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Mental ray - 4的HDRI應用

時間:2005-11-17 17:55:54人氣:147作者:網友整理
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當物體在曝露在白天的戶外的話,它們主要可能受到兩種光照的影響,即藍色的天光和金黃色的太陽光(天光是由於陽光穿過空氣的過程中被氣流多次折射並且被空氣中的細微懸浮物漫放射所形成的),陽光可以通過簡單的光源來模擬,天光可以通過一個包圍場景的巨大球體來模擬,不過我們怎樣讓這個巨大的球體來對物體產生照明效果呢?方法就是利用final gather算法,並且讓球體的材質帶有一定的自發光。 稍後我們可以看到這種方法的效果。某些情況下,也許我們隻用final gather就足以照亮我們的場景,但如果場景中有些部分不能夠被天光和陽光直接照射到的話,隻單獨使用final gather也許會有問題。MR的final gather和其他一些同樣擁有全局照明能力的渲染器相比有個缺點,那就是你不能設置場景中final gather光線的強度(譯注:FG的強度和材質的屬性有關,但你不能單獨設置FG的強度),由於這個原因,我們必須借助於global illumination(譯注:這裏說必須太誇張了,為了速度著想,很多情況下我們可以用補光或補負燈光的方法)。
   現在,我們可以開始工作了,在這個場景中,我們可以看到一個簡單的寺廟模型。

   首先,我們創建兩個球體包圍著寺廟的模型,內圈的球體將用來作為光源並且它是不可見的,外圈的球體是可見的,它對場景沒有照明作用,僅僅為渲染結果增加一個藍天背景(譯注:如果你想帶alpha渲染,是不需要這個球體的),ok,先創建第一個球體,並且縮放為40 40 40,打開hypershade窗口,創建一個lambert shader並且指定給這個球體,接著進入球體材質的屬性編輯器,將Diffuse值調為0,並且將Incandescence值調為天藍色——我調的是R0.269 G0.38 B0.537,注意不要使用太亮的顏色,否則它的FG效果會將場景照的過亮,為了管理方便,可以將材質命名為類似Inner_Sphere之類的名字。之後,在視圖中選擇球體並且打開它的屬性編輯器(ctrl+A),展開在attribute editor > nurbsSphereShape1選項卡中的Render Stats欄,關閉Cast Shadow、Receive Shadow、Primary Visibility、Visible in Refraction和Visible in Reflection這幾個選項,這樣,該球體是不會在渲染結果中被渲染出來的,但是final gather的計算仍然會把它作為光源來計算照明。
   在你創建完第一個球體後,再創建另一個球體並且縮放為41 41 41,接著創建另一個lambert shader並且賦予這個球體,在該材質的屬性編輯器中將Diffuse和Color值調為0,並選擇你想要的Incandescence顏色。這個球體是能夠被渲染的,不過它不對場景產生照明作用。你也許會問為什麼創建兩個球體,用一個球體既讓它產生光照又讓它作為天空背景不就好了嗎?這樣做是因為用兩個球體的話我們可以有更大的控製餘地,我們可以通過調節第一個球體的Incandescence來控製FG的效果,而通過調節第二個球體的Incandescence來控製天空背景的顏色但卻不影響的FG的照明效果。
   此時渲染的話,應該會得到該圖的渲染結果(譯注:怎麼可能是這個結果,maya有默認燈光的說,作者老兄可能忘了)

我們應該怎樣讓我們創建的球體變成光源呢?解決辦法就是final gathering,按照前麵幾課學到的知識,進入RenderGlobals(MentalRay) > Quality,點擊RenderQuality旁邊的小按鈕創建mentalrayOptions1,展開mentalrayOptions1的Final Gather欄並且勾選Final Gather,為了能夠快速的調節和預覽,將Final Gather Rays降低為100並且渲染場景。渲染後你將會看到天光所產生的效果了(譯注:你渲染的結果可能會比這張圖亮得多,前麵我已經提到過,這是由於現在場景中沒有創建任何燈光,故maya的默認燈光會參與渲染,導致結果過亮,為了排除maya默認燈光的影響,你可以創建一盞強度為0的燈光,在稍後創建了陽光的光源後就可以把它刪除或隱藏了)。

   接下來,我們創建太陽光,To do this,創建一盞spotlight。你也許會問為什麼不使用和太陽光更為相似的directional light?我這樣做的目的是因為directional light不能夠用於計算global illumination,但我們這裏要用到GI,所以我們必須找到另外一個解決方法,那就是使用spotlight(譯注:directional light是能夠用於計算GI的,不知是不是作者搞錯了)。由於我們使用的是spotlight,故我們應該將其放置在離寺廟模型很遠的地方以使它的照明特點更接近於directional light。
   當我們創建spotlight之後,把它放到遠離寺廟靠近內圈球體的地方(x-18.6 y23.23 z15.58),並且讓它朝著寺廟進行照射,之後進入spotlight的屬性編輯器並且將燈光的顏色調為接近陽光的亮黃色,例如R1 G0.87 B0.571,將intensity值調為0.75,將Cone Angle調為90度, 勾選Shadow > Raytrace Shadow Attributes欄下的Use Raytrace Shadow。現在如果渲染場景的話將會得到與該圖類似的結果。

 


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剛才渲染所得到的結果看上去不能令人滿意,我們需要將影響final gather品質的相關數值調得再高一些,不過我們稍候再調節,現在,回想一下我之前說過的關於FG的缺點——MR的final gather和其他一些同樣擁有全局照明能力的渲染器相比有個缺點,那就是你不能設置場景中final gather光線的強度,這個缺點在我們剛才渲染的那種圖中可以看到,寺廟內部的區域的照明不夠強,這使得畫麵看上去不太真實,這也是我們為什麼需要global illumination幫助的原因。
   To setup the global illumination,打開spotlight的屬性編輯器並且在mental ray > Caustics and Global Illumination欄下勾選Emit Photons選項,並且,在Render Globals (MentalRay) > mentalrayOptions1 > Caustics/Global Illumination欄勾選Global Illum選項,之後,我們來做一下測試渲染,你會發現現在的渲染結果和沒有打開GI前沒有多大的區別,這是因為global illumination的強度不夠所造成的,為了讓GI的效果更明亮一些,在spotlight的屬性編輯器並且把exponent的數值調為1.6,之後渲染,如圖所示。

   這正是我們想要的結果!現在,我們通過兩方麵來最後改進我們的最終渲染,我們通過對之前兩個教程的一步步練習,現在已經應該心中有數了,這次,我僅僅隻說一下應該使用的參數。首先,在燈光屬性編輯器中將燈光發射的光子數量增加為50000,並且在mentalrayOptions1裏將Global Illum Accuracy增加到250,將Global Illum Radius增加到3,這將會使我們的渲染變得慢一些,但同時也獲得更高的渲染質量,接著,在Final gather欄我們選擇使用250的Final Gather Rays, 0.75的Min Radius和8的Max Radius。
   另外,我們是使用簡單的spotlight來模擬太陽光,這將會得到清晰銳利的陰影,這在某些情況下會顯得不夠真實,我了獲得更好的陰影,我們可以使用mentalray的area light,To do that,在spotlight屬性編輯器的mentalray > Area Light欄下勾選Area Light選項並且選擇Sphere為燈光的類型,對於sampling選項的數值,如果增加的話會改進麵積光陰影的效果,不過對於這個例子我們不去改動它了。在視圖中有一個球形的圖標包圍著spotlight,這個球形代表了area light的大小,對於這個場景,它太小了一點,我們可以把它縮放到2 2 2。之後,我們可以用高分辨率來進行最後的渲染。

 

 最後效果如圖。

   

.END.

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