細(xì)說(shuō)光影3ds Max&VRay室內(nèi)渲染用光技巧
定 價(jià)：68 元
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- 作者：程罡 著
- 出版時(shí)間：2015/11/1
- ISBN：9787302416241
- 出 版 社：清華大學(xué)出版社
- 中圖法分類(lèi)：TU238-39
- 頁(yè)碼：268
- 紙張：膠版紙
- 版次：1
- 開(kāi)本：16開(kāi)
本書(shū)結(jié)合國(guó)外最新的VRay教程、技法和筆者多年的實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)，詳細(xì)而全面地講解了VRay室內(nèi)效果圖燈光設(shè)計(jì)的歷史沿革和各種相關(guān)技法。書(shū)中回顧了歷史上曾經(jīng)出現(xiàn)的各種渲染引擎和算法，以及它們各自的優(yōu)缺點(diǎn)，深入講解了VRay的各種渲染參數(shù)、材質(zhì)參數(shù)和攝像機(jī)參數(shù)的設(shè)置技巧，對(duì)于提高渲染操作效率的技巧也做了詳細(xì)講解。室內(nèi)照明部分是本書(shū)的重點(diǎn)，包括各種自然光，如天空光、陽(yáng)光、黃昏、夜晚、月光等；各種人工光源，如吊燈、筒燈、LED燈、燈槽、射燈等。書(shū)中對(duì)這些光源的參數(shù)設(shè)置、使用技巧都做了深入的分析、對(duì)比和研究。讀者不但可以把本書(shū)作為VRay室內(nèi)燈光設(shè)計(jì)的參考手冊(cè)，直接用于指導(dǎo)渲染實(shí)踐，還可以在此基礎(chǔ)上舉一反三，創(chuàng)造性地設(shè)計(jì)和表現(xiàn)室內(nèi)照明，基本可以做到一冊(cè)在手，解決室內(nèi)照明設(shè)計(jì)和渲染中的主要問(wèn)題。本書(shū)適合室內(nèi)設(shè)計(jì)、照明設(shè)計(jì)、效果圖制作人士和CG愛(ài)好者參閱，也可以作為高職類(lèi)院校相關(guān)課程的教材和教參使用。
第1章 細(xì)說(shuō)渲染引擎
1.1 渲染引擎史話
1.1.1 歷史上的渲染引擎之爭(zhēng) .
1.1.2 歷史上的算法之爭(zhēng)
1.1.3 為什么是VRay
1.2 VRay的重要渲染設(shè)置
1.2.1 GI的設(shè)置.
1.2.2 光子的大小 .
1.2.3 半球細(xì)分和插值采樣
1.3 VRay的攝像機(jī)
1.3.1 VRay穹頂攝像機(jī)
1.3.2 VRay物理攝像機(jī)
1.3.3 攝像機(jī)與光影效果的表現(xiàn)技巧
1.4 VRay的幀緩存渲染
1.4.1 幀緩存渲染窗口的打開(kāi)
1.4.2 幀緩存渲染的重要工具
1.4.3 幀緩存渲染的色調(diào)編輯
1.5 提高渲染效率的訣竅
1.5.1 局部渲染
1.5.2 光標(biāo)追蹤渲染
1.5.3 小比例渲染 .
1.5.4 低完成度渲染
1.5.5 低參數(shù)渲染 .
1.6 本書(shū)中的一些約定
本章小結(jié)
第2章 細(xì)說(shuō)燈光
2.1 光在建筑表現(xiàn)中的運(yùn)用
2.1.1 光的自然屬性
2.1.2 光的魅力
2.1.3 光在三維中的運(yùn)用 .
2.2 三維照明中的幾個(gè)基本要素
2.2.1 光的三個(gè)基本屬性 .
2.2.2 反射 .
2.2.3 折射 .
2.2.4 吸收 .
2.3 3ds Max中的光源類(lèi)型.
2.3.1 標(biāo)準(zhǔn)光源
2.3.2 光度學(xué)光源 .
2.4 歷史上用過(guò)的模擬照明方法
2.4.1 模擬天空光 .
2.4.2 模擬面光源 .
2.4.3 其他類(lèi)型的3D燈光陣列
2.4.4 古今光源設(shè)置的優(yōu)劣對(duì)比 .
2.5 VRay光源參數(shù)詳解
2.5.1 VRay的光源系統(tǒng)
2.5.2 VRay中的“特殊”光源
2.5.3 光影效果的綜合設(shè)置技巧 .
2.5.4 陰影效果的設(shè)置技巧
本章小結(jié)
第3章 白天的光影表現(xiàn)
3.1 天空光
3.1.1 加載天空光場(chǎng)景
3.1.2 攝像機(jī)參數(shù)對(duì)渲染的影響.
3.1.3 采用面光源模擬天空光
3.2 為各種形狀的窗子創(chuàng)建天空光.
3.2.1 折角窗
3.2.2 異形窗
3.2.3 天窗.
3.2.4 海景窗
3.2.5 入戶(hù)花園
3.2.6 氣窗
3.3 VRay陽(yáng)光
3.3.1 VRay 陽(yáng)光的創(chuàng)建
3.3.2 VRay 陽(yáng)光的參數(shù)設(shè)置.
3.3.3 VRay 陽(yáng)光節(jié)點(diǎn)的設(shè)置.
本章小結(jié).
第4章 黃昏效果的表現(xiàn)
4.1 用VRay陽(yáng)光表現(xiàn)黃昏效果
4.1.1 創(chuàng)建VRay 陽(yáng)光
4.1.2 VRay 陽(yáng)光的參數(shù)設(shè)置.
4.2使用VRay天空球光源制作黃昏效果
4.2.1 創(chuàng)建VRay Dome 光源
4.2.2 使用HDIR 貼圖
4.2.3 各種攝像機(jī)參數(shù)的渲染測(cè)試.
4.2.4 各種HDRI 參數(shù)的渲染測(cè)試.
4.3 手動(dòng)設(shè)置天空背景.
4.3.1 采用HDRI 作為背景.
4.3.2 初步設(shè)定背景圖
4.3.3 背景圖的進(jìn)一步設(shè)置.
4.3.4 使用Output 貼圖
4.3.5 采用程序紋理模擬云層效果.
4.3.6 HDRI 和漸變貼圖的配合使用.
本章小結(jié).
第5章 夜晚效果的表現(xiàn)
5.1 日光顏色的基本構(gòu)成.
5.1.1 加載日光場(chǎng)景.
5.1.2 攝像機(jī)參數(shù)對(duì)色溫的影響
5.2 創(chuàng)建逼真的日光效果.
5.2.1 VRayCompTex 貼圖的使用
5.2.2 VRayCompTex 貼圖的嵌套
5.2.3 VRayCompTex 貼圖的
第二次嵌套
5.2.4 VRayCompTex 貼圖的
第三次嵌套
5.2.5 再次加載Mix 貼圖.
5.3 使用日光模擬照明.
5.3.1 恢復(fù)攝像機(jī)默認(rèn)設(shè)置.
5.3.2 創(chuàng)建測(cè)試場(chǎng)景.
5.4 采用板巖材質(zhì)編輯器制作日光材質(zhì)
5.4.1 在板巖材質(zhì)編輯器中打開(kāi)材質(zhì)球.
5.4.2 在板巖材質(zhì)編輯器中創(chuàng)建材質(zhì)
5.4.3 關(guān)聯(lián)節(jié)點(diǎn)
5.5 參數(shù)關(guān)聯(lián)制作日光動(dòng)畫(huà).
5.5.1 創(chuàng)建立方體模型
5.5.2 建立父子鏈接 .
5.5.3 參數(shù)關(guān)聯(lián)操作 .
5.5.4 立方體的屬性設(shè)置
5.6 日光室內(nèi)照明測(cè)試
5.6.1 合并場(chǎng)景
5.6.2 設(shè)置背景圖
5.6.3 添加色彩校正貼圖
本章小結(jié)
第6章 夜晚和月光的表現(xiàn)
6.1 夜晚照明概述
6.2 設(shè)置天空球顏色
6.2.1 加載月光場(chǎng)景模型
6.2.2 漸變貼圖的進(jìn)一步調(diào)整
6.2.3 光源的調(diào)整
6.3 月光的設(shè)置
6.3.1 創(chuàng)建月光光源 .
6.3.2 光源參數(shù)的設(shè)置
6.3.3 光斑邊緣的調(diào)整
本章小結(jié)
第7章 各種人工光源的表現(xiàn)
7.1 不透明外殼吊燈
7.1.1 打開(kāi)吊燈場(chǎng)景 .
7.1.2 吊燈的材質(zhì)
7.1.3 吊燈的光源設(shè)置
7.1.4 渲染測(cè)試
7.2 矩形燈槽
7.2.1 采用VRay光源模擬燈槽
7.2.2 采用發(fā)光線模擬燈槽 .
7.3 異形燈槽
7.3.1 光源陣列法
7.3.2 發(fā)光線法
7.4 吊燈(磨砂玻璃外殼)
7.5 球狀吊燈
7.5.1 內(nèi)部點(diǎn)光源
7.5.2 燈罩自發(fā)光
7.5.3 加大球形光源的半徑 .
7.6 紙質(zhì)吊燈
7.7 藝術(shù)吊燈
7.8 LED吊燈.
7.8.1 自發(fā)光材質(zhì)模擬LED照明
7.8.2 球形光源模擬LED照明 .
7.9 射燈
7.10 IES光源.
7.10.1 什么是光域網(wǎng)文件
7.10.2 光域網(wǎng)光源照明案例
7.11 筒燈.
7.11.1 光域網(wǎng)光源
7.11.2 聚光燈
7.12 玻璃燈罩的焦散效果
7.12.1 什么是焦散
7.12.2 玻璃燈罩的焦散.
7.12.3 焦散效果的進(jìn)一步改進(jìn).
本章小結(jié).
第8章 光影效果的重要設(shè)置――全局照明
8.1 日光場(chǎng)景的GI設(shè)置
8.1.1 加載場(chǎng)景
8.1.2 設(shè)置覆蓋材質(zhì).
8.1.3 關(guān)閉二次反彈.
8.1.4 渲染全局照明元素
8.1.5 預(yù)設(shè)模板的設(shè)置
8.1.6 Detail Enhancement 渲染測(cè)試
8.1.7 設(shè)定二次反彈.
8.2 夜晚場(chǎng)景的GI設(shè)置
8.2.1 打開(kāi)夜晚GI 場(chǎng)景.
8.2.2 打開(kāi)GI 功能
8.2.3 覆蓋材質(zhì)的使用
8.2.4 Light cache 與Light cache 組合
8.2.5 Irradiance map 與Light cache 組合
8.2.6 Brute force 與Light cache 組合
本章小結(jié).
第9章 增加渲染真實(shí)性的一些訣竅
9.1 加載場(chǎng)景
9.1.1 加載場(chǎng)景
9.1.2 初步測(cè)試渲染.
9.2 制作樹(shù)影
9.2.1 創(chuàng)建大樹(shù)模型.
9.2.2 大樹(shù)參數(shù)的設(shè)置
9.3 創(chuàng)建窗簾材質(zhì).
9.3.1 顯示窗簾模型.
9.3.2 創(chuàng)建窗簾材質(zhì).
9.4 制作背景板.
9.4.1 創(chuàng)建背景板
9.4.2 設(shè)置背景板的材質(zhì)
9.4.3 渲染參數(shù)的設(shè)置
9.5 制作鏡頭特效.
9.5.1 加載VRay 鏡頭特效.
9.5.2 鏡頭特效的設(shè)置
本章小結(jié).
第1章
細(xì)說(shuō)渲染引擎
內(nèi)容提要：
◎ 渲染引擎史話
◎ VRay 的重要渲染設(shè)置
◎ VRay 的攝像機(jī)
◎ VRay 的幀緩存渲染
◎ 提高渲染效率的訣竅
3ds Max 這款三維動(dòng)畫(huà)解決方案功能強(qiáng)大、全面，但是也有一些軟肋，比如其默認(rèn)的掃描線渲染引擎，由
于其不支持全局照明，所以無(wú)法計(jì)算光線的反射效果，因此渲染效果非常一般。所幸的是，3ds Max 擁有著各
種補(bǔ)強(qiáng)其功能的插件，正是由于各種插件的存在，才使得這款軟件得以在激烈的競(jìng)爭(zhēng)中最終存活下來(lái)。本章
將仔細(xì)講述其中幾個(gè)重要的渲染插件。
1.1 渲染引擎史話
歷史上曾經(jīng)出現(xiàn)過(guò)哪些渲染引擎？它們各自有什么特點(diǎn)？渲染效果如何？針對(duì)這些問(wèn)題，
本小節(jié)將會(huì)為讀者做一個(gè)梳理和回顧。初學(xué)者可以將其作為軟件的歷史來(lái)看待，老用戶(hù)可以作
為回憶錄來(lái)看。
1.1.1 歷史上的渲染引擎之爭(zhēng)
與目前的VRay一家獨(dú)大截然不同，在本世紀(jì)之初的2001―2003年這兩三年間，曾經(jīng)出現(xiàn)
過(guò)一段渲染引擎“激情燃燒的歲月”，各家渲染引擎你方唱罷我登場(chǎng)，可謂百花齊放、各領(lǐng)風(fēng)
騷。愛(ài)好者們則是四面出擊、各個(gè)擊破，熱衷于在各家引擎之間進(jìn)行比較、分析。各大專(zhuān)業(yè)論
壇人滿(mǎn)為患，展開(kāi)了熱烈的討論和交流，一時(shí)間熱鬧非凡！
當(dāng)時(shí)最主要的幾個(gè)競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手是所謂的“四大天王”，即Brazil、Mental Ray(MR)、
FinalRender(FR)和VRay(VR)這四款渲染引擎。
下面分別來(lái)介紹一下這四個(gè)重量級(jí)的渲染引擎和它們各自的特點(diǎn)。
1．四大渲染引擎之Brazil
2001年，一個(gè)名不見(jiàn)經(jīng)傳的小公司SplutterFish在其網(wǎng)站發(fā)布了3ds Max的渲染插件Brazil。
在公開(kāi)測(cè)試版的時(shí)候，該渲染器是完全免費(fèi)的。作為一個(gè)免費(fèi)的渲染插件來(lái)說(shuō)，其渲染效果是
非常驚人的，但當(dāng)時(shí)的渲染速度非常慢。
Brazil渲染器擁有強(qiáng)大的光線追蹤、折射、反射、全局光照、散焦等功能，渲染效果極其
強(qiáng)大。雖然Brazil渲染器的名氣不大，但其前身卻是大名鼎鼎的Ghost渲染器，這款渲染器經(jīng)過(guò)
很多年的開(kāi)發(fā)，已經(jīng)非常成熟了。
圖1-1所示為Ghost的一個(gè)渲染效果，其左下角標(biāo)注的時(shí)間正是Brazil大紅大紫的2001年。
圖1-2所示為一個(gè)優(yōu)秀的Brazil渲染作品。
圖1-1 Ghost渲染效果
圖1-2 Brazil渲染作品
第1 章 細(xì)說(shuō)渲染引擎
Brazil 驚人的質(zhì)量是以非常慢的速度為代價(jià)的，用Brazil 渲染圖片可以說(shuō)是一個(gè)非常緩慢的
過(guò)程，以十四五年前的計(jì)算機(jī)來(lái)說(shuō)，用于渲染動(dòng)畫(huà)還是不太現(xiàn)實(shí)。
筆者曾在2001 年給國(guó)內(nèi)某數(shù)碼設(shè)計(jì)雜志投稿一幅悍馬吉普車(chē)渲染作品(見(jiàn)圖1-3) ，出版社
要求提供一張1600 像素的高分辨率圖像。當(dāng)時(shí)采用Brazil 渲染引擎，渲染參數(shù)被設(shè)置為最高級(jí)
別，使用一臺(tái)Intel 奔騰3 CPU/1GHz 電腦，連續(xù)渲染了將近100 個(gè)小時(shí)，至今印象深刻。
圖1-3Brazil 渲染的悍馬吉普車(chē)
由于Brazil 的渲染速度太慢，當(dāng)時(shí)幾乎沒(méi)有人敢用Brazil 渲染動(dòng)畫(huà)。不過(guò)凡事都有例外，
波蘭的Platige Image 公司居然用Brazil 渲染了一部長(zhǎng)達(dá)6分多鐘的三維動(dòng)畫(huà)短片――《The
Cathedral 》(中文譯名《大教堂》)，震驚業(yè)界。該片一舉奪得2002 年SIGGRAPH 動(dòng)畫(huà)短片大
獎(jiǎng)，該公司也憑借這部短片一舉成名。圖1-4 所示為Platige Image 公司最新版本的logo 。
圖1-4Platige Image logo
《The Cathedral 》是一部宗教題材的動(dòng)畫(huà)短片，講述了一個(gè)朝圣者為信仰獻(xiàn)身的心路歷
程。由于東西方文化的差異，中國(guó)觀眾未必能完全理解片子的內(nèi)容，但無(wú)人不被片子優(yōu)秀的渲
染效果所打動(dòng)。時(shí)至今日，重溫這部短片，仍然不得不為當(dāng)年制作者的勇氣而驚嘆。圖1-5 和
圖1-6 所示為《The Cathedral 》的精彩畫(huà)面。
圖1-5 動(dòng)畫(huà)短片《The Cathedral》畫(huà)面(1)
圖1-6 動(dòng)畫(huà)短片《The Cathedral》畫(huà)面(2)
成也蕭何，敗也蕭何，Brazil的衰落也許正是由于其速度太慢，在這個(gè)快節(jié)奏的時(shí)代顯得
有點(diǎn)不合時(shí)宜，最終被其他幾個(gè)對(duì)手紛紛超越，只能落得“門(mén)庭冷落車(chē)馬稀”。
2．四大渲染引擎之Mental Ray
Mental Ray是早期出現(xiàn)的兩個(gè)重量級(jí)的渲染器之一(另外一個(gè)是Renderman)，為德國(guó)Mental
Images公司的產(chǎn)品。在剛推出的時(shí)候，Mental Ray集成在著名的3D動(dòng)畫(huà)軟件Softimage 3D中，
作為其內(nèi)置的渲染引擎。正是憑借著Mental Ray較高的渲染速度和優(yōu)秀的渲染品質(zhì)，Softimage
3D一直在好萊塢電影制作中被當(dāng)作首選的軟件。圖1-7所示為采用Mental Ray渲染的焦散效
果。
相對(duì)于另外一個(gè)高質(zhì)量的渲染器Renderman來(lái)說(shuō)，Mental Ray的渲染效果與Renderman幾乎
不相上下，而且其操作比Renderman簡(jiǎn)單得多，效率非常高。因?yàn)镽enderman渲染系統(tǒng)需要使
用編程的技術(shù)來(lái)渲染場(chǎng)景，而Mental Ray一般來(lái)說(shuō)只需要在程序中設(shè)定好參數(shù)，然后“智能”
地對(duì)需要渲染的場(chǎng)景自動(dòng)計(jì)算即可，所以Mental Ray 有個(gè)別名――“智能”渲染器。
圖1-7玻璃和水的折射焦散效果
Mental Ray 是一個(gè)專(zhuān)業(yè)的3D 渲染引擎，可以生成令人難以置信的高質(zhì)量真實(shí)感圖像。現(xiàn)在
我們可以在3D Studio 的高性能網(wǎng)絡(luò)渲染中直接控制Mental Ray 。Mental Ray 在電影領(lǐng)域得到了
廣泛的應(yīng)用和認(rèn)可，被認(rèn)為是市場(chǎng)上最高級(jí)的三維渲染解決方案之一。
Mental Ray 是一個(gè)將光線追蹤算法推向極致的產(chǎn)品，利用這一渲染器，我們可以實(shí)現(xiàn)反
射、折射、焦散、全局光照明等其他渲染器很難實(shí)現(xiàn)的效果。BBC 的著名全動(dòng)畫(huà)科教節(jié)目《與
恐龍同行》就是采用Mental Ray 渲染的，節(jié)目中逼真地“復(fù)活”了那些神話般的遠(yuǎn)古生物。圖
1-8 所示為楊雪果先生采用Mental Ray 渲染的焦散效果。
圖1-8水面的反射焦散效果
Mental Ray 從Maya 5.0 版本以后內(nèi)置在Maya 里，從3ds Max 6.0 版本以后也被內(nèi)置在了3ds
Max 里。
而從3ds Max 9.0 開(kāi)始，Autodesk 在諸多方面對(duì)Mental Ray 進(jìn)行了優(yōu)化，使得Mental Ray 的
渲染品質(zhì)和速度不斷地得到提升。在3ds Max 中，我們可以看到很多方面的更新都是跟Mental
Ray有關(guān)系的。圖1-9所示為Mental Ray渲染的逼真的SSS(次表面散射，又稱(chēng)3S)材質(zhì)效果。
圖1-9 逼真的SSS材質(zhì)效果
雖然Mental Ray功能強(qiáng)大，其渲染的速度和品質(zhì)較之VRay也毫不遜色，但是Mental Ray的
缺點(diǎn)也很明顯，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：第一，界面不夠友好、不夠親切，相對(duì)而言不如
VRay好用；第二，對(duì)于室內(nèi)效果圖而言，最為重要的GI(全局照明)技術(shù)明顯落后于VRay；第
三，一旦開(kāi)啟運(yùn)動(dòng)模糊，渲染速度將會(huì)大幅減慢。由于上述幾個(gè)不足之處，Mental Ray在建筑
表現(xiàn)領(lǐng)域明顯落后于VRay。
3．四大渲染引擎之FinalRender
2001年渲染器市場(chǎng)的另一個(gè)亮點(diǎn)是德國(guó)Cebas公司出品的FinalRender渲染器(又名外終極渲
染器)。
FinalRender渲染器曾經(jīng)紅極一時(shí)。其渲染效果雖然略遜色于Brazil，但由于其速度非常
快，效果也很好，對(duì)于商業(yè)市場(chǎng)來(lái)說(shuō)是非常合適的。圖1-10所示為采用FinalRender渲染的室內(nèi)
效果圖。
圖1-10 FinalRender渲染室內(nèi)效果
Cebas公司一直是3ds Max的一個(gè)非常著名的插件開(kāi)發(fā)商，很早就以Luma(光能傳遞)、
Opic(光斑效果)、Bov(體積效果)幾個(gè)插件而聞名。這次又融合了著名的三維軟件Cinema 4D內(nèi)
部的快速光影渲染器的效果，把其Luma、Bov插件加到FinalRender中，使得FinalRender渲染器
達(dá)到前所未有的功能。相對(duì)別的渲染器來(lái)說(shuō)，F(xiàn)inalRender還提供了3S的功能和用于卡通渲染仿
真的功能，可以說(shuō)是全能的渲染器。圖1-11所示為FinalRender的建筑表現(xiàn)圖。
FinalRender相對(duì)其他渲染器來(lái)說(shuō)，設(shè)置比較多，在開(kāi)始入門(mén)的時(shí)候可能覺(jué)得比較難理解。
但熟悉后，就知道它的設(shè)置很好，可以調(diào)節(jié)很多不同的細(xì)節(jié)。其速度比Brazil 快很多，比VRay
慢些。圖1-12 所示為FinalRender 的優(yōu)秀渲染作品。
圖1-11FinalRender 在建筑表現(xiàn)方面的運(yùn)用圖1-12FinalRender 渲染作品
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