科研論文越來越離不開高端大氣的圖示，除了基本的數據圖以外，Top期刊中往往有著十分精美的配圖。精美準確的配圖能給文章增色不少，比如文獻Advanced Materials, 2019, 31（25）： 1901220中共5張大圖，就有5個示意圖，下圖是其中之一。常用的繪制、處理圖像的軟件有3DMax，C4D，PS，PPT等，通常需要兩種或多種繪圖軟件的組合使用。科研制圖并不要求去精通各個軟件。科研工作者時間緊張，只要通過學習初步掌握這些軟件的簡單操作，就基本可以滿足制圖的需要。三維制圖軟件3DMax或C4D+PS是最常用的制圖組合，譬如下圖中碳納米管、硫、多硫化鋰和硫化鋰模型是用三維軟件制作的，碳納米管上的硫化物晶體模型是VESTA導出的計算模擬結果，海洋、氣泡、陽光等是PS制作（PS的筆刷功能）的。相對于專業的3D設計和動畫制作來說，科研制圖大多都是最基礎和簡單的操作。

在3D軟件中，材質、燈光、場景和渲染是相對來說比較難的操作。我們需求較多的是金屬材質和玻璃材質，一般使用Vray材質-渲染器來制作。Vray材質的調節，燈光的調節和場景的布局都十分復雜難以學習。針對這個問題，本教程采用一種非常簡單的方法：使用默認材質和渲染器來制作金屬材質。最終效果如下圖所示：

1.石墨烯的建模

1.1 這里我們用最簡單的正六邊形-細分-晶格法，首先選擇創建類型為樣條線，在左上視圖區域創建一個邊長為36的正六邊形。

1.2 Alt+W將視圖區域最大化，然后在修改器中選擇細分，細分參數選擇3.6.

1.3 選中圖形，右擊，將其轉換為可編輯多邊形。

1.4 選擇可編輯多邊形-頂點，Ctrl+A選擇所有頂點，然后選擇切角，切角值選擇1.48，打對勾確定，就得到了石墨烯蜂窩網絡。

1.5 選中所有邊界，Delete刪除掉所有邊界

1.6 再選擇頂點用矩形選框將一些頂點刪除掉，留下一個長方形的網格。

1.7 Alt+W回到初始視圖，選中圖形，選擇晶格修改器，參數如下圖。然后將右下視圖最大化，可以得到石墨烯。

2. 使用默認材質和渲染器來制作金屬材質

2.1 打開材質編輯器。

2.2 在明暗器基本參數中選擇（M）金屬。

2.3 高光級別120，光澤度60，參數可微調。 

2.4 然后在貼圖中勾選反射貼圖，在前方方框單擊。

2.5 點擊貼圖類型None，選擇位圖。

2.6  先下載一個貼圖，個人感覺室內植物貼圖的效果會比較好。然后點擊None，選擇下載好的貼圖文件，點擊打開。我們沒有更改材質顏色，這里的貼圖就是物體要反射的圖像，拋光的不銹鋼表面會像鏡子一樣反射貼圖。

2.7 這時材質如下圖所示。

2.8 選中石墨烯模型，將材質指定給選中對象。

2.9 點擊渲染設置，下拉至指定渲染器選項，選擇默認線掃描渲染器。

2.10 在輸出大小選項選擇一個較大的輸出分辨率。

2.11 點擊渲染，效果如下圖，可以看到放大的細節。

2.12 創建一個平面，移動到石墨烯正下方，渲染效果如下圖所示。

2.13 改變平面顏色，晶格參數可以得到不同的效果。

2.14 木桌面背底的制作：選擇一個新材質，勾選漫反射貼圖。

2.15 選擇木條紋貼圖，渲染得到下圖效果。

2.16 如果對PS有一定掌握的話，可以在3DMax中添加噪波修改器，通過筆刷，羽化或是蒙版做出下圖效果。

2.17 或是在3DMax中添加彎曲修改器，制作出如下效果。

結語：

相對于復雜不太易學的VRay材質-渲染器，利用自帶的默認材質和渲染器即可實現金屬材質的制作和渲染，簡單易操作。采用不同的貼圖，不同的環境顏色會得到不同效果。其實3DMax的使用要達到科研需要的話，簡階的操作能融會貫通即可。這里還要安利一下C4D，C4D更為簡單易學，有大容量的模型庫、材質庫和場景庫，繪圖更加簡單，以后也會有相關教程詳細講解。

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