3DMax制作不锈钢石墨烯：默认材质和渲染器极简制法

科研论文越来越离不开高端大气的图示，除了基本的数据图以外，Top期刊中往往有着十分精美的配图。精美准确的配图能给文章增色不少，比如文献Advanced Materials, 2019, 31(25): 1901220中共5张大图，就有5个示意图，下图是其中之一。常用的绘制、处理图像的软件有3DMax，C4D，PS，PPT等，通常需要两种或多种绘图软件的组合使用。科研制图并不要求去精通各个软件。科研工作者时间紧张，只要通过学习初步掌握这些软件的简单操作，就基本可以满足制图的需要。三维制图软件3DMax或C4D+PS是最常用的制图组合，譬如下图中碳纳米管、硫、多硫化锂和硫化锂模型是用三维软件制作的，碳纳米管上的硫化物晶体模型是VESTA导出的计算模拟结果，海洋、气泡、阳光等是PS制作（PS的笔刷功能）的。相对于专业的3D设计和动画制作来说，科研制图大多都是最基础和简单的操作。

在3D软件中，材质、灯光、场景和渲染是相对来说比较难的操作。我们需求较多的是金属材质和玻璃材质，一般使用Vray材质-渲染器来制作。Vray材质的调节，灯光的调节和场景的布局都十分复杂难以学习。针对这个问题，本教程采用一种非常简单的方法：使用默认材质和渲染器来制作金属材质。最终效果如下图所示：

1.石墨烯的建模

1.1 这里我们用最简单的正六边形-细分-晶格法，首先选择创建类型为样条线，在左上视图区域创建一个边长为36的正六边形。

1.2 Alt+W将视图区域最大化，然后在修改器中选择细分，细分参数选择3.6.

1.3 选中图形，右击，将其转换为可编辑多边形。

1.4 选择可编辑多边形-顶点，Ctrl+A选择所有顶点，然后选择切角，切角值选择1.48，打对勾确定，就得到了石墨烯蜂窝网络。

1.5 选中所有边界，Delete删除掉所有边界

1.6 再选择顶点用矩形选框将一些顶点删除掉，留下一个长方形的网格。

1.7 Alt+W回到初始视图，选中图形，选择晶格修改器，参数如下图。然后将右下视图最大化，可以得到石墨烯。

2. 使用默认材质和渲染器来制作金属材质

2.1 打开材质编辑器。

2.2 在明暗器基本参数中选择（M）金属。

2.3 高光级别120，光泽度60，参数可微调。 

2.4 然后在贴图中勾选反射贴图，在前方方框单击。

2.5 点击贴图类型None，选择位图。

2.6 先下载一个贴图，个人感觉室内植物贴图的效果会比较好。然后点击None，选择下载好的贴图文件，点击打开。我们没有更改材质颜色，这里的贴图就是物体要反射的图像，抛光的不锈钢表面会像镜子一样反射贴图。

2.7 这时材质如下图所示。

2.8 选中石墨烯模型，将材质指定给选中对象。

2.9 点击渲染设置，下拉至指定渲染器选项，选择默认线扫描渲染器。

2.10 在输出大小选项选择一个较大的输出分辨率。

2.11 点击渲染，效果如下图，可以看到放大的细节。

2.12 创建一个平面，移动到石墨烯正下方，渲染效果如下图所示。

2.13 改变平面颜色，晶格参数可以得到不同的效果。

2.14 木桌面背底的制作：选择一个新材质，勾选漫反射贴图。

2.15 选择木条纹贴图，渲染得到下图效果。

2.16 如果对PS有一定掌握的话，可以在3DMax中添加噪波修改器，通过笔刷，羽化或是蒙版做出下图效果。

2.17 或是在3DMax中添加弯曲修改器，制作出如下效果。

结语：

相对于复杂不太易学的VRay材质-渲染器，利用自带的默认材质和渲染器即可实现金属材质的制作和渲染，简单易操作。采用不同的贴图，不同的环境颜色会得到不同效果。其实3DMax的使用要达到科研需要的话，简阶的操作能融会贯通即可。这里还要安利一下C4D，C4D更为简单易学，有大容量的模型库、材质库和场景库，绘图更加简单，以后也会有相关教程详细讲解。

本文由Silence供稿。

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