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动画短片《华山印象》中的材质贴图设计剖析 谭海龙 （**师范学院 传媒工程学院 动画专业10级2班） 摘  要：随着科学技术的发展与应用，动画的 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 现手法越来越丰富，动画短片表现方式越来越多样化。对于动画短片来说，现在的三维动画技术完全可以把真实的物体活灵活现展现在人们的眼前，可是只通过三维动画技术的塑模体现太过单一，而材质与贴图恰恰的弥补了这种单一和不足，使得模型的真实性和美感、艺术感超越了原有的实物。本文通过材质与贴图设计和归纳， 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 贴图和材质绘制与创新的思路和方法，总结了《华山印象》创作中材质与贴图的成功与失败经验。希望对同类作品的创作有一定的参考价值。 关键词：次世代贴图；材质；普通贴图 前言 随着皮克斯和梦工厂的《冰河世纪》、《飞屋环游记》、《机器人瓦力》等三维动画电影的问世，三维动画艺术给人类造成视觉冲击越来越大，电影《阿凡达》播出，再一次将3D视觉效果推上巅峰。也预示着人们对于极致画面效果的追求将永不停息。对于动画短片来说，为了更好的取悦观众和达到更高层次的画面效果，动画短片不但要在模型上下功夫，还要对于自身贴图进行加强提升。次世代的贴图出现给了动画短片有一次崛起机会，它的精细程度完全不仅能把实物在暂新时期的样子呈现出来，还可以将实物经过岁月侵蚀后的效果也表现出来。但是对于商家来说，次世代贴图太过浪费资源和时间，有些商家一直沿用着早期的贴图，使得动画短片丧失了原有的视觉效果。只有用好的材质和贴图才能使动画短片给人视觉上的冲击达到预期的效果甚至超出预期视觉效果。更有利于一些商业家对自己的产品进行 宣传 免费孕前优生健康检查孕期保健知识宣传1冬季预防流感知识宣传手足口病防知识宣传森林防火宣传内容 。将次时代游戏的贴图制作法应用在动画短片制作中，已经成为动画短片以后发展的趋势。 一、三维动画技术中的材质与贴图概念 1.三维动画技术中的材质与贴图概述 材质与贴图既有联系又有区别，两者缺一不可[1]。三维动画技术中的材质是指在利用三维软件做好模型的基础上为了体现它本身的色彩、镜面反射强度、透明度等的一系列效果的表现。在三维软件当中为了更好地的表现出不同物质的质感，它们自身也设定一些材质模板。例如，3Dmax中的Blinn材质球，创造者可以通过调整它的自发光、漫反射、镜面反射等来调出你自己需要的物体材质，在Maya当中材质球分的更加详细，比如Blinn材质，它有高光属性，对于做一些金属和玉器等高光突出的物体有很大用处。Lambert材质没有高光属性，在制作一些粗糙和无高光的物体上来说比较实用。还有Ocean Shader材质、Phong材质等一些材质，它们对应的物体不一样所以对应物体材质效果就不一样，可以将真实物体的所有属性变现出来。简单来说材质是为了表现物体本身的一些纹理、光泽、凹凸等特性，使人们在电脑上制作的物体能更好表相出来真实物体应有的质感，也能从中体现人为加工过的艺术美。从而使得自然美和人工美有机的结合。三维动画的贴图是用来表现物体表面的固有色彩、纹理、高光、反射强度等特性的图片，它比起材质来说更加的细腻，更加的真实的体现出物体原有的质感，贴图是人为手工绘制，所以在物体质感表现方面，它能更好的体现出自然和人为不同美感的集合。 贴图比起材质来说更有利于对物体特有的细节进行诠释。三维动画贴图分为普通贴图和次时代贴图。这两种贴图存在这很大的差异，因此选用不同的贴图直接关系到自己作品能否给人们带来本身所需求的视觉冲击和视觉享受效果。普通贴图几乎只是利用在漫反射通道和凹凸通道中的一些四方连续的纹理贴图，它表现单一，只有通过和材质一起使用才可以达到一些物体的质感。它的分辨率相对较小，基本不能很好变现物体该有的细节等元素。如图1和图2所示。 图1 地砖贴图                图2 苹果贴图 贴图能在模型比较简单的情况下，体现出相当精细的模型美感，大大节省了资源和空间利用。其中次世代贴图分的比较详细，它是有颜色贴图、透明贴图、法线贴图、高光贴图，这几张贴图组成的一正套贴图。由于它的贴图都有相对应的用途，所以它的贴图可以很好的将物体的质感和细节变现出来。由于它的分辨率大，制作周期长，真实感强，它已经成为游戏和影视中不可缺少的一部份。而对于动画短片来说，次时代贴图可以让动画短片的视觉效果更上一层楼。如图3所示。 图3 次时代人物和建筑贴图 2.三维动画技术中的材质与贴图作用和绘制技巧 三维动画技术中的材质与贴图为了实现现实中存在或者是现实中不存在的物体真质感，比如3D电影《阿凡达》里面的人物和场景等都是通过模型和贴图材质的组合而形成的，它的真实度完全欺骗了人类的眼睛。而且材质和贴图的相互结合进一步体现物体的真实性和艺术美感，对于一个好的塑模来说没有好的贴图，它就发挥不了它本身的魅力，实现它应有的价值。贴图和材质将事物带给人们视角效果提升到了新的层次。简单来说材质与贴图是增强模型的真实感和感染力[2]。作为好的贴图和材质在制作过程中它有不可缺少的技巧和方法，对于掌握这种方法人来说好的贴图绘制和材质调试只是花费的时间的多少问题。 对于贴图绘制技巧，以次时代贴图为例，在次世代的贴图绘制中首先就是摆放的UV，对于UV摆法来说，有利于自己的贴图绘制，最好是横平竖直，这种类型的。UV摆放好了以后，就要考虑烘法线，也就是制作法线贴图，法线贴图是用来体现物上面的起伏变化，也是比较重要的贴图。接下来就烘AO贴图，AO贴图是用来绘制色彩贴图用的，它主要体现物体的投影和明暗关系。AO完成后，开始在Photoshop软件中绘制色彩贴图，在绘制色彩贴图时基本就会将物体的一些细节绘制上去，例如金属上面的掉漆和磨损、锈迹等。绘制好色彩贴图就开始做它的高光贴图，它是来区分物体不同材质的贴图，它一般是通过完成的颜色贴图绘制,将原图的饱和度降低，调整对比度,反光越强颜色越亮，纯黑代表毫无反光。可以使用对比和锐化做出模型的颗粒感。高光贴图绘制成功后，就开始绘制Alpha贴图，它是体重透明和半透明的物体例如在绘制人的衣服时有一个地方有一个漏洞，可是在你制作模型时，为了节省资源不会做出来，那就只好利用Alpha贴图来解决这个问题，在颜色贴图上新建一个图层，将透明的区域用黑色和灰色绘制出来在选中图层的情况下按Ctrl+c，打开通道创建新通道，选中通道安Ctrl+n。并将该颜色贴图保存成32位的Tga文件。这样一个Alpha贴图就制作完成。然后就开始制作自发光贴图，例如一些灯和会发光物体，它不同与灯光会造成阴影，它只是为模型加上一些画龙点睛效果，使模型富有灵性。在自发光贴图中黑色为无发光效果，所以自发光贴图的底色一定为黑色，在需要发光的地方填充光的颜色调整明度，并为图层添加图层样式里的外发光做出光晕效果。接下就是修接缝，它是出现在UV拆分问题上，为了模型效果的完美，会将接缝进行修补，为了高效将模型导入Maya，复制出一个模型，将所有UV接缝进行焊接重摆，并做为低模将接缝附近的颜色贴图烘焙出来，在PS内使用修补工具将接缝休掉后再反烘到原始模型上，最后将反烘出来的贴图叠在颜色贴图上。这样模型的贴图才算绘制完成[3-5]。但是注意在选材时素材的分辨率要高，光线不要太强，没有明显的痕迹，不然会出现模糊的材质肌理，贴图的质感就大大下降。 调节材质对于现在好多做建筑漫游的人来说，已经总结了一套属于自己的方法。例如网上流传的关于各种金属的参数和一些木质和粗布参数等等，确实这些参数很是节省时间，只要微调一下就会出现相对理想的效果。但是这些参数只限于物体材质的自发光、漫反射等一些基本物体质感，想调好材质，还要设定一些关于材质球贴图上的参数，例如凹凸、不透明度等等才能更还的体现材质该有的基本的纹理、光泽等。大概流程就是先建立一个新的材质球，设置基本属性，例如金属的就用blinn材质就可以，如果是表面粗糙的物体，就可用Lambert材质等。然后在调节它的漫反射、自发光、漫反射等。(如果是Vray材质，记得勾选他的菲涅耳反射。)接着调它的凹凸值和贴上一些基本纹理贴图。做好一些反射等参数设置，材质基本就调试完成，最后进行渲染看灯光效果来调最终效果。 二、动画短片《华山印象》中材质和贴图的制作与创新过程 动画短片《华山印象》是将华山上的古建筑和它自身奇、险等特点利用三维动画技术制作出来，使人们通过虚拟三维来对真实华山进一步的了解，让所有人都能欣赏华山独有的美。 1.材质的制作与调试 在动画短片《华山印象》中因为所有的物体都要用模型表现出来，例如水、山、石、树木、古建筑等都需要绘制贴图，所以笔者就以里面的流体和石头的材质调试为例，来介绍一些流体和石头材质制作的基本方法。 在流体的材质调试中首先要找到实物参考，分析它的属性。例如水是半透明物体，在制作过程中要慎用半透明材质，在3Dmax中按M键打开材质面板，新建一个材质球，调整材质类型为Phnong，将漫反射颜色和环境色锁定，调整漫反射颜色为黑色，调整高光级别与光泽度分别为118和60，打开贴图在里面找到凹凸Bump,在其后面贴图卷展栏里添加Noise噪波贴图，调整噪波Noise的Size值为80，在调整phase值为10来制作水面波纹动画，调整凹凸Bump贴图的输出值为35，在反射卷展栏里添加Vraymap，在打开Vraymap卷展栏，在其反射属性的过滤色贴图栏中添加Gradients渐变贴图，调整渐变贴图坐标方式为Environ环境，接着继续调整环境贴图类型为Screen，调整Gadients渐变贴图的色彩值为浅蓝和白色，调整其比例值为5.将调好材质球贴在水面上渲染看它的基本效果。又因为水的流动所以水有时波纹太大，所以水面在制作时有时需要调整它澡波值的大小，来控制波纹大小。 山石的制作有两种，根据实际在华山考察，发现华山上的石头接近大理石的质感。近处山石，可以通过次时代的物体制作方法，第一在Maya和Zbush制作高模，接着制作底模，通过在Maya和3DMax烘法线和AO，然后，在Photoshop里面绘制贴图。将制作好贴图贴在模型上。远处的山石制作，一般是在Maya里面新建一个材质球，选择Blinn材质在颜色上贴上具有颜色和石纹的四方连续贴图就可以了。进出的石头一般通过对石头材质参数进行调整，再贴上纹理就可以。首先在3DMax里新建一个材质球，在漫反射里面贴上找好的材质，然后在贴图通道中将它的漫反射颜色调为60，反射颜色调为35，光泽度调为7，高光光泽度调为6.0凹凸给到45左右，但是凹凸上面要贴纹理贴图[6-7]。然后将材质球给予物体，渲染看结果。 2.贴图绘制与创新 次世代贴图是以物体的真实性和细节要求较高为制作理念的贴图。所以贴图笔者主要以次世代贴图绘制为主，在《华山印象》中，笔者以树木的贴图制作，来讲述贴图绘制的过程。首先我们在Maya里面打开物体的低模，将烘好法线贴图，贴在物体上，在打开Maya里面的贴图和高现来观察物体模型，其次点击Maya菜单中Window，再选中物体单击UV Texture Ditor出现一个uv编辑器后，在点击Polygons出现菜单选择Uvsnapshot，调整它的大小为2048， 格式 pdf格式笔记格式下载页码格式下载公文格式下载简报格式下载 为Png，然后导出UV。再讲UV在Photoshop中打开，制作它的选区，在制作过程中注意给其扩边两个像素。分别新建NM、AO导入Photoshop中，制作四个组分别以命名为NM、AO、IN、SM、CM这四个组，在建四个组分别为颜色变化、明暗、纹理污渍、底色。在导进UV边新建一个图层，用选择工具选择UV面的地方扩边2个像素，再重新选一次，填充黑色，这样选区就做好了。将法线贴图放在NM组中，将AO放入AO组中，将AO叠加模式调成叠加，将透明度调整为60%。回到底色组中，新建一个图层，重命名为底色，再选区层选中白色或者透明的地方填上深褐色，然后再找一些污渍叠在上面，放在纹理污渍层中，在污渍层后面按住Alt填一个黑色蒙版，用带虚化的笔刷将其透明度和流量分别调成45%和50%，将该有污渍的地方在黑通道上画出来。在新建一层为纹理层，找一些树上真实的刮痕和掉皮在用刚才的方法制作完成后，将所有颜色图层合成一个图层，然后去色，调整它的曲线调整到适当的数值，在新建一个图层命名为颜色变化，因为树的不同受光面，在阴面我们要把它颜色压重一些加上冷色，相反亮面就要加一些暖色制作完了开始制作高光贴图，在SM下面新建一个图层，除去法线贴图和选区、UV这三个图层，将其它图层都合并起来，再调亮度和对比度值。然后将污渍亮度和对比度调节，因为物体高光都不同，所以高光贴图有好多张。然后再制作Alpha贴图，因为树叶和树枝是在一起制作的，所以树叶和树枝要做Alpha贴图，在颜色贴图上新建一个图层，将透明的区域用黑色和灰色绘制出来在选中图层的情况下按Ctrl+c，打开通道创建新通道，选中通道安Ctrl+n。并将该颜色贴图保存成32位的Tga文件[8-10]。远处的树，一般采用十字面片的形式。所以只需要建立俩个面片，要十字交叉，然后做好树的Alpha贴图就行。 3.材质与贴图修改与完善 材质和贴图基本完成后，还要通过渲染来观察效果，来调试最接近真实的材质。首先在场景中制作一个球型天空,进入创建面板,选择 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 基本体,在顶视图创建一个球体,转换为可编辑多边形,在面的级别删除一半，基本模型做好。然后反转法线，点击鼠标右键球体，开启物体属性对话框，取消勾选接受阴影和投影阴影，单击确定。打开材质编辑器，选择一个材质球，漫反射中指定天空贴图，自发光设为100%，接着制作天光，在顶视图中创建一盏目标点聚光灯，设置环形阵列，在前视图调整它的关照角度大概有30度左右，在复制一层当作补光，再打一盏平行光，作为太阳光偏向度为35度。然后进行是渲染，在调试材质中，好多材质需要微调，将其Specular level和Glossiness微调一下，效果就好了。然而贴图最后要修的是贴图接缝，在展UV时不可避免有些地方需要人为的裁切，所以制作最后渲染时有的地方接缝就比较明显，首先将高模导入Maya中复制一个高模，打开高现接缝一般出现在法线上，可以通过Photoshop来修接缝，将法线贴图导入在Photoshop进入通道面板，选择红通道，在红通道里白色代表法线向右偏，黑色代表法线向左偏，所以直接将有接缝地方的黑色用减淡工具，将笔刷大的透明度和流量分别调成35%和45%进行涂抹，而白色地方就要用相应加深工具将其加深，在调试的过程中，要随时将法线贴图贴到模型上看，直到接缝消失。材质和贴图的修改和完善要通过仔细的观察和比较，每个人遇到问题不一样，所以解决方法也就不同，所以贴图和材质的调试和绘制要因人而宜，笔者的方法经供参考。 三、动画短片《华山印象》中材质和贴图制作过程的经验总结 1.材质与贴图制作过程中的失败教训 在材质和贴图制作过程中失误有两点：首先对于灯光技术的应用掌握的不太熟练，再打灯光时犯下一些小错误，使原本调好的材质，有进行多次修改,走了不少冤枉路。在贴图绘制的方面，因为对色彩感觉把握不到位所以对于有些物质色彩出现了偏差，对于一些纹理复杂的山体和特殊的纹理结构把握还不是很到位。使一些贴图和实物有一定的差距，还是体现在自己的经验不足，不能很好掌握物体的一些常见物体细微变化。其次在于次世代贴图在动画短片的应用上来说是第一次，因为次世代贴图制作过程比较耗时间，对于模型来说需要高模和中模来烘焙法线和AO贴图。在时间分配不是太合理，所以有的贴图质量就差了点。有些可以利用一些简单的四方连续和片面制作的模型自己却做的复杂了。在UV拆分时，模型细节把握的不到位，有些UV拆的不是很合理，给贴图绘制带来了很大麻烦。