Maya教程：在Maya中創(chuàng)建玻璃容器中的液體(4)

這是一篇關(guān)于材質(zhì)（shaders）（在Maya中創(chuàng)建玻璃容器中的液體）的教程，對于創(chuàng)建香水瓶（用于印刷設(shè)計），酒杯中的水，以及其它一些和玻璃、液體有關(guān)的東西（與MentalRay無關(guān)）都有幫助。

好了，在開始本篇教程之前，你必須要知道以下幾點：
1.液體的反射是如何影響玻璃表面的。
2.玻璃的各個表面和液體/水之間的反射和折射。
3.環(huán)境的反射也影響了玻璃表面。
4.為什么倒角對于玻璃的制作很重要。

效果圖

1.液體的反射影響著玻璃的表面。

如果有一個光亮的玻璃瓶，里面盛著有色的液體或者水，那么它就一定包含著以下3個反射的區(qū)域。

-外表面反射

-內(nèi)表面反射

-內(nèi)部液體反射

這就意味著每個表面都有它自己的材質(zhì)。（圖1）

圖1

液體的顏色反射在玻璃瓶的內(nèi)外表面上，這些反射后的形狀叫做折射。當(dāng)光經(jīng)過水、玻璃、望遠鏡、塑料、放大鏡以及其它一些凸起的東西時，光線彎曲，就會產(chǎn)生折射。

2.玻璃的各個表面和液體/水之間的反射和折射。

水是對于光的反射很強（和玻璃一樣），同時光從玻璃表面到水時，也會發(fā)生反射和折射。（圖2）

圖2

3.環(huán)境的反射也影響了玻璃表面。

玻璃會反射周圍的物體。（圖3）

圖3

4.為什么倒角對于玻璃的制作很重要。

很重要的是，有倒角的玻璃會產(chǎn)生高光，因為倒角有凸起的表面，所以它會折射所有的反射光、環(huán)境光和光源射來的光。（圖4）

圖4

那么，我們要怎樣才能將這些應(yīng)用到Maya中去呢？

使用水/液體的材質(zhì)是很簡單的。先創(chuàng)建一個Phong材質(zhì)，將顏色（Color）設(shè)為黑色，再將Transparency設(shè)成水/液體的原色（在這個例子里我使用橙色）。

將Cosine Power設(shè)到8-11之間，Cosine Power的設(shè)置取決于場景光，如果你用了很多光，那你就可以增加Cosine Power的值，使余弦值更小一些。

下一步，將Specular Color設(shè)為V=0.800左右（灰色），如果你想得到更有光澤的玻璃效果，就將它設(shè)成純白色。

下一步，將反射率（Reflectivity）設(shè)為0。（圖5）

圖5

下面進行光線追蹤的設(shè)置，這一步是很重要的，先打開Refractions復(fù)選框，將折射率（Refraction Index）設(shè)為1.2到1.4之間。那么？什么是折射率呢？它指的是光線經(jīng)過透明物體時彎曲的程度。

注意：當(dāng)Refraction Index為1時，意味著光線根本沒有發(fā)生彎曲。在[wiki]Maya[/wiki]中，普通材料的折射率如下：玻璃（1.6）、空氣（1）、水（1.333）、[wiki]水晶[/wiki]（2）、鉆（2.417）。

下一步是將折射限定（Refraction Limit）設(shè)為10。10？為什么要設(shè)成10呢？因為這是允許光線發(fā)生折射次數(shù)的最大數(shù)值。舉一個例子，如果折射限定為10，就意味著，物體表面只能折射已被反射或折射（或者兩者都有）過9次或9次以下的光線，而對于已被反射或折射（或者兩者都有）過10次或10次以上的光線就不折射了。然而在大多數(shù)情況下，鏡子的折射限定至少是5，玻璃的至少是9。

好了，下面將反射限定（Reflection limit）設(shè)為5到6之間，那么，什么是反射限定？為什么要把它設(shè)為5到6之間呢？（圖6）

反射限定是允許光線發(fā)生反射的最大數(shù)值。例如，如果反射限定為4，也就是說，物體表面只能反射已被反射過3次或3次以下的光線，而對于已被反射過4次或4次以上的光線就不反射了。

圖6

主玻璃物體的材質(zhì)

好，現(xiàn)在我們就開始主玻璃物體的材質(zhì)的工作，我們需要用于透明的ramp，采樣工具（samplerInfo），用于反射的ramp，以及用于產(chǎn)生隨機反射圖案的貼圖。File是指帶有隨機圖案的TGA格式的文件。（圖7）

圖7

Ramp1的作用：從samplerInfo1獲得表面上與[wiki]攝影[/wiki]機[wiki]法[/wiki]線方向相對應(yīng)的每個點的facingRatio值（范圍是0至1之間），將此值與Ramp1（類型（Type）為V Ramp）vCoord相連接，這樣每個facingRatio值就對應(yīng)了一個Ramp1中的Selected Position值，通過調(diào)整Selected Position所對應(yīng)的顏色，就可以使每個表面上與攝影機法線方向相對應(yīng)的點有一個確定的顏色值。而Ramp1又與透明度相連接，所以，就可以通過調(diào)整Ramp1的Selected Position及其相對應(yīng)的顏色，來控制表面上與攝影機法線方向相對應(yīng)的每個點的透明度。（圖8）

圖8

假設(shè)表面上的某一點通過samplerInfo1的采樣得到了一個facingRatio值為0.003【這個點的法線應(yīng)該是與[wiki]攝影機[/wiki]的方向幾乎垂直（比如攝影機視圖中一個球體邊緣上的點）】，Ramp1中的Selected Position為0.005的位置的顏色是R 0.137/G 0.137/B 0.137，而0.005以下的位置其顏色均為R 0.137/G 0.137/B 0.137，所以表面上這個點的透明度為R 0.137/G 0.137/B 0.137。以此類推，表面上facingRatio值越大的點（即法線與攝影機方向越接近平行的點），其透明度越接近白色。當(dāng)點的facingRatio值大于等于0.61后，其透明度就為白色（因為上圖的白色的標(biāo)記點的Selected Position為0.61）。

place2dTexture與Ramp1相連接，為最終的透明度（transparency）過濾表面的UV方向。

Ramp2 的作用：同Ramp1類似，只是連接到材質(zhì)的反射率上。

EnvChrome1的作用：用來給Blinn材質(zhì)反射增加格狀反射環(huán)境，如果你愿意，你也可以使用EnvShpere。

注意：如果你想得到更柔和反光，你也可以使用Phong，在這個例子里，我使用了有尖銳反射的Blinn。

反射體的材質(zhì)

下一步，我們需要一個主玻璃材質(zhì)的副本來為內(nèi)反射面新建一個材質(zhì)，對于這個內(nèi)表面反射體的材質(zhì)，你可以將Specular Color上連接的貼圖節(jié)點（file3）斷開，用一個單獨的顏色替代（在這里我使用了亮橙色）。（圖9）

圖9

這樣我們就有了3個材質(zhì)：主玻璃材質(zhì)，內(nèi)反射面材質(zhì)和液體材質(zhì)。

好了，正如我在教程一開始就說的，這個盛著有色液體或者水的光亮的玻璃瓶包括3個反射區(qū)域，因此建模時也就包括3個表面：

紫色=外表面

白色=內(nèi)表面為

綠色=液體表面

重要的是：要在物體的屬性編輯器中的Render Stats項里將玻璃內(nèi)表面和水表面的Cast Shadows和Receive Shadows關(guān)掉，因為它們只會接收或產(chǎn)生反射和折射。（圖10）

圖10

小技巧：

1.在給玻璃瓶和液體建模時，可以復(fù)制一份主玻璃物體，并使用Isoparm（分離（Detach）表面）來創(chuàng)建液體，然后使用Planar制作液體的上表面。

2.你可以使用Layered Shader或者單獨的透明材質(zhì)來制作香水標(biāo)志。

3.在玻璃瓶的周圍放置更多東西以增強反射和折射效果。

現(xiàn)在指定材質(zhì)
外表面使用主玻璃材質(zhì)
內(nèi)表面使用反射體材質(zhì)
液體/水表面使用液體材質(zhì)

最后在渲染之前檢查一下：確保在Render Globals中打開Raytracing模式，然后將Quality設(shè)置為Production Quality。（圖11）

圖11