MAYA材质系统的Utilities工具简介（二）

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常规工具节点（续）

Set Range

Set Range节点将一段范围内的值，重新映射到另一段范围内，然后输出。
注意它和Clamp节点的区别，Clamp节点是专门针对颜色值的。
举一个MAYA帮助中的小例子可以理解Set Range节点的作用。

建立一个nurbsSphere，然后指定一个Blinn材质。
生成一个Set Range节点。
我们下面要做的是用nurbsSphere的X、Y、Z轴向的旋转来控制Blinn的ColorR、ColorG、ColorB。
换句话说，是将0——360这一范围的值，重新映射到0——1这一范围内。

打开Connection Editor，
将nurbsSphere的RotateX、RotateY、RotateZ、分别连接到Set Range节点的ValueX、ValueY、ValueZ上。
把Set Range.OutValue输出到Blinn.Color上。然后设置Set Range节点的各项值如图：

现在说明一下Set Range节点的各项参数：
Min和Max的值是我们所希望得到的，在这个例子里是Min=0，Max=1；
而Old Min和Old Max代表原来范围的值，在这里是Old Min=0，Old Max=360。
Value可以理解为输入值的接口。

Set Range节点的工作原理可以由如下公式来解释：
OutValue = Min + (((Value-OldMin)/(OldMax-OldMin)) * (Max-Min))

现在，我们旋转nurbsSphere，它的颜色就会根据旋转的方向和角度变化。



vectorProduct

vectorProduct节点允许一个矢量乘以另一个矢量或矩阵，它实际上就是一个运算器。在程序语言中经常用到这种运算。vectorProduct节点的主要部分的解释如下：
Operation
No operation：将Input1的值不做处理，然后输出；
Dot Product：这是缺省值。Input1和Input2做点乘运算。点乘运算的原理如以下公式：
假设有两个矢量（a，b，c）和（d，e，f）

Dot Product = (a*d) + (b*e) + (c*f)

注意Dot Product的值是一个单一的值，这就意味着vectorProduct节点在输出的时候，选择OutputX、OutputY、OutputZ三个值中的任何一个都可以。
Cross Product：叉乘产生一个新的矢量，原理如下：
x = (b*f)-(c*e)
y = (c*d)-(a*f)
z = (a*e)-(b*d)
注意不要将它和Multiply Divide节点弄混了，Multiply Divide节点的原理是：
x = a*d, y=b*e, z=c*f
Vector Matrix Product：将Input1乘以矩阵生成一个新的矢量，公式如下：
Outvector = Input x Matrix
假设有一个Input矢量为（a，b，c）
和一个Input矩阵：
A B C D
E F G H
I J K L
M N O P
则：
x = (a*A) + (b*B) + (c*C)
y = (a*E) + (b*F) + (c*G)
z = (a*I) + (b*J) + (c*K)

Point Matrix Product的原理是：
Output = Input x Matrix
x = (a*A) + (b*B) + (c*C) + D
y = (a*E) + (b*F) + (c*G) + H
z = (a*I) + (b*J) + (c*K) + L
注意以上两种算法都会忽略Input2。

Normalize Output：
缺省情况下是关闭的。当打开时，它生成的矢量值在-1到1的范围之间。
在使用Point Matrix Product操作时，Normalize Output无效。

Matrix：
Matrix不出现在属性面板中，只出现在Connection Editor中。
使用Matrix可以将场景中的对象从相机坐标空间转换到世界坐标空间。

下面用一些小例子来感受一下vectorProduct节点的作用：
Dot Product操作：
建立一个球体并指定Blinn材质。
创建一个directionalLight并将其Light Direction连接到vectorProduct节点的Input1；
建立一个SampleInfo节点并将其Normal Camera连接到vectorProduct节点的Input2；
vectorProduct节点的操作方式为Dot Product
将vectorProduct节点的Output值任意一个连接到Blinn.ColorR上。
结果如图：
现在球体红色的部分对应Blinn.ColorR的值就为Dot Product操作后产生的值，我这里的ColorR=0.660。如果将vectorProduct节点的OutputX、OutputY、OutputZ分别连接到Blinn.ColorR、Blinn.ColorG、Blinn.ColorZ上。那么由于OutputX、OutputY、OutputZ的值是相等的，都是0.660。所以Blinn.ColorR、Blinn.ColorG、Blinn.ColorZ都等于0.660。


Cross Product操作：
建立一个球体并指定Blinn材质；
建立一个SampleInfo节点；
建立一个Set Range节点。
将SampleInfo节点的Ray Direction连接到vectorProduct节点的Input1；
提取出物体表面光线方向的信息。
将SampleInfo节点的Normal Camera连接到vectorProduct节点的Input2；
提取出物体表面法线信息。
将vectorProduct节点的Output连接到Set Range节点的Value；
将Set Range节点的outValue连接到Blinn.Color。
设置操作方式为Cross Product
打开vectorProduct节点的Normalize Output，
这样vectorProduct节点的Output值的范围在-1到1之间。
因为颜色没有负值，所有用Set Range节点来将vectorProduct节点的Output值限制在0——1之间。
Set Range节点的值按如下设置：
我们所要得到的是：
Min=0；Max=1
vectorProduct节点的Output值范围是：
OldMin=-1，OldMax=1
渲染场景。
另：如果不是很清楚的话不要紧，先感觉一下这些操作所起的作用，慢慢做得多了，就理解了。有时间的话，我再做一些实用的例子，就象前面的卡通材质一样。