【引言】

越来越难了，要又心理准备啊。

这篇研究一下XPRESSO和材质方面的应用。通过四个案例学习几个重要的“节点”。

【研究】

第一案例 制作材质动画。

在《XPRESSO入门-5》中，举例子制作过下图，皮带绕轮子转动的动画。方法是利用XPRESSO控制皮带模型上材质的U和V方向的数值，制作出该材质纹理移动的动画。实际上，利用这种办法可以制作出很多类似的动画，比如管线中的水流动画等。

再比如：

1、理发馆门口的招牌灯的制作。

2、你可以用XPRESSO控制里边“圆柱”，制作旋转动画。但也可以用XPRESSO直接控制“圆柱”的纹理，制作出旋转动画。就看哪个更方便控制，就用哪一个。

第二案例 制作一个能够改变的材质动画。

场景如果有一个模型，我们想把它的材质改变（当然，你必须先制作出不同的材质），使用XPRESSO，会更加方便。

1、在场景中建立一个立方体。

2、建立如下材质（漫反射、玻璃、钢等，随你）

3、添加一个空白物体，建立XP标签。把任意一个材质球赋给立方体。

4、点击空白物体，添加“用户数据”，建立如下数据。

5、打开XPRESSO编辑器，添加-XPRESSO节点--常规--链接列表。在属性栏，把7个材质拖进来。

6、“链接列表”节点

输入端口：

索引[-2147483648..2147483647] 此端口使您可以从列表中访问一个特定的对象。例如，传递的值为 0 到此端口，以访问的列表中第一个对象；输入值为 1 ，来访问列表中第二个对象等等。

如果索引值大于列表中的对象数目，该指数再次循环返回到列表的开头。比如，在列表中有两个对象和索引值为 2，该节点将输出的第一个对象 （从0开始，0为第一个）。

输出端口：

链接：输出链接列表中选定的索引号对应的对象。

数量 ：[-2147483648..2147483647]   输出链接列表中的对象的总数。

7、把模型右侧的纹理拖入进来，把空白物体拖入进来，建立如下连接。空白数据节点--用户自己定义--数据，链接“链接列表”的索引节点。链接输出端连接纹理的“材质”输入端口。

8、调整数据输入（0-6），渲染看看：（因为列表里共有7个材质，所以编号从0-6）

9、由于自定义数据，动画的属性是勾选的，所以我们可以K帧制作材质变化的动画。

10、在0帧点，数量为0，在90帧，数量为6，进行K帧。按SHIFT+F3，调出时间线，调整动画的曲线为直线，这样保证材质变化是均匀的。渲染动画就如题图所示。

11、如何让材质随机变化呢？

那么就必须采用“随机”节点，让它随机产生0-6的随机数值出来。打开XPRESSO编辑器，添加一个随机节点。

该节点能够产生随机数。

属性面板：

有两种模式可用于生成这些数字： 自由和时间。在属性管理器中选择所需的模式。

该节点可以输出随机值的下列数据类型： 布尔、 整数、 法线、 实数或矢量。指定通过该节点的输出端口所需的数据类型。

自由模式：在此模式下，将生成随机数，每次计算节点时将产生新的随机值。这将导致每个动画看起来不同。

时间模式：在此模式下，相同的随机数，将生成每帧动画，即，如果动画是停了下来，然后重播它将会前一动画一样，因为，例如，帧 34 始终将输出相同的值。

仅有正的：这个你懂得。

输入端口：只有一个“随机种子”，改变它的值，会产生不同的随机值。（比如种子为“123”，那么你可能在一个流程产生的随机数值不同虽然不同，但是，如果再执行一遍，它产生还是这些随机数值。为了产生变化，每次循环，输入不同的随机种子，那么它产生的随机数值是完全不同的，保证了随机性，这就是它的用处。）

输出端口：

实数：-1.0  ~1.0 可以添加多个输出端口。

整数：-2147483648..2147483647。

布尔：0或1。

法线：用XYZ表示。

矢量：用XYZ表示。

12、如何让它随机产生0-6的随机数值出来？

首先保证随机数节点 RAND()产生的数值范围是： 1>RAND()>0；利用绝对节点，来处理这个问题。

其次：生成一定范围的随机数方法是这样的，假设给定数字范围最小是A，最大是B，公式是：

=A+RAND()*(B-A)。举例来说，要生成大于60小于100的随机数字，因为(100-60)*RAND()返回结果是0到40之间，加上范围的下限60就返回了60到100之间的数字。

添加绝对节点把随机从 -1~1，转换为0~1；数学节点采用乘法，“输入2端口”的数值为6 （6-0），再加上0就不用编写了。最后用通用节点，数据类型为“整数”，保证随机值：0-6。

13、建立连接如下：点击播放，发现材质更换跟“疯”了一样。如何控制变化的节奏看？必须建立一个“时钟”或开关控制随机数产生的频率。这个问题参考上一篇，自己研究一下。

第三案例  另一种改变纹理方法

上面的方法虽然能改变一个模型上的纹理，它的优点是随机性好，但可控性差。下面再举一个案例用另一种方法改变纹理，这个方法比上一个方法的可控性好。

1、在场景中建立如下材质和一个模型”球“。

2、建立反射环境-天空；再建立空白物体，添加XPRESSO标签。

3、点击空白--用户数据

首先“添加群组”--建立“控制组”；在“控制组”下面点击添加数据---建立“材质列表”。 数据类型--整数；用户界面---循环。勾选动画（可以K帧）。

其次，添加数据格式为：数字;列表名称（注意，那个分号为半角分号）。

4、在空白的属性窗口出现--控制--材质列表。

5、把空白物体拖入XP编辑面板；把模型”球“右边的材质标签拖入--纹理；把四种材质从材质编辑窗口拖入，分别选择各自的输出和输入端口，如下。如何一一对应进行连接呢？

6、添加--逻辑--条件节点。把”条件节点“数据类型改为”材质“，这个是关键！建立如下连接。

7、条件节点用法：有点象编程的SWITCH CASE 语句。

”条件节点“就像一个交换开关，具有两个或更多的输入端口。（可以向该节点添加任意数量的”输入端口“）

”开关端口“值确定哪个”输入端口“的值从“输出端口”输出出去。例如，如果开关设置为 0，该节点输出第一 （即最顶部） 输入端口值。如果开关设置为 1，该节点输出第二个输入端口值等。选择”条件节点“的数据类型在属性管理器中改变。

了解该节点以后，还需要解释上面的逻辑吗？

比如材质列表选择塑料材质，塑料材质对应的数值为1，输入到”条件节点“的开关端口，”条件节点“就把对应的“输入2端口”的值通过“输出端口”输出给“纹理节点”材质。输入2端口的值是什么？是塑料材质对象，也就是把塑料材质赋给了”球体模型了。

8、渲染测试：

9、制作材质改变动画，直接点击材质列表进行改变材质，K帧即可。（略）

所以说，这种方式可控性比较好。

第四案例  制作随机纹理

1、制作一个立方体，然后克隆为如下。

2、制作一个凹凸材质，赋予克隆。渲染之后发现，每个立方材质都是一样的。这种感觉太死板。

能否改变一下，使每个立方体的贴图UV有点偏移，从而产生一些变化。

3、在克隆上按C，转化为多个立方体，使每个物体都有该材质。一个一个手工改变UV偏移值吗？当然不能，我们利用XPRESSO帮助我们改变它们。

4、建立一个空白物体，添加XPRESSO标签。把任意立方体的右侧材质标签拖进来。为纹理的偏移U和偏移V添加一个随机标签。

5、因为“随机节点”输出端口如果为实数，那么数的范围为-1~1之间的随机数，对于立方体来说偏移太小了（模型为200CM）,所以，添加一个数学节点用乘法，“输入2端口”为100。再利用一个随机节点连接纹理的“连续输入端”，这个输入端是布尔值，不是1就是0，如果随机节点产生为0，则纹理不连续，否则，只要“随机节点”产生的数据不是零，纹理就当为“真”，产生连续。

6、不好理解是吧，复制一个结果，数据类型改为布尔看看。只要“随机“节点实数输出的不是0，连续就当为”真“。

7、现在有一个立方体的纹理发生偏移了。如何让这些立方体的纹理都发生偏移呢？用上边的“链接列表”节点吗？

太没意思了，学习几个新的节点，在几个节点配合下，逐步选出每个材质。

先给出逻辑关系图吧，这里有三个新节点：层级，对象索引，标签，连接如下：

8、点击播放，或点击场景，你会发现纹理发生了不同的偏移，形成”随机“纹理，目的达到了。

关于这三个新节点的详细说明和使用原理，请见下一篇，这篇内容太多了。我猜你的头都“痛”了吧？

下图是“层级节点”的属性设置：

纹理随机了很多。

【感悟】

        通过以上XPRESSO学习，问你一个问题，XPRESSO标签是什么？

        我感觉：它是一个“万能”，又是一个“自定义”标签，什么都没有，什么都可能，什么都能做，非常自由自在，随你如何编辑，它的功能就会改变，正如老子的话“玄而又玄，变化出焉”，这不像如“平滑”标签那样功能那样固定和有限。所以，从事动画的CG人，一定要好好学习它啊！

         天下一理。我最近学习中医，我的感悟是：中医配伍中药的理论基本都来自《神农本草经》。本草经用简明的语言只记录不同的药物药性（四气：温热寒凉，五味酸苦甘咸辛）和归经，并没有说明什么东西治疗什么病；而李时珍的《本草纲目》，却详细的把什么药物治疗什么病都列出来了，限制了药物的灵活使用，中医很少用。（李时珍的最大贡献不仅是《本草纲目》一书，而是《濒湖脉学》）人之所以得病，是人的的阴阳平衡被破坏了（外部和内部的影响），中医治病就是通过药物（这只是其中一种办法之一）的药性和归经，通过人体来调整自身的阴阳平衡，使之“升降出入”正常。

         跑题了，我的意思是说XPRESSO标签虽然没有直接什么功能，但是，那里边能添加各种不同的节点，经过不同的逻辑组合，就会使XPRESSO标签具有不同的功能，就像中医配伍中药一样，能解决很多不同的问题。