vr渲染基础知识.docx
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vr渲染基础知识
3.VRay帧缓冲器（Framebuffer）
当激活时,VRay帧缓冲器就取代了Max虚拟帧缓冲器（virtualframebuffer）.VRay帧缓冲器有着更加多的选项来显示处理图像和许多有趣的选项.在这个卷展栏里你可以取消"getresolutionfrommax"的勾选来控制清晰度的大小.
"RendertoV-Rayrawimagefile"选项能让你渲染一个非常高清晰度的图像,而没有占用完可用的内存.
VRay帧缓冲器的使用是仅适合于高级VRay用户的.若你刚接触VRay,不必费心在这里.（个人感觉很实用的一个工具）
4.VRay全局切换（Globalswitches）
这里你可以控制和不用考虑大多数的VRay的设置,这主要是用来加速测试渲染.
你可以关掉所有的置换（Displacement）,灯光（Lights）,默认max灯光（Defaultlights）,隐藏灯光（Hiddenlights）,阴影（Shadows）,仅仅是取消相应的勾取即可.
"Don'trenderfinalimage"按钮用来使VRay仅计算GI（例如发光贴图）而不渲染图像.现在先不管它:
-）
对应的勾选可使场景中所有的反射和折射（reflectionsandrefractions）打开或者关闭.这对于测试目的是非常有用的.Maxdepth控制着
反射和折射的深度（在光线跟踪处理中光线被忽略前反射/折射的次数）.
你同样可以关闭所有的贴图（Mpas）,所有的贴图过滤（Filtermaps）等...及如模糊反射或折射的光泽效果（Glossyeffects）.关闭它们会大大改善渲染速度,在做测试渲染时也十分灵活.
Overridemat可用来给场景中所有物体一个同样的材质.
5.图像采样器（抗锯齿）
在VRay里,你可以从3个图像采样器中选择一个来计算图像的抗锯齿.这可以控制你的图像锐利和平滑的程度,且对渲染时间有极大的影响.
Fixedrate是非常快速的,但在很多情形下会慢.若有大量的光泽材质（glossymaterials）,区域阴影（areashadows）,运动模糊（motionblur）等时可以使用它...较高的subdivs值意味更好的质量,更多的渲染时间.
AdaptiveQMC是我特别喜爱的.与它的名字所讲一样,它是一个自适应的采样器,它会将其计算适应到情形中去.它将比较通过一些极限值来计算过的像素的质量,和判断是否足够好或者需要更多的计算.
这个采样器的质量是由QMC卷展栏（更下面的卷展栏）来控制的.若你的场景中有很多的光泽材质,区域阴影,运动模糊等,和若果你想最大限度地控制图像的速度与质量的话,使用这个采样器.要控制好这个采样器需要一些时间,但一旦你控制好后,你只需少量的点击就可以完全控制VRay了.
Adaptivesubdivision同样是一个自适应的方法.虽然它在许多情况下非常快,但场景中有大量的光泽效果时会非常慢.它同样在渲染时使用更多的内存.若你的场景中有大块的平滑区域（例如一个室内有大块的白墙）时就使用这个采样器.
min/max级别控制着质量,0/2是个不错的数值,-2/-1对于非常快速的测试渲染是很合适的.
要理解这3种采样器的不同之处,那么一些测试是需要的.在线文档已经在这个主题上有个非常好的解释了,且有许多例子来说明不同之处.若你在场景中的一些精细材质或者高细节的地方上有问题的话可以改变抗锯齿过滤器.每一个采样器材都有它自己的特性,
我常用的一些过滤器:
-none
-mitchellnetravali:
平滑的结果,很好的控制
-catmullrom:
非常锐利（有一点点像photoshop里用了'unsharpmask'的结果）
6.间接照明（GI）
这个卷展栏管理GI（=反弹光线）的主要选项.就像大部分的GI渲染器那样,VRay在一次反弹和二次反弹上有说不同.
一个简单的聚光灯会投射出直接光线.这些光线打到一个物体上会有一小部分被吸收,但剩下的就反弹回场景中去了.这就是一次反弹.这些一次反弹或许会打到另一个物体上而再次反弹（二次反弹）且继续下去直至没有能量剩下为止.
直接光线和一次反弹对照明效果有着最大的影响,因为这些被反弹的光线依然有着许多的能量.所以这就需要非常精确的计算来创造出真实的照明.二次反弹一般就没那么重要了（光能大部分已被吸收,已对视觉结果没有什么影响了）,所以大致上这里可以粗略点了.（室内场景例外,二次反弹也变得重要了）.
你可以在不同的一次和二次反弹的计算方法中进行选择,且可以调节它们的强度（倍增值）.
Post-processing选项可以降低GI光线的饱和度,或者它的对比.
散焦是由折射/反射光线所加工成形的光图象.GI散焦是由折射/反射GI光线（光线反弹）所创造的散焦.标准的一次和二次反弹是不会考虑反射性/折射性材质的属性的,仅考虑漫反射属性.你需要就两个适当的勾选来打开或者关闭它们.
一个非常明显的反射散焦的例子就是,若你用一个聚光灯照向放在桌子上的金属戒指,你就会看到一个光图象.再例如折射散焦可由一个玻璃球体产生,它将所有通过它的光线聚焦,在下面造出一个非常亮的亮点.注意当你想GI光线通过透明物体时,你必须设'refractiveGI'散焦为打开!
记住散焦仅仅是折射/反射光线的一个名字.因为以从max聚光灯出来的光线为例,这是直接光线而非GI光线,你同样有能力在VRay中渲染这些直接光线散焦.
7.发光贴图/准蒙特卡洛/光子映射/光贮存（Irradiancemap/Quasimontecarlo/photonmapping/lightcache）
依赖于你所选择的一次和二次反弹的方法,上面的卷展栏会出现.它们全部都是计算GI反弹的方法.每个都有它自己的优点和应用.我将在另一个单独的指南里解释它们,对于这个基础设置概览就太复杂了.
对于现在,记住所有的这些方法都是近似GI照明的方法.GI计算是非常耗费时间的,这就是为什么要发明一些通过利用近似值来加速计算的方法的原因了.
8.散焦
记得第6步所讲的直接光线散焦吗?
好,在这里你可以打开或者关闭它们,和调节一些参数.要得到一个漂亮的直接光线散焦,你同样须在VR灯光（VrayLight）里做一些调节.如果我有时间的话,我也将会做一个直接散焦指南.
要除去直接光线散焦的需要的一个简单的诀窍就是,简单地不去使用直接灯光:
-）仅用GI灯光,你在IndirectIllimination卷展栏勾上'refractive/reflectiveGIcaustics',所有的散焦将依照你的GI设置来进行计算!
当然这都不是经常有只用GI灯光的可能...
.环境
VRay是允许你用这些控制来覆盖max的环境设置的.
使用'skylight'打开天光来照亮场景.若你在它后面的方块处放一个贴图的话,它的颜色就会被忽略和被取代,这张贴图就用来照亮场景了.你需要激活GI才能使天光变得可见.这天光不是一个直接光线,它实际上是当做一次反弹来处理过的,这就是要使天光可见就必须打开GI的原因了.注意若GI已激活时,天光关闭而你又在Max背景里放一个颜色,那么这个颜色就会被用做天光.
其他的就控制着反射/折射环境.max环境是什么已经没有关系,你的物体将一直反射/折射这些VRay的覆盖设置.你同样可以在它们那里放一个贴图,就像天光选项那样.
注意:
这些设置在渲染的背景上是不会显示的!
要显示就要在max的环境里进行设置.
10.QMC采样器
这个QMC采样器可以看成一个全局质量控制中心.它控制着像adaptiveQMCAA,QMCGI,发光贴图,光泽效果,区域阴影,运动模糊和景深这些任何与准蒙特卡洛有关系的所有参数.
最重要的参数就是Noisetheshold,它控制这所有计算的准确性.最高质量的设置是0.001,但当然就需要量最长的渲染时间.Globalsubdivsmultiplier可用来减少/增加场景中所有的细分（subdivsion）参数（发光贴图,QMCGI,光泽效果,区域阴影,运动模糊,景深,...）.这对快速测试渲染很适合.
12.摄影机
你可以选择不同类型的摄影机来代替默认的标准Max摄影机,例如鱼眼透镜,球形摄影机,柱形的等...请查阅手册以获得关于不同摄影机类型的更多信息.
景深是有摄影机打开的光圈所产生的一种效果.在焦点外的物体将变的模糊.物体越远离焦点和光圈越大,物体就更模糊.
运动模糊是当物体运动非常快,或当摄影机移动时产生的模糊.
这些效果都是基于光线跟踪的,不能用其他的小技巧来仿造,所以对渲染时间有很大的影响...
14.系统
控制各种类型普通参数的另一个卷展栏.
Raycaster参数用来控制VRay对明确的场景所使用的内存数量.99%的情况下你都不需要碰它们.
Renderregiondivisino.X和Y控制渲染块的宽和高.对小的渲染清晰度,你可减少它们,对大的渲染清晰度你可以增加它们的数值.在32到128像素之间的正方形尺寸是好的数值.Regionsequence改变渲染块的渲染顺序.
分布式渲染（Distributedrendering）是用不同的计算机来联合渲染一个图像.
"Previousrender"控制帧缓冲器材中上次渲染怎样被新的渲染块覆盖.
Defaultgeometrystatic/dynamic:
查阅手册.
Framestamp很有用,可以在渲染图像上标出渲染时间.
Objectssettings和Lightssettings控制场景物体和灯光的VRay属性.你可以打开/关闭场景中每个物体的局部设置.
Presets可以保存所有或者部分渲染设置以便于简单和快速的切换,如在测试设置和高质量设置之间.
VRaylog是在渲染时出现的一个小窗口,给你一些文字上关于渲染处理的反馈.Level控制窗口里打出多少的反馈.
.用标准产品布光教程的结果来继续
删除或者隐藏那3个球体,我们不再需要它们了.
如下面所示设置渲染属性:
-输出尺寸为400*480像素
-全局切换（globalswitches）:
关闭默认灯光（defaultlights）
-图样采样器（antialisingfilter）设为adaptiveQMC
-打开间接照明（indirectillumination）
-二次反弹QMCGI并改倍增值为0.8
-打开折射GI散焦（refractiveGIcaustics）
-发光贴图（irradiancemap）设置
-改为'custom'min/max=-4/-3
-hsphsubdivs=20=interpsamples
-clr=nrm=0.4
-dist=0.1
-环境（environment）
-天光（skylight）纯白色,倍增值0.1
-反射/折射（reflection/refraction）纯黑色,倍增值1.0
-QMCsampler:
noisethreshold=0.005
-系统（system）
-渲染区域细分（renderregiondivision）50*50像素
-帧标记（framestamp）:
删除除渲染时间外的东西
Vray灯光的'storewithIRmap'选项应该要打开来开始.左边灯的亮度改成3,右边的改为
玻璃是每个人在学习或者测试一个新的渲染器时都会去尝试渲染的一个材质.Vray能够在一个非常短的时间内渲染出非常真实的玻璃.
使用导入功能将其放到场景中去（在导入选项里取消'convertunits'的勾选）.玻璃杯的大小比例应该跟我的截图相似.若不是,简单的重新设置它的比例就好了:
-）（若玻璃杯导入后太大或太小就可能是你的单位设错或者convertunits是打开的）
.把玻璃杯移高一点点
任何渲染器通常都在完全重合的面里有很大问题.特别在使用透明材质,这会引起很显然的问题.玻璃的底面准确地放在地平面上,它们都在一个同样的位置上.虽然这里不是很明显,但这也是一个需要记住的规则,避免这种重合的面!
将它放高0.2mm已经很足够了.
4.创建基本的玻璃材质
创建一个新的Vray材质.我们首先做一个高度反射的清玻璃.首先设置diffuse颜色为纯黑色,然后将折射的颜色设到纯白色.纯白色表示100%的折射,结果就是diffuse颜色不会产生任何影响.
将反射颜色设成几乎全白的颜色同时勾选Fresnelreflections.
这就是我们的玻璃材质的基本设置.这是100%清澈,高度反射的玻璃.指派到玻璃物体并渲染.应该和我的例图差不多
5.在背面反射（reflectonbackside）
注意到上一贴的图中玻璃交错面处的黑色边?
要消除它,我们将在玻璃材质的options卷展栏出打开'reflectonbackside'选项.
再次渲染来看看有什么不同.这个选项产生了玻璃内部的反射,这样更接近于现实生活中的效果，但也会增加渲染时间.
.反射/折射深度（reflection/refractiondepth）
这些选项控制光线可以反射/折射的次数,在进一步计算之前这些反射/折射就要计算完成.较低的值渲染较快,但太低的话,整个物体或者物体的一些部分会变黑.
将它们到设成10并再次渲染.不同的地方就在玻璃杯的脚的边缘和玻璃杯的中间部分（因为在这些部位,内在反射非常多,很快就超过最大深度）.
10这个值就OK啦,不要用太高的值,因为渲染时间会增加很多.
.把水导入玻璃杯中
要在玻璃杯里放上水,你要对水进行建模.但这个并不像说得那么简单.
首先,由于玻璃杯的支持,水与玻璃杯接触的地方要弯曲.这叫半月形的曲线面.这些效果应该在建模里表现出来,要不然你的水会非常不真实.
然后,在重合的面有一个问题.若你将液体的模跟玻璃杯的内表面是准确的形状的话,渲染出来看起来很不可思议的,因为那个重合的面（右玻璃杯）.最好的方法就是水的模建得比玻璃杯的内表面大一点点（中玻璃杯）.若水的模有点小的话,就不真实了（左玻璃杯）.
点下图来看这三个例子.我是用rhino建的玻璃杯,只是一个旋转曲线.我将这写曲线显示出来看玻璃杯和水是怎么样建的.
sukedi
2008-05-21,10:
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9.导入水模型
并导入到max里（关掉'convertunits'）.这水必须要完美地放到玻璃杯中正确的位置.
创建一个新的Vray材质,命名为water并给它一纯白的diffuse颜色.
渲染场景
sukedi
2008-05-21,10:
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10.水的材质
打开水的材质并按下图设置.实际上,这些设置跟清玻璃的设置差不多,仅仅是IOR不一样而已（可参考）.
同样来到options卷展栏下勾选'reflectonbackside'选项,就想玻璃材质那样.
sukedi
2008-05-21,10:
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11.再次渲染
现在我们就有一个装有水的葡萄酒杯了:
-）
如你所见,在Vray中做出象样的玻璃/液体是相当简单的.我们现在的渲染看起来已经相当的不错了,但为了更好的调节好它,你需要了解一些窍门.关于玻璃的问题在Vray论坛里出现好多,所以我希望这篇文章能把它搞清楚一点:
-）
sukedi
2008-05-21,10:
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12.红酒（redwine）
将水的材质球复制一份并命名为'renwine'.将其fogcolor改成一个饱和的红色,并将fogmultiplier改到0.05.这样色彩就折射出红色.将这个酒材质指派到水物体.渲染并看看效果.也可以用不同的颜色和倍增值来进行试验来创建出其他液体来.
当然你一样可以在玻璃材质上做文章,创建一个有色玻璃.
sukedi
2008-05-21,10:
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13.扩展场景
要给场景一个更加有趣的表现,我们将复制一个玻璃杯并把它放在地板上,就像它翻到了下来一样.
因此选择玻璃杯模型并复制,旋转并放置成下图那样.
将输出尺寸改为430*480像素.
sukedi
2008-05-21,10:
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14.旋转摄像机
使用旋转（rotate）工具,将摄像机旋转个-8度.同样移动一下来创建出一个更好的作品.渲染场景,应该跟下图差不多.
sukedi
2008-05-21,10:
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15.缩小Vraylight
这里的阴影非常的暗淡模糊,是因为我们的区域灯光太大了.我们要调节一下Vraylight,把它弄小点并放置过位置.你可以按截图所显示的那样放置.不仅要缩小而且要放远一点.
U-size=250mm和V-size=300mm
灯光亮度设到22.这已经高很多,因为灯的面积小了很多.
同样将天光的倍增值（Vray的环境设置）改到0.15来代替0.4.这样,环境光不会将阴影照得发亮了
sukedi
2008-05-21,10:
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16.漂亮的散焦
更小的灯将产生更易令人注意的散焦.
记得Vray教程之[VRay材质详解第二部分]里的GI散焦没?
好,这里我们再次用到它.
首先用新的灯光设置来渲染场景.看起来应该跟我的例图差不多的.注意阴影非常的明显了.光源越小,阴影越锐利清晰.
sukedi
2008-05-21,10:
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17.关闭GI散焦
在GI设置里,关掉折射GI散焦.你会很清晰地看到阴影变得更黑了.没有光线能通过透明材质.
这里只是提示一下GI散焦的影响.
将折射GI散焦（refractiveGIcaustics）重新打开.
我通常不会使用反射GI散焦,因为其在大多数情况下错比对多.折射的就重要多了,就跟你从这个例子中见到的一样.
sukedi
2008-05-21,10:
57
18.更锐利的散焦
因为阴影和散焦的质量是完全由发光贴图来控制的,我们将要更精细地调整它们.
注意：
那阴影是由发光贴图创建的,因为我们打开了Vraylight的'storewithIRmap'选项.所以我们的Vraylight不会投射出直接光线,在这里只会投射出GI光线.
打开发光贴图（irradiancemap）卷展栏并按下面所示来设置:
Min/max=-4/-1
Hsphsubdivs=35
这样一来就少了很多低采样,而且因为更大的hsphsubdivs值,样本质量也增加了.
打开'showcalcfase'以便你可以看到发光贴图的计算过程.这样会从心理上来加快渲染速度:
-）
sukedi
2008-05-21,10:
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19.高质量GI设置
若你想要一个更好的GI处理来大大增加散焦和阴影的质量,你就需要进行一些设置.
首先增加min/max设置,例如-2/1.相对于这里这么低的图像解晰度来说,-2/1是相当高质量了,不要设得比这个高了,否则你就会失去在低采样下所得到的好处.
你同样可以增加hsphsubdivs的值,这会在每次计算中使用更多的采样.
这个颜色极限值（clrthreshold）同样是很重要的,将其从0.4改到0.3会产生一个显著的效果,但同样发生在渲染时间上...这里的距离极限值（distthreshold）同样很有用（物体互相靠近的地方将作更多的采样,对玻璃杯脚下的部分非常重要）
所以什么样的设置是最好的?
万中选一:
-）
这个min/max设置有着最大的影响.对这次渲染我使用以下设置:
-min/max=-3/1
-Hsphsubdivs=40
-clr=0.35
-nrm=0.4
-dist=0.25
那散焦（特别是在放倒的玻璃杯的下面,看它脚的那个区域）现在更好了.但渲染时间增加了很多...通常情况之下你不需要这种高设置,因为没有客户会看出这些不同之处...
注意max值+1仅仅并只是在430*480这么低的图像解晰度下使用.
对于640*480的图像解晰度,使用-3/0作为最高的设置（-4/-1对于1280到1600等等...）.我会在另一个文章里解释发光贴图的.
sukedi
2008-05-21,11:
01
20.保存到发光贴图选项
如你所见,我们需要非常高的发光贴图设置来确保阴影和散焦的准确计算.
像我之前所说的,因为Vraylight的'storewithIRmap'选项,阴影的质量是由发光贴图控制的,它将灯光视为GI灯光而非直接灯光.将这个选项关闭,阴影将可以进行光线跟踪,这可以做出非常高的质量.渲染时间将会更多,但既然现在完全是由灯光的subdivs值来控制质量了,我们可以降低发光贴图的设置!
所以发光贴图的计算将会加快,但实际渲染动作将减慢,结果是在几乎同样的渲染时间下,可以得到更好的阴影细节.
当你使用光线跟踪区域阴影时,注意GI散焦将依然由发光贴图的设置来计算（在这时Vraylight是仅有的能产生直接光线和GI散焦的灯光,那么将它作为产品渲染的理想灯光吧）.所以我们不能把这些设置降的太低否则散焦的质量将会大大降低.
关掉Vraylight的'storewithIRmap'选项,并将subdivs值改为30.
在发光贴图设置将min/max改到-4/-1,和将hsphsubdivs改成35.
渲染图像,看这它的计算过程.注意在发光贴计算的过程中,所有的东西看起来比较暗,是因为Vraylight不再投射出任何GI光线了.这里发光贴图计算将会非常的快,但因为直接照明（和区域阴影）需要计算,时间渲染时间将增加...
得到的结果是非常令人满意的.散焦的细节差了点,但这有光线跟踪区域阴影补偿上了.
sukedi
2008-05-21,11:
03
21.最终图像
我们将在一个较高的图像解晰度下渲染图像.
将输出尺寸改为713*800像素.
我们需要得到跟前一张图像一样的GI质量,但是因为发光贴图设置是依赖于解晰度的,我们需要改小点.我们差不多将渲染解晰度加大了一倍,所以为了得到同样的GI质量,你只需要将min/max值同时减少1就可以了.因此设置成-5/-2.而极限值（threshold）和半球细分（hsphsubdivs）不是依赖于渲染解晰度的,所以将它们留着当前值就可以了,不用改变.
消除在阴影里的噪波和尽进行抗锯齿处理,到QMCsampler卷展栏下将noisethreshold改成0.002.
绍一下vRay正确的渲染流程，免得大家走弯路，节省更多的时间！
1.设置场景里物体一个无反射折射的浅灰色材质，测试灯光。
2.在vRay:
Imagesampler（Antialiasing）卷展栏设置抗锯齿过滤器选择Fixedrate为最小精度1。
3.设置渲染器，将vRay:
Indirectillumination（GI）卷展栏的ON打开（打开全局照明）。
在vRay:
Irradiancemap卷展栏中，预设值选择LOW，或者选择更高一些的预设值，然后再选择Custom预设值，Minrate和Maxrat
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