LESSION5：a贴图替代用法

课程导读：

我们如何建个如上图由铁丝网构成的金属球体？如果，我们采用螺旋线+扫描+克隆方式建立一个铁丝网的多边形，如下图，这是个200*200的面积的铁丝网多边形，按CTRL+i 看看点数和面数，你还想用变形器弯曲吗？(上图450个多边形，下图是55.3万个多边形）笔记本电脑都会卡的。所以我们的思路是制作它的凹凸贴图（鼓起）和阿尔法通道贴图（网眼透明），生成贴图后，我们就可以和金属、玻璃等材质配合，生成这种纹理的模型，而不增加多边形的点数和面数，这是也是游戏和虚拟现实常用的技术。

本节课的目标：

一是制作如下的两张贴图，二是如何利用贴图。

1、凹凸贴图

(bump mapping（凹凸贴图）

凹凸贴图是指计算机图形学中在三维环境中通过纹理方法来产生表面凹凸不平的视觉效果。它主要的原理是通过改变表面光照方程的法线，而不是表面的几何法线来模拟凹凸不平的视觉特征，如褶皱、波浪等等。凹凸贴图的实现方法主要有：偏移向量凹凸纹理和改变高度场。

这是一种在3D场景中模拟粗糙表面的技术，将带有深度变化的凹凸材质贴图赋予3D物体，经过光线渲染处理后，这个物体的表面就会呈现出凹凸不平的感觉，而无需改变物体的几何结构或增加额外的点面。例如，把一张碎石的贴图赋予一个平面，经过处理后这个平面就会变成一片铺满碎石、高低不平的荒原。当然，使用凹凸贴图产生的凹凸效果其光影的方向角度是不会改变的，而且不可能产生物理上的起伏效果。)

2、阿尔法贴图

（该图是8位灰色图像文件从0-255控制透明程度，白色的象素用以定义不透明的彩色象素，而黑色的象素用以定义透明象素，黑白之间的灰阶用来定义半透明象素。）

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以上，高手利用PS当然可以制作，对于初学者，还是有难度。

下面，我们简要地学习一下如何用C4D生成铁丝网凹凸贴图和阿尔法贴图。

1、建个螺旋线，参数如图所示：

2、 在其坐标中S.X=0,在X方向上缩放为0，把螺旋线在YZ方向上压扁。

3、添加一个多边形的曲线，侧边为8，添加扫描，转变成正弦的多边形。

4、调整螺旋线的起始半径和终点半径，控制波的高度。

5、利用克隆，线性进行复制。

6、克隆出的波形整齐划一，我们需要前后交错。在旋转B=180,那么，偶数排和奇数排产生了交错。

7、添加一个实例，在其属性参考对象中选“克隆”。这么做的目的，就是节省计算机的计算资源，实例相当一个指针，指向克隆数据实体，而不是真正产生数据。对实例旋转90度。

8、移动进行交叉，生成丝网。

9、调整克隆的数量和位置，形成相互交叉的“丝网”。参数不一定和我一样，结果一样即可。

10、到正面视图（可能是右或正视图，与你当初建螺旋曲线方向有关）

11、建立一个材质给他，材质选择发光白色

12、SHIFT+R 默认渲染是透视图，选择左上角的“查看”---把这个视图，“作为渲染视图”，输出以下视图。

生成这个黑白图像文件，调入PHOTOSHOP中进行切割，可以当做独立的阿尔法贴图使用，白色为不透明，黑色为透明。

13、但一般情况下，我们在制作凹凸贴图时，直接生成带阿尔法通道的文件，他的好处是二者统一，为了将来对齐。

下面制作凹凸贴图。

还是这个视图。建立一个新的材质，在颜色中添加渐变。从下图看方向不对。

14、点击工具栏的纹理模式和对象轴（按L),调整贴图坐标的方向和大小。

15、做好调节成这样，上面白，下面深得渐变。

16、在渲染设置中，保存起个名字，格式PSD，勾选ALPHA通道，（生成凹凸贴图时，阿尔法通道也生成了），打开抗锯齿，选择最高。

17，渲染后的文件，调入PS 中进行切割，切割的形状如顶上的示范图，一定要细心切割，否则利用贴图时，会产生不必要的缝隙。

18、应用。在场景中建个球体，分段数为30即可。设置材质为金属（忽略）。在下边的凹凸中，纹理载入BUMP.PSD生成的凹凸贴图，在APLHA纹理同样载入BUMP.PSD，（文件里含有阿尔法通道），打开渲染看看。

19、凹凸也有了，空洞也有了。

20、调整U,V=50%,渲染看看，更像金属网了。

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1、在游戏引擎中，模型都转化为三角面。不同的引擎对模型的面数都有限制，手游单个模型三角面的数量就更低。多边形建模的特点是，四边面越多，细节就越多，反过来面数少，细节就少。在游戏和三维虚拟现实的模型制作中，大量采用低模（面数低）+法线贴图（突出细节）+高清（2K以上的纹理贴图），在引擎中还原模型的细节，在保证效果的同时，不过多消耗计算机显卡的计算资源，更不影响游戏的速度。

2、在C4D中用在大致形状的低模基础上，应用雕刻，生成具有数十万面的精模，通过烘焙法线贴图和纹理贴图之后，作用在低模上，在渲染时，速度奇快无比，在效果上又没有太大的区别。所以，这是我们应该注意的方向。

在C4D中得雕刻采用与ZBRUSH一样的方法，在低模的基础上，进行细致雕刻（在ZBRUSH产生千万的面），然后，导出低模+法线贴图等，在引擎中重新还原原有的细节。

感悟：人还是很聪明，遇到问题总会有解决的方法。比如，低模+高精度贴图=精模，平面和视频的后期合成，替代和避免三维软件生成复杂场景和效果的无力等技术的应用，说明智慧能带来突破计算瓶颈的解决方案。