使用3dsmax材质制作受精卵细胞

一般情况下，器官由于它的形状和材质的不规则是很难模拟的。在这篇教程中，将要表现一个通过试管受精的人类的卵子细胞，这是一项充满挑战的工作。制作过程中将较多的使用光影追踪材质来表现场景中所需要的光线折射， 建模的过程很简单，重点和难点在于细胞的材质设置，它的真实程度决定了最终的效果。最后提醒一句：由于使用了较多的光影追踪材质，渲染的时间将会比较长！
　　这篇教程参考了几位外国3D艺术家的思路，所以只能算是翻译教程吧。

　　先看看最后的渲染效果，如图：

　　1. 首先是建模。在场景中创建一个Sphere作为细胞的内核，半径设为105，段数设为64，另外创建一个Sphere作为细胞的外表，半径为120，段数同样设为64 。当然，它们需要是同心的。把它们成组，并命名为Cell Group。如图1：

　2. 保持Cell Group被选中，进入修改器面板，增加一个FFD4×4×4的修改器。进入Control Point层级，通过Move和Scaling对控制点进行变形操作来改变物体的外形。调整控制点后最终效果应该如图2所示：

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　　3. 保持Cell Group被选中，使用Ungroup命令取消组，然后选中细胞内核（cell interior），增加一个Normal修改器，保持Flip Normals的勾选。如图3：

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4. 我们要创建一个大的玻璃真空管来控制细胞。在Front视图创建一个封闭的Line物体，命名为Sucker。效果应该如图4所示：

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　　5. 保持Sucker被选中，增加一个Lathe修改器，进入Axis子物体层级，在Front视图保持激活的时候Direction应该选择Y轴，然后沿Y轴移动，设置Segments值为32。注意试管应该与细胞的外表相接触。最终效果应该如图5：

　6. 在与Sucker相对的细胞的另一边建立一个Tube物体，命名为Needle，半径1为4，半径2为5，高度设为600，边设为18，段数都设为1，保证此Tube物体能够穿透细胞物体。此时，效果应该如图6所示：

　　7. 创建一个几何球体(GeoSphere)，半径设置为50，段数设置为2，类型选用lcosa，并命名为Divided Cell，确保它完全被细胞物体包围。如图7所示：  

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　8. 复制一个几何球体，移动它，确保两个几何球体保持相交。选中Divided Cell，准备进行布尔运算。如图8：

　　9. 点击Pick Operand B，选择复制出的物体，Operation选中Union方式。然后给生成的布尔物体一个Relax和Meshsmooth修改器，Meshsmooth修改器Iterations设置为2。此时再增加一个Noise修改器，设置x, y和z轴的strength参数值都为10，勾选Fractal，设置Roughness为0.3。如图9所示：

　10. 在Front视图中使用不等比例缩放沿X轴缩放70，以压扁Divided Cell物体，然后运用等比例放大140％。此时的效果如图10：

　　11. 选择Cell Exterior（细胞表面）球体，在修改器中增加一个Vol. Select修改器，改变Stack Selection Level为Face，选中Gizmo子物体层级，切换到Top视图，使用不等比例缩放沿Y轴向下拖拉，使得Gizmo在Y轴方向的高度总共大约只有4个网格大小，如图11所示：

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　12. 至此细胞和玻璃试管建模完成，下面进行细胞的外表细节创建和环境的设置。创建一个Geosphere物体，命名为Large Bits，修改半径为10。段数为3，类型为lcosa，确认Base to Pivot被勾选。应用一个Noise修改器，设置x，y和z轴的strength参数值都为10，勾选Fractal，设置Roughness为0.1。如图12所示：

　　13. 保持Large Bits物体被选中，复制一个，命名为Medium Bits，修改半径为5，段数为2；保持Medium Bits被选中，复制一个，命名为Small Bits，修改半径为3。继续保持Medium Bits被选中，复制一个，命名为Particles。此时的场景应该如图13所示：

　14. 选中Large Bits物体，进入创建——复合物体面板，点击Scatter来创建离散物体。点击Pick Distribution Object按钮，选中Cell Exterior（细胞表面）球体，设置Duplicates为30，勾选Use Selected Faces Only，Distribute Using使用Random Faces。展开Transforms卷展栏，在Scaling选项组下面勾选Use Maximum Range和Lock Aspect Ratio，并将X的值设为20；展开Display卷展栏，勾选Hide Distribution Object。如图14所示：

　　15. 此时场景应该如图15所示：

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　16. 选中Medium Bits物体，同样创建离散物体，点击Pick Distribution Object按钮，选中Large Bits Scatter物体，设置Duplicates为100，展开Transforms卷展栏，在Scaling选项组下面勾选Use Maximum Range和Lock Aspect Ratio，并将X的值设为50；展开Display卷展栏，勾选Hide Distribution Object。如图16所示：

　　17. 选中Small Bits物体，同样创建离散物体，点击Pick Distribution Object按钮，选中Medium Bits物体，设置Duplicates为100，展开Transforms卷展栏，在Scaling选项组下面勾选Use Maximum Range和Lock Aspect Ratio，并将X的值设为20；展开Display卷展栏，勾选Hide Distribution Object。如图17所示：

　18. 创建一个Plane物体，length修改为1000，width修改为1500，segments都设为30，保持其轴心点在细胞中心，同时命名为Particles Distribution。增加一个Noise修改器，修改其z-strength的参数值为2000。如图18所示：

　　19. 选中Particles几何球体，创建离散物体。点击Pick Distribution Object按钮，选中Particles Distribution平面物体，设置Duplicates为100，Distribute为Area，展开Transforms卷展栏，在Scaling选项组下面勾Use Maximum Range和Lock Aspect Ratio，并将X的值设为20；展开Display卷展栏，勾选Hide Distribution Object。如图19所示：

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　20. 隐藏Particles Distribution平面物体。再创建一个大的几何球体，半径设置为850，段数设置为2，类型选用lcosa，确认Base to Pivot被勾选，命名为Background。保持其轴心点在细胞中心，增加一个Normal修改器，保持Flip Normals的勾选。如图20：

　　21. 在右键菜单中选择“Properties”，打开“Object Properties”对话框，取消对Cast Shadow和Receive Shadows的勾选。如图21：

　22. 至此，建模的过程全部完成。下面将进行材质的设置。按M打开材质编辑器，选一个空白球，命名为Background，指定给Background几何球体。给Diffuse一个Noise贴图，命名这个Noise贴图为bg noise，color#1修改为RGB：80，27，27，color#2修改为RGB：170、70、70，Type设置为Fractal，尺寸修改为100。然后以Instance的方式复制到Bump贴图通道。如图22：

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　　23. 另选一个空白材质球，命名为Glass，指定给Sucker和Needle玻璃试管物体。设置Ambient 和Diffuse为全黑，Specular Level修改为300，Glossiness修改为40；给Opacity指定一个Falloff贴图，并命名为Rim，设置Falloff Type为Fresnel，调整Mix Curve，给Refraction指定一个Raytrace贴图，并命名为Glass Raytrace，设置Amount为80。如图23：

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　　24. 重新选择一个材质球，命名为Cell Skin，指定给Cell Exterior，Large Bits，Medium Bits和Small Bits物体。Shader选择Oren-Nayar-Blinn类型，取消Ambient和Diffuse的锁定按钮，设置Ambient为纯黑，Diffuse为RGB：128、128、128，Specular Level修改为160，Glossiness修改为30。如图24：

　　25. 给Opacity指定一个Msak贴图，并命名为Small Cells，在Mask的层级指定一个Speckle贴图给Map，并命名为Small Cells Diffuse。设置Size为50，然后返回Small Cells层级，指定一个Falloff给Msak，命名为Small Cells Falloff，调整Mix Curve。如图25：

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　26. 返回最顶层材质的Map卷展栏，以Instance的方式复制Small Cells到Bump后面的None按钮上，修改Amount的值为80。然后再指定一个Raytrace贴图给Refraction，命名为Cel Skin Raytrace，修改Amount的值为50。如图26：

　　27. 复制Cell Skin材质，并重新命名为Cell Inner，指定给Cell Interior物体。勾选2-Sided，展开Opacity的mask贴图，重新命名为Cell Inner Opacity，然后展开其Speckle贴图，修改Size的参数值为10，重新命名为Inner Edge Opacity。如图27： 

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　28. 返回Cell Inner Opacity层级，重新设置Mask贴图，指定一个Mix贴图，命名为Falloff Mix，点击Swap按钮，转换color#1和color#2的颜色，点击color#2后面的None指定一个Falloff贴图，并命名为Perp Falloff，保持默认参数设置；返回上一层级，指定一个新的Falloff贴图给Mix Amount，并命名为Fresnel Falloff，转换黑白颜色，并设置类型为Fresnel。如图28：

29. 返回Cell Inner材质的第一层级，取消对Bump的勾选，修改Refraction的Amount数值为80，如图29：

　　30. 复制Cell Skin材质，并命名为Dividing Cells，指定给Divided Cell物体。修改Diffuse颜色RGB为64、64、64，把Opacity贴图的类型由Mask修改为Falloff，命名为Dividing Opacity，设置类型为Fresnel，调整Mix Curve。如图30：

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31. 选择Front：Side选项黑色色标后面的None按钮，指定一个Speckle贴图，并命名为Dividing Opacity Speckle，交换color#1和color#2的位置后，修改color#2的值为RGB：180、180、180，提高Size的值为100。返回材质的第一层级，以Instance的方式复制opacity贴图到Bump贴图槽，以取代原有的贴图，并修改Amount为30。如图31：

　32. 复制Dividing Cells材质，并命名为Particles，指定给离散的Particles物体，修改Diffuse颜色为RGB：200，200，200，重新命名Opacity的Falloff为Particles Opacity，然后重新命名Dividing Opacity Speckle为Particles Opacity Speckle，并修改color#2的颜色为RGB:82、82、82，返回材质的第一层级，修改Refraction贴图的Amount数值为10。如图32：

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　33. 至此场景中物体的材质就设置完毕了。下面来创建灯光，在Top视图中点击，创建一盏Omni灯，设置shadows为Ray Traced Shadows，修改灯光颜色为RGB：170，70，70，Multiplier设置为2，Contrast和Soften Diff. Edge都设置为50，如图33：

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　　看图：

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　34. 复制一个Omni灯，摆放好位置，修改Multiplier值为4，选择Inverse Square衰减方式，设置Start参数值为200，勾选Show。如图34：

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　　图2：

　35. 选中Omni01，把BackGround从Illumination和Shadow Casting两项中都排除，如图35：

　　36. 在视图中增加一个摄像机，渲染摄像机视图，效果如图36：

　　37. 调节摄像机，勾选Multi-Pass Effect，选择Depth of Field，使Focus位于细胞中心区；对外围的Particles运用Blur效果。最终渲染效果见教程开始时的图。

　　至此，这篇教程全部结束。再次重申材质制作过程中的参数数值非唯一，仅供参考！