2.2 掌握VRay材质
下面将介绍几种常用的VRay材质，分别为VRayMtl（VRay专业材质）、VRayLightMtl（VRay灯光材质）、VRayFastSSS（VRay快速SSS）材质、VRayMtlWrapper（VRay材质包裹器）和VRayOverrideMtl（VRay替代材质）。
2.2.1 掌握VRayMtl材质
VRayMtl可以替代3ds Max的默认材质，它的突出之处是可以轻松控制物体的模糊反射和折射以及类似蜡烛效果的半透明材质。下面来认识VRayMtl材质的参数。
1.Basic parameters参数卷展栏
VRayMtl材质类型的Basic parameters（基本参数）卷展栏，如图2.5所示。
图2.5
其中，主要参数的作用如下：
（1）Diffuse（漫反射）选项组
Diffuse（固有色）：也是材质的漫反射，可以使用贴图覆盖。
（2）Reflect（反射）选项组
Reflect（反射）：VRay使用颜色来控制物体的反射强度，颜色越浅表现物体反射越强烈，黑色代表无反射效果，白色则代表全面反射，可以用贴图覆盖。如图2.6所示为通过调整反射颜色所产生的不同效果。
图2.6
Hilight glossiness（高光）：控制VRay材质的高光状态。默认情况下，L形按钮被按下，Hilight glossiness（高光）处于非激活状态。数值为1时没有高光，数值越小则高光面积越大。如图2.7和图2.8所示分别为数值为0.1和0.9时的效果。
图2.7
图2.8
细节
操作点拨
数值为0.1时，从图中可以看到金属物体产生了大面积的高光，从而使金属物体整体变亮；数值为0.9时，从图中可以看到金属物体的高光面积明显减小。
Refl. glossiness（模糊反射）：反射光泽度。值为1表示是一种完美的镜面反射效果，随着取值的减小，反射效果会越来越模糊。平滑反射的质量由下面的细分参数来控制。如图2.9所示为设置数值为0.7时的效果，可以发现金属的反射变模糊了。
Subdivs（细分）：控制反射光泽度的品质。较小的取值将加快渲染速度，但会导致更多的噪波。当反射光泽度值为1.0时此数值无意义。
图2.9
Use interpotation（使用插补）：VRay使用一种类似于发光贴图的缓存方案来加快模糊反射的计算速度，勾选此复选框表示使用缓存方案。
Fresnel reflections（菲涅耳反射）：菲涅耳反射以法国著名的物理学家提出的理论命名的反射方式，以真实世界反射为基准，随着光线表面法线的夹角接近0度，反射光线也会递减至消失。如图2.10所示为勾选此选项后的效果。
Fresnel IOR（菲涅耳反射率）：这个参数在Fresnel reflections复选框后面的L形（锁定）按钮弹起的时候被激活，可以单独设置菲涅耳反射的反射率。如图2.11所示为将菲涅耳反射率调整为5时的效果，可以发现金属的反射明显增强了。
图2.10
图2.11
Max depth（最大深度）：定义反射能完成的最大次数。注意当场景中具有大量的反射/折射表面的时候，这个参数要设置得足够大才会产生真实的效果。
Exit color（消退颜色）：当反射强度大于反射贴图最大深度值时，将反射此设定颜色。
（3）Refract（折射）选项组
以下操作均为对场景中杯子的材质进行的调节。
Refract（折射）：VRay使用颜色来控制物体的折射强度，黑色代表无折射效果，白色代表垂直折射即完全透明，可以用贴图覆盖。如图2.12所示将色块调整为白色时，杯子完全透明了。
图2.12
细节
操作点拨
当折射颜色设置为纯白色时，材质完全透明，材质的漫反射颜色将不再产生作用。如果将折射色块设置为某种颜色，那么将产生带有一定颜色趋向的折射效果。
Glossiness（折射光泽度）：数值越小折射的效果就越模糊，默认为1.0。如图2.13所示将此参数数值设置为0.8时，杯子的折射明显变模糊了。
图2.13
Subdivs（细分）：折射光泽采样值，定义折射光泽的采样数量，较小的取值将加快渲染速度，但会导致更多的噪波。值为1.0垂直折射时，此数值无意义。
IOR（折射率）：定义材质折射率。将此参数数值设置为1.2时，杯子的效果如图2.14所示。
图2.14
Max depth（最大深度）：定义折射能完成的最大次数。
Exit color（消退颜色）：折射强度大于折射贴图最大深度值时，将折射此设定颜色。
Fog color（体积雾色）：定义体积雾填充折射时的颜色。将体积雾颜色设置为淡绿色，杯子的效果如图2.15所示。
图2.15
Fog multiplier（体积雾倍增器）：数值越大体积雾的浓度越大，当数值为0.0时体积雾为全透明。如图2.16所示为体积雾倍增值为0.1时杯子的效果。
图2.16
Use interpotation（使用插补）：勾选之后，VRay将使用存储的发光贴图中相类似反射光泽度和半透明效果，以加快渲染效果。
Affect shadows（影响阴影）：勾选这个复选框将导致物体投射透明阴影，透明阴影的颜色取决于折射颜色和雾颜色。如图2.17所示为勾选该选项后杯子的效果。
图2.17
Affect alpha（影响alpha通道）：开启/关闭透明通道效果。
Thickness（半透明层浓度）：当光线进入半透明材质的强度超过此值后，Vray便不会计算材质更深处的光线，此选项只有开启了半透明性质后才可使用。
Light multiplier（灯光倍增器）：定义材质内部的光线反射强弱，此选项只有开启了半透明性质后才开使用。
Scatter coeff（散射率）：定义半透明物体散射光线的方向。值为0表示光线会在任何方向上被散射，值为1.0则表示在次表面散射的过程中光线不能改变散射方向。
Fwd/bck coeff：定义半透明物体内部的向前/或向后的散射光线数量。
2.BRDF（双向反射分布功能）参数卷展栏
BRDF（双向反射分布功能）是基于现实中物理表面的一种特定的光线反射特性，是由于物体表面的工艺处理的差异性以及特殊手段改变了正常光照在物体表面的表现。现实中可以参照的例子如拉丝不锈钢及CD光盘等。BRDF就是用于表现这类物体表面反射特性的方法，它用于定义物体表面的光谱和空间反射特性，其参数面板如图2.18所示。
图2.18
其中主要参数的作用如下：
Phong：能够精确地反映出凹凸、高光和反射贴图的效果。
Blinn：与Phong方式类似，但是其数学运算的结果更加精确。
Ward：带有高斯分布的各向异性明暗器，常用于模拟金属效果。
Anisotropy（各向异性）：各向异性可以产生一种拉伸、具有角度的高光效果。如图2.19所示为将数值分别设置为-0.7、0和0.7时的效果。
图2.19
Rotation（旋转）：设置高光的旋转角度。
UV vectors derivation（UV向量设置组）：UV矢量方向来源。
Local axis（局部坐标）：各项异性锁定到对象自身的局部坐标上。
Map channel（贴图通道）：利用贴图通道控制各向异性的方向。
2.2.2 掌握VRayLightMtl材质
可以简单将VRayLightMtl材质当作VRay的自发光材质，常用于制作类似自发光灯罩这样的效果，该材质类型的参数卷展栏如图2.20所示。
图2.20
其中各个参数的作用如下所述：
Color（颜色）：控制物体的发光颜色。如图2.21所示分别为将色块设置为白色和蓝色时的效果。
图2.21
颜色块后方的数值：倍增值，控制物体发光强度。随着倍增值的增加，物体的发光强度也增强。
数值后方的贴图按钮：指定一种材质或贴图来替代Color所定义的纯色产生发光。添加一张位图贴图后效果如图2.22所示。
Opacity（透明）贴图：透明贴图。
Emit light on back（增加背光效果）：不勾选此选项时平面物体只有一面发光，勾选后平面物体两面都发光。
图2.22
2.2.3 掌握VRayMtlWrapper材质
VRay渲染器提供的VRayMtlWrapper材质可以嵌套VRay支持的任何一种材质类型，并且可以有效地控制VRay的色溢。它就类似一个材质包裹，任何材质经过它的包裹后，可以控制接收和传递光子的强度，该材质类型的参数卷展栏如图2.23所示。
图2.23
其中各个参数的作用为：
Base material（基本材质）：被嵌套的材质，定义包裹材质中使用的基本材质。
Generate GI（产生光能传递）：控制物体表面光能传递产生的强度，此数值小则传达到第二个物体的颜色会减少，色溢现象也会随之减弱。
Receive GI（接收光能传递）：控制物体表面光能传递接收的强度。数值越高，受到更强烈的光，就会越亮；数值越低，吸收的光越少，就会更暗。
Generate caustics（产生焦散）：控制物体表面焦散的产生和焦散的强度。
Receive caustics（接收焦散）：控制物体表面焦散接收的强度。
Caustics multiplier（焦散倍增）：控制焦散的强度。
在实际工作中，经常使VRayMtlWrapper材质来控制图像中的色溢现象。如图2.24所示为按正常模式渲染后得到的效果，如图2.25所示为局部观察效果，可以看到由于受到红色壁纸墙面的影响，在吊顶部位有明显的色溢现象。
如图2.26所示为将红色壁纸材质转换成为VRayMtlWrapper材质，并将Generate GI的数值由1降低到0.5后的渲染效果，可以看出色溢现象得到较好的控制。
图2.24
图2.25
图2.26
细节
操作点拨
如果数值继续调低，可能导致场景局部偏暗。
下面是将一个设置好的材质转换成为VRayMtlWrapper材质的具体步骤：
单击材质类型按钮在“材质/贴图浏览器”对话框中选择VRayMtlWrapper材质类型，在弹出的“替换材质”对话框中选择“将旧材质保存为子材质”，如图2.27所示。
图2.27
这样原材质就转换成了VRayMtlWrapper材质。
2.2.4 掌握VRayFastSSS（VRay快速SSS）材质
“SSS”就是细分表面散射的简称。在通常情况下，光线到达物体表面后被反射、折射或者吸收，但细分表面散射不仅使光线在介质中被吸收，而且还有一部分被散射。VRayFastSSS材质不是标准的3S材质，所以被称为VRay快速3S材质。真实世界中的3S材质效果如点燃的蜡烛头、受光线直射的人的耳朵等，是那种类似半透明的效果。VRayFastSSS材质的参数卷展栏如图2.28所示。
shallow radius（浅半径）：设置3S材质不透明区域的范围。
shallow color（浅颜色）：设置3S材质不透明区域的颜色。
deep radius（深半径）：设置3S材质半透明区域的范围。
deep color（深颜色）：设置3S材质半透明区域的颜色。
subdivs（细分）：设置3S材质的采样数量，数值越高3S效果越平滑。
图2.28
bias（偏移）：设置浅色区域和深色区域的混合程度。数值为正时，向浅色偏移；数值为负时，向深色偏移。
trace depth（轨迹深度）：设置光线穿过3S材质的能力。
shallow texmap（浅纹理）：为材质的浅部制定纹理贴图。
deep texmap（深纹理）：为材质的深部制定纹理贴图。
bump（凹凸）：为凹凸贴图通道制定纹理贴图。
如图2.29所示为VRayFastSSS材质的渲染效果，其材质参数设置如图2.30所示。
图2.29
图2.30
2.2.5 掌握VRayOverrideMtl（VRay替代）材质
VRayOverrideMtl（VRay替代）材质，这个材质可以让用户更广泛地去控制场景的色彩融合、反射、折射等，它主要包括4个材质：Base（基础材质）、GI（GI材质）、Reflect（反射材质）和Refract（折射材质），其参数面板如图2.31所示。
图2.31
Base material（基础材质）：这个是物体的基础材质。
GI material（GI材质）：这个是物体的GI材质，当使用这个参数的时候，灯光的反弹将依照这个材质的灰度来控制，而不是基础材质。
Reflect material（反射材质）：物体的反射材质，替代基础材质在反射里看到的物体的材质。
Refract material（折射材质）：物体的折射材质，替代基础材质在折射里看到的物体的材质。
如图2.32所示为VRayOverrideMtl（VRay替代）材质的渲染效果，可以看到垫子物体辐射红色，是因为用了GI material（GI材质）；茶壶物体在镜子里面的反射变成了绿色，是因为用了Reflect material（反射材质）；垫子物体在玻璃中的折射为黄色，是因为用了Refract material（折射材质）。
如图2.33所示为白瓷物体的材质参数面板，如图2.34所示为镜框的材质参数面板。
图2.32
图2.33
图2.34