度】选项变为【自发光】选项，通过微调按钮可以调节发光色的灰度值。

►透明度：控制在光线跟踪材质背后经过颜色过滤所表现的色彩，黑色为完全不透明，白色为完全透明。将【漫反射】与【透明度】都设置为完全饱和的色彩，可以得到彩色玻璃的材质。禁用后，对象仍折射环境光，不受场景中其他对象的影响。色块右侧的空白按钮用于指定贴图。禁用名称右侧的复选框后，可以通过微调按钮调整透明色的灰度值。

►折射率：设置材质折射光线的强度。

►【反射高光】选项组：控制对象表面反射区反射的颜色，根据场景中灯光颜色的不同，对象反射的颜色也会发生变化。

●高光颜色：设置高光反射灯光的颜色，将它与【反射】颜色都设置为饱和色，可以制作出彩色铬钢效果。

●高光级别：设置高光区域的强度。值越高，高光越明亮，默认值为50。

●光泽度：影响高光区域的大小。光泽度越高，高光区域越小，高光越锐利。默认值为40。

●柔化：柔化高光效果。

►环境：允许指定一张环境贴图，用于覆盖全局环境贴图。默认的反射和透明度使用场景的环境贴图，一旦在这里进行环境贴图的设置，将取代原来的设置。利用这个特性，可以单独为场景中的对象指定不同的环境贴图，或者在一个没有环境的场景中为对象指定虚拟的环境贴图。

►凹凸：与标准材质的凹凸贴图的作用相同。单击该按钮可以指定贴图，使用微调器可更改凹凸量。