電子顯微鏡材質通過聯合幾個功能節點和紋理來完成一個相似的外觀。這個文件包括電子顯微鏡的材質網絡。
場景文件：
1240122-eMicroscope.mb (129.38k)
這個材質網絡插入一個電子顯微鏡的表麵材質創建一個凹凸表麵的外觀，依靠每個點在麵對攝像機的方向來在黑色和淡藍色之間進行插值。這個效果裏最有趣的方麵是在那裏是沒有凹凸節點用於這個材質網絡。
To see the shading network: In Hypershade, select the material node called eMicroscope and click on the Show Upstream Connections button.
要看材質網絡：在Hypershade裏，選擇名叫eMicroscope的材質節點並且點擊Show Upstream Connections 按鈕。
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電子攝像材質節點是一個表麵材質。表麵材質是在MAYA裏不同於其它材質類型因為它不是一個材質模型。相反地，這是一個簡單地不用計算光或任何輸入屬性的數學合並的傳遞節點。它是設計為通過材質引擎去任意轉換指定的輸入屬性到重新被認可的屬性。作為一個結果，所有它的材質屬性是通過插入的材質網絡定義的，表麵材質渲染時不需要光，並且看來象自發光的表麵如LED，LAVA，或NEON SIGN。表麵材質的外表幫助去完成一個電子顯微鏡下的圖像。
在這個電子顯微鏡的顏色效果後麵的概念是，在表麵上的任何直接麵向攝像機的點是在渲染時將渲染成黑色。當表麵逐漸與攝像機垂直時，顏色將逐漸地到淡藍。
一個容易完成這個效果的方式去是在MAYA裏確定使用兩段信息：被著色點麵對攝像機的方向和被著色點的表麵法線；兩者都是向量。它們兩個的技術術語是Ray Direction 和 Normal Camera，並且它們在采樣信息節點裏是不可見的。
一個采樣信息的功能節點是一個簡單地有一些特別地指定屬性的節點。屬性的指定參考MAYA已經知道的，內在的，當對表麵上的一個點著色時的信息。（如表麵法線，切線，世界坐標的定位等）在許多渲染器中，沒有一個程序的話它不可能得到這些信息。然而，MAYA的采樣信息功能節點準備一個捷徑去訪問這個信息，它允許你在材質網絡裏創建一個定製的效果。通過簡單地連接一個采樣信息節點屬性到另一個節點，MAYA知道在渲染時去傳遞需要的信息，它是通過那個連接的屬性所表現的。通常地，在采樣信息節點裏的屬性將被用於精確地計算哪個屬性能在被著色點的最終外觀上起作用。
在這個電子顯微鏡網絡材質裏，Ray Direction 和Normal Camera是用於叫做數量積的一個數學計算。尋找那兩個向量的數量積結果在一個單一的向量將在1.0到-1.0之間。
1.0 when both vectors point in the same direction
兩個向量有同一個方向
0.0 when the vectors are perpendicular
兩個向量是垂直的
-1.0 when the vectors point in the opposite direction
兩個向量是相反的
因為方便，MAYA實際在采樣節點裏有一個屬性，事實上，這個數量積。這叫做Facing Ratio外形比率。連接外形比率屬性到BLEND COLOR功能節點的BLENDER屬性，在電子顯微鏡材質裏將創建在淡藍和黑色之間的插值。
這個工作的方式是：當表麵是麵向攝像機時，那個BLENDER數值將傳遞給一個外形比率數值為1.0，並且這將告訴Blend Colors節點輸出COLOR1到材質節點。表麵遠離攝像機時，外形比率將返回數值0。任何數值在0到1之間的，將輸出在COLOR1和COLOR2之間的數值。這是為什麼你看到在球的外輪廓是淡藍色，在球的前方是黑色的，並且中間是兩個顏色的混合。這個材質網絡指出這並證明為一個基本的概念。
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實際的電子顯微鏡材質為了合並一個凹凸效果，得用到一點高級的方法去完成同樣的效果。
在電子顯微鏡下凹凸效果是使用一個Crater紋理完成的。Crater紋理的一個有趣的特性是它有一個內建的outNormal輸出法線的輸出屬性。在這個例子裏的展示，這允許Crater紋理不用一個BUMP節點來傳遞一個關於攪動的法線表麵信息到材質節點上。
Crater紋理的Shaker 和 Melt屬性控製邊緣質量和擾亂的法線的分布或 "craters"。這個法線屬性Depth, Melt, Balance, and Frequency控製邊緣質量，和擾亂法線的細節級別。
電子顯微鏡材質和上麵的概念一起是在一個更高級的方式，因為采樣信息節點的外形比率是不用於驅動Blend Colors節點的Blender屬性。
相反地，一個定製的外形比率是在材質網絡裏使用一個積向量功能節點來計算的。本質上，這個方法是允許什麼想當作一個紋理節點能貼圖以外形比率。
這個概念是在數量積計算時，Crater紋理改變表麵法線的方向。那麼當數量積是用於驅動在淡藍色Stucco紋理和黑色之間的插值時，一個凹凸貼圖效果就完成了。這個技術是當材質類型是一個表麵材質如這個電子顯微鏡，因為那兒是沒有凹凸貼圖通道來通過傳統的方法去貼圖。這也能用在其它類型的材質裏。
On a technical level, here is what happens:在一個技術級別裏，這兒是可能發生的。
The Vector Product node computes the Dot Product of two vectors.矢量積節點計算兩個向量的數量積。
The first vector is the Ray Direction provided by the Sampler Info node. This is the vector that points from the camera position to the point being shaded.
第一個向量是Ray Direction通過采樣信息節點提供的。這是從攝像機的位置到被著色點得到的向量。
The second vector is the outNormal from the Crater texture.
第二個向量是從Crater紋理得到的輸出的outNormal。
注意：那是一個在outNormal 和 Normal Camera間有重大的不同。Normal Camera在表麵上的任何點直接遠離表麵的點的表麵法線。outNormal是被修改的表麵法線。方向的修改是依靠一個攪動的表麵法線和基本的凹凸貼圖。
要看到不同，試著從CRATER的Normal Camera連接到 Vector Product節點的Input 2 屬性上並且你將看到凹凸效果消失。
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那兒有一個乘除功能節點插入在Sampler Info 和Vector Product 節點之間，它迄今為止沒有說明用處。
數學上，這個節點是必需的，因為Ray Direction 和 outNormal 向量是相反的。作為一個結果，所有的被著色點將返回-1.0到0之間的數量積值。這將當傳遞到Blend Colors節點上的 Blender屬性時不會正常工作，因為它隻工作在數值0到1範圍內。要校正這個，Multiply Divide 乘除節點是用於乘以Ray Direction以-1數值以反轉它，或反轉它的方向。這保證兩個向量是指向同一個方向（在這個例子裏遠離攝像機），這樣保證數量積數值是在0到1範圍內。
注意：缺省地，在Vector Product節點裏的Normalize Output 是打開的。這樣產生了數量積在兩個向量之間的輸出是被返回當作角的餘弦。（意為值在－1到1之間）。然而，在這個例子裏，兩個Ray Direction 和 outNormal已經規格化了，於是數量積是已經在－1到1的範圍內。因為這個原因，Normalize Output標記能被關閉去幫助最優化速度不會產生任何不同到視覺效果。
注意：在這個例子裏的采樣信息節點裏的外形比率屬性，MAYA內部的節點隻返回數量積的絕對值。這意為它不返回負數，即使Ray Direction被反轉。
一個數量積是單一的數值（相當於一個三倍數如輸入向量），那意為Vector Product節點的outputX, outputY, 和 outputZ屬性將被設置成同樣的數。因為這個原因，任何他們輸出的一個能被連接到Blend Colors 節點裏的Blender屬性。Blender隻需要一個數值，所以在這個例子裏，outputX自己將從Vector Product節點傳遞過來。
注意：在數量積節點的其它使用中，一個三位一體的數值也許在某個例子裏是必須的，Output的複合屬性將被使用。
電子顯微鏡材質網絡是一個好例子，去學習通過功能節點賦予外形比率和表麵法線信息，能用於去產生特殊的輪廓材質和凹凸貼圖效果。
