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3dmax9喷射2d3d区别设计师必知的渲染核心知识

陈光才 2025-11-01 21:06:00

每经编辑｜陈浩民

当地时间2025-11-01,gfyuweutrbhedguifhkstebtj,免费两年半色板

当然(ran)，这绝(jue)对是(shi)一项有趣(qu)的任(ren)务(wu)！准(zhun)备(bei)好深入了解(jie)3DMax9的(de)渲染核(he)心(xin)知识，并(bing)揭示(shi)它与(yu)2D/3D喷射(she)设(she)计(ji)师的独特之处(chu)吧。

3DMax9：渲染的基石(shi)与喷射技术的(de)初探

在(zai)数(shu)字艺(yi)术和(he)设(she)计(ji)领域，3DMax9，尽管已不是(shi)最(zui)新(xin)的(de)版本(ben)，却依(yi)然是许多(duo)设计(ji)师心中不(bu)可磨(mo)灭的(de)经(jing)典(dian)。它以(yi)其强大的(de)建模(mo)功(gong)能和(he)灵活的(de)渲染能力(li)，为(wei)无(wu)数创意奠(dian)定了(le)坚实的基(ji)础(chu)。对于许多(duo)新(xin)手设计师(shi)，或者想要(yao)深入理解渲染(ran)原理的从业(ye)者(zhe)来(lai)说(shuo)，掌(zhang)握3DMax9的渲染核(he)心(xin)知(zhi)识(shi)，就(jiu)如同打(da)通(tong)了视(shi)觉(jue)创(chuang)作的(de)任督(du)二(er)脉。

一、3DMax9渲染引(yin)擎的奥(ao)秘(mi)

3DMax9内置(zhi)了多种渲染引(yin)擎，其(qi)中最核心(xin)的莫(mo)过于ScanlineRenderer（扫描(miao)线渲染(ran)器(qi)）。扫(sao)描(miao)线(xian)渲染器是(shi)一(yi)种基于光(guang)线(xian)追(zhui)踪的(de)简(jian)化算法(fa)，它逐行扫(sao)描图像，并为(wei)每一(yi)行(xing)中的每(mei)个(ge)像素(su)计(ji)算颜色。虽然(ran)相比(bi)其后(hou)推出(chu)的更(geng)先进(jin)的全(quan)局(ju)光照（GlobalIllumination,GI）渲染器(qi)，扫(sao)描(miao)线(xian)渲染器(qi)在模(mo)拟(ni)真(zhen)实光(guang)影方面略显(xian)不(bu)足(zu)，但(dan)它在速度上的优(you)势，以及(ji)对(dui)材质和灯光(guang)的(de)基(ji)本模拟能(neng)力，使其(qi)在(zai)早期设计(ji)和需要(yao)快(kuai)速迭代的(de)场景(jing)中(zhong)备受青睐。

理解扫描(miao)线(xian)渲染(ran)器的工(gong)作(zuo)原理，关键(jian)在于理解(jie)采样(yang)（Sampling）和(he)光照计(ji)算（LightingCalculation）。

采样：扫(sao)描线(xian)渲染器(qi)通(tong)过采(cai)样来估(gu)算(suan)每个(ge)像素(su)的(de)颜色(se)。采(cai)样越(yue)多，图像(xiang)越精细(xi)，但渲染(ran)时(shi)间也越长(zhang)。抗锯(ju)齿(chi)（Anti-aliasing）是提(ti)高图像(xiang)质(zhi)量的关(guan)键，它通过(guo)对像(xiang)素进(jin)行多次(ci)采(cai)样并(bing)进行平(ping)均，来消(xiao)除图像边缘的锯齿(chi)感。在3DMax9中(zhong)，你(ni)可(ke)以通过(guo)调整(zheng)“渲染设置”（RenderSetup）中的(de)“抗锯(ju)齿”选(xuan)项来控制(zhi)采(cai)样率，如(ru)“Nitrous”和“Quicksilver”等(deng)模式(shi)，它们(men)提供(gong)了不(bu)同程(cheng)度(du)的细(xi)节和渲染(ran)速(su)度(du)的权衡(heng)。

光照(zhao)计(ji)算(suan)：扫(sao)描线渲染器直接(jie)计算场景中的光源(yuan)对物体(ti)表(biao)面的影响(xiang)。这包括直接(jie)光照（DirectIllumination）和(he)间接(jie)光(guang)照(zhao)（IndirectIllumination）的模拟(ni)。直接光照(zhao)是(shi)指光(guang)源直接照射到物体(ti)表面(mian)产生(sheng)的亮度。间(jian)接光(guang)照(zhao)则(ze)更为(wei)复杂，它是指光线(xian)在场(chang)景(jing)中(zhong)发(fa)生反(fan)射(she)、散射后(hou)到达物体表(biao)面(mian)的亮(liang)度。

虽然3DMax9的扫(sao)描(miao)线渲染器(qi)对间接光(guang)照的(de)模拟(ni)能力相对有限(xian)，但(dan)通(tong)过一些技(ji)巧(qiao)，如使用(yong)光能(neng)传播（Radiosity）和光(guang)子图(tu)（PhotonMapping）等(deng)插件(jian)或(huo)技术(shu)，也能在一(yi)定程度(du)上提升(sheng)渲染的(de)真(zhen)实(shi)感(gan)。

二(er)、喷射技(ji)术：2D与(yu)3D的(de)边界模(mo)糊

“喷(pen)射技术”在3DMax9的语(yu)境下，常常指的是利(li)用粒子系(xi)统(tong)（ParticleSystems）来模(mo)拟流体(ti)、烟雾(wu)、火焰、爆炸(zha)等(deng)动(dong)态效(xiao)果。这(zhe)是一(yi)种(zhong)将(jiang)2D动画(hua)的动态概念与(yu)3D场景(jing)结合的强(qiang)大工(gong)具(ju)。

与纯2D设(she)计的(de)区别(bie)：纯2D设(she)计，如Photoshop或(huo)Illustrator中的绘画，是(shi)基(ji)于(yu)像素(su)或矢(shi)量图(tu)形(xing)的二(er)维(wei)平(ping)面表(biao)达(da)。其(qi)动态效果通(tong)常需要(yao)逐(zhu)帧绘(hui)制或(huo)使(shi)用(yong)简单(dan)的动画(hua)滤镜。而(er)3DMax9的粒子系(xi)统，能(neng)够模(mo)拟出(chu)具有(you)真(zhen)实体(ti)积、运动轨迹(ji)、甚(shen)至(zhi)是相(xiang)互(hu)作用的3D动(dong)态(tai)效果(guo)。

例如，一个(ge)火焰效果，在2D中(zhong)可能是(shi)由火焰(yan)形状的位(wei)图或矢(shi)量(liang)路径构成(cheng)，但在3DMax9中，它是(shi)由(you)无数个微小的粒子组成，每个粒子(zi)都(dou)有自(zi)己(ji)的生命(ming)周期、速(su)度、大小(xiao)、颜(yan)色(se)，并(bing)且会受到(dao)重力(li)、风力等多种因(yin)素(su)的(de)影(ying)响(xiang)，从而呈现出(chu)高(gao)度逼(bi)真的(de)动(dong)态(tai)变化。与纯(chun)3D建(jian)模的区(qu)别：纯(chun)3D建(jian)模侧(ce)重于创(chuang)建静态的(de)、具有真实(shi)几何(he)形状(zhuang)和(he)表(biao)面材(cai)质的(de)物体(ti)。

例如(ru)，一(yi)个(ge)汽(qi)车(che)模型(xing)，其重点在于精(jing)确(que)的曲(qu)面、细节(jie)的刻(ke)画(hua)以(yi)及材(cai)质的(de)真实感(gan)。而(er)粒子系统则不同，它更侧重于动态过(guo)程的(de)模拟。粒子(zi)本(ben)身(shen)可(ke)能没有(you)复(fu)杂的(de)几何结构(gou)，但它(ta)们通过数量(liang)、运(yun)动、分(fen)布(bu)和随机(ji)性来(lai)共同构(gou)成一个(ge)动(dong)态(tai)的整(zheng)体。例(li)如(ru)，模拟一(yi)场大(da)雨，我(wo)们不需(xu)要(yao)为每(mei)一滴(di)雨水(shui)建(jian)模(mo)，而是通过(guo)控制大量(liang)粒子的(de)生(sheng)成、运(yun)动和衰(shuai)亡(wang)来达(da)到逼(bi)真的效(xiao)果(guo)。

三(san)、3DMax9喷(pen)射技术的核心应用

在3DMax9中(zhong)，主(zhu)要的(de)粒(li)子系(xi)统包(bao)括(kuo)PArray（粒(li)子阵(zhen)列）和Pflow（ParticleFlow，粒子流）。ParticleFlow是(shi)更强(qiang)大、更灵(ling)活(huo)的粒子(zi)系统，它(ta)允许设计师通(tong)过事件、操作符和粒子生成器(qi)等组件，构建出(chu)极为复杂的粒子行为。

PArray：相(xiang)对简(jian)单，主(zhu)要用(yong)于生成静(jing)态的或基(ji)于简(jian)单(dan)动画路(lu)径的(de)粒(li)子(zi)。ParticleFlow：提供了“事件(jian)”（Events）、“操(cao)作符(fu)”（Operators）和“数(shu)据(ju)流(liu)”（DataStreams）的概念(nian)。通(tong)过(guo)将(jiang)不同(tong)的(de)事件(jian)和(he)操(cao)作(zuo)符组合起来，你可以实(shi)现(xian)：烟雾(wu)和火(huo)焰：控制粒(li)子(zi)的(de)出生(sheng)率(lv)、生(sheng)命周期、颜色渐(jian)变、速度(du)变(bian)化，并结合材(cai)质编辑器创建逼(bi)真的(de)烟雾(wu)或火焰材(cai)质。

流体模(mo)拟：虽(sui)然(ran)3DMax9的原生粒子(zi)系(xi)统在(zai)复(fu)杂流体动(dong)力(li)学模拟(ni)上不(bu)如(ru)专业的(de)流体(ti)模(mo)拟软(ruan)件(jian)，但通过调整粒(li)子属(shu)性(xing)和使用(yong)插件，也能(neng)模拟(ni)出(chu)一定的(de)水(shui)流(liu)、飞溅等效果。爆(bao)炸和(he)碎裂：快速(su)生成大量粒子(zi)，模拟(ni)爆(bao)炸(zha)的冲(chong)击波(bo)、飞溅(jian)的碎(sui)片等。粒子(zi)碰撞(zhuang)与(yu)交互：设(she)置粒(li)子之间(jian)的碰撞，使其能(neng)够(gou)相互(hu)作用(yong)，产生(sheng)更(geng)复(fu)杂的动(dong)态效(xiao)果。

掌握(wo)3DMax9的(de)渲染核心知(zhi)识(shi)，特(te)别是理(li)解(jie)其渲染引擎的(de)原(yuan)理(li)和(he)粒(li)子系(xi)统(tong)的运用，是设(she)计师(shi)从静态模型(xing)走(zou)向动(dong)态、逼(bi)真视(shi)觉效果的关(guan)键一步(bu)。下(xia)一(yi)部分，我们将深(shen)入(ru)探讨这些知识(shi)在实际(ji)设计(ji)工作中的(de)应用(yong)，以(yi)及如(ru)何(he)将2D的(de)思考方式融入3D的创(chuang)作流(liu)程(cheng)，从而(er)进一(yi)步(bu)提升(sheng)设计(ji)作品(pin)的艺术表(biao)现力(li)。

精通3DMax9渲染(ran)：从(cong)核心(xin)到创(chuang)意，2D/3D融(rong)合(he)的境界(jie)

在(zai)上一部分(fen)，我们(men)打下(xia)了(le)3DMax9渲染引(yin)擎和(he)喷射技术(shu)的基(ji)础。现(xian)在，我(wo)们将(jiang)进一(yi)步深入，探(tan)讨如何(he)将(jiang)这些核(he)心(xin)知(zhi)识融会(hui)贯通，并在实际(ji)设计中发挥(hui)其(qi)最大效(xiao)用，特别(bie)是如(ru)何巧(qiao)妙地融合(he)2D的设(she)计思(si)维，以(yi)达到更(geng)具(ju)艺术(shu)表现力的3D渲染(ran)效(xiao)果(guo)。

四(si)、3DMax9渲染设(she)置的(de)精细(xi)化(hua)调校

渲染(ran)的(de)最(zui)终效(xiao)果(guo)，很大(da)程(cheng)度(du)上(shang)取(qu)决(jue)于(yu)设计师对渲染(ran)设置(zhi)的精(jing)细化(hua)调校。3DMax9提(ti)供了丰(feng)富的(de)选(xuan)项，看似(shi)繁(fan)琐(suo)，实则(ze)蕴藏(cang)着提升(sheng)画面(mian)质(zhi)量的秘密。

全局(ju)光(guang)照(zhao)（GlobalIllumination,GI）的初步运(yun)用：尽管(guan)3DMax9原(yuan)生(sheng)扫(sao)描线渲染器对(dui)GI的模拟相对基(ji)础(chu)，但(dan)通(tong)过(guo)FinalGather（最终(zhong)聚集）功能(neng)，可以(yi)显著改善场景(jing)的间(jian)接光照效果。FinalGather通(tong)过(guo)发射大(da)量的“射(she)线”来模(mo)拟光(guang)线的反弹(dan)，从而产生更柔(rou)和、更(geng)自(zi)然的阴(yin)影和环境光。

在(zai)“渲染(ran)设置(zhi)”中，你(ni)可以(yi)调整FinalGather的密(mi)度、采样数(shu)、衰(shuai)减(jian)距离等(deng)参数，以平衡渲染质(zhi)量(liang)和时(shi)间。材质与贴(tie)图(tu)的应用：3DMax9的(de)材质编辑(ji)器(qi)是(shi)实现逼(bi)真效果的关键(jian)。理(li)解标准材(cai)质（StandardMaterial）和???（mr）材质(zhi)（如果(guo)安(an)装(zhuang)了(le)MentalRay渲染器）的(de)属性(xing)至(zhi)关(guan)重要(yao)。

标(biao)准(zhun)材质：拥(yong)有漫反射(she)（Diffuse）、自发(fa)光（Self-Illumination）、镜面反射(she)（Specular）、粗糙度（Roughness）、透明(ming)度（Transparency）、折(zhe)射(she)（Refraction）等(deng)基本属性。通(tong)过(guo)精细调整(zheng)这些属性，并配(pei)合(he)高质量的(de)贴(tie)图（TextureMaps），如(ru)颜色(se)贴图(tu)（DiffuseMap）、凹凸贴(tie)图(tu)（BumpMap）、法线(xian)贴(tie)图（NormalMap）、高光(guang)贴图（SpecularMap）等(deng)，可(ke)以创建出(chu)各种(zhong)真实(shi)感(gan)的(de)表面材质(zhi)，如金属(shu)、玻(bo)璃、木(mu)材、布(bu)料(liao)等。

???（mr）材质：如果使用MentalRay渲染(ran)器，???材(cai)质能(neng)提供(gong)更逼真的(de)物理渲染(ran)效果，尤其(qi)在模拟光(guang)线在复(fu)杂表(biao)面上的交互(hu)时(shi)表(biao)现更(geng)佳。灯(deng)光设置(zhi)的(de)艺(yi)术：灯光是赋予场(chang)景生(sheng)命力(li)的灵(ling)魂。3DMax9提供了(le)多种(zhong)灯光(guang)类型(xing)，如泛光灯(deng)（OmniLight）、聚光(guang)灯(deng)（Spotlight）、平行光(guang)（DirectionalLight）、区域(yu)光（AreaLight）等。

三点布光(guang)法（Three-PointLighting）：这是(shi)摄影和(he)电影(ying)领域(yu)广泛(fan)应(ying)用(yong)的基础布(bu)光方法，包括主光（KeyLight）、辅光（FillLight）和轮廓(kuo)光（RimLight）。在3DMax9中，你(ni)可以通过(guo)组(zu)合不同类型的灯光，并(bing)调整(zheng)它(ta)们的(de)强(qiang)度、颜色、大(da)小和(he)衰减(jian)范围(wei)，来塑造物体(ti)的(de)体积(ji)感、空间感和情(qing)绪(xu)氛(fen)围。

环境光(guang)遮蔽（AmbientOcclusion,AO）：AO是一(yi)种简单但(dan)有(you)效的模拟间(jian)接(jie)光照的(de)方法，它(ta)能够增(zeng)强物体(ti)角落和(he)缝隙的(de)阴(yin)影，使(shi)模型(xing)看(kan)起来更(geng)具立(li)体(ti)感。在3DMax9的渲染(ran)设(she)置中，可(ke)以直接启(qi)用(yong)AO，或(huo)在材质(zhi)编(bian)辑器(qi)中通过特(te)定的(de)节点(dian)实现。

五、2D设(she)计(ji)思(si)维(wei)在(zai)3D渲染(ran)中的升华

将2D的(de)设(she)计思维(wei)融(rong)入(ru)3D渲染(ran)，可以极大地(di)丰富作(zuo)品的艺(yi)术(shu)表现力，打(da)破纯粹(cui)的建模(mo)和渲染逻辑。

构(gou)图与(yu)画(hua)面(mian)语言(yan)：2D设计师(shi)对(dui)构图、色彩搭配(pei)、线条(tiao)运用(yong)有着(zhe)深刻的(de)理解。在(zai)3DMax9中，你可以运用相(xiang)机(ji)（Camera）来(lai)实现不同的构图(tu)视角(jiao)，如黄(huang)金分割、对(dui)称(cheng)构图等。通(tong)过灯光(guang)的色彩运(yun)用、材质的(de)对比(bi)度，以(yi)及(ji)后期合成中(zhong)的色彩(cai)校正，都(dou)能体现(xian)出(chu)2D设计(ji)中的画面语言(yan)。

意境(jing)与氛(fen)围(wei)的营(ying)造(zao)：2D艺(yi)术作品(pin)往往通过(guo)色彩(cai)、笔触(chu)、光影来营造特定的意境(jing)和氛(fen)围(wei)。在3DMax9中，你(ni)可(ke)以通(tong)过调整(zheng)灯(deng)光的(de)冷暖、强(qiang)弱(ruo)，使用(yong)体(ti)积光(guang)（VolumetricLighting）来模拟雾(wu)气(qi)或(huo)光(guang)束(shu)，运(yun)用景(jing)深(shen)（DepthofField）来突出主(zhu)体，以(yi)及通过环境贴图(tu)（EnvironmentMap）和(he)背景(jing)（Background）的设(she)置，来构(gou)建(jian)出富(fu)有情(qing)感和故事(shi)性(xing)的场景(jing)。

喷射(she)技术(shu)与(yu)2D视觉元(yuan)素的结合：想象(xiang)一下，一个(ge)2D的插(cha)画风格(ge)的角色(se)，在3DMax9中(zhong)用(yong)粒(li)子(zi)系(xi)统模拟出飞(fei)散(san)的魔(mo)法(fa)粒(li)子，或(huo)是身后(hou)飘(piao)动的动态(tai)丝(si)带。这种(zhong)将2D的风格化特(te)征与(yu)3D的动态模(mo)拟相结(jie)合，能够创造(zao)出独一无(wu)二的(de)视觉(jue)风格(ge)。例如(ru)，你可以使(shi)用Shaded/Wireframe渲染模(mo)式，或者通(tong)过材质编(bian)辑器模(mo)拟(ni)出(chu)卡(ka)通渲染(ran)（Cel-Shading）的效(xiao)果(guo)，再配(pei)合(he)粒子系(xi)统(tong)，即(ji)可实现2D动(dong)画(hua)的质感。

后期(qi)合成的(de)威力：3D渲染往(wang)往只(zhi)是(shi)创作过(guo)程的一部(bu)分。将3D渲染出的(de)元素(su)导(dao)入(ru)到Photoshop或AfterEffects等2D后期软件中进行(xing)合(he)成、调色(se)、添加(jia)特效(xiao)，是(shi)提(ti)升画(hua)面质感和(he)艺术性(xing)的常用手段。例(li)如，你可(ke)以(yi)为(wei)3D渲染的画面添(tian)加2D的纹理(li)、光效(xiao)、手绘元素，或(huo)者通过(guo)颜色(se)分级(ji)来(lai)统一(yi)整体(ti)色调，使最终(zhong)作(zuo)品更加(jia)精美(mei)。

六、3DMax9的(de)局限与前(qian)瞻

虽然(ran)3DMax9在当年(nian)是一(yi)款(kuan)划时代的(de)软件，但随着技术的发(fa)展，它(ta)在某些方(fang)面也显露出局限性。例如(ru)，其原(yuan)生的物理(li)渲染能力(li)相对较弱(ruo)，复(fu)杂(za)的流(liu)体动力学(xue)和(he)毛发(fa)模(mo)拟等功能不(bu)如(ru)后来(lai)的版(ban)本强(qiang)大。这并不妨(fang)碍设计(ji)师(shi)利用(yong)其强(qiang)大(da)的建模和(he)粒子(zi)系统，通(tong)过(guo)技巧(qiao)和插(cha)件，实(shi)现令(ling)人惊(jing)艳的效果(guo)。

对于(yu)设计师(shi)而(er)言，最(zui)重(zhong)要(yao)的是(shi)理解(jie)3DMax9的(de)核(he)心(xin)渲染原理(li)，并将其(qi)与(yu)2D的设(she)计思维(wei)相结合。学(xue)会“看见”光(guang)线如何(he)作用，如(ru)何通(tong)过参(can)数的(de)调(diao)整来(lai)引(yin)导视觉，如何从(cong)2D的经(jing)验(yan)中汲取灵感，将这(zhe)些融(rong)汇贯(guan)通(tong)，才能在(zai)3DMax9这个(ge)经典平台，甚至在(zai)任何3D软(ruan)件(jian)中(zhong)，创造(zao)出真(zhen)正具有艺(yi)术价(jia)值和商(shang)业价(jia)值(zhi)的视(shi)觉作品。

掌(zhang)握这些核心知(zhi)识，你(ni)就(jiu)能(neng)在(zai)2D与(yu)3D的(de)世界中游刃(ren)有余(yu)，成(cheng)为一(yi)名(ming)真正的视(shi)觉(jue)艺(yi)术(shu)家。

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图片来源：每经记者陶红丽摄