在3DS MAX虚拟现实中反光材质的实现论文
摘要：
反光材质的实现是3DS MAX虚拟现实中真实与否的重要表现，文章通过3DS MAX材质特性中对Reflection反射贴图的讨论，提供了反光材质的在3DS MAX虚拟现实中的具体解决办法。
关键词：反光材质；反射贴图；折射贴图；镜面反射；光线跟踪
大千世界中有着不同的物体类型，每种物体通过自身的纹理、表面质地体现出不同的材质特性。在虚拟现实中制作者利用三维软件表现出不同的材质类型，从而提供给观赏者最为直观的视觉感受。3DS MAX是三维设计中基于PC机最为主要的设计软件，3DS MAX功能强大、操作便捷，在制作虚拟现实中得到广泛的应用。
1、材质的简介。
3DS MAX材质的实现是个较为复杂的制作过程，它通过模仿现实生活中物体表面对光源的反射与传播，实现虚拟现实中的材质特性。3DS MAX在不同的参数选择和材质贴图可以制作出不同的材质纹理、反光效果和物体质地，来表现现实生活的物体。反光材质在我们日常生活中很多见，如：镜子、钢铁、玻璃、水面等等，在3DS MAX中，反光材质的制作往往能够体现虚拟现实的真实性。
3DS MAX标准的材质编辑器可分为4个部分：菜单栏、示例窗、工作按钮和参数调节区域。其中参数调节区域又可分6个部分，分别是：Shader Basic Parameters（Shader基本参数）、Blinn Basic Parameters（效果基本参数）、Extended Parameters（扩展参数）、Super Sampling（超级采样）、Maps（贴图通道）、Dynamics Properties（动力学参数）。
2、反光材质。
反光材质是3DS MAX的一种贴图方式，在3DS MAX的材质中Maps（贴图通道）下的Reflection反射贴图。反射贴图是一种重要的材质贴图，在制作反光材质中有着不可替代的地位，在3DS MAX中Reflection反射贴图有以下几种方法制作反光材质。
（1）Bitmap贴图制作反光材质。
贴图制作反光材质是最为基本的制作反光材质的方法，指的是指定一张位图作为反射贴图，主要应用于静态图像之中，是一种最为快捷的贴图方式。
运用贴图制作反光材质，首先选择3DS MAX 的材质命令面板，在调整好材质基本属性的基础上（如，钢铁需调整Shader Basic Parameters下的材质类型Metal，Blinn Basic Parameters效果基本参数下的Diffuse过渡色、Specular Level 高光度、Glossiness光泽度），接着在材质命令面板中选择Maps（贴图通道）下的Reflection反射贴图，在反射贴图后面的None（贴图选择）中选择程序Bitmap（位图），然后在计算机的本地磁盘中选择合适的图片制作成为相应的材质（见图1，为材质Map #51加入位图后材质出现的效果）。Reflection反射贴图的Amount（参数值）可以从0~100，当Amount为0的时候反射度最低，当Amount为100时反射度最高。
贴图方式制作反光材质是计算机在运算的过程中计算速度最快，也就是渲染时最快捷的方式，但效果不够真实，所以在动态图像或较大场面的图片中一般不适用。
（2）Reflect/Refract（反射/折射贴图）反光材质。
Reflect/Refract（反射/折射贴图）反光材质产是使物体产生表面的反射或折射效果。在材质命令面板中选择Maps（贴图通道）下选择Reflection反射贴图，在反射贴图后面的None（贴图选择）中选择程序Reflect/Refract（反射/折射贴图），将设置指定为Reflect反射时产生反射效果，指定为Refract折射时产生折射效果。Reflect/Refract（反射/折射贴图）是由物体轴心点向6个方向拍摄6张周围的照片，然后以球形贴图的方式贴在物体表面，这叫做6面贴图，系统自动完成。在我们的日常生活中光线会无限次的发生反射或折射，在3DS MAX中折射或反射的次数可以自由决定，在Render（渲染），控制面板中，Auto Reflect/Refract Maps项目下Rendering Iterations（渲染重复次数）值，在渲染时最大可以渲染10次，同时渲染时间也会增加10倍。
（3）Flat Mirror（镜面反射）反光材质。
镜面反射贴图是3DS MAX一种专门制作镜面效果的贴图类型。在选择3DS MAX 的`材质命令面板后，在材质命令面板中选择Maps（贴图通道）下选择Reflection反射贴图，在反射贴图后面的None（贴图选择）中选择程序Flat Mirror（镜面反射）。Reflection反射贴图的Amount（参数值）一样是可以从0~100，当Amount为0的时候反射度最低，当Amount为100时反射度最高。
Flat Mirror（镜面反射）专用于一组共面的表面产生的镜面反射效果，Flat Mirror（镜面反射）是对Reflect/Refract（反射/折射贴图）的补充，Reflect/Refract（反射/折射贴图）无法对共面表面进行计算，Flat Mirror（镜面反射）仅作用于镜面效果，是3DS MAX R2之前在没有Raytrace（光线跟踪）时对镜面作用的主要方法。
（4）Raytrace（光线跟踪）反光材质。
Raytrace（光线跟踪）是模拟真实反射效果形成的贴图方式，计算结果最接近真实的效果，也是最为花时间的一种贴图方式，选择方法和其他两种一样，只是在Reflection反射贴图后面的None（贴图选择）中选择程序Raytrace（光线跟踪）。Raytrace（光线跟踪）可以完全的反射和折射光线，带来逼真的效果同时也是渲染时间最长的，不过可以通过排除功能对场景进行优化，也可以利用Attenuation（衰减），增加更加逼真的效果，衰减是可以控制产生光线的衰减，从而对不同远近的物体产生不同强度的折射和反射效果。
3、Refraction折射贴图。
Refraction折射贴图主要用于玻璃、水等物体的虚拟现实表现，是使物体表面产生对周围物体的反射效果，在材质命令面板中选择Maps（贴图通道）中的Reflection反射贴图下面就是Refraction折射贴图，它与反射不同，Refraction折射贴图表现的是通过透明或半透明物体所看到的景象。在设置玻璃、水面等一些透明与半透明物体时常常会一起设置。值得一提的是折射贴图中的Thin Wall Refraction（薄壁折射贴图）主要表现一些较薄的透明与半透明物体的折射效果，如：透过玻璃杯的水或吸管；透过眼镜的书等等，能够表现出逼真的效果，在制作这些透明或半透明反光材质时常用到。
4、总结。
反射材质是3DS MAX中材质表现较多的材质之一，通过它可以在虚拟现实中表现带有反光的物体，如水、玻璃、木地板、瓷砖等等。想要对反光材质制作出漂亮的效果，也需要对上述方法勤于练习。
参考文献：
[1]王琦。3DS MAX5白金手册[M]。北京科海电子出版社，2004。
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