三维建模软件
- Rhinoceros 3D (Rhino):高级NURBS建模工具,适合精确建模。
- Autodesk 3ds Max:功能全面的三维建模、动画和渲染软件,广泛用于游戏开发、电影和视觉效果制作。
- Autodesk Maya:专业的三维计算机图形软件,用于创建动画、三维模型和视觉效果。
- Blender:免费开源的三维创作套件,支持全流程的三维制作,包括建模、动画、模拟、渲染等。
- SketchUp:直观的三维建模软件,广泛应用于建筑、室内设计和景观设计。
3ds Max
- 3ds Max 2023版本已经正式支持glb/gltf的导入导出!
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查看: Alt + 中键 或者点左下角示意图标
视图怎么跳转到场景资源管理器选中的对象?
选中->鼠标移到场景->按Z
12345 对应点线面片素
M: 打开材质编辑器
X: 搜索所有操作
W:切换到移动工具
E:切换到旋转工具
R:切换到缩放工具
Q:切换到选择工具
Alt+W:隐藏/显示 四格视图/大场景
F3:切换着色模式
F4:切换线框/实体模式
V显示隐藏切换视图
附加(合并) Alt+Shift+D
材质
不能编辑一个物体的材质的,只能在材质编辑器统一编辑材质, 打开[Slate材质编辑器]
获得一个物体的材质并编辑它
从对象选取
从选定项获取
获取所有场景材质
- Substance是一种材质制作工具,可以用于创建复杂的纹理和材质,它与多个3D软件集成,包括3ds Max。
- Civil View是3ds Max软件中的一个插件,用于创建道路、桥梁、车辆、建筑物和其他基础设施的 3D 模型和可视化。它是一个专门用于土木工程和城市规划的工具"civil" 的中文可以翻译为 "土木工程的"
- 纹理
- 渲染到纹理 是将整个场景渲染成一张纹理图,包括几何体、材质、灯光等要素
- 烘焙到纹理 则是将场景中的光照信息保存到纹理贴图上
- Slate Material Editor是由Autodesk开发的3ds Max中的一种可视化材质编辑器。Slate在这里的含义是“平铺”,这是因为该编辑器的界面是由多个节点和线条组成的,这些节点和线条被平铺在整个编辑器的视图中
2023版新增 glTF材质(符合glTF 2.0标准的PBR材质)(PBR的子集)
用于3ds Max的Verge3D:glTF材质(符合glTF 2.0标准的PBR材质)- Soft8Soft 推荐如下PBR材质使用方式:
3ds Max版本 | 材质 |
---|---|
2023 | glTF材质 |
2022 | Usd Preview Surface 您可以将这些材质同时用于 glTF 和 USD 格式。 注意:它们仅可在3ds Max 2022及更高版本 ("USD for 3ds Max 2022"插件,您需要从Autodesk桌面应用程序中下载)使用 |
2021 - 2020 | 物理材质 |
为什么3dxmax2023导出的gltf的材质全黑,材质都为"fallback Material"
- Fallback Material(备用材质)- 指定在渲染时用于不支持的材质的材质。如果插槽为空,具有不支持的材质的角色将以透明方式呈现。Fallback Material仅适用于VRayMaterialInstances(VRay材质实例)、VRayMtl(VRay材质)、VRayPBRMtl(VRay PBR材质)和VRayCarpaintUberMtl(VRay汽车漆Uber材质)。
- 模型所用材质:
Materials - Arnold - Surface
的Standard Surface
一种基于物理的着色器
导出fbx
- 导出时,勾选
嵌入的媒体
也就是导出贴图
3dsmax中的通道1, 通道2, 通道3
在3ds Max中,提到的“通道1、通道2、通道3”通常是指纹理映射(Texture Mapping)或材质(Material)设置中的UVW映射通道。UVW映射(对应于传统的 "X" 和 "Y" 轴)是一种将2D纹理贴图应用到3D模型上的技术。在3ds Max中,这些通道允许您为同一个模型分配多个不同的纹理映射。每个通道代表一组独立的UV坐标,可以用于不同的纹理或材质效果。下面是这些通道的一些基本用途:
- 通道1(Channel 1):这通常是默认的UVW映射通道,用于应用主要的纹理贴图,比如漫反射贴图(Diffuse Map)。
- 通道2(Channel 2):这个通道可以用于应用第二层纹理,如光照贴图(Light Map)、反射贴图(Reflection Map)或其他特殊效果。在复杂的材质设置中,通道2可以增加额外的细节或视觉效果。
- 通道3(Channel 3):与通道1和通道2类似,通道3可以用于更多层次的纹理映射。在复杂的渲染任务中,可能需要多个不同的UV映射来达到特定的视觉效果,如置换贴图(Displacement Map)、法线贴图(Normal Map)等。 在3ds Max中,您可以根据需要创建多个UVW映射通道,以实现复杂的纹理和材质效果。通过使用这些不同的通道,可以在不改变模型的基本结构的情况下,实现更加丰富和详细的视觉表现。
- 独立的纹理坐标:每个UVW映射通道都有自己的一组UV坐标。这意味着在通道1中定义的UV映射不会影响通道2或通道3的UV映射。因此,您可以为模型的不同部分或不同纹理效果自定义纹理映射,而不会互相干扰。
Blender
blender基础教程- 第四集【星巴克杯子建模+渲染初体验】_哔哩哔哩_bilibili
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跳转到某物体
选择物体
确保鼠标焦点在场景里
按.即可
有的时候导入模型太小看不见。
先按N调整相机远点为很大
那么就全选按A键,然后放大20_30次 按N侧边条调出模型矩阵 按S缩放
调整相机范围: N-视图-结束点
顶部tab页是预置界面, 与右下角及其他视图联动
添加新的三维视图//在三维视图跟图层管理的 隔线 也即在三维视图的右上角 鼠标移上去 当鼠标形状变换时即可拖动 添加新的三维视图
同时修改多个物体数据//选中需要同时修改的物体,修改需要修改的数值,生效瞬间按住Alt即可
移动状态时才可以看到坐标系的三个轴
坐标轴类型//在中间顶部的工具图标按钮中切换坐标轴类型
Z键 右上角几个小圆图标切换着色方式:
线框
实体
材质预览
渲染模式(可改变世界环境.hdr文件模拟环境光照用于渲染出图)
【~】键 视图切换//俯视图,左视图
【Alt+Z】 切换透视模式
【Shift+A】 键 添加模型
【Shift+D】 键 平移复制模型 【Alt+D】 键 平移复制实例模型
X 删除物体
A 全选
B 框选
0 摄像机视角
/ 孤立显示
【TAB】 切换模式 编辑/物体 【Ctrl+TAB】 其他模式如权重模式等
编辑模式
123 对应 点线面
添加物体
顶点-挤出顶点
做树枝:线->蒙皮->缩小蒙皮->添加修改器->蒙皮->缩小蒙皮直到树枝形状出来->修改视图层级变光滑
顶点倒角: 切掉切平角
L 选择相连的元素/模型
CTRL+R 插入循环边 S缩小,可以把柱体的腰勒小
SHIFT+ALT+左键 选中循环边
CTRL+B 添加倒角
右键
平滑着色
E 挤出
F 连线成面
I 内插面
J 连点成线
选中后
G 移动 可选+XYZ键 可选+输入数值 '就算是在UI改xyz值也是可以多选的!'
R 旋转
- 鼠标
- 【shift+鼠标中键】视图平移
- 【CTRL+鼠标中键】视图缩放
- 【alt+鼠标中键】锁定视图
调整相机视角
坐标系旁边 切换相机视角图标 点击切换 侧边条选(N键) 视图-视图锁定-✔锁定摄像机到视图方位 鼠标中间平移 缩放调整 到合适视图, 在取消✔即可
在视图列表禁用某种物体的可选性: 大纲属性-视图层-筛选(图标下拉)-激活箭头图标(是否可选)
修改器
//就是批量工具,裁剪工具等
实体化 //给面增加厚度
点小箭头-应用-永久生效
ID贴图 //同级概念:法线贴图等
//一个模型 生成 一张一个区域一个纯色的贴图
一个纯色对应一个ID
一个ID可以赋予一种材质
UV编辑(在顶部)生成UV图
//从细节的模型生成UV图, 给粗糙的模型用, 可以达到相近的显示效果, 从而减少渲染面数提高性能
编辑模式
左上角双箭头激活[UV选区同步]
A全选
面模式-右键-UV展开面-智能UV投射 //自动生成uv
UV-孤岛比例平均化|拼排孤岛 //uv排布好看点
新建纯色图像
Shading(在顶部)贴图
【Ctrl+TAB】切换到纹理模式
着色编辑器
新建
SHIFT+A 添加-纹理-图像纹理
右下角-第一个设置-笔刷设置-纹理 //纹理来源: 右下角-纹理属性(最后一个设置)--新建纹理
右下角-渲染属性-胶片-透明//使背景透明
在Layout(在顶部)预览:
3D格式
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实际上有数百种 3D 文件类型可用,因为每个 3D 软件程序都有自己的文件类型,并针对该特定软件进行了优化。例如,Blender 有 BLEND,AutoCAD 有 DWG,Clo 有 .zprj,Browzwear 有 .bw,仅举几例。
那如何转换?
中性 3D 格式//如果您将 3D 文件转换太多次,就会出现问题。因此,您仍然需要从一开始就选择正确的中性 3d 格式,以避免不必要的转换
OBJ//当用作 ASCII 变体时,OBJ 是一种中性 3D 格式。但是,当用作二进制变体时,它是专有的。
此文件格式将颜色和纹理信息存储在扩展名为 .MTL 的单独文件中。OBJ 不支持动画
USDZ/USD// Apple 和 Pixar 开发了 USDZ/USD。它是专有的 3D 文件格式,主要用于 iOS 设备上的增强现实。这种文件格式在 3D 商务中最为流行,因为您可以使用这种格式在 iPhone 上放置和试用 3D 模型。
STL// 这种 3D 文件格式最常用于 3D 打印。它是一种中性的 3D 文件格式。这种文件格式只存储几何信息。
STEP (.STP)//工程和国防工业使用 STEP。它是一种中性的 3D 文件格式。这种文件格式可以存储所有几何形状,包括拓扑和几何公差、材料类型、纹理和其他复杂的产品数据。
(.dae)COLLADA//Khronos 集团创建, 另一种中性 3D 文件格式。此文件格式存储几何、外观、场景和动画。它也是少数支持物理和运动学的格式之一。虽然曾经被大量使用,COLLADA由于未能跟上新技术,随着时间的推移变得越来越不受欢迎。Khronos Group 选择不更新此格式,而是创建了新格式 GLTF。
总结Draco的压缩原理
Draco支持多种3D图形数据格式,包括点云、三角网络格式和多边形网络格式。
核心思想
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1. 去除冗余信息
2. 利用数据本身的特征//例如,如果数据中有连续的相同值,可以将这些值替换为一个值和一个计数器,从而减少数据的大小。哈夫曼编码
三种3D图形数据格式的压缩原理
1. 点云数据的压缩原理
点云数据是一系列的点构成的数据结构,它的压缩通常是基于点的属性和几何形状的局部性,利用点之间的相似性进行压缩。它的原理如下:
(1)点云数据的排序:点云数据的每一个点都有3D坐标和颜色信息。在数据压缩前,需要对点进行排序,将相邻的点放在一起。排序算法一般采用哈希或BSP树等方法。
(2)点云数据的精简:由于点云数据本身就比较小,一般不需要精简。如果需要精简,则可以基于点之间的距离、几何形状和表面拓扑关系等进行压缩。常用的压缩方法有基于Octree的压缩和基于RANSAC的压缩。
2.三角网格数据的压缩原理
三角网格是由一系列三角形构成的数据结构,它的压缩需要考虑各个三角形的拓扑关系,利用共享的点和法矢量进行压缩,其原理如下:
(1)三角网格的划分:三角网格数据通常被分为许多小块,然后对每个小块进行压缩。
(2)表面重建:在压缩前,需要对三角网格进行表面重建。表面重建就是从离散的点云数据中还原表面的拓扑结构。表面重建的方法有Marching Cubes算法和Surface Reconstruction算法等。常用的表面重建工具包括CGAL和PCL等。
(3)三角网格的压缩:三角网格数据的压缩可以基于量化误差和哈夫曼编码等原理。常用的压缩方法有LZ77和LZ78等。
3.多边形网格数据的压缩原理
多边形网格是由一系列多边形(可以是任意形状)构成的数据结构,它的压缩需要考虑各个面之间的拓扑关系。多边形网格数据通常具有很高的分辨率和复杂性,因此压缩算法需要更加复杂和精细才能取得较好的压缩效果。其原理如下:
(1)网格数据的分解:将网格数据分解为多个小块,然后分别压缩。
(2)网格数据的离散化:对网格数据进行离散化,将连续的几何信息转化为离散的数值。一般来说,离散化是基于小块的局部信息进行的,可以选择基于边长、角度和曲率等进行离散化。
(3)网格数据的压缩:压缩算法可以利用网格数据之间的相似性进行压缩,例如共享的点、边和面等。常用的压缩方法有基于哈夫曼编码和基于小波变换的压缩方法等。
3D软件基础
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1. 基础知识
- 了解UV坐标,纹理坐标和纹理贴图的概念和作用。
- UV坐标是模型表面上的二维位置, //表示纹理图片上的哪些像素要被渲染到3D模型的顶点上, 用0-1表示相对位置
- UVW贴图//W坐标通常用于表示纹理图像上的深度或投影坐标
- 纹理坐标是图像表面上的二维位置 //类似UV坐标
- 纹理贴图是一张图片
- 了解不同种类的纹理贴图,如漫反射贴图、法线贴图、高光贴图等。
- 了解材质的基本属性
- 材质包括了物体的颜色、质感、光泽度、反射率等属性。
2. 纹理映射
- 学习如何创建UV映射并调整UV坐标。
- 学习如何导入和应用纹理贴图,如漫反射贴图、法线贴图、高光贴图等。
- 学习如何调整纹理贴图的属性,如缩放、旋转、平移等。
- 学习如何使用多个纹理贴图,并掌握混合模式的使用方法。
- 可以将一张纹理贴图用于模拟砖墙的外观,另一张纹理贴图用于模拟木质家具的外观。通过使用多个纹理贴图,可以为物体的不同部分分配不同的纹理
3. 材质编辑
- 学习如何创建和编辑材质,并应用到模型上。
- 学习如何调整材质的基本属性,如漫反射、高光、透明度、反射等。
- 学习如何使用多个材质,并掌握混合模式的使用方法。
- 一个物体的表面可以使用一种材质来表示金属质感,另一种材质来表示玻璃透明效果
- 学习如何创建和编辑材质球,并进行材质球的保存和应用。
3D软件常见的渲染器们:
- Arnold:Arnold是一种基于物理的渲染器,它可以模拟光的传播和反射等物理过程,提供高质量的渲染效果。Arnold渲染器最初是针对电影和电视制作行业开发的,但现在已经广泛应用于游戏、动画和建筑可视化等领域。
- V-Ray:高级的渲染引擎,广泛用于电影、建筑视觉化和游戏设计。
- mental ray:mental ray是一种常用的渲染器,它支持多种渲染技术,例如光线追踪、辐射度量等。mental ray渲染器主要应用于电影、电视、游戏等领域。
- Blender Cycles:Blender Cycles是Blender软件自带的渲染器,它支持光线追踪、路径追踪等渲染技术,可以提供高质量的渲染效果。
- Corona Renderer:Corona Renderer是一种基于物理的渲染器,它可以提供高质量的渲染效果,并且具有易于使用的界面和渲染设置。
- KeyShot:实时三维渲染和全局照明软件,突出快速、直观和逼真的渲染效果。
- Luxion Maxwell Render:基于物理的光照渲染软件,提供高质量的渲染输出。
- Cinema 4D:集成了三维建模、动画和渲染功能的软件,适用于图形设计师和动画师。
- Octane Render:GPU加速的渲染引擎,提供快速且逼真的渲染。
渲染器:Arnold vs Vray
特点 | Arnold | Vray |
---|---|---|
开发和应用 | 2016年被Autodesk收购,专为VFX和动画制作而设计,用于建筑、产品设计、动画和汽车行业 | 1997年开发,广泛应用于媒体、娱乐、建筑、产品开发、电影、视频游戏开发和工业设计等领域,用于工程、家具建筑、游戏和产品制造等领域。 |
渲染速度 | 在无偏模式下表现良好,性能和界面效果相当 | 提供更多的优化选项,在有偏模式下表现最佳,性能和界面效果相当 |
渲染设置 | 设置可能有些棘手,无法访问某些功能,可在社区或Autodesk手册中找到可用的预设设置示例 | 在V-Ray渲染设置窗口中提供设置,示例预设设置可在论坛或混沌网站上找到 |
实时渲染 | 2019年引入了GPU渲染能力,可以实时查看照明和纹理如何配合使用 | V-ray RT功能允许在不必等待每次渲染的情况下获得场景反馈,可以更改相机位置、材质、照明等 |
界面 | 简单易用,直观的界面,可以通过单击切换GPU和CPU渲染 | 基本易于理解,提供快捷方式访问常用的V-Ray功能,包括帧缓冲区具有额外的渲染功能、可选择的颜色空间、场景文件和资产的文件管理器 |
材质 | 更紧凑,最新版本中没有准备好的材质集合,可在线下载和访问许多不同种类的材质 | 提供现成的材料库,许多材料可免费下载或购买,3DHEVEN提供免费高质量的纹理、材料和HDRIs |
易用性和学习 | 可以接近的渲染引擎,提供清晰简明、基本的体验,适合渲染简单和基本的图像 | 以用户为中心,使设计师能够决定渲染的多少和需要多长时间,需要数小时的练习才能获得专业的结果,有许多学习资源可用 |
价格 | 每年订阅费用为360美元,每月订阅费用为45美元,三年订阅费用为970美元 | 每月费用平均为80美元,机构许可证费用为每年99美元,V-Ray 5 for 3ds Max的工作站许可证费用为1,180美元。 |
结论:Arnold和V-Ray都是功能强大的渲染引擎,但Arnold在处理具有大量细节的密集视觉方面可能更优。V-Ray提供更多的优化选项,并比Arnold更好地管理折射。Arnold的价格比V-Ray低。选择哪一个取决于预期用途和期望的结果。
3dsmax新版的渲染器列表
- Arnold Renderer
Arnold渲染器的本机材质是"Standard Surface"材质,与传统的"标准材质"不同
- Base:基础颜色或反射率
- Specular:高光反射或镜面反射
- Transmission:透射或透明度
- Subsurface:次表面散射
- Coat:涂层反射
- Sheen:光泽
- Thin Film:薄膜干涉效应
- Emission:自发光
- Special Features:特殊功能,例如多层材质或双向散射表面散射
- AOVs:分层渲染,例如阴影、反射、折射等
- HAPs:Arnold程序着色器,用于创建复杂的几何形状或材质
- Custom Attribute:自定义属性,可以添加额外的参数或控件来扩展材质的功能
- ART 渲染器 Autodesk Raytracer Renderer
- 扫描线渲染器 Autodesk Raytracer Renderer (Legacy Scanline)
- Quicksilver硬件渲染器
- VUE 文件渲染器
3dsmax的渲染器与材质
- 以ART渲染器为参考的物理材质
- 以扫描线渲染器为参考的标准材质
- 符合glTF标准的物理材质
光照模型(Lighting Model)
- 光照模型(Lighting Model)
- 全局光照(Global Illumination)
- 直接光照(Direct Illumination)
- 间接光照(Indirect Illumination) 1. 光线追踪(Ray Tracing) 2. 辐射度算法(Radiosity) 3. 光子映射(Photon Mapping) 4. 蒙特卡洛积分(Monte Carlo Integration)
- 环境光照(Ambient Illumination) 1. 全局环境光照(Global Ambient Illumination) 2. 环境光(Ambient Light)
- 直接光照模型(Direct Lighting Model)
- 平行光(Directional Light)
- 点光源(Point Light)
- 聚光灯(Spotlight)
- 面光源(Area Light)
- 材质模型(Material Model)
- 理想漫反射(Lambertian Diffuse)
- 镜面反射(Specular Reflection)
- 折射(Refraction)
- 着色模型(Shading Model)
- 基于物理的着色(Physically Based Shading)
- 卡通着色(Cel Shading)
- 阴影着色(Shadow Shading)
光线追踪(Ray Tracing)
发展史: 光线追踪 -> 屏幕空间反射SSR(近似的全局光照效果) -> 全局光照
- 光线(Ray)
- 相交测试(Intersection Testing)
- 光线与物体的相交(Ray-Object Intersection)
- 几何体(Geometry) 1. 球体(Sphere) 2. 平面(Plane) 3. 三角形(Triangle)
- 光线追踪算法(Ray Tracing Algorithm)
- 光线与光源的相交(Ray-Light Intersection)
- 光源(Light Source) 1. 点光源(Point Light) 2. 平行光源(Directional Light) 3. 聚光灯(Spotlight)
- 光线与材质的相交(Ray-Material Intersection)
- 材质(Material) 1. 反射(Reflection) 2. 折射(Refraction) 3. 散射(Scattering)
- 反射模型(Reflection Model) 1. 理想镜面反射(Ideal Specular Reflection) 2. 漫反射(Diffuse Reflection) 3. 镜面反射(Specular Reflection)
- 光线与环境的相交(Ray-Environment Intersection)
- 环境光照(Ambient Lighting)
- 全局光照(Global Illumination) 1. 直接光照(Direct Lighting) 2. 间接光照(Indirect Lighting) 3. 放射度(Radiance)
- 阴影(Shadow)
three里的光线追踪
- gkjohnson/three-gpu-pathtracer: 基于 Three-mesh-bvh 构建的 Three.js 的路径跟踪渲染器和实用程序 2022年推出的官方推荐实现
- gkjohnson/two-mesh-bvh:一种 BVH 实现,用于加速光线投射并启用针对 Three.js 网格的空间查询。
- BVH (Bounding Volume Hierarchy)是一种加速机构, 原理是将场景中的物体递归地划分为一系列边界体积(bounding volumes),通常是包围盒(bounding box),提高碰撞检测的效率
- erichlof/THREE.js-PathTracing-Renderer:具有全局照明和渐进式渲染的实时路径跟踪
- gkjohnson/two-mesh-bvh:一种 BVH 实现,用于加速光线投射并启用针对 Three.js 网格的空间查询。
Gitalking ...