2.5 環(huán)境與效果

3ds max 2018中的環(huán)境概念比較廣泛，用于制造各種背景，包括霧效和質(zhì)量光等。本節(jié)主要介紹環(huán)境效果的應(yīng)用與設(shè)置，通過這些設(shè)置，可使場景的環(huán)境效果更加真實(shí)，設(shè)計(jì)更加完善。

2.5.1 設(shè)置環(huán)境效果

環(huán)境效果在動(dòng)畫制作的過程中有著不可輕視的作用，它與建模、燈光和材質(zhì)等同等重要，良好的環(huán)境設(shè)置可以使作品更加富有真實(shí)感和藝術(shù)性。

在3ds max 2018中專門有一個(gè)“環(huán)境和效果”面板，用來制造各種環(huán)境效果，如霧效、體積光和火焰效果等，不過都需要和其他功能配合才能發(fā)揮作用，如背景要和材質(zhì)編輯器來共同編輯，霧效和攝影機(jī)的范圍有關(guān)，質(zhì)量光和燈光的屬性相連，火焰必須借助大氣裝置才能產(chǎn)生。

在3ds max 2018的“環(huán)境和效果”面板編輯器中，可以設(shè)置各種豐富多彩的大氣環(huán)境效果。執(zhí)行菜單中的“渲染|環(huán)境”命令，會(huì)彈出“環(huán)境和效果”對話框，如圖2-165所示。

在“環(huán)境和效果”對話框中的“環(huán)境”選項(xiàng)卡，“背景”選項(xiàng)組用于設(shè)置場景的背景顏色或背景貼圖；“全局照明”選項(xiàng)組用于設(shè)置場景的球形照明效果；“大氣”卷展欄是這個(gè)對話框的核心部分，能夠提供“霧”“體積霧”“體積光”和“火效果”4種環(huán)境工具，用來產(chǎn)生霧、煙云、燃燒及光暈等多種自然環(huán)境效果。

下面介紹一下背景的設(shè)置方法。

在“環(huán)境和效果”對話框中可以為場景指定背景，背景可以是單一顏色或是一張材質(zhì)貼圖。

在系統(tǒng)默認(rèn)的情況下，背景的渲染顏色是黑色，如圖2-166所示。

下面來試著添加背景顏色，打開“環(huán)境和效果”對話框，單擊“背景”選項(xiàng)組的“顏色”塊，在彈出的顏色選擇對話框中選擇一種背景顏色。然后再次對場景進(jìn)行渲染，可以看到背景顏色被換成了剛才選擇的顏色，如圖2-167所示。

另外，還可以給背景指定背景貼圖。單擊“背景”選項(xiàng)組中的按鈕，在彈出的“材質(zhì)/貼圖瀏覽器”對話框中選擇“位圖”選項(xiàng)，單擊“確定”按鈕，此時(shí)會(huì)彈出“選擇位圖圖像文件”對話框，如圖2-168所示。

按照路徑從中找到一張貼圖文件后，單擊“打開”按鈕，可以看到按鈕上已經(jīng)有了這張貼圖的文件名。然后再次對場景進(jìn)行渲染，可以看到添加了背景貼圖后的渲染效果，如圖2-169所示。

2.5.2 霧

在大氣特效中，霧是制造氛圍的一種方法，系統(tǒng)中提供的霧功能可以用來制作出彌漫于空中的濃淡不一的霧氣，也可以制作出天空中飄浮的云彩。如圖2-170所示為使用3ds max制作出的霧效果。

1．霧參數(shù)的設(shè)置

執(zhí)行菜單中的“渲染|環(huán)境”命令，會(huì)彈出“環(huán)境和效果”對話框，在該對話框中單擊“大氣”卷展欄右側(cè)的按鈕，接著在彈出的“添加大氣效果”對話框中選擇“霧”，如圖2-171所示，單擊“確定”按鈕。此時(shí)，“霧”就出現(xiàn)在“大氣”卷展欄的“效果”列表框內(nèi)，如圖2-172所示。

“霧參數(shù)”卷展欄出現(xiàn)在“大氣”卷展欄的下方，如圖2-173所示。

使用霧效果時(shí)不用大氣效果，但是設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)霧時(shí)需要用攝影機(jī)鏡頭，霧的層次深度由攝影機(jī)的視覺范圍控制，攝影機(jī)的“近端%”和“遠(yuǎn)端%”用來設(shè)置這些參數(shù)。標(biāo)準(zhǔn)霧設(shè)置完成后，在攝影機(jī)視圖中按照場景景深進(jìn)行渲染。以下是“霧參數(shù)”卷展欄中各選項(xiàng)組的參數(shù)含義。

“霧”選項(xiàng)組。用于設(shè)置霧效果的通用參數(shù)。

顏色：用于設(shè)置霧的顏色，可以創(chuàng)建各種顏色的霧。系統(tǒng)默認(rèn)的顏色為白色。

環(huán)境顏色貼圖：用于給霧設(shè)置一個(gè)彩色貼圖，創(chuàng)建彩色霧效。

環(huán)境不透明度貼圖：用于給霧設(shè)置不透明貼圖，設(shè)置霧的密度。

類型：分為“標(biāo)準(zhǔn)”和“分層”兩種。

①“標(biāo)準(zhǔn)”選項(xiàng)組。用于設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)霧的參數(shù)。“指數(shù)”參數(shù)用于按照距離指數(shù)級別提高霧效的濃度，如果禁用此項(xiàng)，則濃度和距離成線性關(guān)系。“近端%”和“遠(yuǎn)端%”用于設(shè)置霧密度的范圍。

②“分層”選項(xiàng)組。用于設(shè)置分層霧和標(biāo)準(zhǔn)霧。

頂/底：用于設(shè)置霧的上界限和下界限。

密度：用于設(shè)置霧的整體密度。

衰減：用于設(shè)置霧密度為0的位置。如果設(shè)置了霧效果以指數(shù)形式遞減，這樣就不會(huì)使“頂”和“底”的霧效果為0。

地平線噪波：在霧的水平方向加入噪波。由“大小”“角度”和“相位”3個(gè)參數(shù)控制。

圖2-174和圖2-175為有無霧效果的對比情況，圖2-174為沒有添加霧效果的正常渲染，圖2-175為添加了霧效果的渲染。

2．層霧效果

層霧效果如圖2-176所示。它與標(biāo)準(zhǔn)霧不同，標(biāo)準(zhǔn)霧作用于整個(gè)場景，而層霧只作用于空間中的一層。層霧沒有深度與寬度的限制，對于霧的高度可以自由指定。

制作層霧效果的具體操作方法如下。

打開網(wǎng)盤中的“exmple\第1章3ds max 2018基礎(chǔ)知識\layered.max”文件，然后執(zhí)行菜單中的“渲染|環(huán)境”命令，在“效果”列表框中可以看到兩個(gè)“霧”選項(xiàng)，如圖2-177所示。

位于上面的“霧”選項(xiàng)用于調(diào)整圖2-176所示的底部霧效，下面的“霧”選項(xiàng)用于調(diào)整圖2-176所示的頂部霧效。選中任何一個(gè)都會(huì)出現(xiàn)它的參數(shù)面板，可以根據(jù)前面所講的參數(shù)含義來調(diào)整，接著單擊（渲染產(chǎn)品）按鈕來觀察層霧效果的變化。

2.5.3 體積霧

體積霧可以使場景產(chǎn)生出密度不同的霧，制作各種云、霧、煙的效果，并且可以控制云霧的顏色和濃淡等，通過體積霧可以創(chuàng)造出云煙流動(dòng)的畫面效果。如圖2-178所示為使用3ds max制作的體積霧效果。

1．“效果”參數(shù)的設(shè)置

打開“環(huán)境和效果”對話框，在“大氣”卷展欄中單擊按鈕，在彈出的對話框中選擇“體積霧”選項(xiàng)，單擊“確定”按鈕，這樣，“體積霧”就出現(xiàn)在“效果”列表框中，如圖2-179所示。

選中“效果”列表框中的“體積霧”選項(xiàng)，打開“體積霧參數(shù)”卷展欄，如圖2-180所示。

“體積霧”的參數(shù)含義解釋如下。

1）“體積”選項(xiàng)組。用于控制體積霧的基本通用參數(shù)。

顏色：用于設(shè)置體積霧的顏色，默認(rèn)為白色，單擊顏色框彈出自定義顏色面板，可以任意選擇顏色。

密度：用于控制體積霧的密度，取值范圍為0～20（超過該范圍可能會(huì)看不到場景）。其數(shù)值越高，體積霧的密度越大，透明度也就越低。如圖2-181所示為不同“密度”數(shù)值的效果比較。

步長大小：用于控制體積霧粒子的大小程度，其數(shù)值越小，粒子越小。

最大步數(shù)：用于設(shè)定計(jì)算體積霧取樣的次數(shù)，以減少計(jì)算時(shí)間。

指數(shù)：選中此復(fù)選框，將按照指數(shù)計(jì)算濃度隨距離增大的增加值，否則以線性計(jì)算。

霧化背景：用于給背景貼圖添加標(biāo)準(zhǔn)霧的效果。

2）“噪波”選項(xiàng)組。用于給體積霧添加噪波參數(shù)。如圖2-182所示為原始場景和添加到霧中的噪波效果的比較。

類型：提供了添加給體積霧的3種噪波，選中“反轉(zhuǎn)”復(fù)選框后，將體積霧中的噪波效果區(qū)域顛倒過來。

噪波閾值：在這個(gè)選項(xiàng)下的“高”和“低”兩個(gè)值可以限制噪波的影響，大小可以在0～1中選擇。“均勻性”參數(shù)值用于調(diào)節(jié)霧的分散程度。

級別：用于控制體積霧的精細(xì)度，其值越大，霧就越精細(xì)，運(yùn)算也就越慢。

大小：用于控制體積霧的霧塊大小程度，其值越大，霧塊越大。如圖2-183所示為不同噪波“大小”數(shù)值的效果比較。

相位：用于控制風(fēng)的速度，如果設(shè)置了風(fēng)力強(qiáng)度的數(shù)值，霧將按指定風(fēng)向進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，如果沒有設(shè)置，霧將在原位置翻轉(zhuǎn)。

風(fēng)力強(qiáng)度：用于控制霧沿風(fēng)向移動(dòng)的速度。

風(fēng)力來源：用于設(shè)置風(fēng)吹來的方向，控制體積霧的移動(dòng)方向，共有6個(gè)正方向可選，分別是“前”“后”“左”“右”“頂”和“底”。

2．體積霧效果

體積霧效果如圖2-184所示，除了添加體積霧以外，還可以用燈光和攝影機(jī)來增強(qiáng)畫面的整體效果。

制作體積霧效果的具體操作方法如下。

首先打開網(wǎng)盤中的“example\第1章3ds max 2018基礎(chǔ)知識\Volume Fog.max”文件，然后執(zhí)行菜單中的“渲染|環(huán)境”命令，在“效果”列表框中選中“體積霧”，則會(huì)出現(xiàn)它的參數(shù)面板。調(diào)整參數(shù)后，單擊（渲染產(chǎn)品）按鈕來觀察體積霧效果的變化。

2.5.4 體積光

體積光是一種比較特殊的光線，它的作用類似于燈光和霧的結(jié)合效果，用它可以制作出各種光束、光斑、光芒等效果，而其他的燈光只能起照亮的作用。如圖2-185所示為體積光效果。

與霧效果一樣，體積光也可以在場景中加入霧效果。這種霧可以是均勻的，也可以是帶有噪波的不規(guī)則霧。霧效果和體積光可以一起使用，也可以相互補(bǔ)充，相互疊加。但是體積光有其自身的特點(diǎn)：它不能像標(biāo)準(zhǔn)霧那樣充滿整個(gè)場景，又不能像層霧那樣將整個(gè)場景分層或限制到某個(gè)體積中。而且當(dāng)場景中沒有指定的光源時(shí)，體積光不會(huì)被激活。所以要想使用體積光，首先必須創(chuàng)建一個(gè)燈光對象。

1．體積光參數(shù)的設(shè)置

打開“環(huán)境和效果”對話框，在“大氣”卷展欄中單擊按鈕，在彈出的對話框中選擇“體積光”選項(xiàng)，單擊“確定”按鈕，這樣，“體積光”就出現(xiàn)在“效果”列表框內(nèi)。單擊“效果”列表框中的“體積光”選項(xiàng)，會(huì)打開“體積光參數(shù)”卷展欄，如圖2-186所示。

1）“體積”選項(xiàng)組。通過這個(gè)選項(xiàng)組的參數(shù)調(diào)整體積光的顏色和濃度等。

霧顏色：控制形成體積光的霧的顏色，系統(tǒng)默認(rèn)為白色。在顏色框上單擊可以在彈出的自定義顏色面板中自定義顏色。

衰減顏色：控制燈光衰減區(qū)內(nèi)霧的顏色，當(dāng)選擇“使用衰減顏色”復(fù)選框時(shí)有效。系統(tǒng)默認(rèn)為藍(lán)色，同樣可以自定義顏色。當(dāng)它與“霧顏色”聯(lián)合使用時(shí)，體積光的顏色由它們共同決定。

密度：用于控制體積光的密度，也就是體積光的不透明度。數(shù)值越大，體積光越不透明，光線也就越亮。

指數(shù)：當(dāng)它被選中時(shí)，光線密度的增加量以指數(shù)方式計(jì)算，否則以線性方式計(jì)算。

“最大亮度%”和“最小亮度%”：用于控制體積光的消散。“最大亮度%”控制最大的光輝，“最小亮度%”控制最小的光輝。如果“最小亮度%”的數(shù)值大于0，那么整個(gè)場景將產(chǎn)生光輝。“最大亮度%”的最大值為100，是密度參數(shù)允許的最大亮度。

衰減倍增：衰減倍增用于控制衰減顏色的影響程度。

過濾陰影：過濾陰影下有4個(gè)選項(xiàng)，“低”“中”和“高”3個(gè)選項(xiàng)通過采樣速度來獲得更優(yōu)秀的體積光效果，一般選擇“使用燈光采樣范圍”選項(xiàng)即可。

2）“衰減”選項(xiàng)組。用于根據(jù)燈光的衰減區(qū)域設(shè)置體積光的衰減程度。

開始%：設(shè)置體積光效果開始衰減的位置，如果需要制作光滑衰減的光暈，可以將它的數(shù)值定為0。

結(jié)束%：設(shè)置體積光效果結(jié)束衰減的位置。將它的數(shù)值設(shè)置小于100，光暈效果開始減小，但亮度增大，得到更亮的發(fā)光效果。

3）“噪波”選項(xiàng)組。用于給體積光內(nèi)部設(shè)置噪波效果。由于參數(shù)設(shè)置與體積霧相似，可以參考前面體積霧的噪波介紹，在此不再贅述。如圖2-187所示為不同“噪波”數(shù)值的效果比較。

2．體積光的光柱效果

給聚光燈添加體積光制作的光柱效果如圖2-188所示。

制作這個(gè)效果的具體操作方法如下。

首先打開網(wǎng)盤中的“example\第1章3ds max 2018基礎(chǔ)知識\Volume Light.max”文件，然后執(zhí)行菜單中的“渲染|環(huán)境”命令，在“效果”列表框中選中“體積光”，則會(huì)出現(xiàn)它的參數(shù)面板。接著可以調(diào)整參數(shù)，然后單擊（渲染產(chǎn)品）按鈕，觀察體積光效果發(fā)生的變化。

2.5.5 火效果

火效果是非常出色的環(huán)境效果工具，利用它可以很方便地制作出火焰、燃燒、爆炸等動(dòng)畫場景。如圖2-189所示為使用3ds max制作的火焰效果。

1．大氣裝置

需要注意的是，要使用火焰效果，必須要結(jié)合環(huán)境輔助對象的大氣裝置才能使用。大氣裝置主要用于對大氣環(huán)境的設(shè)置，決定大氣的方向、位置、體積、形態(tài)等，自身沒有實(shí)際意義，不能進(jìn)行渲染。它們分為長方體、球體和圓柱體3種類型，以線框的方式在場景中顯示。在（創(chuàng)建）命令面板上單擊（輔助對象）按鈕，然后在下拉列表框中選擇選項(xiàng)，打開“大氣裝置”面板，如圖2-190所示。它包含“長方體Gizmo”“球體Gizmo”和“圓柱體Gizmo”3個(gè)按鈕，利用它們創(chuàng)建的輔助對象如圖2-191所示。

制作好大氣裝置后，返回到環(huán)境編輯器中，打開“火效果”的參數(shù)面板，單擊按鈕，在視圖中單擊制作的大氣裝置，這樣就可以將火效果指定給它，渲染后即可看到如圖2-192所示的火焰效果。

2．火效果參數(shù)的設(shè)置

為了給場景添加火效果，可以打開“環(huán)境和效果”對話框，在“大氣”卷展欄中單擊按鈕，在彈出的對話框中選擇“火效果”，如圖2-193所示，單擊“確定”按鈕。此時(shí)“火效果”就出現(xiàn)在“大氣”卷展欄的“效果”列表框內(nèi)，如圖2-194所示。

“火效果參數(shù)”卷展欄在“環(huán)境和效果”對話框的下方，如圖2-195所示。

下面介紹“火效果參數(shù)”卷展欄中各選項(xiàng)組的參數(shù)含義。

1）“Gizmo”選項(xiàng)組。該選項(xiàng)組用于選擇大氣裝置線框。單擊按鈕，可以選擇某個(gè)場景中的大氣線框，已經(jīng)選中的線框出現(xiàn)在右側(cè)的下拉列表框中，可以同時(shí)選中多個(gè)線框。選中某個(gè)線框，單擊按鈕可以將其從列表中刪除。

2）“顏色”選項(xiàng)組。主要用于設(shè)置火焰的顏色，分為“內(nèi)部顏色”“外部顏色”和“煙霧顏色”。在設(shè)置燃燒效果時(shí)，“內(nèi)部顏色”默認(rèn)為黃色，“外部顏色”默認(rèn)為紅色，“煙霧顏色”默認(rèn)為黑色，單擊這3個(gè)顏色框可以在彈出的自定義顏色面板中自定義新顏色。內(nèi)焰和外焰的顏色共同決定了火焰的顏色，如果將它們定為白色，可以表現(xiàn)霧的效果。煙霧顏色只有在設(shè)置爆炸效果時(shí)才起作用。

3）“圖形”選項(xiàng)組。主要用于控制火焰的形狀、拉伸和填充情況。

火焰類型：火焰類型分為“火舌”和“火球”兩種。“火舌”為火苗的形狀，一般用于表現(xiàn)篝火、火把、燭火及噴射火焰等火焰紋理。“火球”的形狀為蓬松的圓球，一般用于表現(xiàn)爆炸、恒星等效果。

拉伸：用于設(shè)置火焰的伸展值，可以將火焰拉長。

規(guī)則性：控制火焰在大氣線框中的飽滿程度，數(shù)值越大則火焰越大。當(dāng)數(shù)值為1時(shí)，整個(gè)線框范圍都將被火焰填充。

4）“特性”選項(xiàng)組。用于設(shè)置燃燒效果的各項(xiàng)屬性。

火焰大小：用于設(shè)置每一根火苗的大小，值越大，火苗越粗壯。

密度：用于設(shè)置火焰的透明度和光亮度。值越大，火焰的不透明度越大。

火焰細(xì)節(jié)：控制每一根火苗內(nèi)焰和外焰之間的過渡程度，值越大，火苗越清晰，渲染速度也就越慢。

采樣：用于計(jì)算采樣的頻率，值越大，結(jié)果越精確，渲染也就越慢，當(dāng)火焰細(xì)節(jié)較低或火焰尺寸較小時(shí)可以適當(dāng)增大。

5）“動(dòng)態(tài)”選項(xiàng)組。主要設(shè)置動(dòng)態(tài)的火焰效果。

相位：用于控制火焰變化的速度，通過它進(jìn)行動(dòng)畫設(shè)置可以產(chǎn)生動(dòng)態(tài)的火焰效果。它根據(jù)“爆炸”選項(xiàng)的開關(guān)而作用不同，當(dāng)選中“爆炸”選項(xiàng)組中的“爆炸”復(fù)選框時(shí)，相位值控制火焰燃燒和爆炸的時(shí)間，它的數(shù)值為0～300，可以表現(xiàn)一個(gè)完整的爆炸動(dòng)畫效果，但當(dāng)數(shù)值大于300時(shí)，燃燒爆炸效果將失去作用。而當(dāng)取消選中“爆炸”復(fù)選框時(shí)，相位值控制火焰的燃燒速度，值越大，燃燒越猛烈。

漂移：用于控制燃燒的火焰沿自身Z軸升騰的快慢。

6）“爆炸”選項(xiàng)組。用于設(shè)置動(dòng)態(tài)的爆炸效果。打開該項(xiàng)，會(huì)根據(jù)“相位”值的變化自動(dòng)產(chǎn)生爆炸動(dòng)畫。選中“煙霧”復(fù)選框，當(dāng)相位值由100變化到200時(shí)，火焰的顏色會(huì)變?yōu)闊煹念伾敝料辔坏闹颠_(dá)到300時(shí)，煙霧才會(huì)消失。

3．火焰燃燒效果

如圖2-196所示的是火焰燃燒效果。

它的大氣裝置是球形線框，打開網(wǎng)盤中的“example\第1章3ds max 2018基礎(chǔ)知識\fireball.max”文件，然后執(zhí)行菜單中的“渲染|環(huán)境”命令。在“效果”列表框中選中“火效果”，則會(huì)出現(xiàn)它的參數(shù)面板。接著可以調(diào)整參數(shù)，最后單擊（渲染產(chǎn)品）按鈕來觀察火焰效果發(fā)生的變化。

2.5.6 課后練習(xí)

1．填空題

（1）在3ds max 2018中提供了______、______、______和______4種環(huán)境工具，用來產(chǎn)生霧、煙云、燃燒及光暈等多種自然環(huán)境效果。

（2）制作火焰效果時(shí)可以調(diào)整火焰的3種顏色，它們分別為______、______和______。

2．選擇題

（1）制作火焰效果需要Gizmo物體，下面哪些屬于3ds max 2018提供的Gizmo物體？（　）

A.長方體Gizmo

B.圓柱體Gizmo

C.球體Gizmo

D.三角錐Gizmo

（2）制作體積霧效果時(shí)，通過調(diào)整哪個(gè)參數(shù)可以控制霧的濃度？（　）

A.密度

B.步長大小

C.最大步數(shù)

D.指數(shù)

3．問答題

（1）簡述如何更改背景的顏色和賦予背景貼圖。

（2）簡述如何制作物體爆炸時(shí)的火焰效果。