3d_渲染詳解

1、VRay標(biāo)準(zhǔn)教程,第1章認(rèn)識VRay和全局照明,什么是VRay渲染器 VRay渲染器的工作原理主要基于Global lllumination（全局照明），全局照明是一種使用間接照明來模擬真實(shí)的光影效果技術(shù)。焦散效果表現(xiàn)也是VRay渲染器的強(qiáng)項(xiàng)，此外，VRay渲染器還提供了景深、運(yùn)動(dòng)模糊、三角面置換等高級效果。由于它的操作簡便，渲染速度快，VRay渲染器已被廣泛應(yīng)用于室內(nèi)效果圖、建筑效果圖已經(jīng)商業(yè)廣告等領(lǐng)域。VRay渲染器的

2、工作原理 VRay利用間接照明來體現(xiàn)全局光照的效果，用戶可以在3ds Max場景中創(chuàng)建一盞燈光作為場景的主光源，然后開啟間接照明功能，通過設(shè)置提供的光線反彈次數(shù)來控制照明的強(qiáng)度，從而使光線布滿整個(gè)場景。,1.1 了解VRay渲染器,1.1 了解VRay渲染器,各種光照系統(tǒng) 光線跟蹤 光能傳遞,,,安裝VRay渲染器 調(diào)用VRay渲染器,1.2 使用VRay渲染器,1.2 使用VRay渲

3、染器,認(rèn)識VRay渲染面板,1.3 VRay場景制作流程,開啟全局照明,,,1.3 VRay場景制作流程,制作 VRay材質(zhì),VRay標(biāo)準(zhǔn)教程,第2章全局設(shè)置控制,幀緩存的應(yīng)用 使用VRay的幀緩存器可以在渲染時(shí)啟用VRay的圖像幀序列窗口，它的功能比3ds Max的圖像幀序列窗口更多，可以對圖像進(jìn)行更多種類的編輯。,2.1　渲染圖像的輸出控制,2.1　渲染圖像的輸出控制,設(shè)置輸出圖像的大小,,,渲染照明控制 在Glob

4、al Switches（全局開關(guān)）卷展欄下的Lighting（燈光）選項(xiàng)組下可以對場景中的燈光進(jìn)行全局控制，該選項(xiàng)組通常保持為默認(rèn)設(shè)置即可 。,2.2　渲染功能的控制,2.2　渲染功能的控制,Lights（燈光）復(fù)選框可以控制是否在渲染時(shí)顯示出場景中的燈光效果，如果不勾選該復(fù)選框則在渲染時(shí)不會(huì)顯示任何我們自己添加的燈光而使用默認(rèn)燈光進(jìn)行渲染 。,,,2.2　渲染功能的控制,Default Lights（默認(rèn)燈光）復(fù)選框可以控制是否渲染場

5、景中的默認(rèn)燈光,,,,,2.2　渲染功能的控制,Hidden Lights（隱藏?zé)艄猓?，該?fù)選框可以控制是否渲染出場景中隱藏的燈光效果,,,2.2　渲染功能的控制,Shadows（陰影）復(fù)選框可以控制是否在場景中顯示燈光的陰影效果,,,2.2　渲染功能的控制,Show GI only（僅顯示間接光照），當(dāng)勾選了該復(fù)選框時(shí)，渲染的結(jié)果只包含間接光照的效果（前提要開啟VRay的間接照明），不包含直接創(chuàng)建的燈光效果,,,2.2　渲染功能的控制

6、,反射和折射開關(guān) 在Global Switches（全局開關(guān)）卷展欄下的Materials（材質(zhì)）選項(xiàng)組中可以控制材質(zhì)的反射和折射效果,,,VRay標(biāo)準(zhǔn)教程,第3章設(shè)置渲染圖像的采樣比率,3.1.1　Fixed圖像采樣器的作用 Fixed（固定比）采樣器對每一個(gè)渲染象素使用一個(gè)固定的細(xì)分值，所以它只有一個(gè)Subdivs（細(xì)分）參數(shù)。Fixed（固定比）采樣器適用于擁有大量模糊效果和高細(xì)節(jié)紋理貼圖的場景。Subdivs

7、（細(xì)分）值越高細(xì)分度越大渲染的質(zhì)量越好，但渲染時(shí)間也越長。,3.1　 Fixed圖像采樣器,3.1　 Fixed圖像采樣器,設(shè)置采樣器的細(xì)分值 由于Fixed（固定比）采樣器對每一個(gè)渲染象素使用一個(gè)固定的細(xì)分值，所以在Fixed image sampler（固定比圖像采樣器）卷展欄下只有一個(gè)Subdivs（細(xì)分）選項(xiàng)設(shè)置。該數(shù)值的最小值為1，數(shù)值越高圖像的質(zhì)量越高。,,,應(yīng)用Adaptive QMC圖像采樣器 Ad

8、aptive QMC（自適應(yīng)準(zhǔn)蒙特卡羅）采樣器適合場景中擁有少量的模糊效果或者具有高細(xì)節(jié)紋理貼圖和大量的場景對象。在Image sampler（圖像采樣器）卷展欄下選擇Adaptive QMC（自適應(yīng)準(zhǔn)蒙特卡羅）采樣器后會(huì)在下方出現(xiàn)Adaptive QMC（自適應(yīng)準(zhǔn)蒙特卡羅）采樣器的參數(shù)卷展欄,3.2　 Adaptive QMC圖像采樣器,3.2　 Adaptive QMC圖像采樣器,設(shè)置最小細(xì)分值 Min Subdivs（最

9、小細(xì)分）值可以定義每個(gè)像素使用的最小細(xì)分，這個(gè)值主要用在對角落等不平坦地方的采樣。該數(shù)值越大，采樣品質(zhì)越高，圖像的抗矩尺也越好，但會(huì)增加渲染的時(shí)間。,,,3.2　 Adaptive QMC圖像采樣器,設(shè)置最大細(xì)分值 Max Subdivs（最大細(xì)分）用來定義每個(gè)像素使用的最大細(xì)分值，這個(gè)數(shù)值主要用在對平坦部分的采樣，數(shù)值越大，渲染品質(zhì)越高。在渲染效果圖時(shí)可以把該數(shù)值設(shè)置的相對較低，以節(jié)省渲染時(shí)間，因?yàn)槠教沟牟糠植恍枰叩牟蓸?/p>

10、值。,,,,,3.2　 Adaptive QMC圖像采樣器,極限值的控制 Clr. thresh（顏色極限）表示色彩的最小判斷值，當(dāng)色彩的判斷達(dá)到這個(gè)值以后，就停止對色彩的判斷。實(shí)際就是分辨哪些是平坦區(qū)域，哪些是角落區(qū)域。如果勾選了Use QMC sampler thresh（使用準(zhǔn)蒙特卡羅采樣器極限）復(fù)選框，Clr. thresh（顏色極限）將不起作用。,,,3.3　 Adaptive subdivision圖像采樣

11、 器,Adaptive subdivision（自適應(yīng)細(xì)分）圖像采樣器是具有負(fù)值采樣功能的高級抗矩尺采樣器，在沒有或者只有少量模糊效果的場景中，Adaptive subdivision（自適應(yīng)細(xì)分）采樣器的渲染速度是最快的。但在要表現(xiàn)大量的細(xì)節(jié)和模糊效果的場景中，它的渲染速度是比較慢的，圖像的品質(zhì)也很低。因?yàn)樗枰獙δ：图?xì)節(jié)效果進(jìn)行預(yù)計(jì)算，從而降低了渲染速度。,,,3.3　 Adaptive subdivision圖像采樣

12、 器,設(shè)置最小比率值 在Adaptive subdivision（自適應(yīng)細(xì)分）采樣器中，Min. rate（最小比率）用來定義每個(gè)像素使用的最少數(shù)量，數(shù)值為0表示一個(gè)像素使用一個(gè)樣本數(shù)量，-1表示兩個(gè)像素使用一個(gè)樣本數(shù)量，-2表示四個(gè)像素使用一個(gè)樣本數(shù)量。,,,3.3　 Adaptive subdivision圖像采樣 器,設(shè)置最大比率值 Max. rate（最大比率）用來定義每個(gè)像素使用的

13、最多樣本數(shù)量。值為0表示每個(gè)像素使用一個(gè)樣本數(shù)量，值為1表示每個(gè)像素使用4個(gè)樣本數(shù)量，值為2表示每個(gè)像素使用8個(gè)樣本數(shù)量，數(shù)值越高圖像的質(zhì)量越好。該數(shù)值通常設(shè)置為1到2即可。,,,3.3　 Adaptive subdivision圖像采樣 器,極限值的控制 和Adaptive QMC采樣器一樣Adaptive subdivision（自適應(yīng)細(xì)分）采樣器也有Clr. thresh（顏色極限）極限值的控制，改變極限

14、值的數(shù)量也可以對圖像的質(zhì)量造成影響。,3.4　渲染圖像的抗鋸齒控制,在Image sampler（圖像采樣器）卷展欄下的Antialiasing filter（抗鋸齒過濾器）選項(xiàng)組中，可以對抗矩尺的過濾方式進(jìn)行選擇。VRay渲染器提供了多種Antialiasing filter（抗鋸齒過濾器），這些過濾器主要針對貼圖紋理或圖像邊緣進(jìn)行平滑處理，選擇不同的過濾器會(huì)出現(xiàn)該過濾器的相關(guān)參數(shù)。,3.4　渲染圖像的抗鋸齒控制,區(qū)域過濾器 清晰四

15、方形過濾器四方形過濾器 立方體過濾器 視頻過濾器 柔化過濾器 Cook變量過濾器 混合過濾器,3.4　渲染圖像的抗鋸齒控制,Blackman過濾器 Mitchell-Netravali過濾器 Catmull-Rom過濾器 VRayLanczos過濾器 VRaySinc過濾器,VRay標(biāo)準(zhǔn)教程,第4章間接照明,在VRay渲染面板的Indirect Illumination （間接照明）卷展欄下勾選On復(fù)選框就可以開啟V

16、Ray渲染器的間接照明，并激活該卷展欄中的相關(guān)參數(shù)。GI Caustics（GI焦散）選項(xiàng)組主要用來控制間接燈光產(chǎn)生的焦散效果，在GI Caustics（GI焦散）選項(xiàng)組中有Reflective（反射焦散）和Refractive（折射焦散）兩個(gè)選項(xiàng)，分別控制場景中的反射焦散和折射焦散效果。如圖4-1所示為Indirect Illumination （間接照明）的參數(shù)卷展欄。,4.1　GI Caustics（GI焦散）,4.1　GI Ca

17、ustics（GI焦散）,反射焦散 Reflective（反射焦散）復(fù)選框用來控制是否顯示場景中的反射焦散效果，只有場景中存在反射材質(zhì)的時(shí)候勾選該復(fù)選框才能看到反射焦散的效果。,,,折射焦散 Adaptive QMC（自適應(yīng)準(zhǔn)蒙特卡羅）采樣器適合場景中擁有少量的模糊效果或者具有高細(xì)節(jié)紋理貼圖和大量的場景對象。在Image sampler（圖像采樣器）卷展欄下選擇Adaptive QMC（自適應(yīng)準(zhǔn)蒙特卡羅）采樣器后

18、會(huì)在下方出現(xiàn)Adaptive QMC（自適應(yīng)準(zhǔn)蒙特卡羅）采樣器的參數(shù)卷展欄,4.1　GI Caustics（GI焦散）,4.2　Post-processing（后期處理）,Post-processing（后期處理）選項(xiàng)組主要用于對間接照明對比度和飽和度的調(diào)整。Post-processing（后期處理）選項(xiàng)組中提供了三個(gè)參數(shù)，Saturation（飽和度）、Contrast（對比度）和Contrast base（基礎(chǔ)對比度）。這些參數(shù)在通

19、常情況下保持默認(rèn)即可，當(dāng)然也可以根據(jù)需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)。,,,4.2　Post-processing（后期處理）,飽和度的控制 Saturation（飽和度）參數(shù)用來控制圖像顏色的飽和度，這里所說的飽和度是指接受間接燈光照射的區(qū)域的顏色飽和度，較高的取值可以使圖像看起來更加鮮艷。,,,,,4.2　Post-processing（后期處理）,對比度的控制 Contrast（對比度）參數(shù)可以控制圖像的顏色對比度，增加該

20、數(shù)值可以使圖像產(chǎn)生強(qiáng)烈的顏色對比。,,,4.2　Post-processing（后期處理）,對比度偏移 Contrast base（基礎(chǔ)對比度）是控制圖像的灰階對比，它與Contrast（對比度）的不同之處在于Contrast（對比度）是控制圖像的顏色對比而Contrast base（基礎(chǔ)對比度）是控制圖像的明暗對比。,,,4.3　Bounces（反彈）,真實(shí)世界中的光線在照射到物體表面時(shí)會(huì)進(jìn)行反彈， VRay渲染器的間接照明

21、提供了對光線反彈的計(jì)算，光線反彈可以對封閉的室內(nèi)場景提供照明，使場景看起來更加真實(shí)。在Indirect Illumination （間接照明） 卷展欄下有Primary bounces（初級反彈）和Secondary bounces（二級反彈）兩個(gè)選項(xiàng)組，分別控制光線的第一次反彈和第二次反彈。,,,4.3　Bounces（反彈）,光線的初次反彈 光線從光源發(fā)出到照射到物體表面的過程稱之為第一階段，光線的初次反彈可以看做是光線從物

22、體表面反彈出去投射到第二個(gè)物體表面但還未完成反彈這段時(shí)間內(nèi)的光線控制。,,,4.3　Bounces（反彈）,光線的二次反彈 光線在經(jīng)過第一次反彈后還會(huì)繼續(xù)在場景中反彈，VRay渲染器的二次反彈指的是光線在完成初次反彈后繼續(xù)進(jìn)行的所有反彈效果。,4.3　Bounces（反彈）,渲染引擎介紹 VRay渲染器提供了四種GI渲染引擎，Irradiance map（發(fā)光貼圖）、Photo map（光子貼圖）、Quasi-Mo

23、nte Carlo（準(zhǔn)蒙特卡羅）和Light cache（燈光緩存）。這四種渲染引擎各自都有自己的特點(diǎn)，分別使用于不同的渲染場景。,VRay標(biāo)準(zhǔn)教程,第5章發(fā)光貼圖渲染引擎,低質(zhì)量GI計(jì)算 VRay提供了兩種低質(zhì)量GI計(jì)算，Very low（非常低）和Low （低）。這兩種模式通常用于圖像的快速預(yù)覽。,5.1　內(nèi)置預(yù)設(shè),5.1　內(nèi)置預(yù)設(shè),中等質(zhì)量GI計(jì)算 如果場景比較簡單，不需要太多的細(xì)節(jié)表現(xiàn)，Medium（中等）模式可以

24、應(yīng)付大多數(shù)的渲染情況。,,,高質(zhì)量GI計(jì)算 高質(zhì)量GI計(jì)算包括High（高）和Very High（非常高）兩種模式，高質(zhì)量GI計(jì)算主要用于需要表現(xiàn)大量細(xì)節(jié)效果的場景，使用高質(zhì)量GI計(jì)算會(huì)消耗大量的渲染時(shí)間。,5.1　內(nèi)置預(yù)設(shè),5.1　內(nèi)置預(yù)設(shè),動(dòng)畫質(zhì)量GI計(jì)算 Built-in presets選項(xiàng)組中還提供了兩種專門針對動(dòng)畫的渲染的Medium - Animation（中等-動(dòng)畫）和High - Animation

25、（高-動(dòng)畫）模式，這兩種模式可以有效的解決渲染動(dòng)畫時(shí)的跳幀現(xiàn)象。,,,5.2　基本參數(shù),在Indirect Illumination（間接照明）卷展欄下的Basic parameters（基本參數(shù)）選項(xiàng)組中用戶可以自行對渲染參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，來控制采樣點(diǎn)的分布情況。必須在Built-in presets（內(nèi)置預(yù)設(shè)）選項(xiàng)組中選擇Custom（自定義）模式才能激活相關(guān)的參數(shù)設(shè)置，如果選擇預(yù)設(shè)模式這些參數(shù)是被鎖定的。,,,,,5.2　基本參數(shù),采

26、樣比率 采樣比率包括Min rate（最小比率）和Max rate（最大比率）兩個(gè)參數(shù)，Min rate（最小比率）可以控制場景中平坦區(qū)域的采樣率，Max rate（最大比率）也是用來控制場景中的樣本數(shù)量，不同的是Max rate（最大比率）主要針對彎曲性較大的物體表面或者物體交匯處等重要區(qū)域的采樣。 半球細(xì)分 HSph. subdivs（半球細(xì)分）參數(shù)主要用來決定樣本的計(jì)算質(zhì)量。較小的取值可以加快渲染速度，但會(huì)在

27、圖像中出現(xiàn)黑斑。較高的取值可以得到比較平滑的渲染效果。 插值采樣 Interp. samples（插值采樣）用來控制最大最小比率和半球細(xì)分的模糊程度，較大的取值可以產(chǎn)生比較模糊的效果，較小的取值會(huì)使圖像顯示的比較清晰。 極限值的使用 Clr Thresh（極限值）主要用來控制樣本的分布情況，它根據(jù)顏色變化的敏感程度來決定哪些區(qū)域?qū)儆谄教箙^(qū)域，那些區(qū)域?qū)儆诮粎R區(qū)域。顯示計(jì)算相位 Show Ca

28、lc.phase（顯示計(jì)算相位）可以在渲染過程中將計(jì)算的過程顯示在渲染窗口中，但它會(huì)占用更多的內(nèi)存，從而降低渲染速度。該選項(xiàng)在默認(rèn)情況下是沒有勾選的。,,,5.2　基本參數(shù),顯示直接光照 Show Direct Light（顯示直接光照）復(fù)選框只有在勾選了Show Calc.phase（顯示計(jì)算相位）復(fù)選框后才能使用，它可以控制是否在顯示計(jì)算效果時(shí)顯示出場景中的燈光效果。 顯示采樣 Show Samples

29、（顯示樣本）可以控制是否在最終的渲染圖像中顯示出圓形的采樣點(diǎn) 。,,,5.4　細(xì)節(jié)增強(qiáng),比例設(shè)置 Scale（比例）后面的下拉菜單中提供了兩種比例方式，World（世界）和Screen（屏幕）。Screen（屏幕）主要是按照渲染圖的大小來衡量后面的Radius（半徑）單位。而World（世界）是按照3ds Max里的場景尺寸來進(jìn)行設(shè)定。,,,5.4　細(xì)節(jié)增強(qiáng),細(xì)節(jié)增加半徑 Radius（半徑）參數(shù)表示有多大的區(qū)域使用

30、細(xì)部增強(qiáng)功能，半徑越大表示細(xì)節(jié)增強(qiáng)的部分越大，畫面的質(zhì)量越好，但會(huì)消耗更多的渲染時(shí)間。,,,5.4　細(xì)節(jié)增強(qiáng),細(xì)分倍增 Subdivs mult（細(xì)分倍增）主要用于控制細(xì)分的質(zhì)量，數(shù)值越高，細(xì)分的質(zhì)量也越好，細(xì)分值較低時(shí)，在細(xì)部會(huì)產(chǎn)生噪點(diǎn)。,5.5　高級設(shè)置,插補(bǔ)類型 VRay渲染器提供了四種插補(bǔ)類型：Weighted average（加權(quán)平均值）、Least squares fit（最小平方適配）、Delone

31、 triangulation（三角測量）、Least squares w/Voronoi weights（最小平方加權(quán)測量法）。 查找樣本 Sample lookup（采樣查找）主要用來控制哪些位置的采樣點(diǎn)適合用來做基礎(chǔ)插補(bǔ)的采樣點(diǎn)。在Sample lookup（采樣查找）選項(xiàng)的下拉菜單中提供了四種查找方式：Quad-balanced（四元組平衡）、Nearest（草圖）、Overlapping（重疊）、Density

32、-based（基于密度）。 其他設(shè)置 Advanced options（高級選項(xiàng)）選項(xiàng)組中還提供了Multipass（多重預(yù)計(jì)算）、Randomize samples（隨機(jī)采樣）和Check sample visibility（檢查樣本可見性）三個(gè)復(fù)選框來進(jìn)行其他方面的設(shè)置。,VRay標(biāo)準(zhǔn)教程,第6章光子貼圖渲染引擎,6.1　GI光線的控制,當(dāng)選擇了Photon map（光子貼圖）渲染引擎后，會(huì)在渲染面板中出現(xiàn)Photon

33、 map（光子貼圖）的參數(shù)卷展欄，該卷展欄中的Bounces（反彈）、Max photons（最大光子數(shù)）、Multiplier（倍增）和Max density（最大密度）四個(gè)參數(shù)主要用來對GI光線進(jìn)行控制,,,設(shè)置光線反彈數(shù) Bounces（反彈）參數(shù)主要用于控制光線的反彈次數(shù)，較小的取值會(huì)使場景變得比較黑暗，因?yàn)榉磸棿螖?shù)過少會(huì)造成場景中的光線不夠充分。通常情況這個(gè)參數(shù)保持為默認(rèn)的10就可以了。,6.1　GI光線的控制,6

34、.1　GI光線的控制,設(shè)置最大光子數(shù) Max photons（最大光子數(shù)）決定了場景著色點(diǎn)周圍參與計(jì)算的光子數(shù)量取值為0時(shí)表示不使用最大光子數(shù)的計(jì)算方式。較大的取值可以使圖像的黑斑和噪波比較少，但整體比較模糊，物體的陰影表現(xiàn)不夠銳利。,,,6.1　GI光線的控制,設(shè)置光線強(qiáng)度 Multiplier（倍增）用于控制光子貼圖的亮度，這個(gè)參數(shù)的調(diào)節(jié)范圍較小，通常在0.5至1.5之間。,,,,,6.1　GI光線的控制,設(shè)

35、置光子最大密度 Max density（最大密度）用來控制在多大的范圍內(nèi)使用是個(gè)光子貼圖，取值較高時(shí)渲染質(zhì)量會(huì)比較差，這個(gè)參數(shù)通常和Max photons（最大光子數(shù)）來配合使用。,,,6.2　光子的采樣距離,手動(dòng)搜尋距離 當(dāng)取消勾選Auto search dist（自動(dòng)搜尋距離）復(fù)選框后，會(huì)激活Search dist（搜索距離）選項(xiàng)來讓用戶手動(dòng)設(shè)置光子的搜尋距離。較大的取值可以產(chǎn)生模糊的效果，取值較小會(huì)產(chǎn)生黑斑

36、和噪點(diǎn)。,,,6.2　光子的采樣距離,自動(dòng)搜尋距離 當(dāng)勾選Auto search dist（自動(dòng)搜尋距離）復(fù)選框后，VRay會(huì)根據(jù)場景中的光照信息自動(dòng)估算一個(gè)光子的搜索距離，方便用戶使用。,,,6.3　其他設(shè)置,在Global Photon map（全局光子貼圖）卷展欄下還提供了其他的針對光子進(jìn)行設(shè)置的參數(shù)選項(xiàng)，例如Convex to irradiance map（轉(zhuǎn)化為發(fā)光貼圖）、Convex hull area estimat

37、e（凸起表面區(qū)域評估）以及Interp. samples（采樣插值）等參數(shù)。轉(zhuǎn)換為發(fā)光貼圖 Convex to irradiance map（轉(zhuǎn)化為發(fā)光貼圖）可以將光子貼圖轉(zhuǎn)化為Irradiance map（發(fā)光貼圖）引擎使用的發(fā)光貼圖，它可以對光子貼圖進(jìn)行模糊處理，這樣在使用較少的光子貼圖時(shí)可以得到比較平滑的渲染效果。凸起表面區(qū)域評估 勾選Convex hull area estimate（凸起表面區(qū)域評

38、估）復(fù)選框是可以強(qiáng)制去除光子貼圖產(chǎn)生的黑斑，但它同時(shí)也會(huì)消除這個(gè)部分的其他效果，所以在通常情況下可以取消勾選Convex hull area estimate（凸起表面區(qū)域評估）復(fù)選框插值采樣 Interp. samples（采樣插值）參數(shù)只有在勾選Convex to irradiance map（轉(zhuǎn)化為發(fā)光貼圖）復(fù)選框時(shí)才會(huì)對圖像產(chǎn)生作用。它可以控制對光子貼圖產(chǎn)生的模糊程度 。,,,6.4　光子的反射控制,反射極限