2.5 环境与效果
3ds max 2018中的环境概念比较广泛，用于制造各种背景，包括雾效和质量光等。本节主要介绍环境效果的应用与设置，通过这些设置，可使场景的环境效果更加真实，设计更加完善。
2.5.1 设置环境效果
环境效果在动画制作的过程中有着不可轻视的作用，它与建模、灯光和材质等同等重要，良好的环境设置可以使作品更加富有真实感和艺术性。
在3ds max 2018中专门有一个“环境和效果”面板，用来制造各种环境效果，如雾效、体积光和火焰效果等，不过都需要和其他功能配合才能发挥作用，如背景要和材质编辑器来共同编辑，雾效和摄影机的范围有关，质量光和灯光的属性相连，火焰必须借助大气装置才能产生。
在3ds max 2018的“环境和效果”面板编辑器中，可以设置各种丰富多彩的大气环境效果。执行菜单中的“渲染|环境”命令，会弹出“环境和效果”对话框，如图2-165所示。
图2-165“环境和效果”对话框
在“环境和效果”对话框中的“环境”选项卡，“背景”选项组用于设置场景的背景颜色或背景贴图；“全局照明”选项组用于设置场景的球形照明效果；“大气”卷展栏是这个对话框的核心部分，能够提供“雾”“体积雾”“体积光”和“火效果”4种环境工具，用来产生雾、烟云、燃烧及光晕等多种自然环境效果。
下面介绍一下背景的设置方法。
在“环境和效果”对话框中可以为场景指定背景，背景可以是单一颜色或是一张材质贴图。
在系统默认的情况下，背景的渲染颜色是黑色，如图2-166所示。
下面来试着添加背景颜色，打开“环境和效果”对话框，单击“背景”选项组的“颜色”块，在弹出的颜色选择对话框中选择一种背景颜色。然后再次对场景进行渲染，可以看到背景颜色被换成了刚才选择的颜色，如图2-167所示。
图2-166 背景为黑色
图2-167 背景为自定义颜色
另外，还可以给背景指定背景贴图。单击“背景”选项组中的
按钮，在弹出的“材质/贴图浏览器”对话框中选择“位图”选项，单击“确定”按钮，此时会弹出“选择位图图像文件”对话框，如图2-168所示。
按照路径从中找到一张贴图文件后，单击“打开”按钮，可以看到
按钮上已经有了这张贴图的文件名。然后再次对场景进行渲染，可以看到添加了背景贴图后的渲染效果，如图2-169所示。
图2-168 选择作为背景的贴图
图2-169 指定背景贴图后的渲染效果
2.5.2 雾
在大气特效中，雾是制造氛围的一种方法，系统中提供的雾功能可以用来制作出弥漫于空中的浓淡不一的雾气，也可以制作出天空中飘浮的云彩。如图2-170所示为使用3ds max制作出的雾效果。
图2-170 雾效果
1．雾参数的设置
执行菜单中的“渲染|环境”命令，会弹出“环境和效果”对话框，在该对话框中单击“大气”卷展栏右侧的
按钮，接着在弹出的“添加大气效果”对话框中选择“雾”，如图2-171所示，单击“确定”按钮。此时，“雾”就出现在“大气”卷展栏的“效果”列表框内，如图2-172所示。
“雾参数”卷展栏出现在“大气”卷展栏的下方，如图2-173所示。
图2-171 选择“雾”
图2-172 将“雾”添加到“效果”列表框中
图2-173 “雾参数”卷展栏
使用雾效果时不用大气效果，但是设置标准雾时需要用摄影机镜头，雾的层次深度由摄影机的视觉范围控制，摄影机的“近端%”和“远端%”用来设置这些参数。标准雾设置完成后，在摄影机视图中按照场景景深进行渲染。以下是“雾参数”卷展栏中各选项组的参数含义。
“雾”选项组。用于设置雾效果的通用参数。
颜色：用于设置雾的颜色，可以创建各种颜色的雾。系统默认的颜色为白色。
环境颜色贴图：用于给雾设置一个彩色贴图，创建彩色雾效。
环境不透明度贴图：用于给雾设置不透明贴图，设置雾的密度。
类型：分为“标准”和“分层”两种。
①“标准”选项组。用于设置标准雾的参数。“指数”参数用于按照距离指数级别提高雾效的浓度，如果禁用此项，则浓度和距离成线性关系。“近端%”和“远端%”用于设置雾密度的范围。
②“分层”选项组。用于设置分层雾和标准雾。
顶/底：用于设置雾的上界限和下界限。
密度：用于设置雾的整体密度。
衰减：用于设置雾密度为0的位置。如果设置了雾效果以指数形式递减，这样就不会使“顶”和“底”的雾效果为0。
地平线噪波：在雾的水平方向加入噪波。由“大小”“角度”和“相位”3个参数控制。
图2-174和图2-175为有无雾效果的对比情况，图2-174为没有添加雾效果的正常渲染，图2-175为添加了雾效果的渲染。
图2-174 没有添加雾的正常渲染效果
图2-175 添加了雾效果的渲染
2．层雾效果
层雾效果如图2-176所示。它与标准雾不同，标准雾作用于整个场景，而层雾只作用于空间中的一层。层雾没有深度与宽度的限制，对于雾的高度可以自由指定。
制作层雾效果的具体操作方法如下。
打开网盘中的“exmple\第1章3ds max 2018基础知识\layered.max”文件，然后执行菜单中的“渲染|环境”命令，在“效果”列表框中可以看到两个“雾”选项，如图2-177所示。
位于上面的“雾”选项用于调整图2-176所示的底部雾效，下面的“雾”选项用于调整图2-176所示的顶部雾效。选中任何一个都会出现它的参数面板，可以根据前面所讲的参数含义来调整，接着单击
（渲染产品）按钮来观察层雾效果的变化。
图2-176 层雾效果
图2-177 “效果”列表框
2.5.3 体积雾
体积雾可以使场景产生出密度不同的雾，制作各种云、雾、烟的效果，并且可以控制云雾的颜色和浓淡等，通过体积雾可以创造出云烟流动的画面效果。如图2-178所示为使用3ds max制作的体积雾效果。
图2-178 体积雾效果
1．“效果”参数的设置
打开“环境和效果”对话框，在“大气”卷展栏中单击
按钮，在弹出的对话框中选择“体积雾”选项，单击“确定”按钮，这样，“体积雾”就出现在“效果”列表框中，如图2-179所示。
选中“效果”列表框中的“体积雾”选项，打开“体积雾参数”卷展栏，如图2-180所示。
图2-179 添加“体积雾”
图2-180 “体积雾参数”卷展栏
“体积雾”的参数含义解释如下。
1）“体积”选项组。用于控制体积雾的基本通用参数。
颜色：用于设置体积雾的颜色，默认为白色，单击颜色框弹出自定义颜色面板，可以任意选择颜色。
密度：用于控制体积雾的密度，取值范围为0～20（超过该范围可能会看不到场景）。其数值越高，体积雾的密度越大，透明度也就越低。如图2-181所示为不同“密度”数值的效果比较。
图2-181 不同“密度”的体积雾效果比较
a）“密度”为3 b）“密度”为10
步长大小：用于控制体积雾粒子的大小程度，其数值越小，粒子越小。
最大步数：用于设定计算体积雾取样的次数，以减少计算时间。
指数：选中此复选框，将按照指数计算浓度随距离增大的增加值，否则以线性计算。
雾化背景：用于给背景贴图添加标准雾的效果。
2）“噪波”选项组。用于给体积雾添加噪波参数。如图2-182所示为原始场景和添加到雾中的噪波效果的比较。
图2-182 原始场景和添加到雾中的噪波效果的比较
a）原始场景 b）添加到雾中的噪波效果
类型：提供了添加给体积雾的3种噪波，选中“反转”复选框后，将体积雾中的噪波效果区域颠倒过来。
噪波阈值：在这个选项下的“高”和“低”两个值可以限制噪波的影响，大小可以在0～1中选择。“均匀性”参数值用于调节雾的分散程度。
级别：用于控制体积雾的精细度，其值越大，雾就越精细，运算也就越慢。
大小：用于控制体积雾的雾块大小程度，其值越大，雾块越大。如图2-183所示为不同噪波“大小”数值的效果比较。
图2-183 不同噪波“大小”数值的效果比较
a）“大小”为5 b）“大小”为1
相位：用于控制风的速度，如果设置了风力强度的数值，雾将按指定风向进行运动，如果没有设置，雾将在原位置翻转。
风力强度：用于控制雾沿风向移动的速度。
风力来源：用于设置风吹来的方向，控制体积雾的移动方向，共有6个正方向可选，分别是“前”“后”“左”“右”“顶”和“底”。
2．体积雾效果
体积雾效果如图2-184所示，除了添加体积雾以外，还可以用灯光和摄影机来增强画面的整体效果。
图2-184 体积雾效果
制作体积雾效果的具体操作方法如下。
首先打开网盘中的“example\第1章3ds max 2018基础知识\Volume Fog.max”文件，然后执行菜单中的“渲染|环境”命令，在“效果”列表框中选中“体积雾”，则会出现它的参数面板。调整参数后，单击
（渲染产品）按钮来观察体积雾效果的变化。
2.5.4 体积光
体积光是一种比较特殊的光线，它的作用类似于灯光和雾的结合效果，用它可以制作出各种光束、光斑、光芒等效果，而其他的灯光只能起照亮的作用。如图2-185所示为体积光效果。
图2-185 体积光效果
与雾效果一样，体积光也可以在场景中加入雾效果。这种雾可以是均匀的，也可以是带有噪波的不规则雾。雾效果和体积光可以一起使用，也可以相互补充，相互叠加。但是体积光有其自身的特点：它不能像标准雾那样充满整个场景，又不能像层雾那样将整个场景分层或限制到某个体积中。而且当场景中没有指定的光源时，体积光不会被激活。所以要想使用体积光，首先必须创建一个灯光对象。
1．体积光参数的设置
打开“环境和效果”对话框，在“大气”卷展栏中单击
按钮，在弹出的对话框中选择“体积光”选项，单击“确定”按钮，这样，“体积光”就出现在“效果”列表框内。单击“效果”列表框中的“体积光”选项，会打开“体积光参数”卷展栏，如图2-186所示。
图2-186“体积光参数”卷展栏
1）“体积”选项组。通过这个选项组的参数调整体积光的颜色和浓度等。
雾颜色：控制形成体积光的雾的颜色，系统默认为白色。在颜色框上单击可以在弹出的自定义颜色面板中自定义颜色。
衰减颜色：控制灯光衰减区内雾的颜色，当选择“使用衰减颜色”复选框时有效。系统默认为蓝色，同样可以自定义颜色。当它与“雾颜色”联合使用时，体积光的颜色由它们共同决定。
密度：用于控制体积光的密度，也就是体积光的不透明度。数值越大，体积光越不透明，光线也就越亮。
指数：当它被选中时，光线密度的增加量以指数方式计算，否则以线性方式计算。
“最大亮度%”和“最小亮度%”：用于控制体积光的消散。“最大亮度%”控制最大的光辉，“最小亮度%”控制最小的光辉。如果“最小亮度%”的数值大于0，那么整个场景将产生光辉。“最大亮度%”的最大值为100，是密度参数允许的最大亮度。
衰减倍增：衰减倍增用于控制衰减颜色的影响程度。
过滤阴影：过滤阴影下有4个选项，“低”“中”和“高”3个选项通过采样速度来获得更优秀的体积光效果，一般选择“使用灯光采样范围”选项即可。
2）“衰减”选项组。用于根据灯光的衰减区域设置体积光的衰减程度。
开始%：设置体积光效果开始衰减的位置，如果需要制作光滑衰减的光晕，可以将它的数值定为0。
结束%：设置体积光效果结束衰减的位置。将它的数值设置小于100，光晕效果开始减小，但亮度增大，得到更亮的发光效果。
3）“噪波”选项组。用于给体积光内部设置噪波效果。由于参数设置与体积雾相似，可以参考前面体积雾的噪波介绍，在此不再赘述。如图2-187所示为不同“噪波”数值的效果比较。
图2-187 不同“噪波”值的效果比较
a）“噪波”为0 b）“噪波”为3
2．体积光的光柱效果
给聚光灯添加体积光制作的光柱效果如图2-188所示。
图2-188 体积光的光柱效果
制作这个效果的具体操作方法如下。
首先打开网盘中的“example\第1章3ds max 2018基础知识\Volume Light.max”文件，然后执行菜单中的“渲染|环境”命令，在“效果”列表框中选中“体积光”，则会出现它的参数面板。接着可以调整参数，然后单击
（渲染产品）按钮，观察体积光效果发生的变化。
2.5.5 火效果
火效果是非常出色的环境效果工具，利用它可以很方便地制作出火焰、燃烧、爆炸等动画场景。如图2-189所示为使用3ds max制作的火焰效果。
图2-189 火焰效果
1．大气装置
需要注意的是，要使用火焰效果，必须要结合环境辅助对象的大气装置才能使用。大气装置主要用于对大气环境的设置，决定大气的方向、位置、体积、形态等，自身没有实际意义，不能进行渲染。它们分为长方体、球体和圆柱体3种类型，以线框的方式在场景中显示。在
（创建）命令面板上单击
（辅助对象）按钮，然后在下拉列表框中选择
选项，打开“大气装置”面板，如图2-190所示。它包含“长方体Gizmo”“球体Gizmo”和“圆柱体Gizmo”3个按钮，利用它们创建的辅助对象如图2-191所示。
制作好大气装置后，返回到环境编辑器中，打开“火效果”的参数面板，单击
按钮，在视图中单击制作的大气装置，这样就可以将火效果指定给它，渲染后即可看到如图2-192所示的火焰效果。
图2-190“大气装置”面板
图2-191 创建辅助对象
图2-192 火效果
2．火效果参数的设置
为了给场景添加火效果，可以打开“环境和效果”对话框，在“大气”卷展栏中单击
按钮，在弹出的对话框中选择“火效果”，如图2-193所示，单击“确定”按钮。此时“火效果”就出现在“大气”卷展栏的“效果”列表框内，如图2-194所示。
“火效果参数”卷展栏在“环境和效果”对话框的下方，如图2-195所示。
图2-193 选择“火效果”
图2-194 添加火效果
图2-195“火效果参数”卷展栏
下面介绍“火效果参数”卷展栏中各选项组的参数含义。
1）“Gizmo”选项组。该选项组用于选择大气装置线框。单击
按钮，可以选择某个场景中的大气线框，已经选中的线框出现在右侧的下拉列表框中，可以同时选中多个线框。选中某个线框，单击
按钮可以将其从列表中删除。
2）“颜色”选项组。主要用于设置火焰的颜色，分为“内部颜色”“外部颜色”和“烟雾颜色”。在设置燃烧效果时，“内部颜色”默认为黄色，“外部颜色”默认为红色，“烟雾颜色”默认为黑色，单击这3个颜色框可以在弹出的自定义颜色面板中自定义新颜色。内焰和外焰的颜色共同决定了火焰的颜色，如果将它们定为白色，可以表现雾的效果。烟雾颜色只有在设置爆炸效果时才起作用。
3）“图形”选项组。主要用于控制火焰的形状、拉伸和填充情况。
火焰类型：火焰类型分为“火舌”和“火球”两种。“火舌”为火苗的形状，一般用于表现篝火、火把、烛火及喷射火焰等火焰纹理。“火球”的形状为蓬松的圆球，一般用于表现爆炸、恒星等效果。
拉伸：用于设置火焰的伸展值，可以将火焰拉长。
规则性：控制火焰在大气线框中的饱满程度，数值越大则火焰越大。当数值为1时，整个线框范围都将被火焰填充。
4）“特性”选项组。用于设置燃烧效果的各项属性。
火焰大小：用于设置每一根火苗的大小，值越大，火苗越粗壮。
密度：用于设置火焰的透明度和光亮度。值越大，火焰的不透明度越大。
火焰细节：控制每一根火苗内焰和外焰之间的过渡程度，值越大，火苗越清晰，渲染速度也就越慢。
采样：用于计算采样的频率，值越大，结果越精确，渲染也就越慢，当火焰细节较低或火焰尺寸较小时可以适当增大。
5）“动态”选项组。主要设置动态的火焰效果。
相位：用于控制火焰变化的速度，通过它进行动画设置可以产生动态的火焰效果。它根据“爆炸”选项的开关而作用不同，当选中“爆炸”选项组中的“爆炸”复选框时，相位值控制火焰燃烧和爆炸的时间，它的数值为0～300，可以表现一个完整的爆炸动画效果，但当数值大于300时，燃烧爆炸效果将失去作用。而当取消选中“爆炸”复选框时，相位值控制火焰的燃烧速度，值越大，燃烧越猛烈。
漂移：用于控制燃烧的火焰沿自身Z轴升腾的快慢。
6）“爆炸”选项组。用于设置动态的爆炸效果。打开该项，会根据“相位”值的变化自动产生爆炸动画。选中“烟雾”复选框，当相位值由100变化到200时，火焰的颜色会变为烟的颜色，直至相位的值达到300时，烟雾才会消失。
3．火焰燃烧效果
如图2-196所示的是火焰燃烧效果。
图2-196 火焰燃烧效果
它的大气装置是球形线框，打开网盘中的“example\第1章3ds max 2018基础知识\fireball.max”文件，然后执行菜单中的“渲染|环境”命令。在“效果”列表框中选中“火效果”，则会出现它的参数面板。接着可以调整参数，最后单击
（渲染产品）按钮来观察火焰效果发生的变化。
2.5.6 课后练习
1．填空题
（1）在3ds max 2018中提供了______、______、______和______4种环境工具，用来产生雾、烟云、燃烧及光晕等多种自然环境效果。
（2）制作火焰效果时可以调整火焰的3种颜色，它们分别为______、______和______。
2．选择题
（1）制作火焰效果需要Gizmo物体，下面哪些属于3ds max 2018提供的Gizmo物体？（ ）
A.长方体Gizmo
B.圆柱体Gizmo
C.球体Gizmo
D.三角锥Gizmo
（2）制作体积雾效果时，通过调整哪个参数可以控制雾的浓度？（ ）
A.密度
B.步长大小
C.最大步数
D.指数
3．问答题
（1）简述如何更改背景的颜色和赋予背景贴图。
（2）简述如何制作物体爆炸时的火焰效果。