十四、渲染
默认的是线扫;mantal ray过于专业化,不够普及;只有Vray——
有时候,修改了材质参数,渲染后还是没什么变化,一个可能的原因可能是因为观察的角度,比如平面的东西,它能被看出反射高光的也只有在某个角度,而对于圆球形物体来讲,却能从各个角度看到。另一个可能的原因是,使用的是Vray的渲染器,用的却是max自带的标准材质,有可能有些效果渲染不出,例如渲染成线框在Vray下就渲染不出来。
*为了让渲染出的图像不带环境背景颜色,可以选择PNG格式导出;另外有一个更高级的方法,就是可以存成TIF或TGA格式,选择存储Alpha通道,存完后在PS里打开,然后在通道里把Alpha转为选区,反选,删掉背景就可以实现透明背景了!
(一)线扫
1.贴图
在帖图层级的功能中,输出和裁剪的功能可以试试。
/“用贴图做门”,直接建立一个大小与门相同的长方体,然后贴上一张门的图片,简单快捷又易于渲染。
/贴图的控制,在贴图级别上,可以对贴图在U或V轴上进行移动,把贴图中不想要的部分移掉。另外,也可以对贴图进行旋转!“平铺”意味着在整个U或V方向上铺满,有时不需要铺满时就可以勾掉
/修改器——UV坐标——UVW贴图,适用于两种情况:一是贴图不符合物体,一是物体比较复杂难以贴图。经常用的是里面的“平面”和“长方体”两种情况。在UVW修改器的参数中有长度、宽度、高度可以设置,这里的长宽高指的是一单元贴图的大小,可以设置,试试就知。
/文件——归档,主要是用于贴图的归档,有利于MAX文件的移植!
2.标准材质
漫反射就是物体本身的颜色。
【Blinn(布林,又有人翻译成“反射”):blinn是新兴词,查不到的,它是一种全新的shader着色器类型,比以前通用的phong shader类型相比能够更加均匀地反射光线以达到更加柔和的表面光滑效果,名字是根据引出和阐述这个理论的作者命名的.国内一般都翻译为布林.
Phong式则常用于表现玻璃制品、塑料等非常光滑的表面它所呈现的反光是柔和的这一点区别于 blinn圆形高光。
lambert这个shader没有高光,适合制作橡胶这类东西。
strauss (金属)也用于金属材质它是metal的简化版参数较少。但比金属材质做出的金属质感要好制作的材质比较逼真】
最上一层是明暗器【又称着色器】选择,默认是Blinn,其余还有phong、金属、各向异性。
各向异性适合于头发、塑料、陶瓷等,它的高光表现并不如Blinn一样是圆的,而是椭圆的。
贴图——反射——光线跟踪,可以让物体表面的反射周围场景的贴图
把标准材质直接转换成“光线跟踪”,直接可以表现成玻璃效果,而且速度很快,再配合菲涅尔反射,就可以得到更真实的反射效果。
(二)Vray基本:
光照、渲染、材质要相结合
Vray平面
间接照明【就是光线的无数次反弹造成的效果,所以与物体所在环境有很大关系——是否有物体提供一个反射面,如果环境中没有其它物体,那么间接照明的介质就只有大气层——MAX中大气层的开关就是“天空光”,所以说天空光是隶属于间接照明的,如果间接照明没有开,打开天空光是没有意义的。又称GI,或“全局照明”】:没有这个的话,物体上除了有直射光照到的部分会亮以外,其它部分都是暗的。
发光贴图与光子贴图都不能用于运动模糊。
以发光贴图搭配灯光缓存,效率比较高,而且最常设置的参数也一共就5个:最小速率【-6/-3】、最大速率【-5/0】、半球细分值【30/60】;以及细分【100/800】和采样大小【0.02/0.001】
1.发光贴图:
默认使用发光贴图。
做图测试时,一般用very low就可以,出图时用medium也足够了
最重要的参数其实只有3个,最小速率、最大速率、半球细分值。最小速率为0代表最大的质量,一般在做图测试时我们可以把它调成-6,则出图比较快;最大速率意义一样,测试时一般调成-5。如果该值为正值,意味着更变态的高质量,没有必要。半球细分指每次采样的精细程度,测试时调成30就够,太小图像容易产生黑斑
2.光子贴图
光子贴图不能作用于间接照明,只作用于直接照明,比如说太阳或灯,对于天空光就没有用了,也就是如果使用了光子贴图引擎,天空光就没有意义。
主要参数:反弹次数,也就是光子的反弹次数;搜索距离;最大光子数,越大质量越高;倍增器,控制亮度;最大密度,控制光子贴图分辩率;凸起壳体区域估算,减少黑斑,但速度非常慢;存储直接光,不用每次计算都再计算一次直接光;折回阈值,减少角落的黑斑,一般设大于0,可以有效减少黑斑
3. 强力引擎
质量最高。又叫准蒙特卡罗,是运算很精细的一种引擎,花费时间也多
4.灯光缓存
效率最高。与光子贴图类似,但只计算摄影机能看到的光,所以速度很快;而且它支持的光线比较多,包括光子贴图不能处理的天空光;仅限于Vray材质;在计算凹凸的时候效果不好。参数:细分:测试时为100就可以了;采样大小:这个值很敏感,如果默认的0.02有噪点,那稍调为0.015就会减少很多,测试时可以调高一点;进程数,CPU有几个核就设为几;自适应跟踪,还是为了减少噪点;预滤器,在渲染前对样本进行过滤,可提高运算速度,但会噪点变多,过滤器的类型选相近
5.抗锯齿卷展栏【image sampler】
先由采样器提取锯齿样本,再交由过滤器处理
Fixed主要用于测试;DMC适用于图像的细节比较多的情况;后面一种则用于不什么细节的图像
每选择一种采样器,都对应另一个卷展栏【就在下面】
测试时,可以把采样器选固定采样器,过滤器里的On关掉,细分值改为1。出图时,再把过滤器打开,里面最常用的两种是米歇尔【边沿模糊】和Catmull【边沿锐利】
6.setting——采样器
这个采样器与抗锯齿里面的采样器无关
QMC:准蒙特卡罗,旧版本使用;DMC:确定性蒙特卡罗
Adaptive amout,该值越大渲染越快,一般不设为0 ;Noise threshold,噪波阈值,控制图像模糊程度,该值越小,噪点越少
7.全局设置
节省内存:关闭默认灯光;勾选使用替代材质,即把场景中的所有物体赋以一种材质,可以极大地提高渲染速度,主要用于测试灯光效果时使用【替代材质下有一个排除的功能,即对场景中的有些物体来讲,不想用替代材质代替,可以把它排除掉】;勾选“不渲染最终图像”;勾选替代材质下面的“光滑效果”
全局的折射/反射的控制开关,以及光线最大反射次数【就是反射深度】的设定
8.参数
帧缓存——帧缓存如果不开启的话你在渲染的时候是看不到光子的逐步传递的过程,只有在最后图像出现的时候才能看到里面光打的是否合适,你也不能在测试渲染的时候选择想提前观看的地方。开启帧缓存后,你可以看到光子一步步传递的过程,若光打的不合适你可以提前观测到,因而可以提前停止测试渲染,还有就是你可以渲染你想先看到的部位。这样的话就可以大大的提高测试速度,提高效率。
全局开关——最大深度,指的是就物体反照次数,越大效果越真实、占电脑资源越大,一般2到5就行了。
全局开关——材质替代:经常靠这里的设置来渲染白模,以观察大致灯光场景效果。
(二)反射:
反射色:指的是反射 附近物体发出的 光线,灰度值决定反射程度,颜色决定反射的颜色。如果为黑色,则没有反射。如果没有反射,意味着反射下面所有的参数都没有意义。其下有高光光泽度【物体受光的直射面有一个高亮的部分,那就是高光】等。如果是白的,意味着过渡色【或称固有色】就没有意义,因为它只纯粹反射,自己的颜色是完全看不到的
当附近环境中没有什么东西可供反射时,就可以用虚拟贴图来赋予反射的来源。这就是在天空光下面的反射虚拟贴图,可以直接把图片拖到上面,但一般是先经过材质设置成球形后再关联到此。
菲涅尔反射:
有两方面的意义:当物体只是一个平面时,菲涅尔现象表现为人眼在不同位置观察时的现象,而当物体只有一个面时,菲涅尔现象表现为人眼在同一个位置看到的不同面的观察入射角不同造成不同的面的反射强度不同。菲涅耳现象:观察的视线与地面法线的夹角称为观察入射角,这个角度越大,反射越强。如果角度为0,则反射就消失了。如果关闭菲涅耳,那么就只是镜面反射
如右图所示,我们站在湖边的时候,低头看脚下的水,水是透明的,反射不是特别强烈;远处的湖面,你会发现水并不是透明的,并且反射非常强烈。这就是“菲涅尔效应”。
如果不使用“菲涅尔效应”的话,则反射是不考虑视点与表面之间的角度的。
注意,在真实世界中,除了金属之外,其它物质均有不同程度的“菲涅尔效应”。【所以如果要做金属效果,就不能开菲涅尔】
MAX软件中的菲涅尔折射率其实就是平时我们所讲的折射率:
如图所示
光从真空射入介质发生折射时,入射角γ的正弦值与折射角β正弦值的比值(sinγ/sinβ)叫做介质的“绝对折射率”,简称“折射率”。它表示光在介质中传播时,介质对光的一种特征。
菲涅尔折射率这个参数意味着物体对菲涅尔现象的”敏感度”
参数值可以取0到100之间的任意数,其实现实中达不到100,也达不到0。
1到100之间的情况是入射角大于折射角,相当于入射光所在的区域的密度小于折射角所在区域的密度。例如:光从空气射入水中的情况。当为1时,菲涅尔现象就消失了;当过高时,就类似于镜面反射
0-1之间的情况是折射角小于入射角,相当于入射光所在区域的密度大于折射角所在区域的密度。例如:光从水射入空气中的情况。
空气:1.001【真空才是1】 ;窗纱:1.01;水:1.333;玻璃:1.5-1.7;水晶:2.0;钻石:2.4
反射有一个高光光泽度的参数【当该值为0.0时表示特别模糊的反射。当该值为1.0时将关闭材质的光泽(VRay将产生一种特别尖锐的反射,虽然在材质球上看不到高光,但实际上是有的)】,有了这个参数,就一定要和下面的BRDF【高光表现】结合使用。
最通用的用于表现一个物体表面反射特性的方法是使用双向反射分布功能(BRDF)。一个用于定义物体表面的光谱和空间反射特性的功能。VRay支持下列类型的BRDF: Phong, BLinn, Ward. Ward主要用来表现金属,blinn主要表现一般物体,phong表现极光滑物体。【注意,要做磨砂的陶瓷,设置的是反射的光泽度。但如果做磨砂的玻璃,设置的却是折射的光泽度!!!并且,磨砂的物体,它的高光光泽度是很低的,这个尤其要注意!另,这里的“光泽度”,指的不是强度,而是一个范围,也可以理解为模糊度,因为两种磨砂的效果其实就是模糊!都是因为这个参数!而且高光光泽度的调整也直接造成了高光的聚焦或者散焦效果,相当于模糊!】
反射的max depth【最大深度】:就是光线反弹的次数
反射的Subdivs【细分】,控制发射的光线数量来估计光滑面的反射,越高就会让反射效果表现得更细致。(当高光为1.0时,该参数无效,VRay不会发出任何用于估计光滑度的光线)
Max depth – 贴图的最大光线发射深度。大于该值时贴图将反射回黑色。
Anisotropy【各向异性】:控制高光表现的形状或位置等,Rotation就是旋转高光表现。在表现不同金属时是很重要的参数。Soften【柔化】,柔化高光
(三)折射
折射:当物体透明或半透明时才有效。IOR:折射率为1.001【即当是空气的时候】,物体就是“隐身效果 ”。
注意,要做磨砂的陶瓷,设置的是反射的光泽度。但如果做磨砂的玻璃,设置的却是折射的光泽度,做花玻璃则使用凹凸贴图!!!并且,磨砂的物体,它的高光光泽度是很低的,这个尤其要注意!
雾颜色[必须在折射灰度最高时才可以用,否则它会混合固有色],可以理解为随着厚度而累积的颜色,用于表现真正的玻璃效果,其下面有一个雾偏移【fog bias】,它是一个厚度值X,可理解为物体只有达到X厚度时才会呈现所设置的雾颜色
注意:雾颜色如果为白色,意味着没有雾颜色!
(四)半透明
Translucent – 打开透明功能。注意此时你的灯光必须使用VRay阴影才能使用该功能。材质的表面光泽Glossy也要打开。
半透明,意味着物体内部有杂质
得先有透明,才会有半透明!意味着,折射必须有!
Back-side color【背边颜色】是指半透明物体的表皮的颜色,而物体内部杂质的颜色则由雾颜色决定,当两者不是一个颜色时,则物体上只有厚的地方才可以看到雾颜色,而薄的地方则是背边颜色
Satter coeff【散射多项式系数,指光线透过半透明物体遇到杂质时向四方散射的强度】该值控制透明物体内部散射光线的方向。当该值为0.0时表示物体内部的光线将向所有方向散射。当该值为1.0时表示散射光线的方向与原进入该物体的初始光线的方向相同。 Fwd/bck coeff【前后系数,散射整体的方向,如果为0代表光线全部整体向前,意味着光线的穿透能力变强,为1则表现为反射,穿透能力变弱。】该值控制在透明物体内部有多少散射光线沿着原进入该物体内部的光线的方向继续向前传播或向后反射。当该值为1.0时表示所有散射光线将继续向前传播。当该值为0.0时表示所有散射光线将向后传播。当该值为0.5时表示向前和向后传播的散射光线的数量相同。
Light multiplier【光线遇到杂质时的亮度变化】
这3个参数必须在有雾颜色【即雾颜色不为白】的前提下才有效。而软水模式和混合模式也依赖于雾颜色,所以,如果没有雾颜色,相当于没有半透明效果!
Thickness【厚度】当光线射出的距离超出该厚度值时,不再散射。所以如果这个参数设置得太高,是没有什么意义的
散射系数和前后系数是相互影响的,一般散射为1搭配前后为0可以得到比较光滑无杂质的效果【只是看起来无杂质而已,实际上杂质还是有的】
为进一步减少半透明物体的杂点,可以调整折射的光泽度,再进一步的话,就可以开折射里面的“use interpolation”即折射的内部插值,开了以后,往下倒数第二个卷展栏就可以使用了,在里面调节插值的参数——这几个参数与间接照明的主反弹运算参数是类似的
再进一步,为了让物体更通透,可以调高折射光泽度,雾颜色偏移调高【颜色变淡,这一点有时是很重要的,直接可以大量减少杂质】,散射系数变低【几乎不散射】,前后系数变到最低【光线更向前】
最后,为了让半透明物体有斑点或斑块效果,可以在背边颜色贴图关联一个材质球,材质球则赋予一张斑点图
(五)灯光
有三种,其中Ambient是为所有物体加上一个匀均的环境光,但一般要与其它光合用,否则效果并不好;IES,美国制订的一个标准,指的是人造灯光效果的光分布,也就是光域网
灯光越界:就是灯光的范围不受它本身的框框的限制
1.阳光
天空光与阳光的叠加造成被阳光直射的面会太亮
大气混浊度,影响画面的整体阴暗效果——太高则“遮天避日”,不仅影响亮度,而且影响颜色,就像遇到了沙尘暴
臭氧层过薄,就是太阳的本色,微黄;厚,则微蓝
太阳大小:太阳刚升起的时候,比较大,效果就是物体的阴影比较虚;正午时,太阳比较小,阴影比较实
shadow subdivs,阴影的精度,当太阳比较大时,阴影一虚就显得阴影有杂点,就要调整其精度
排除,就是选择不被"阳光"照明 的物体,可以仅排除照明或仅排除阴影。这个可用于突显某个物体,也可用于提高渲染的速度——因为有时部分物体并不需要显示其照明或阴影效果
2. 灯光
忽略法线:效果在于光线的方向是比较发散的还是比较集中的。【该参数有时很有意义,有时不忽略法线,将会造成离光源处的光线太亮】
天光入口,勾选后,灯光就仅仅作为一个限制天光计算范围的框框,而没有实际灯光的意义,它的很多参数都不可再用
平面型
球型:光线射向四面八方。其大小与光线的亮暗效果是有关的
Mesh型的,就是可以指定一个物体,让它的形状成为灯的形状
Dome,情景灯,可以把整个环境都洒上均匀的光线 ,并且即使有一个大的物体完全挡住小物体,光线还是可以到达——可以当作天空光,特别是在一个封闭模型里面,天空光是照不进去的,但是模型内部又都有东西需要照射,这时就可以用Dome灯光。Photon emission【光子发射,必须在间接照明的主反弹运算和二级反弹运算模式都是光子贴图时才有效】其意义在于当物体与Dome光的距离小于Dome光的发射半径时,才会有照射效果,如果大于,则光子不会发射到物体,也就没有光线
Dome Light option底下Sphecial(Full Dome),可以让这个灯的范围不止于半球,可以到全球【如果是半球,意味着当灯照不到的地方就会暗】
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