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本章講解KeyShot中材質相關的常用知識，包括常用的三大材質類型、材質紋理的四大通道、材質標簽的應用和多層材質的應用，最后通過課堂案例和課后練習，幫助讀者掌握材質的相關知識點。第8章材質詳解本章導讀物體的材質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，其材質表面的細微變化，以求能在渲染中制作出更真實的材質效果。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類型，KeyShot默認將其分為了四大部分，分別是“基本”“高級”“光源”“特殊”。雖然在現實生活中和渲染器里有許多類型的材質，但最常用的還是塑料、金屬和透明這3種材質，用它們可以完成大多數的渲染工作，下面逐個講解。8.1常用的三大材質類型8.1.1?塑料材質塑料材質類型用于創建簡單塑料材質，是一種非常通用的材質類型。不同材質的“屬性”欄中可調節的參數是不一樣的。例如，剛導入的模型默認為漫反射材質，該材質只有一種參數可以調節，也就是“顏色”；而修改成塑料材質之后，“屬性”欄中就有4個參數可以調節，分別是“漫反射”“高光”“粗糙度”“折射指數”。這4個參數也是所有材質里面使用頻率最高的，這里大家可以切換到其他材質類型對比一下。8.1常用的三大材質類型8.1.1?塑料材質塑料材質的“屬性”欄中的重要參數介紹如下。漫反射：用于定義材質的整體顏色。單擊“漫反射”右側的色塊，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的方式來修改材質的漫反射顏色，從而改變材質表面的顏色。“顏色拾取工具”默認使用的是“RGB”色彩模式，在該色彩模式下可以單獨調整“紅色”“綠色”“藍色”3個通道，單擊“RGB”選項，在彈出的下拉列表中，可以根據個人習慣切換為其他的色彩模式。建議使用“HSV”色彩模式，因為該模式通過調整顏色的“色調”“飽和度”“值”來定義材質的顏色。高光：用于定義材質的反射強度，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量。“粗糙度”為0時，材質表現為完全光滑的表面，增大“粗糙度”數值，可以加強材質表面的緞紋感或啞光感。“粗糙度”通常以0.1為分界線，數值大于0.1，材質將表現明顯的啞光效果。折射指數：用于定義反射時的光彎曲量。以實際材質的折射指數為基礎，例如塑料材質的折射指數為1.46，玻璃材質的折射指數為1.500等。8.1常用的三大材質類型8.1.2?金屬材質金屬材質類型用于創建拋光或粗糙金屬材質。在“類型”下拉列表中選擇“金屬”，“屬性”欄中主要的參數有“金屬類型”“粗糙度”等。8.1常用的三大材質類型8.1.2?金屬材質顏色：用于控制金屬表面反射的顏色，當“金屬類型”為“顏色”時，可調整此參數。單擊右側的色塊以打開“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“金屬類型”為“已測量”時，下方的“金屬預設值”下拉列表中有13個金屬預設，分別為“金”“鉑”“鈦”“鐵”“鈮”“銅”“鋁”“鉻”“銀”“鋅”“鎂”“鎳”“黃銅（70/30）”，單擊右側的文件夾圖標可以加載IOR文件（擴展名為.ior、.nk、.csv）。所有的金屬預設和加載的自定義IOR文件都提供了添加陽極電鍍的附加功能，可以通過調整“涂層折射率”“涂層吸光系數”“涂層厚度”等參數改變金屬材質的表面顏色和反射強度。粗糙度：與前面講到的知識點一樣，這里不贅述。在金屬材質中，此參數用于創建拋光金屬材質和磨砂金屬材質。8.1常用的三大材質類型8.1.3?透明類材質在KeyShot中能實現透明或半透明效果的材質類型非常多，例如“玻璃”“實心玻璃”“高級”“塑料（高級）”“液體”“半透明”等材質，它們之間有很多相同的材質屬性。下面將以實心玻璃材質為代表講解透明類材質的相關知識點。顏色：用于定義材質的整體顏色。實心玻璃材質能夠準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：數值越大，顏色越淺。該數值的設置需要考慮模型的厚度。折射指數：以實際材質的折射指數為基礎，玻璃的折射指數為1.5，這意味著默認值（即1.5）對于模擬大多數類型的玻璃是準確的，但也可以增大該數值，使得材質表面有更顯著的折射效果。粗糙度：用于創建磨砂玻璃外觀。8.1常用的三大材質類型本節講解材質紋理的應用。對于KeyShot中的任意材質的參數，只要其右側出現棋盤格圖標，都意味著可以加載紋理貼圖來定義該參數。例如，塑料材質的“漫反射”“高光”“粗糙度”“折射指數”等參數的右側，都有棋盤格圖標，代表這些都可以通過貼圖定義。同時，從“屬性”欄自動跳轉到“紋理”欄，并且，再次切換回“屬性”欄時，不能再對“顏色”進行編輯，因為紋理貼圖已經替代顏色顯示漫反射信息。在材質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材質都具有的。下面以塑料材質為例進行講解。8.2材質紋理的四大通道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”參數右側的棋盤格圖標，圖標由灰色變為藍色。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，木紋紋理貼圖已經替代原定的顏色，材質的“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材質紋理的四大通道8.2.2?粗糙度通道“粗糙度”參數的右側也有棋盤格圖標，可以利用紋理貼圖替代“粗糙度”數值來顯示材質的粗糙度信息，紋理貼圖的深色區域具有光滑外觀效果，紋理貼圖的淺色區域具有粗糙外觀效果。例如，下圖所示的黑白貼圖的深色區域a與淺色區域b，該貼圖在粗糙度通道下表現的結果為a區域相對光滑，而b區域相對粗糙。8.2材質紋理的四大通道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表面創建細節，這些細節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的視覺效果。8.2材質紋理的四大通道8.2.4?不透明度通道當黑白紋理貼圖應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。當帶有Alpha通道信息的紋理貼圖應用于不透明度通道時，需要將“不透明貼圖模式”由默認的“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材質紋理的四大通道標簽主要有兩大用途，本節主要講解第一種用途，第二種用途將在第9章中詳細講解。第一種用途是在3D模型表面放置徽標、Logo、貼紙、圖案等。將“KeyShot標志”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之上創建另一種材質外觀，將多種材質效果疊加到一個3D模型表面。本質上，標簽是在材質之上具有材質/紋理的圖層，金屬材質與塑料材質均在一個部件表面顯示，效果如右圖所示。8.3材質標簽的應用8.3.1?標簽的添加與刪除添加標簽有以下兩種方式。方式一：標簽位于“庫”窗口的“紋理”選項卡的“Labels”列表中，將標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“添加標簽”選項。方式二：在“項目”窗口的“材質”選項卡中的“標簽”欄中單擊“添加標簽”圖標，選擇“添加標簽（紋理）”。刪除標簽有以下兩種方式。方式一：選中“標簽”欄中的圖片紋理，按Delete鍵刪除。方式二：單擊“標簽類型”文字左側的垃圾桶圖標，即可完成刪除標簽的操作。8.3材質標簽的應用8.3.2?標簽的映射類型在KeyShot中，標簽具備7種映射類型：平面、框、圓柱形、球形、UV、相機和節點。不同的映射類型將影響標簽的顯示方式，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。框：是將紋理從立方體的6個面投影到3D模型上，常用于方體造型。8.3材質標簽的應用8.3.2?標簽的映射類型圓柱形：從圓柱體向內投影紋理，如圖8-53所示，常用于柱體造型。球形：從球體向內投影紋理，紋理將在到達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紋理應用3D模型完全不同的方法，它可以設計如何將紋理貼圖應用于模型的每一個面上。UV映射需要提前將模型的UV進行展開，展開UV可以借助專業的展UV軟件或KeyShot工具中自帶的展UV功能實現，它在工業設計領域的應用范圍沒有在娛樂行業廣泛。相機：可以保持紋理始終面對相機的方向。這使得無論相機的位置如何，都將在模型表面提供一致的紋理外觀。節點：允許驅動紋理與另一個節點的映射，使用頻率不高。8.3材質標簽的應用8.3.3?標簽的位置與方向使用“移動紋理”工具可以實現對標簽中紋理貼圖的移動。單擊“移動紋理”圖標，該圖標由默認的灰色變成藍色，代表已啟用，此時渲染預覽視窗下方會出現一個用于調整標簽紋理貼圖的操作欄，同時模型表面也會出現對應的操作軸。8.3材質標簽的應用8.3.3?標簽的位置與方向位置：單擊“位置”，點亮該圖標，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、綠色和藍色的箭頭分別對應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，按住這類圖標，可以完成同時沿兩個軸向的移動。例如示例中的紅藍方塊，代表按住此圖標可以實現紋理同時朝x和z軸兩個方向進行移動。旋轉：在操作欄中勾選“旋轉”復選框，能夠拖動圓弧手柄旋轉紋理。按住Shift鍵可將旋轉增量限制為15°。8.3材質標簽的應用8.3.4?標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材質標簽的應用8.3.4?標簽的尺寸與映射使用“場景單位”時，能夠設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于圖像大小和DPI集。使用“UV”時，場景中的紋理由UV坐標中的寬度與高度定義。寬度與高度：使用“場景單位”或“UV”時可設置紋理的寬度與高度；若使用“DPI”，則此處的“寬度”和“高度”變為“大小”。圖8-60和圖8-61所示分別為“KeyShot”標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，將保持紋理貼圖均勻的比例，可同時調整寬度與高度；若不鎖定，則可以單獨調整紋理貼圖的寬度或高度。角度：將圍繞局部y軸旋轉整個紋理貼圖。這與“移動紋理”工具中的“旋轉”相同，只是此處可以通過輸入數值來控制角度，結果會更加精確，整個框將圍繞綠色軸旋轉。翻轉：“水平翻轉”將紋理貼圖按y軸鏡像，“垂直翻轉”將紋理貼圖按x軸鏡像。重復：啟用“水平重復”后，紋理將以水平方向平鋪陣列；開啟“垂直重復”后，紋理將以垂直方向平鋪陣列。8.3材質標簽的應用8.3.4?標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，該材質節點上的所有紋理將同時縮放/移動/調整。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整寬度與高度，就會出現凹凸效果不對應紋理大小的效果。一般情況下保持“同步”的開啟。8.3材質標簽的應用大多數材質都可以轉換為多層材質，以便進行材質的交換、變化或顏色研究。多層材質允許在單個“容器”材料中循環嘗試各種材質效果，這大大提高了渲染工作的效率。下面講解多層材質的相關知識點。8.4多層材質的應用8.4.1?單材質轉換為多層材質在KeyShot中，將單材質轉換為多層材質有以下4種方式。編輯材質時，在“項目”窗口的“材質”選項卡中單擊“多層材質”圖標，可將單材質轉換為多層材質。8.4多層材質的應用8.4.1?單材質轉換為多層材質在KeyShot中，將單材質轉換為多層材質有以下4種方式。編輯材質時，在“項目”窗口的“材質”選項卡中單擊“多層材質”圖標，可將單材質轉換為多層材質。在渲染實時視圖中，使用鼠標右鍵單擊相關材質的部件，在彈出的快捷菜單中選擇“創建多層材質”。從庫中拓展材質添加到渲染實時視圖的部件上時