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目录

三维建模软件

  1. Rhinoceros 3D (Rhino):高级NURBS建模工具,适合精确建模。
  2. 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。
  3. 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。
  4. 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。
  5. 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
  1. 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。
  2. 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"
  3. 纹理
    1. 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
    2. 烘焙到纹理 则是将场景中的光照信息保存到纹理贴图上
  4. 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
2023glTF材质
2022Usd 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"

  1. 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)。
  2. 模型所用材质: Materials - Arnold - SurfaceStandard Surface一种基于物理的着色器

导出fbx

  1. 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:

  1. 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)。
  2. 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。
  3. 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。
  4. 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

javascript
跳转到某物体
	选择物体
	确保鼠标焦点在场景里
.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。

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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:

  1. 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。
  2. 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。
  3. 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。
  4. 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。
  5. 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。
  6. 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。
  7. Luxion Maxwell Render:基于物理的光照渲染软件,提供高质量的渲染输出。
  8. 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。
  9. 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ArnoldVray
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

  1. 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
  2. ART 渲染器 Autodesk Raytracer Renderer
  3. 扫描线渲染器 Autodesk Raytracer Renderer (Legacy Scanline)
  4. Quicksilver硬件渲染器
  5. VUE 文件渲染器

3dsmax的渲染器与材质

光照模型(Lighting Model)

  1. 光照模型(Lighting Model)
  2. 全局光照(Global Illumination)
    1. 直接光照(Direct Illumination)
    2. 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)
    3. 环境光照(Ambient Illumination) 1. 全局环境光照(Global Ambient Illumination) 2. 环境光(Ambient Light)
  3. 直接光照模型(Direct Lighting Model)
    1. 平行光(Directional Light)
    2. 点光源(Point Light)
    3. 聚光灯(Spotlight)
    4. 面光源(Area Light)
  4. 材质模型(Material Model)
    1. 理想漫反射(Lambertian Diffuse)
    2. 镜面反射(Specular Reflection)
    3. 折射(Refraction)
  5. 着色模型(Shading Model)
    1. 基于物理的着色(Physically Based Shading)
    2. 卡通着色(Cel Shading)
    3. 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

  1. 光线(Ray)
  2. 相交测试(Intersection Testing)
  3. 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)
  4. 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)
  5. 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)
  6. 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

  1. 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
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