【Delphinium&NanaKey的大坑】Star Tools 材质详解

jifengxiang

【抛弃了可怜的星星抱上了77大腿的青蛙拖了好久终于把这个坑给补上了】本帖主要介绍一下Star Tools里材质的使用方法以及技术细节，最后我们还会讲一些小技巧什么的，希望大家能够喜欢。
GA有不少材质方面的大师，如果有错误和疏漏请帮青蛙订正一下。青蛙最擅长的毕竟不是这个部分。

那下面就正式开始了~

       材质是模型很重要的组成部分，它的作用直接关系到模型在游戏中的表现。合理的选择材质可以突出模型应有的质感，表现出应有的光泽。巧妙的组织各种材质/贴图动画可以让模型表现出绚丽的特效，让玩家在不真实的世界里纸醉金迷，咳咳。总之是很厉害的东西。青蛙在这儿准备讲这么一些基础性的知识：

• 材质基本分类
• 各材质的属性参数介绍，贴图的分类
• 贴图属性参数的介绍
• 材质/贴图动画的设置和使用
• 各种奇奇怪怪的小技巧
  

材质基本分类

打开材质编辑器，可以看到带有SC2字样的材质有以下一个系列：

在这些材质中，仍然被使用的材质是Displacement Material（置换材质），Standard Material （标准材质），Volume/Volume noise Material（体积/体积噪波材质）以及Composite Material（混合材质），。其余的材质都已经被整合到了Standard Material中。Startools保留它们只是为了读取早期开发的模型（当然对于我们没有这个烦恼）。本小节仅简单的介绍一下它们各自的职能。

Displacement Material（置换材质）：
用以产生置换效果，比如透镜和水体对光的折射使得透镜背后或水下的物体外形发生扭曲。该材质用以产生此类特效，在绝大多数时候，这个材质本身是“透明”的，只会影响其他的模型表现。

图例是一个比较典型的应用方法。使用一个带有UV动画的置换材质。
Standard Material （标准材质）：
是使用最多也是最广泛的一个材质，绝大多数单位模型、特效模型和装饰物模型都使用标准材质来表现。这也是我们最需要熟悉的一个部分。
Volume/Volume noise Material（体积/体积噪波材质）：
这个材质很少被使用，也找不到什么很有价值的案例来研究。它本身类似于3dsmax里的体积雾（你可以理解为类似景深效果中产生的模糊）。
Composite Material（混合材质）：
这个材质用以将多个上面提到的单独材质加以混合，从而产生新的效果来。比如如果我把一个红色基调的标准材质和一个产生扭曲的置换材质加以混合，就可以产生一个哈哈透镜效果，同时被扭曲的对象也变成了红色。需要说明的是，这个材质的存在更多是为了对付SC2本身缺少足够贴图槽位的局限性。是一个“无奈之举”（当然也非常聪明，它带来的好处远远多于麻烦。）

各材质的属性参数介绍：
接下来我们来讲材质的属性参数，从这儿会开始变得有一点儿难度，大家不需要全面了解所有的参数是什么具体的功能，只要熟悉它们大致的作用就可以了。
Displacement Material（置换材质）：
这个材质比较简单，它的参数不多：

Priority优先级：控制这个材质（被赋予的物体）被渲染的次序，在实际游戏中前面的物体会挡住后面的物体，当我们需要一些特殊的效果时，可以通过改变优先级来迫使后面的物体不被前面的物体影响到。
侧面看模型的相对位置
不同优先级下低于置换材质优先级的正方体被扭曲了，但高优先级的圆柱体没有被影响。（这儿使用的是Add模式，如果是Opaque则优先级不起作用。这个后面标准材质时会讲。）
Strength：置换的强度图例分别是1~20下的效果：

Normal map：一张法线贴图，提供物体表面的凹凸信息。
SC2使用一张蓝绿法线来提供置换材质所使用的凹凸信息，尽管黄橙法线也不会出错。
Strength （map）：一张黑白的高度贴图

也许读者会觉得奇怪，为什么需要两张贴图，这两张贴图实际上都是对物体表面凹凸细节的描述。一个技巧就是，给这两张贴图施加不同的动画，这样可以产生非常复杂而不规律的动画来。比如波浪的凹凸法线是固定的，换不同的高度贴图作为遮罩，就可以产生复杂的波浪来，而不会千篇一律。

Standard Material （标准材质）：作为使用最多也是最广泛的一个材质，标准材质的属性最为复杂和全面，下面青蛙简单介绍一下参数：
我们一个一个卷展栏来看：


第一项是贴图槽控制，包含这样四种模式
这是个模式分别是高光、自发光、环境和遮罩（Alpha）。该选项的目的是按照你的选择，把SC2剩余的那个贴图槽位设定为相应模式。你可以理解为SC2的贴图槽都是上场比赛的篮球队员，而多出来的那个贴图槽是替补队员，一旦需要他上场，他打什么位置，就是这个模式选择来控制的。比如Emissive模式下就会显示这样：

你会多一个自发光通道可以使用，如果你换成Mask模式，那么Alpha Mask 贴图槽就会激活，其他也类似。需要说明的一个局限性是，这组额外的贴图槽没法实现共存。所以当你需要一大堆效果的时候，就只能借助混合材质了，让不同的子材质携带不同的贴图槽位。
第二项混合模式：

Opaque：不透明模式，这个模式主要用来做各种实体单位，比如大部分的单位模型和装饰物模型。这个模式下各贴图按照正常的方式来工作，Diffuse贴图控制物体漫反射颜色，Specular贴图控制高光颜色等等。整个模式贴图各司其职。

这是一个标准的Opaque模式图例，在大球里还套着两个小球，但是它们被挡住了变得不可见。
Add：叠加模式，这个模式主要用于各种粒子和彩条特效，与Opaque不同的是，Add模式下模型彼此是叠加关系，多个物体叠加在一起可以产生复合的亮度变化。Add模式对贴图黑色部分的处理方式是“视而不见”，一个带有黑色区域的贴图在Add模式下黑色部分会显示为透明。Add模式同样也可以只使用Emissive贴图槽就表现出大部分你所需要的效果。

这是相同模型使用Add模式的结果，可以看到多层叠加后变得更加明亮的效果。
Mod：这个模式不常用同时我也不太清楚它的机制，不过看起效果和名字来可以做一些猜测……它名字是取模函数（除法的余数），从效果上看确实是极大的降低了模型实际的亮度，更多的细节我还不清楚。
Modx2：MOD模式玩过头了导致亮度太低，用这个乘2以后可以让亮度回升一些。

Blend：混合模式，这个模式下模型内部的不同几何体，以及多个模型之间没有前后关系，而是相互混合而穿过彼此如果下图所示：

在大球内的小球，你根本分辨不出来它是在大球里面的。他会把自己“透过来”。具体需要表现出谁前谁后的时候，Blend材质会非常复杂，需要使用优先级来控制先后关系（但是这样仍然会影响场景里其他物体，尤其是当你对天空盒这样影响范围巨大的物体使用这种模式时，要注意自己可能带来的后果，这个后果在过场编辑器里不能面面俱到的观察清楚，需要实际游戏测试）。

个人的心得是，使用合适的混合模式来达到你需要的效果，但要注意Add模式和Blend模式会受到优先级的影响，后者更可能造成模型失真的情况。
（这儿可能有细心的读者会反驳：“如果我就是需要里面的物体透出来怎么办？比如哨兵的守护者之盾，母舰的时间炸弹。”SC2有专门的一套方法来解决这个矛盾，后面会提到菲涅尔折/反射）

Alpha Test Threshold：“Alpha 截断阈”（这个是国服的翻译），取值范围0~255。其作用是控制漫反射贴图受其自身Alpha通道的遮罩效果。我们知道Alpha通道是一张黑白图片，黑色部分表示透明，白色部分表示不透明，灰色部分（如果有的话，如dds DXT5格式）表示半透明。当给予这个参数一个正值时，贴图会尝试用漫反射贴图的Alpha通道来作为漫反射贴图RGB通道的遮罩，也就是说Alpha通道里没能“白”到相应程度的部分将被剔除而不再显示。这个主要用来控制模型尖锐表面的显示，比如说动物的羽毛、衣服的花边。可能贴图制作时会有黑边，想把黑边剔除就可以用这个。
需要注意的事项是：ATT不能被设置动画，因此很聪明的试图用这种方法来实现“从无到有的显示某个模型”是会遭受失败的，当然实现的方法也很多，在贴图参数和贴图UV动画我们会分别介绍两种方法。

Priority优先级：同前

Depth Blend Falloff：混合深度衰减，

让模型随着距离增加逐渐失去遮挡背景物体的能力，同时增加二者相混合的程度，总的来说不是一个很常用的参数。

接下来是各种Flag：

Hit Test，点击测试。绝大多数时候都保持启用就好。
2-Sided，双面材质，贴图同样显示在面的反面（法线的反面）这样可以使得模型背面也对玩家可见。

需要注意的是虽然可以让模型背面显示贴图，但是并不能让背面的表现和正面一样，因为法线贴图会对背面造成干扰。
Double Lambert：（接受光照）两倍亮度。不常用
Unlit：未（受灯光）着色，模型材质不会受到外界光照颜色的影响，包括产生法线凹凸感的影响都会消失。此时模型在白天和黑夜会保持如一的色彩。大多数用于缺少法线贴图的单位模型（比如来着war3的模型，如果光照影响太大可以用这个，但是远不如直接来个法线贴图的好）以及特效模型（比如火焰粒子，爆炸效果等等）。
Accept Splats（only）:是否允许被Splat（泼溅图）对象所投射。也就是说能不能让泼溅图投射到该模型的表面。具体用法可以看头目关于SC2Projector的帖子。
No fog：不受迷雾影响。
Use Vertex Color：使用顶点颜色贴图，也就是使用顶点颜色贴图来代替传统的UV分割贴图，有报道称暴雪在D3里使用了顶点贴图通道来达到某些效果，不过这个在SC2里找不到好的例子做研究。
Use Vertex Alpha：N/A
Export Vertex RGBA：N/A
Receive Shadows：接受阴影，允许其他模型的影子落在它的上面。
Disable Soft（Depth Blend）：关闭深度混合时的边缘柔和过渡。



Specular Highlights 高光级别，控制物体表面高光亮斑的扩散程度，值越高亮斑越集中也越小。比如金属或者涂漆物体暴雪喜欢用80的值，人体皮肤就要低一些（比如20）。高光级别能够影响物体的质地，暴雪给了一组预设值，如果想用自己的，可以选Custom，然后填上合适的数据。

接下来的卷展栏

Draw Geometry：是否绘制几何体，显然不绘制你就看不到模型了，当然这个功能并非没用，有些时候你还真就不想显示某个模型（而它又偏偏不能没有）。
Cast Shadows（Transparent Shadows）：投射阴影，让你的模型留下影子，对于火焰之类的粒子，有些时候我们不希望它有影子，就可以不启用它。Transparent Shadows是半透明阴影效果的意思，也就是说如果你希望影子是半透明的，可以激活它，这个需要Alpha Mask通道相关贴图的配合。

你可以看到这个球的阴影是与它的网格结构相符合的，但是从几何体上讲它其实是个实心的球体。呈现这种阴影效果就是材质的功劳。
接下来是各贴图槽位：


Diffuse贴图：决定物体的漫反射颜色，也就是模型在均匀光照下的样子。该贴图的Alpha通道保存了队伍颜色显示的色块位置。Normal贴图：法线贴图，决定物体表面的凹凸。法线贴图是SC2模型和War3模型最重要的区别之一，War3模型无法达到SC2模型的精度，很大程度上是因为没有法线贴图来扩充细节。法线贴图的Alpha通道也影响光照反射光线的颜色（尽管这更主要是有Specular贴图决定的）。因此当你的模型在白天和夜晚差别很大时，可以在Normal贴图的Alpha通道里添加一个有灰度的图片。
Height贴图：高度贴图，在法线基础上附加一个额外的凹凸效果。
Parallax Height（视差高度）：控制Height贴图偏离Normal贴图的程度，也就是“视差”。因为带有法线的模型本质上还是平的，观察角度太大就会不那么凹凸了（有点像液晶屏幕）。使用这个可以有效的增加法线贴图的“可视角度”，这个技术叫做视差贴图技术，是法线贴图发展换代的产物，不过这个其实不常用。
Decal贴图：印花贴图，游戏中各种各样的印花，通常需要使用额外的UV 通道来表现。
Specular贴图：高光颜色贴图，注意该贴图不仅影响模型高光反射的强弱，同时也会影响模型反射光线的颜色。Specular贴图大多数都是用Diffuse贴图降低亮度，增加对比度并做颜色处理得到的。比如富含水分的脓包，Specular就偏蓝。人类机甲有的偏蓝有的偏绿，还有的灰不溜秋。神族HT一方的多为偏暗的金黄色，而DT一方则是偏蓝的。
Gloss贴图 （光泽度贴图）可以让贴图白色区域像抹了油一样光滑，光滑区域和粗糙区域的反射行为不同，不过这个很不常用，我也只看到Mudbox里可以直接编辑该贴图。
Emissive贴图：自发光贴图。需要特别说明的是，暴雪的自发光贴图效果会照亮周围物体，也就是，它相当于一个小灯泡，不仅照亮自己，也照亮周围环境。
额外参数：
Alpha（0~1.0）：控制自发光贴图的透明度，当然透明度本身也会影响亮度。

Add：叠加亮度到漫反射贴图上
Blend：和漫反射贴图混合
Team color Add：让自发光贴图使用队伍颜色，这个时候通常使用自发光贴图的Alpha通道（或者像131说的，挪用Specular贴图的Alpha通道）因为这个通道是白色的，也就正好按照队伍颜色来染色。
Mod、Modx2（和前面一样）
Emissive2：当启用Emissive模式时，可以使用这个贴图槽，它和Emissive1没什么区别，只是可以让你同时使用不同的参数设置，然后混合起来实现更复杂的效果。（比如白里透红……）
Environment：环境贴图，环境贴图决定物体反射周围环境物体时的表现，最典型的比如仔细观察单位的盔甲上可以看到室内的环境场景。这个功能主要用于过场动画和头像等需要足够细节的地方。注意这个贴图是你所使用环境的展开图，需要在贴图里设置相应的通道才能正常工作（我会在后面贴图章节里具体介绍）
Environment mask：环境遮罩。单一的环境贴图通常会造成过度曝光的情况，这是因为整个模型都对环境贴图做出反射，导致模型被环境反射颜色所“包裹”了。暴雪官方的建议是使用一个灰度贴图来作为环境遮罩。环境遮罩的作用是告诉你的模型：哪些部分（白色部分）会对环境贴图做出反射行为。大多数时候可以使用一个黑白的、高对比度的漫反射贴图来作为环境遮罩（也应该可以使用Specular贴图），你实际使用的是一张灰度图片，因此只需要使用其中的一个单独通道。暴雪的官方建议是使用R通道。
Alpha Mask：Alpha遮罩，用来控制模型透明、半透明、镂空区域。前面提到Alpha Test Threshold（Alpha 截断阈)可以使用漫反射贴图的Alpha通道来实现镂空效果，但是这个效果是“硬边”的，只能控制显示或不显示而不能得到柔和的边缘过渡和半透明效果。同时如果一个模型需要显示队伍颜色，它的漫反射贴图的Alpha通道就被引擎所使用掉了，这个时候如果模型本身还需要做出各种透明半透明效果的话，就必须借助这个额外的Alpha通道了。
Alpha Mask2：同上一个额外的Alpha遮罩，和Emissive2类似。
Lightmap：光照贴图，我不知道它具体什么作用……
Ambient Occ：AO贴图，也叫做环境阻光贴图，用以描述模型各部分彼此相互遮挡光线的关系，一般在贴图绘制时就整合进漫反射贴图了。
HDR卷展栏：
Specular Multiple：高光倍增，用以加强高光贴图反光的强度。
Emissive Multiple：自发光倍增，用以加强自发光的强度。
这主要是因为SC2很多贴图被重复使用而不是专图专用的，有些贴图并不最适合这两项的贴图（比如自发光贴图如果来着高光贴图的Alpha通道）作为兼职时，就会出现亮度不准确的情况。同时这两个参数也很方便大家调整整体效果，而不用再去PS中对贴图加以修饰。
杂项卷展栏：
Decal Lighting：不是非常清楚具体的作用，可能是印花的发光。
Transparency affects depth-based effects：使得透明度能够影响到“depth-based effects”前面有提到，在构建场景模型时会有用处。
Enable local lights in transparencies：使得本地灯光（模型内的光源），受到透明度的影响。不确定是否理解正确，相关测试均失败。
Hair layer sorting：头发层返检（没用过）
Exclude from highlight：从高光中排除。
Background object：将物体定义为背景中的物体，注意即使如此优先级仍然会影响Blend模式下的先后关系。
Clamp output：钳制输出，字面意思是限制贴图的亮度，消除贴图中曝光过度的部分，但是实际很少用到，也没有合适的测试对象。
Compatibility卷展栏：用以控制低画质下的表现，通常不怎么使用。
以上就是标准材质的各项参数，虽然有点多但是希望大家能仔细看完，因为这个是材质参数的重头戏之一。

Volume/Volume noise Material（体积/体积噪波材质）材质参数：没啥好说的，基本在Standard里能找到对应的。

Composite Material（混合材质）材质参数：

混合材质可以让多个材质之间相互混合实现复杂效果，后面的数字是该材质对整体效果贡献的比例。此项可以设置动画，让一个材质从1~0而另外一个材质从0~1，可以实现类似“变身”的效果。



贴图属性参数的介绍
接下来我们来将贴图的属性，SC2允许使用的贴图有两种，及SC2 Bitmap和SC2Color，后者只是一个简单的染色，在绝大多数时候都无法满足实际使用的需要，主要用于一些不需要细节的场合。因此实际上真正有用的是SC2 Bitmap。
Mapping，指定该贴图的贴图方式和UV通道。
Explicit UV1~4，SC2允许模型同时存在4个独立的通道，你可以在不同的UV通道上设置不同的贴图。游戏中流光效果，折越现身以及印花这种可以随时替换的效果，都是在独立的UV通道上完成的。
Reflective Cubic/Spheriacal Env：立方体/球形反射环境，用于Environment模式下，Environment贴图一定要是用这种模式才能保证正常工作。此时模型会做出基于该贴图的反射图样，否则3dsmax会直接报错并关闭。
Environment贴图大致如下图所示：

可以看出这是一个冰山环境的方盒展开图做成的，如果你烦恼这种图片怎么做，这儿有官方工具：

打开后是这个样子：

通过使用摄影机来观察一个区域，然后把这个区域做成立方体的盒子，功能上类似Max的摄影机漫游。
除此此外Unities下还有其他一些拥有的工具，我们等下还会讲到Flipbook Gen。
U方向：贴图的X方向，实际使用中贴图方向是局部坐标，不受模型本身空间位置的影响，故使用UVW坐标系以示区别。
V方向：Y方向
Tiling：“瓷砖”（3dsmax这么翻译），即该贴图的平铺次数。
从左至右分别是0.5x0.5, 1.0x1.0, 2.0x2.0

Offset：贴图相对UV的平移位置，用以控制贴图动画。
Tile复选框：用来控制是否允许“瓷砖”们平铺满整个区域
如图，由于最右边的2.0x2.0 Tiling方式本身不够填满整个区域，如果取消勾选Tile，那么边缘就会被空出来。

Angle：用来控制UVW坐标系的旋转，最有用的是最下面那一个，它控制没有列出的W坐标轴，可以让UV平面以W为轴进行旋转：

Fresnel（菲涅尔）：
该卷展栏用以控制模型的观察角度对其透明度的影响，大家应该有这种体验，观察池塘里的水，如果视角很低接近水平与水面观察的话，那么水几乎是不透明的；但是垂直看就是透明的。这个涉及到菲涅尔折/反射这一光学现象（说白了就是入射角度对光线折射和反射的比例会造成影响，高中知识）。这一现象在SC2中最典型也最常见的就是守护者之盾



None，默认模式，也就是不启用菲涅尔折/反射
Standard：标准模式，（镜头）视觉上的中心区域会呈现透明效果，并逐渐向周围扩散至不透明
Inverted：与Standard反过来中心区域可见度更高，边缘透明化。
Constant Standard/Inverted：常量标准模式/反转模式，整体效果与前两者没有多大区别。
Fresnel Exponent：菲涅尔指数，也就是这一效应的强弱。
Fresnel min/max：控制菲涅尔效应的渐变范围。
Clamp Position：钳制位置
Do not mirror：不作镜像处理，用以产生不对称的效果。
Local transform：局部变换，使用局部坐标系
Rotation，Mask：和前一项目中UVW坐标系的控制类似。
总的来说后面的这部分参数用处都不是很大。。。
贴图：

选择一张贴图填入…（这个最为重要）……虽然没有什么参数，但显然所有贴图参数都是围着它转的
推荐选择的贴图有tga、dds、ogv（这个是视频），可选贴图为png、jpg、AVI（视频格式，但转码格式有要求）等等，后者没有预设的alpha通道，因此可能造成错误效果。但是不要选择中文路径或带有中文字符的贴图名称，不然会造成错误。
青蛙自己喜欢使用png格式，这和个人的习惯有关，并不是说一种比另外一种就好（当然tga最为稳定，但是从编辑角度说不是最优秀的）。当转换为m3模型输出时，所有贴图（除了ogv）都会被转换为dds DXT5格式，dds格式的好处是不需要转码就可以被DirectX所识别，这样可以极大的节约内存。
Render-To-Texture source:使用RTT通道里的图像来代替当前使用的贴图，具体可以看头目的RTT帖子。需要注意的是不同通道的清晰度是不一致的（后面有标示）以及即时最高RTT画质的Channel7在近距离观察时画质也不咋地……
颜色通道控制：


Use RGBA RGB……：选择实际使用贴图的哪一些通道。RGB即贴图使用RGB颜色通道，RGBA即使用颜色+Alpha通道。其他则为单独使用一个通道，比如Alpha Mask贴图槽，由于大多数时候这儿应该是使用一张Alpha贴图，所以通常也就使用Use A的设置。同样如果你不需要漫反射贴图带有队伍颜色，就选择Use RGB。当单独使用A, R, G, B时，会表现为黑白。
Invert：反转，反转贴图颜色
Clamp：钳制，控制最大输出值
RGB Multiply：RGB颜色的倍增值，等于直接调高图片的亮度。使用这个可以让贴图亮瞎狗眼，但更多的是和下面的RGB add配合使用。
RGB add：过去翻译叫做RGB milestone，即RGB的基值，当该数值取负值时，就可以抵消RGB Multiply增加的亮度，你也许会觉得一增一减多此一举，但在Alpha Mask下为它设置动画可以实现模型单位的出现和消失，这多用于单位死亡后退场的表现。（单位死亡退场可以使用至少4种方法，这个是暴雪最喜欢的一种，这儿讲的不够细致，最好另开一个实例帖专门讲。）


RGB值取负值后相当于整个Alpha贴图都开始变黑了，而黑色代表透明，所以最后模型就不可见了。
动画：

左侧为视频播放的控制
Play 是否播放。
Framerate：播放的帧率
Start/Stop frame：播放帧范围
Loop：是否循环播放（如果选择循环播放，那么什么动画都阻止不了它了，它会一直播放下去的……除非你使用Tracker来单独控制，不过Tracker也得单开帖子讲……）
右侧为序列帧贴图（Flipbook）控制：
Current Frame:当前播放第几张图片，可以设置动画
Rows Columns：行数列数
序列帧贴图是如下一种图片：
它相当于一个短动画的每一个帧分别保存为图片然后排列起来。当使用的时候，只要设定好行数列数，然后对Current Frame设置动画，模型就会从开始到结束播放每一个图片，从而产生动画效果，这个多用于游戏中粒子产生爆炸的效果。
Use particle Flipbooks：使用粒子自带的序列帧控制器，此时在材质编辑器中的设定会失效改而使用粒子的控制器，粒子中的序列帧控制器的好处是可以实现乱序播放。
自己制作序列帧图片的方法：
前面提到Unities下面还有其他的工具，其中就有Flipbook Gen，首先你需要有一组分离的序列帧图片，得到这组图片你可以截取视频、使用3dsmax生成或者Particle Illusions等等软件制作，然后打开这个工具将它们合成为一个单独NxN图片。

这个工具是独立于SC2的，因此你可以使用带中文的东西，但是没有特殊原因不是很推荐。添加第一张图片后点击Render就可以了。


以上就是材质编辑器中所有的材质和贴图参数，接下来我们尝试着对材质/贴图添加动画。（先坑一段时间0.0）

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Modx2和Mod可能是用来做Sentry攻击效果的，但只是猜测，具体是不是用在上面还是未知。。

嘛，也学了不少新东西，辛苦了青蛙大人！