Mental ray制作室內(nèi)場(chǎng)景 A(圖文)

首先，我們需要建立一個(gè)簡(jiǎn)單的室內(nèi)場(chǎng)景：建立一個(gè)立方體Create > Polygon Primitives > Box，之后在z方向上進(jìn)行一定的放縮并且增加subdivision 到6 4 10得到如圖結(jié)果。

       
現(xiàn)在，我們通過(guò)擠壓面來(lái)讓物體更復(fù)雜一些（不要擠-z軸正面）。注意擠壓前確保Polygons > Tool Options menu > Keep Faces Together項(xiàng)沒有被勾選。面的選擇可以參考該圖。

 
選擇了正確的面后，執(zhí)行擠壓命令：Edit Polygons > Extrude Face，怎么擠壓不用我說(shuō)了吧，不會(huì)的話直接下載附件，得到如圖所示結(jié)果。
 

旋轉(zhuǎn)視圖以便于看到剛才沒有被擠壓的面， 選擇并刪除中間的8個(gè)面，得到如圖所示結(jié)果。

 


現(xiàn)在，建立一盞SpotLight，并且將其移動(dòng)旋轉(zhuǎn)至如圖所示位置。

 

調(diào)節(jié)視圖，從box內(nèi)進(jìn)行觀察，如圖。

 

選擇燈光，打開屬性編輯器 (CTRL+A) 并調(diào)節(jié)一些相關(guān)參數(shù)， 首先，將燈光的Decay Rate（衰減）設(shè)置為Quadratic（平方衰減）。我通常使用quadric decay rate以上燈光更接近于現(xiàn)實(shí)中的光線由于是Quadratic Decay Rate，增加燈光的intensity（強(qiáng)度）為 120。然后在shadow欄勾選Use Raytrace Shadows，它將產(chǎn)生清洗銳利的陰影，之后你可以使用area light（面積光）來(lái)得到更為真實(shí)的陰影，不過(guò)該例子我們不使用area light。（譯注：MR的面積光非常不錯(cuò)）
到此為止我們的盒子還是默認(rèn)材質(zhì)，ok，建立一個(gè)Lambert材質(zhì)，并賦予這個(gè)盒子，并把該材質(zhì)的顏色調(diào)節(jié)為橙色。
現(xiàn)在，我們可以開始設(shè)置global illumination了， 需要設(shè)置的有兩個(gè)地方，一個(gè)在燈光的屬性編輯器里，另一個(gè)在 MentalRay Rendering Globals里， 首先，我們來(lái)設(shè)置燈光的屬性讓燈光發(fā)射光子， To do this，選擇場(chǎng)景中那盞spotlight并且按CTRL+A打開屬性編輯器，在屬性編輯器的MentalRay options > Caustic and Global Illumination欄，打開Emit Photons選項(xiàng)，Emit Photons下面的一些參數(shù)將不再是灰色， 如你所見，有三項(xiàng)可供調(diào)節(jié)： Energy, Exponent, Physical， Energy和Exponent選項(xiàng)的作用較為類似，它們控制場(chǎng)景中g(shù)lobal illumination的亮度。
如果此時(shí)你進(jìn)行渲染的話，看不到任何global illumination的效果，因?yàn)槟氵€沒有打開MentalRay Globals里的global illumination， To do this，打開渲染窗口（Window > Rendering Editors > Render View）， 然后在渲染窗口里選擇Options > RenderGlobals (MentalRay)，renderGlobals打開后，找到Quality一欄，點(diǎn)擊Render Quality右邊的方形按鈕，這將會(huì)增加一個(gè)名為mentalrayOptions1的選項(xiàng)卡，在這個(gè)選項(xiàng)卡中我們可以打開global illumination，To do that，展開Caustics/Global Illumination欄并且勾選Global Illum選項(xiàng)，打開該選項(xiàng)后渲染是將會(huì)計(jì)算場(chǎng)景中的global illumination，ok，現(xiàn)在我們來(lái)看看渲染結(jié)果，第一張圖是沒有GI的效果，第二張是有GI的渲染效果。
 

如你所見，在使用GI后場(chǎng)景中怎加了許多額外的照明效果， 但目前的效果并不能讓我們感到滿意。 記住一個(gè)有用的技巧，在使用global illumination之后再加上Final Gather將會(huì)得到極佳的照明效果（譯注：同時(shí)使用GI和FG如果設(shè)置不當(dāng)?shù)脑掍秩緯?huì)變得很慢，所幸這幾篇教學(xué)將教會(huì)我們?cè)鯓舆M(jìn)行正確的設(shè)置），為此，在打開Final Gather前我們還必須對(duì)global illumination的設(shè)置進(jìn)行優(yōu)化以便將來(lái)能夠得到更好的效果， 那么，我們?cè)鯓觼?lái)設(shè)置global illumination呢？還記得燈光的屬性編輯器和MentalRay Globals > mentalrayOptions1里的那些選項(xiàng)嗎—— 燈光屬性編輯器里的選項(xiàng)用來(lái)控制光子的數(shù)量和global illumination的亮度， MentalRay Globals里的選項(xiàng)用來(lái)優(yōu)化global illumination的其他方面——例如渲染器在計(jì)算光照時(shí)決定某一點(diǎn)將有多少的光子被收集并混合， 或收集光子的范圍有多大。 稍后，我們會(huì)一一進(jìn)行闡述（譯注：作者真會(huì)掉人胃口）。
ok，來(lái)優(yōu)化我們的global illumination吧， 我們首先來(lái)調(diào)節(jié)燈光屬性編輯器里的選項(xiàng)， 選擇燈光后按下CTRL+A打開屬性編輯器，在Caustic and Global Illumination欄中看到Global Illum Photons項(xiàng)已不是灰色（因?yàn)槟阍贛entalRay Globals里已經(jīng)打開了Global Illum），該選項(xiàng)告訴渲染器這盞燈光將發(fā)射多少光子到場(chǎng)景中。發(fā)射的光子數(shù)越多，渲染的效果就越好，當(dāng)然，渲染時(shí)間也就越長(zhǎng)。 我們的目標(biāo)是要獲得又快又好的GI效果， 故我們不想使用太多的光子。 通過(guò)觀察渲染結(jié)果，我們發(fā)現(xiàn)在使用GI后，場(chǎng)景的亮度被大大的增加了，我們并不需要這么亮，況且在使用Final Gather后場(chǎng)景的亮度還會(huì)進(jìn)一步增強(qiáng)，為了削弱GI對(duì)場(chǎng)景造成的影響，我們將exponent值增加為3.5。為了讓讀者更加明白Exponent參數(shù)和Energy參數(shù)的作用，我渲染了這一組圖片作比較，大家可以仔細(xì)體會(huì)（譯注：大量詳細(xì)的參數(shù)比較是該文的一大優(yōu)點(diǎn)）。

 

如你所見，調(diào)節(jié)Exponent參數(shù)和Energy參數(shù)有著類似的效果， 那么，在剛才使用的各種參數(shù)所得到的效果中，哪個(gè)最好呢？ 我的選擇是右上角的那一張（ Energy 8000 and Exponent 3.5）。不過(guò)它是否太暗了一些？ 確實(shí)是有些暗，不過(guò)沒關(guān)系，不要忘了在打開Final Gather后場(chǎng)景的亮度會(huì)有所增加， 如果只想使用global illumination而不使用final gather， 我們可以將Energy調(diào)到8000左右，將Exponent跳到3左右。
Mental ray制作室內(nèi)場(chǎng)景 B(圖文)

我們已經(jīng)決定使用3.5左右的Exponen，不過(guò)目前為了不讓場(chǎng)景太暗以至于影響我們觀察GI的效果，我們先將Exponent值設(shè)為2.8，稍后在GI調(diào)節(jié)完畢并且準(zhǔn)備加入FG（Final Gather）的時(shí)候，我們?cè)賹xponent調(diào)回3.5。
你也許會(huì)問(wèn)，改變Global Illumination Photons（光子數(shù)量）會(huì)得到怎樣的結(jié)果，看看這組圖片你就會(huì)明白。
 

第一張圖片因?yàn)楣庾訑?shù)量太少，所得到的結(jié)果無(wú)法讓人滿意，第二張和第三張圖的質(zhì)量相對(duì)好很多，并且沒有在光子計(jì)算上花費(fèi)太大的開銷，最好一張圖質(zhì)量是當(dāng)中最好的，不過(guò)也將花費(fèi)相當(dāng)多的時(shí)間來(lái)渲染。 那么，我們應(yīng)該怎眼選擇呢？一`個(gè)較為理想的解決方案是選擇介于第二和第三之間的光子數(shù)——也就是50000左右。 下面這張是50000個(gè)光子的渲染效果。
如圖。
 

到此為止的渲染結(jié)果中有很多“噪音”，為了擺脫這些惹人討厭的噪音，進(jìn)入RenderGlobals (MentalRay) > mentalrayOptions1的設(shè)置中，我們將會(huì)調(diào)節(jié)Global Illum Accuracy和Global Illum Radius選項(xiàng)并觀察它們對(duì)渲染結(jié)果有什么影響。它們的作用是什么？Global Illum Accuracy告訴渲染器在計(jì)算某一點(diǎn)的global illumination強(qiáng)度時(shí)從周圍區(qū)域收集多少光子來(lái)參與計(jì)算，Global Illum Radius告訴渲染器在計(jì)算某一點(diǎn)的global illumination強(qiáng)度時(shí)從周圍多大的區(qū)域搜集光子來(lái)參與計(jì)算（譯注：這里，我們可以將MR的算法簡(jiǎn)單的理解為——MR以某一微多邊形為中心，在其周圍一定范圍內(nèi)采集一定光子并求得“平均值”，并將求得的平均值作為該微多邊形的全局光照強(qiáng)度和色調(diào)）。該組渲染結(jié)果有助于你更好的理解。
 

第一張圖中我們看到很多的斑點(diǎn)，他們就是光子， 如果你將Global Illum Accuracy調(diào)為1, 光子之間彼此是不進(jìn)行融合的（譯注：這里所說(shuō)的融合也就是我之前提到的“求平均值”，當(dāng)然，無(wú)論叫融合還是叫求平均值其實(shí)都不太準(zhǔn)確），這也是出現(xiàn)光斑的原因。如果我們?cè)黾覩lobal Illum Accuracy，更多的光子將被收集并混合求平均值， 例如第一行的第2、3、4張渲染結(jié)果。在這里，我們看到把a(bǔ)ccuracy增加到100以上已經(jīng)沒有太大的作用了，我們到此完成對(duì)Global Illum Accuracy的調(diào)節(jié)。
對(duì)于Global Illum Radius參數(shù), 如果保持其默認(rèn)值0的話， 渲染器將會(huì)自動(dòng)決定它認(rèn)為最合適的值（譯注：很多情況下我們可以讓渲染器自己決定光子搜集區(qū)域大?。?，這也正是第二行中第一張圖所示的情況。 不過(guò)這里我們想自己來(lái)設(shè)置Global Illum Radius參數(shù)， 從第二行幾張圖片中，我們發(fā)現(xiàn)最后一張是比較理想的解決方案，它既沒有太多的噪音，同時(shí)畫面中的各個(gè)部分都得到了足夠的照明， 這就是我們選擇它的道理。
到此，我們已經(jīng)完成了對(duì)global illumination的設(shè)置。 現(xiàn)在，是時(shí)候加入final gather來(lái)進(jìn)一步改善我們的照明效果的時(shí)候了，不過(guò)首先我們到燈光屬性面板中的global illumination欄將全局光照衰減值Eponent增加為3.5——還記得之前就說(shuō)過(guò)嗎？
為了加入final gather效果，進(jìn)入 RenderGlobals -> mentalrayOptions1， 展開開Final Gather欄并且勾選Final Gather項(xiàng)。
在這一欄中有三個(gè)很重要的參數(shù)，它們是Final Gather Rays、Min Radius和Max Radius。這三個(gè)參數(shù)默認(rèn)的設(shè)置是100、0、0。 這樣的設(shè)置能產(chǎn)生很好的渲染效果但是會(huì)花費(fèi)非常多的渲染時(shí)間。 FG Rays 是場(chǎng)景中射線的數(shù)量， 較多的rays能夠帶來(lái)較好的渲染質(zhì)量，但同時(shí)也會(huì)導(dǎo)致渲染速度的急劇降低。 Max radius和Min radius告訴渲染器在某點(diǎn)周圍多大的范圍內(nèi)搜集信息來(lái)計(jì)算該點(diǎn)的環(huán)境光。如果將他們?cè)O(shè)置為0的話，渲染器會(huì)自動(dòng)估計(jì)它認(rèn)為比較合適的值，不過(guò)我們通常要自己來(lái)調(diào)節(jié)，我們從這組圖片中來(lái)看看著三個(gè)參數(shù)對(duì)渲染的影響吧。

 

如你所見，較多的FG rays會(huì)花費(fèi)較多的渲染時(shí)間，但是也能夠獲得較好的渲染質(zhì)量， 并且，如果Min和Max radius值增加的話，會(huì)加快渲染的速度。為了得到渲染速度和渲染質(zhì)量之間的最佳平衡，你需要將這些參數(shù)設(shè)置得很合理，通過(guò)觀察分析上面這組圖片我們可以估計(jì)出將Rays設(shè)置到300左右是比較理想的，由于我們?cè)黾恿薋G rays值，渲染會(huì)變慢，所以我們需要增加min radius和max radius到0.25和1左右以加速我們的渲染。
現(xiàn)在，我們渲染將會(huì)得到與該圖類似的效果。

 

這看上去還不錯(cuò)，并且渲染得相對(duì)較為快速， 我想我們達(dá)到了預(yù)期的目標(biāo)。 最后，我們?cè)趍entalrayOptions1的Sampling Quality欄將Max Samples值增加到2并且勾選Jitter選項(xiàng)，然后到RenderGlobals (Maya Software)里增大渲染尺寸，這下，我們可以用MR來(lái)進(jìn)行最后的渲染了。
如果你想讓你的場(chǎng)景看上去更加真實(shí)的話，你可以用area light（面積光）來(lái)代替spot light.，這將會(huì)產(chǎn)生模糊的更加真實(shí)的陰影，To do this，在燈光的屬性編輯器里勾選Area Light選項(xiàng)，不過(guò)這里你看到的的這張最終渲染結(jié)果并沒有使用面積光。 如圖。