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3DS的材质编辑(连载讲座③)

电视字幕．特技与动画 1998年第5期5卷 58-60页

作者：孙泽华北京广播学院

前文中,我们简要谈及了有关3DS建模的一些基本情况。但完成了建模任务,只是完成了动画制作工作的第一步。不管模型建得多么完美,如果不配以好的材质,那么动画的质量还是无法提高。因此,模型体的材质编辑问题同样是非常重要的。

关键词： 3DS 材质编辑动画制作节目制作

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三维物体表面材质实时编辑

计算机辅助设计与图形学学报 2009年第9期21卷 1238-1242页

作者：李勇徐昆清华大学计算机科学与技术系北京100084

艺术家进行设计时,常常需要一种可以交互地修改模型表面材质的工具.为了在环境光下对模型表面的材质进行实时编辑,提出一种基于预计算辐射传输的算法:首先预计算环境光相对于模型表面每一个顶点的可见性;然后在绘制时实时计算物体表面... 详细信息

艺术家进行设计时,常常需要一种可以交互地修改模型表面材质的工具.为了在环境光下对模型表面的材质进行实时编辑,提出一种基于预计算辐射传输的算法:首先预计算环境光相对于模型表面每一个顶点的可见性;然后在绘制时实时计算物体表面的双向反射分布函数(BRDF);最后通过查找环境光相对于模型表面每一个顶点的可见性,快速绘制出物体表面材质.实验结果表明,使用该算法,用户可以通过调节BRDF的参数,实现物体表面材质的实时动态编辑,同时支持动态视点和动态环境光.

关键词：真实感绘制预计算光辐射传输材质编辑

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基于物理的复杂材质的建模与应用研究

基于物理的复杂材质的建模与应用研究

作者：陈衍钧南京大学

学位级别：硕士

照片级的真实感一直是影视和游戏产业的追求。借助基于物理的绘制我们可以得到逼真的画面,但自然界中仍存在很多无法模拟的复杂现象,这是当下绘制所面临的挑战之一。本文围绕材质和参与性介质这两个基于物理的绘制的基本要素展开研究。... 详细信息

照片级的真实感一直是影视和游戏产业的追求。借助基于物理的绘制我们可以得到逼真的画面,但自然界中仍存在很多无法模拟的复杂现象,这是当下绘制所面临的挑战之一。本文围绕材质和参与性介质这两个基于物理的绘制的基本要素展开研究。具体来说,本文的工作包括对特效涂料材质和空间相关介质的建模,以及对测量材质的分析和应用。本文工作可以分为以下几个部分:一、特效涂料的外观模型需要同时考虑高频的闪烁特征和薄膜干涉引起的彩虹色彩,不论哪一种效果的模拟都是有一定难度的。此外,还不能粗暴地将两者整合在一起,因为微面元分布和反射项是相关的。针对这一点,本文提出了一种多尺度的微面元模型,可以在展现局部颜色细节的同时保证全局的彩虹色模式。我们的模型在传统微面元模型的基础上,给每个微面元加上了一层厚度随机的薄膜。我们发现,一个像素内的总体反射服从高斯分布,且参数和薄膜厚度分布密切相关。假设薄膜厚度均匀分布,可以推导出高斯分布的均值和方差,继而能够高效地计算多个微面元的反射。为了验证本文模型的有效性,我们对比了模型的绘制结果和实拍的特效涂料照片。二、通过特殊仪器测量真实世界中材质样本对光的响应可以得到测量材质,其本质是表格化的双向反射分布函数（Bidirectional Reflectance Distribution Function,BRDF）。原始数据的种种不便使得测量材质比较难以理解和使用,限制了它的实用性。为了解决这一问题,本文对MERL数据库中的材质进行了球面统计分析。首先,我们根据Phong模型对原始材质数据进行了漫反射—高光分离。接着,计算并分析了每个材质的反照率和散射矩阵。基于此,本文提出了一种面向测量材质的外观编辑方案。我们的方法对材质的漫反射部分和高光部分独立编辑,避免了混合编辑导致的不确定性。我们根据散射矩阵对材质聚类,选出不同粗糙度下的中心材质,通过在不同类别间转换来实现材质的高光编辑。最后重构出的新材质依然具有物理真实感,并可以应用于实时或离线绘制。三、传统介质的辐射度传输遵循指数法则,但对于空间相关介质这一点不再适用。本文提出了一种通用的、基于物理的空间相关介质的建模方法。我们引入了分数高斯随机场这一强大的数学工具,它在各个领域都有广泛应用,但在图形学中还很少被提及。借助分数高斯随机场,我们统一地研究了从高频振荡的噪声到具备一定连续性的高阶分数布朗运动的一系列随机场。这些随机场可以代表不同的相关性,而不同的的相关性代表了介质中微观粒子的不同空间分布。我们的方法首次同时考虑了短相关性和长相关性,扩展了可以处理的相关性范围。我们可以模拟的介质外观既包括传统的指数衰减,也包括强相关性导致的透明,并且能够在不同类型间平滑过渡。此外,本文方法可以比较容易地整合进现有的介质绘制框架。

关键词：双向反射分布函数微面元模型闪烁材质薄膜干涉特效涂料测量材质材质编辑参与性介质空间相关介质分数高斯随机场

仿真褶皱材质在3DS MAX虚拟现实中的应用

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山西科技 2009年第2期24卷 41-42页

作者：薛媛媛山西交通职业技术学院山西太原030031

材质是利用3DS MAX制作室内外效果图的重要环节,褶皱材质是3DS MAX材质中的一个分支,它可以体现虚拟物体的仿真效果。文章通过对Bump(凹凸贴图)和Displacemen(t置换贴图)的探讨,对褶皱材质两种不同的制作方法进行了详细的分析,并为在虚... 详细信息

材质是利用3DS MAX制作室内外效果图的重要环节,褶皱材质是3DS MAX材质中的一个分支,它可以体现虚拟物体的仿真效果。文章通过对Bump(凹凸贴图)和Displacemen(t置换贴图)的探讨,对褶皱材质两种不同的制作方法进行了详细的分析,并为在虚拟现实中制作具有仿真性的褶皱材质提供了解决办法。

关键词：褶皱材质材质编辑凹凸贴图置换贴图

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程序贴图的复杂材质处理

重庆石油高等专科学校学报 2003年第3期5卷 65-67页

作者：李绍彬丁月华伍奎重庆师范学院艺术设计系重庆400047 重庆大学机械传动国家重点实验室

根据 3DSMax软件中的纹理贴图和程序化贴图原理 ,阐述了制作复杂逼真材质的过程 ,同时对多种程序贴图的效果进行了比较。

关键词：程序化贴图材质处理 3DSMax 纹理贴图材质编辑材质修改

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基于逆向工程的皮鞋帮样及整鞋设计

基于逆向工程的皮鞋帮样及整鞋设计

作者：高岭东北大学

学位级别：硕士

将CAD技术引入到鞋的设计制造中对提高整个制鞋业的水平具有重要的意义,计算机辅助鞋帮样设计是制鞋CAD的重要组成部分,是制鞋CAD技术成功的关键。本课题在分析了我国鞋帮样CAD的研究现状和存在问题的基础上,主要做了以下几个方面的工作... 详细信息

将CAD技术引入到鞋的设计制造中对提高整个制鞋业的水平具有重要的意义,计算机辅助鞋帮样设计是制鞋CAD的重要组成部分,是制鞋CAD技术成功的关键。本课题在分析了我国鞋帮样CAD的研究现状和存在问题的基础上,主要做了以下几个方面的工作：1、在进行皮鞋3D帮样设计时,需要有控制手段来帮助设计师勾画帮样轮廓线。本课题首先测得了鞋楦的三维点云数据,然后根据皮鞋结构设计原理,在鞋楦点云上标划出各种特征点和基本控制线,作为勾画帮样轮廓线的控制手段。2、由于鞋楦是皮鞋帮样设计的依据,所以建立精确的鞋楦三维模型是非常重要的。本课题根据标划好的基本控制线将鞋楦点云划分为不同的部分,分别拟合成曲面片,合并曲面片后得到了非常精确的鞋楦三维模型。3、本课题根据所标画好的特征点和基本控制线,描画出不同鞋帮部件的轮廓线,拟合部件曲面,最后得到了不同式样皮鞋的3D帮样模型。4、本课题为不同的鞋帮样模型设计了鞋底、鞋跟和其他部件,完成了整鞋设计,得到了整鞋模型。为整鞋模型赋予材质和设计灯光,渲染输出皮鞋效果图。5、为提高鞋样设计速度,满足定制要求,使用户能直观地看到最终的设计结果,本课题建立了专门针对皮鞋设计的部件库和材质库,可以随意的改变鞋底、鞋跟的形状和整个皮鞋的颜色和材质,输出不同的皮鞋效果图,满足用户的个性化要求。本课题采用Imageware软件和3ds max软件作为几何造型平台。Imageware是著名的逆向工程软件,可以很好的完成本课题的3D帮样设计工作。3ds max是目前国内外应用最广泛的三维动画制作软件,具有出色的材质编辑系统,可以为皮鞋模型赋予合适的材质和颜色,渲染输出逼真的皮鞋彩色效果图。

关键词：制鞋CAD 3D帮样设计逆向工程材质编辑

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基于webGL的交互绘制应用研究

基于webGL的交互绘制应用研究

作者：龚旭超浙江大学

学位级别：硕士

随着GPU绘制技术和互联网应用的飞速发展,webGL技术的异军突起掀起了一场图形绘制领域的新革命,它加速了web应用的发展,在不需要任何额外插件的基础上使得交互式3D网页内容的呈现成为了一种潮流趋势。然而由于不同web应用对webGL绘制技... 详细信息

随着GPU绘制技术和互联网应用的飞速发展,webGL技术的异军突起掀起了一场图形绘制领域的新革命,它加速了web应用的发展,在不需要任何额外插件的基础上使得交互式3D网页内容的呈现成为了一种潮流趋势。然而由于不同web应用对webGL绘制技术有着不同的需求,因此在webGL应用开发过程中就需要一个广泛适用的框架来满足各种应用的快速开发。本文将webGL技术运用到实际的web应用中,通过模块化的思想对系统中的各部分功能进行划分,构建一个基于MVC思想的通用webGL前端框架。有别于以往,本文提出的框架即保证了框架的鲁棒性,又使得开发者可以集中精力研究具体需求的解决方案。基于该框架,本文讨论了两个webGL应用的设计和实现方案,即在线交互式材质编辑系统Meditor和数据可视化工具v-tab。在线交互式材质编辑系统Meditor依赖Threejs框架对shader功能进行进一步开发与优化,实现了复杂材质在web前端编辑和实时绘制,并提供一个友好的交互界面帮助3D美术设计人员在线编辑、分享和下载材质。数据可视化工具v-tab则是webGL技术在数据可视化领域的全新探索,本文实现了多种数据图元的可视化效果,包括柱状图、饼图、折线图、地图等等,并且提供了一种速度更快的数据传输和绘制方式。

关键词： webGL 交互绘制应用框架数据可视化材质编辑