陶 磊 （吉林動畫學(xué)院 130000）

淺析三維動畫短片中材質(zhì)的藝術(shù)表現(xiàn)

陶 磊 （吉林動畫學(xué)院 130000）

通過對材質(zhì)概念本身的揭示和認(rèn)知，闡述材質(zhì)效果的構(gòu)建和制作原理；分析了主要材質(zhì)類型的制作方法和技術(shù)要點，作為藝術(shù)效果組成的一部分，材質(zhì)效果則需要根據(jù)作品本身的需要進行特殊處理和藝術(shù)加工，表達出作品獨有的藝術(shù)魅力。

三維動畫；真實材質(zhì)；藝術(shù)表現(xiàn)

在三維動畫短片中，材質(zhì)的表現(xiàn)非常重要。材質(zhì)的顏色、紋理和質(zhì)感，再加上光影的配合，可以使物體真實生動。想象一下，如果是沒有材質(zhì)的模型，渲染出來的效果將是沒有色彩，沒有質(zhì)感，沒有生機的一片寂靜世界。所以，材質(zhì)的繪制和表現(xiàn)是把三維動畫短片推向成功的關(guān)鍵一步。

一、什么是材質(zhì)

或許有些人會認(rèn)為材質(zhì)就是簡單的顏色，這樣的理解是不夠準(zhǔn)確和全面的。簡單來說，材質(zhì)是物體外表呈現(xiàn)出來的質(zhì)地；而嚴(yán)格意義上來講，材質(zhì)是物體材料和質(zhì)感的結(jié)合。在三維渲染模式中，材質(zhì)是物體表面各可視屬性的結(jié)合，即指表面的色彩、紋理、光滑度、透明度、反射率、折射率、發(fā)光度等。通過這些屬性的表現(xiàn)，才能真實的展示出三維軟件中模型的材料構(gòu)成。也正是有了這些表面屬性呈現(xiàn)出的視覺效果，計算機中虛擬的世界才會和真實世界一樣繽紛多彩，這就是材質(zhì)的概念。

1.顏色

物體的顏色是最先讓觀者感知的，例如一件紅色的外套，可是只表現(xiàn)材質(zhì)的顏色是遠遠不夠的，我們并不知道這件外套是由何種材料制成的。是棉布、絲綢、天鵝絨，或者是皮革的。所以，就有了后面的紋理和質(zhì)感。

2.紋理

在三維軟件中，紋理既包括通常意義上物體表面的機理，也包含物體表面所呈現(xiàn)出的凹凸不平的溝紋。通過材質(zhì)紋理的表現(xiàn)可以看到，這件紅色外套是何種材料制成的。

3.質(zhì)感

質(zhì)感，就是指物體的質(zhì)地和材料，是實現(xiàn)真實材質(zhì)的重要屬性，可以通過物體的透明度、光滑度、反射、折射等表面可視屬性來體現(xiàn)?，F(xiàn)實中每種衣服的材料不用，只有充分體現(xiàn)出其質(zhì)感，這件紅色外套才算真實材質(zhì)的表現(xiàn)。

二、三維動畫短片中常見材質(zhì)的分析

大千世界中，材質(zhì)的種類有千萬種，每種材質(zhì)都有自己的特性。當(dāng)我們看到世間萬物的時候就要分析它的顏色、質(zhì)地，例如：玻璃的水杯、鉑金的耳環(huán)、木頭的家具等。通過分析這些材質(zhì)的特性，顏色、凹凸、高光、反射等都是怎樣的，在三維軟件中，調(diào)節(jié)這些屬性值來表現(xiàn)不同質(zhì)感的物體，這樣才能制作出真實的材質(zhì)。

下面分析一下三維動畫短片中幾種常見物體的材質(zhì)屬性，在三維軟件中又是如何表現(xiàn)的。

介紹了機床數(shù)據(jù)采集的基礎(chǔ)技術(shù)MTConnect通信協(xié)議和FOCAS數(shù)據(jù)采集開發(fā)包，構(gòu)建了數(shù)控機床設(shè)備信息模型；基于FOCAS實現(xiàn)了數(shù)據(jù)采集適配器設(shè)計，并完成了數(shù)據(jù)采集客戶端設(shè)計。

1.金屬

金屬材質(zhì)在短片中會經(jīng)常看到，例如匕首，角色的鎧甲，場景中的鐵管、鐵桶等物體。

金屬的種類也有很多種，金、銀、銅、鐵、鋼等。從材質(zhì)效果的表現(xiàn)方面主要有新、舊兩種表現(xiàn)手法。

（1）嶄新的金屬

生活中常見的新金屬有不銹鋼、烤漆金屬等。這類材質(zhì)的特點是不會生銹，表面光滑，高光和反射都很強。在三維軟件中，需要從高光和反射這兩個屬性進行調(diào)節(jié)，再運用HDR貼圖，嶄新的金屬材質(zhì)就可以制作出來。

（2）破舊的金屬

破舊的金屬材質(zhì)隨處可見，小到一個生銹的螺絲釘，大到一扇鐵門，都是舊金屬材料的，多用于體現(xiàn)鐵質(zhì)物體，一般有兩種材質(zhì)效果。一種是物體表面噴了油漆，隨著時間的推移，漆皮脫落磨薄，里層金屬受到氧化的作用，這樣銹跡就會表現(xiàn)出來。另一種是沒噴油漆的，金屬表面受到風(fēng)吹、雨淋、日曬等自然侵蝕，以及人為損傷所導(dǎo)致的破舊效果。

在制作舊金屬材質(zhì)時，重點是顏色貼圖的繪制。首先確定金屬的顏色和紋理，再添加各種做舊的效果，其中銹跡是主要的表現(xiàn)形式。除此之外，還要繪制劃痕、污漬和磨損等細(xì)節(jié)，這樣材質(zhì)才真實。

舊金屬表面粗糙，凹凸貼圖也是必不可少的。而高光則出現(xiàn)在物體的邊緣磨損處，因為磨損后的邊緣比較圓滑，所以會有一點高光的效果。

2.木紋

木紋材質(zhì)其實是不易表現(xiàn)的，因為木頭自身帶有紋理，要想把木頭做真實了，就要體現(xiàn)出木頭真實自然的紋理以及材質(zhì)質(zhì)感。

在三維動畫短片中木紋材質(zhì)多出現(xiàn)于場景中，例如木質(zhì)的家具、地板、木屋等物體，在制作時木紋貼圖素材的選取要正確、要適合，貼圖像素要清晰，還要注意木紋的方向要和物體結(jié)構(gòu)相匹配。

木紋凹凸的強弱會依據(jù)物體情況而定，原生態(tài)的木頭凹凸可以強一些，家具類的木材一般表面會有一層透明的油漆，所以凹凸要弱一些。木紋的高光也要依據(jù)表面粗糙情況而定，表面粗糙，高光弱；反之，則高光強。

3.墻

墻材質(zhì)主要有室內(nèi)的白墻，室外的磚墻、水泥墻等，無論制作何種材質(zhì)的墻，都要依據(jù)現(xiàn)實中墻的樣子。

真實墻面材質(zhì)的細(xì)節(jié)是非常多的，例如一座房子的室外墻面，表面是水泥的，水泥破損脫落后露出了里面的紅色磚墻，在制作時，就要把這兩種墻的紋理和質(zhì)感都體現(xiàn)出來。而破損的形狀和位置也不是隨意添加的，要合情合理，一般出現(xiàn)在墻邊角或者墻根處。房子舊了，顏色也會出現(xiàn)不均勻的褪色、磨損，窗臺下面和挨近地面的邊界會有灰塵、污漬的積壓，墻的上方會有雨水流過的痕跡。這些細(xì)節(jié)都是真實材質(zhì)的表現(xiàn)，添加時要有理有據(jù)。

4.布料

布料分為很多種，棉的、麻的、牛仔的、絲綢的等，各種不同材料的布，紋理和質(zhì)感自然也不相同。

在三維動畫短片中，布料材質(zhì)主要體現(xiàn)在角色的服飾上。服飾顏色貼圖的制作，除了布的紋路和質(zhì)感，還要知道衣服接縫的縫合處應(yīng)該在哪里，砸線如何表現(xiàn)。要掌握繪制衣服上布褶、破損和污漬等材質(zhì)細(xì)節(jié)的方法和技巧。

三、三維動畫短片中材質(zhì)的藝術(shù)表現(xiàn)

三維動畫短片中各類物體的材質(zhì)基本上是現(xiàn)實中真實存在的，都有其自身特有的質(zhì)感、風(fēng)格和特點，所以在制作時，要盡可能的體現(xiàn)真實材質(zhì)效果，遵循真實世界的客觀規(guī)律，然后在根據(jù)短片的需求進行藝術(shù)加工和處理。

在三維動畫短片中材質(zhì)的藝術(shù)表現(xiàn)方面，除了要依據(jù)真實物體的材質(zhì)特點外，還要根據(jù)故事背景、劇情、景別等因素綜合考慮。不同國家地區(qū)和歷史時期，都有著不一樣的地域和時代特征，我們要了解這些故事背景以及對材質(zhì)效果的影響。其次劇情的發(fā)展也是材質(zhì)制作的重要依據(jù)，例如一雙球鞋，短片開始時是嶄新的，隨著劇情的推進，結(jié)束時呈現(xiàn)的是一雙破舊的球鞋。最后是景別對材質(zhì)的影響，遠景的物體，材質(zhì)貼圖可以小一些，細(xì)節(jié)少一些，這樣渲染速度快，提高工作效率。

材質(zhì)的藝術(shù)表現(xiàn)在三維動畫短片中有著至關(guān)重要的作用，可以賦予模型生命與靈魂，而要想做好材質(zhì)，除了扎實的功底、豐富的制作經(jīng)驗，也需要細(xì)心、有耐心，善于觀察和思考，勇于嘗試，不斷創(chuàng)新，這樣才能制作出優(yōu)秀的材質(zhì)作品。

[1]完美動力.夢工廠之材質(zhì)N次方·Maya材質(zhì)手冊.人民郵電出版社,2015年2月1日.

[2]拉尼爾.Maya燈光與材質(zhì)高級技法.人民郵電出版社，2009年8月1日.

陶磊，出生日期：1982.2.16，性別：女 ，民族：漢，籍貫：吉林，學(xué)歷：本科，工作單位：吉林動畫學(xué)院，研究方向：動畫。