李欣亮，楊曉波

（1.西藏民族大學(xué)西藏光信息處理與可視化技術(shù)重點實驗室，陜西 咸陽 712082；2.西藏民族大學(xué)信息工程學(xué)院，陜西 咸陽 712082）

淺談3ds Max材質(zhì)和燈光在室內(nèi)設(shè)計中的表現(xiàn)

李欣亮1,2，楊曉波1,2

（1.西藏民族大學(xué)西藏光信息處理與可視化技術(shù)重點實驗室，陜西 咸陽 712082；2.西藏民族大學(xué)信息工程學(xué)院，陜西 咸陽 712082）

在三維的世界中，燈光和材質(zhì)一直是創(chuàng)建真實場景的關(guān)鍵。一張小小的貼圖，一種巧妙的燈光布置，往往能夠創(chuàng)建出真實的效果。在室內(nèi)設(shè)計中，如何合理創(chuàng)建材質(zhì)和燈光是3ds Max制作高質(zhì)量室內(nèi)效果圖的關(guān)鍵，本文通過實例制作,詳細(xì)闡述了室內(nèi)設(shè)計中材質(zhì)和燈光的應(yīng)用方法。以高質(zhì)量的效果圖展現(xiàn)了材質(zhì)和燈光在室內(nèi)設(shè)計中的必要性。

3dsMax；燈光；材質(zhì)；室內(nèi)設(shè)計；VRay

1 意義和作用

隨著人們物質(zhì)生活水平的提高，許多建筑在滿足使用功能的前提下，通過對建筑的造型、比例、空間組合以及室內(nèi)的尺度、色彩、質(zhì)感的精心設(shè)計、處理，使建筑物變?yōu)橐环N藝術(shù)品，具有了審美觀賞的價值。室內(nèi)設(shè)計效果圖不但提高了人們的室內(nèi)生活環(huán)境和生活質(zhì)量；而且成為了一種精神品格，為人們營造了一種氛圍，使之具有靈性生活的價值，使人身心得到平衡，情緒得到調(diào)整，感官得到愉悅，從而滿足了精神品格方面的需求。對保障人們的身心健康發(fā)展、表現(xiàn)不同使用功能和使用者的情調(diào)內(nèi)涵，具有重要意義。

日常生活中，設(shè)計師的平面圖在人們的腦海里不能形成一個完整的印象模型，效果圖就可以讓空間感不是很強的人擁有感性的認(rèn)識，會對屬于自己的空間賦予更多地思考，引導(dǎo)人們了解設(shè)計師的設(shè)計構(gòu)思，可以更好的找到設(shè)計中自己不滿的部分，從而清楚的發(fā)現(xiàn)和表達(dá)自己的需求，豐富細(xì)化設(shè)計方案。

綜上所述，室內(nèi)設(shè)計必須做到物質(zhì)為用，精神為木，以有限的物質(zhì)條件，創(chuàng)造出無限的精神價值。因此，室內(nèi)設(shè)計效果圖的好壞尤為重要，要滿足室內(nèi)設(shè)計效果圖“準(zhǔn)確”、“細(xì)致”、“效果好”的要求，材質(zhì)和燈光的應(yīng)用便是關(guān)鍵。

2 材質(zhì)和燈光

2.1 材質(zhì)

材質(zhì)主要用于表現(xiàn)物體的顏色、質(zhì)地、紋理、透明度和光澤等特性，依靠各種類型的材質(zhì)可以制作出現(xiàn)實世界中的任何物體。材質(zhì)描述對象如何反射或透射燈光。在材質(zhì)中，貼圖可以模擬紋理、應(yīng)用設(shè)計、反射、折射和其他效果。貼圖也可以用作環(huán)境和投射燈光。

2.2 燈光

在三維場景中即使有精美的模型、真實的材質(zhì)，如果沒有燈光照射將毫無意義，由此可見，燈光在三維表現(xiàn)中的重要性。有光才有影，才能讓物體呈現(xiàn)出三維立體感，不同的燈光效果營造的視覺感受也不一樣。燈光是視覺畫面的一部分，燈光的作用不僅為場景提供了一個完整的整體氛圍，展現(xiàn)出具向?qū)嶓w，營造空間的氛圍；還為畫面著色，以塑造空間和形式；并可以讓人們集中注意力。

3 整體設(shè)計思路

首先，依據(jù)平面戶型圖繪制出平面CAD并導(dǎo)入3ds Max，然后在3ds Max中依據(jù)CAD圖制作出房間的3d模型，按一定順序為其添加材質(zhì)，接著放置好家具模型，添加并調(diào)節(jié)燈光。最后，渲染出效果圖，保存為.jpg格式。如圖1所示。

圖1 整體思路流程

4 具體實現(xiàn)

4.1 制作CAD

根據(jù)戶型圖，利用AutoCAD制作CAD平面圖，并導(dǎo)入3dsMax，根據(jù)導(dǎo)入的CAD原始框架，在創(chuàng)建面板里，選擇二維樣條線勾出原始需要做圖的框架。如圖2所示。

圖2 戶型圖和CAD平面圖

4.2 模型制作

首先創(chuàng)建戶型的框架模型，在平面CAD圖上用二維樣條線勾出戶型輪廓。在修改器的樣條線層級調(diào)節(jié)它的輪廓，然后在修改器卷展欄中添加“擠出”修改器，擠出戶型的層高。接著為其添加“可編輯多邊形”修改器（注意：這個地方最好不要直接轉(zhuǎn)換成“可編輯多邊形”，一定要在修改器中添加“可編輯多邊形”修改器后再進(jìn)行修改操作。因為轉(zhuǎn)換的“可編輯多邊形”在后面是無法回到參數(shù)修改層級的，也不便于修改效果的添加與刪除。這樣會使在復(fù)雜建模時減少重復(fù)工作）。創(chuàng)建框架模型的方法有很多種，比如，可以直接在CAD底圖的基礎(chǔ)上創(chuàng)建長方體，添加“面”、“線”作擠出等操作來實現(xiàn)等。在實際操作中，需要根據(jù)實際分析、自身習(xí)慣等各方面因素選擇簡單、高效的創(chuàng)建方法。

用“可編輯多邊形”修改器中添加“線”、“面”，“擠出”、“倒角”，“放樣”等命令做出門、窗、吊頂、踢腳線等部分。這里需要注意一點，在建模過程中需要將門、窗等添加不同材質(zhì)的地方用“分離”命令分離出來并分別命名，以便于后期方便添加材質(zhì)。

4.3 添加材質(zhì)

在室內(nèi)設(shè)計中添加材質(zhì)應(yīng)遵循 “從上到下”的順序，也就是先頂、再四周、最后是地面。由于VRay渲染器渲染速度快、效果好，所以在添加材質(zhì)時大多用的是VRay材質(zhì)。在3dsMax中材質(zhì)沒有固定的參數(shù)設(shè)置，需要在實踐中不斷地調(diào)試和測試。這里分別用窗戶、地面的材質(zhì)添加對材質(zhì)編輯器中常用參數(shù)的使用及意義做了詳細(xì)分析。

1）窗戶的材質(zhì)。（1）給窗戶一個材質(zhì)球，再轉(zhuǎn)換成VRayMtl材質(zhì)球；（2）打開材質(zhì)編輯面板，從上到下依次將“漫反射”和“折射”的顏色改成“255”的純白色、“反射”的顏色改成“30”的灰黑色。漫反射就指的是顏色，玻璃是沒有顏色所以是純白，反射率是反射影像的大小，折射率就是透明度的大小。（3）然后選擇“菲涅爾反射”，它可以讓反射更自然（塑料和玻璃打勾，如果是不銹鋼則不打勾），下面的“反射光澤度”調(diào)為“1.0”。

2）地面的材質(zhì)。（1）同樣將材質(zhì)球轉(zhuǎn)換為VRayMtl材質(zhì)球；（2）從上到下依次將“漫反射”和“反射”顏色改為“128”和“20”；（3）在漫射處添加合適的位圖，在位圖參數(shù)卷展欄下‘裁剪’處選擇應(yīng)用，裁剪出合適的地磚尺寸（這里應(yīng)以實際尺寸為準(zhǔn)）。然后在修改器中給位圖添加“UVW貼圖”修改器，選擇正確的貼圖通道 （這里是不能在材質(zhì)編輯面板中直接調(diào)節(jié)UVW和長寬高的，必須要用“UVW貼圖”修改+唯一匹配的貼圖通道修改，才能不影響其他材質(zhì)球的效果），在其卷展欄下選擇長方體，將長寬高和UVW調(diào)節(jié)合適；（4）調(diào)節(jié)高光光澤度到0.9，細(xì)分改為20。

將所有材質(zhì)添加好后，就要導(dǎo)入事先做好的家具模型。在放置所有家具模型時，要注意利用“捕捉”和“對齊”工具提高準(zhǔn)確性和效率（如果一味的使用手動挪移，不但工作量大，而且精確度不高，會有誤差）。

4.4 創(chuàng)建燈光

創(chuàng)建燈光是室內(nèi)設(shè)計整個過程的“畫龍點睛”之處，尤為重要。如果不重視燈光，便得不到想要的效果。靈活的運用燈光，可以完美地呈現(xiàn)材質(zhì)的紋理和質(zhì)感，將材質(zhì)的各種紋理特性真實地再現(xiàn)出來，使生硬的模型具有生命力和活力。這里利用幾種光源對創(chuàng)建光源的方法和技巧做了詳細(xì)闡述。

1）創(chuàng)建主光源。首先要模仿自然光。自然光效果是室內(nèi)設(shè)計效果圖燈光創(chuàng)建的重要部分，可以使場景中事物更加真實，達(dá)到最好的視覺效果。3ds Max中模仿太陽光的方法有很多種，可以利用“標(biāo)準(zhǔn)

燈光”中的“天光”、“泛光”以及“VRay”太陽光等，這里用的是VR燈光。

先在窗戶處創(chuàng)建兩個VR面片燈光 （不用太多），設(shè)置步驟：

（1）展開“參數(shù)”卷展欄，調(diào)節(jié)‘倍增器’大小為7；

（2）顏色設(shè)置為冷色調(diào)藍(lán)色（195,224,246）；

（3）調(diào)節(jié)合適的長寬，然后選擇不可見；

（4）取消影響反射高光和影響反射。

接著在臨窗的屋頂下方和窗戶對著的墻面分別創(chuàng)建一個VR面片燈光，將顏色和長寬細(xì)微調(diào)節(jié)到滿意為止。如果對光亮仍不滿意，可如上在合適位置添加更多的VR面片燈光。

2）創(chuàng)建輔助光源。第二步便要創(chuàng)建室內(nèi)燈光，這里用到的是光度學(xué)燈光。在場景中依次創(chuàng)建多個‘目標(biāo)燈光’，如圖3所示。設(shè)置步驟：（1）展開“常規(guī)參數(shù)”卷展欄，在“陰影”選項組下勾選“啟用”選項，接著設(shè)置陰影類型為VRayShadow（VRay陰影），最后設(shè)置“燈光分布（類型）”為“光度學(xué)Web”；（2）展開“分布（光度學(xué)Web）”卷展欄，然后在其通道中加載一個合適的光度學(xué)文件；（此處的光度學(xué)Web是3dsMax審核采用燈具燈光廠商提供的燈光參數(shù)，使用它可以得到更加真實的燈光效果）（3）展開“強度、顏色、衰減”卷展欄，然后設(shè)置合適的“過濾顏色”（以252,201,146為例，加以微調(diào)）；最后調(diào)節(jié)‘暗淡’效果的‘結(jié)果強度’（90%為參考）。

圖3 輔助光源分布

將材質(zhì)和燈光都創(chuàng)建好之后，接下來就是架設(shè)攝像機(jī)了。為了分別展示主臥和客廳，需要架設(shè)兩個標(biāo)準(zhǔn)目標(biāo)攝像機(jī)，選好視角，調(diào)節(jié)鏡頭大小、視野廣度以及目標(biāo)距離 （這里目標(biāo)點到達(dá)窗外為宜）即可。在調(diào)節(jié)的時候，可以切換到攝像機(jī)視角 （按C鍵），打開“安全框”（按Shift+F鍵）可以提高效率。

渲染之后就可以欣賞到心中那溫馨的世界。如圖4所示。

圖4 臥室和客廳最終效果

5 總結(jié)

在3dsMax中燈光和材質(zhì)沒有固定的參數(shù)設(shè)置，需要在實踐中不斷地調(diào)試和測試。靈活的運用燈光，可以完美地呈現(xiàn)材質(zhì)的紋理和質(zhì)感，將材質(zhì)的各種紋理特性真實地再現(xiàn)出來，使生硬的模型具有生命力和活力。燈光和材質(zhì)密切配合，還可以增強模型和場景的真實感和空間感?？傊?，室內(nèi)效果圖的成功表現(xiàn)，燈光與材質(zhì)起著舉足輕重的作用。在制作效果圖的過程中，要熟悉燈光與材質(zhì)的屬性，選擇合適的渲染方式，結(jié)合生活知識及作圖經(jīng)驗，才能使所做的效果圖不僅僅表現(xiàn)于外在的功能性設(shè)置，更重要的體現(xiàn)出藝術(shù)氛圍的塑造。

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