陶 磊 （吉林动画学院 130000）

浅析三维动画短片中材质的艺术表现

陶 磊 （吉林动画学院 130000）

通过对材质概念本身的揭示和认知，阐述材质效果的构建和制作原理；分析了主要材质类型的制作方法和技术要点，作为艺术效果组成的一部分，材质效果则需要根据作品本身的需要进行特殊处理和艺术加工，表达出作品独有的艺术魅力。

三维动画；真实材质；艺术表现

在三维动画短片中，材质的表现非常重要。材质的颜色、纹理和质感，再加上光影的配合，可以使物体真实生动。想象一下，如果是没有材质的模型，渲染出来的效果将是没有色彩，没有质感，没有生机的一片寂静世界。所以，材质的绘制和表现是把三维动画短片推向成功的关键一步。

一、什么是材质

或许有些人会认为材质就是简单的颜色，这样的理解是不够准确和全面的。简单来说，材质是物体外表呈现出来的质地；而严格意义上来讲，材质是物体材料和质感的结合。在三维渲染模式中，材质是物体表面各可视属性的结合，即指表面的色彩、纹理、光滑度、透明度、反射率、折射率、发光度等。通过这些属性的表现，才能真实的展示出三维软件中模型的材料构成。也正是有了这些表面属性呈现出的视觉效果，计算机中虚拟的世界才会和真实世界一样缤纷多彩，这就是材质的概念。

1.颜色

物体的颜色是最先让观者感知的，例如一件红色的外套，可是只表现材质的颜色是远远不够的，我们并不知道这件外套是由何种材料制成的。是棉布、丝绸、天鹅绒，或者是皮革的。所以，就有了后面的纹理和质感。

2.纹理

在三维软件中，纹理既包括通常意义上物体表面的机理，也包含物体表面所呈现出的凹凸不平的沟纹。通过材质纹理的表现可以看到，这件红色外套是何种材料制成的。

3.质感

质感，就是指物体的质地和材料，是实现真实材质的重要属性，可以通过物体的透明度、光滑度、反射、折射等表面可视属性来体现。现实中每种衣服的材料不用，只有充分体现出其质感，这件红色外套才算真实材质的表现。

二、三维动画短片中常见材质的分析

大千世界中，材质的种类有千万种，每种材质都有自己的特性。当我们看到世间万物的时候就要分析它的颜色、质地，例如：玻璃的水杯、铂金的耳环、木头的家具等。通过分析这些材质的特性，颜色、凹凸、高光、反射等都是怎样的，在三维软件中，调节这些属性值来表现不同质感的物体，这样才能制作出真实的材质。

下面分析一下三维动画短片中几种常见物体的材质属性，在三维软件中又是如何表现的。

介绍了机床数据采集的基础技术MTConnect通信协议和FOCAS数据采集开发包，构建了数控机床设备信息模型；基于FOCAS实现了数据采集适配器设计，并完成了数据采集客户端设计。

1.金属

金属材质在短片中会经常看到，例如匕首，角色的铠甲，场景中的铁管、铁桶等物体。

金属的种类也有很多种，金、银、铜、铁、钢等。从材质效果的表现方面主要有新、旧两种表现手法。

（1）崭新的金属

生活中常见的新金属有不锈钢、烤漆金属等。这类材质的特点是不会生锈，表面光滑，高光和反射都很强。在三维软件中，需要从高光和反射这两个属性进行调节，再运用HDR贴图，崭新的金属材质就可以制作出来。

（2）破旧的金属

破旧的金属材质随处可见，小到一个生锈的螺丝钉，大到一扇铁门，都是旧金属材料的，多用于体现铁质物体，一般有两种材质效果。一种是物体表面喷了油漆，随着时间的推移，漆皮脱落磨薄，里层金属受到氧化的作用，这样锈迹就会表现出来。另一种是没喷油漆的，金属表面受到风吹、雨淋、日晒等自然侵蚀，以及人为损伤所导致的破旧效果。

在制作旧金属材质时，重点是颜色贴图的绘制。首先确定金属的颜色和纹理，再添加各种做旧的效果，其中锈迹是主要的表现形式。除此之外，还要绘制划痕、污渍和磨损等细节，这样材质才真实。

旧金属表面粗糙，凹凸贴图也是必不可少的。而高光则出现在物体的边缘磨损处，因为磨损后的边缘比较圆滑，所以会有一点高光的效果。

2.木纹

木纹材质其实是不易表现的，因为木头自身带有纹理，要想把木头做真实了，就要体现出木头真实自然的纹理以及材质质感。

在三维动画短片中木纹材质多出现于场景中，例如木质的家具、地板、木屋等物体，在制作时木纹贴图素材的选取要正确、要适合，贴图像素要清晰，还要注意木纹的方向要和物体结构相匹配。

木纹凹凸的强弱会依据物体情况而定，原生态的木头凹凸可以强一些，家具类的木材一般表面会有一层透明的油漆，所以凹凸要弱一些。木纹的高光也要依据表面粗糙情况而定，表面粗糙，高光弱；反之，则高光强。

3.墙

墙材质主要有室内的白墙，室外的砖墙、水泥墙等，无论制作何种材质的墙，都要依据现实中墙的样子。

真实墙面材质的细节是非常多的，例如一座房子的室外墙面，表面是水泥的，水泥破损脱落后露出了里面的红色砖墙，在制作时，就要把这两种墙的纹理和质感都体现出来。而破损的形状和位置也不是随意添加的，要合情合理，一般出现在墙边角或者墙根处。房子旧了，颜色也会出现不均匀的褪色、磨损，窗台下面和挨近地面的边界会有灰尘、污渍的积压，墙的上方会有雨水流过的痕迹。这些细节都是真实材质的表现，添加时要有理有据。

4.布料

布料分为很多种，棉的、麻的、牛仔的、丝绸的等，各种不同材料的布，纹理和质感自然也不相同。

在三维动画短片中，布料材质主要体现在角色的服饰上。服饰颜色贴图的制作，除了布的纹路和质感，还要知道衣服接缝的缝合处应该在哪里，砸线如何表现。要掌握绘制衣服上布褶、破损和污渍等材质细节的方法和技巧。

三、三维动画短片中材质的艺术表现

三维动画短片中各类物体的材质基本上是现实中真实存在的，都有其自身特有的质感、风格和特点，所以在制作时，要尽可能的体现真实材质效果，遵循真实世界的客观规律，然后在根据短片的需求进行艺术加工和处理。

在三维动画短片中材质的艺术表现方面，除了要依据真实物体的材质特点外，还要根据故事背景、剧情、景别等因素综合考虑。不同国家地区和历史时期，都有着不一样的地域和时代特征，我们要了解这些故事背景以及对材质效果的影响。其次剧情的发展也是材质制作的重要依据，例如一双球鞋，短片开始时是崭新的，随着剧情的推进，结束时呈现的是一双破旧的球鞋。最后是景别对材质的影响，远景的物体，材质贴图可以小一些，细节少一些，这样渲染速度快，提高工作效率。

材质的艺术表现在三维动画短片中有着至关重要的作用，可以赋予模型生命与灵魂，而要想做好材质，除了扎实的功底、丰富的制作经验，也需要细心、有耐心，善于观察和思考，勇于尝试，不断创新，这样才能制作出优秀的材质作品。

[1]完美动力.梦工厂之材质N次方·Maya材质手册.人民邮电出版社,2015年2月1日.

[2]拉尼尔.Maya灯光与材质高级技法.人民邮电出版社，2009年8月1日.

陶磊，出生日期：1982.2.16，性别：女 ，民族：汉，籍贯：吉林，学历：本科，工作单位：吉林动画学院，研究方向：动画。