使用 mental ray 区域灯光.doc

使用 mental ray 区域灯光 区域灯光是从几何区域发射光子的灯光，与点（“泛光灯”）光源或聚光灯（或是定向光或太阳光的均匀的、平行的光线）形成对比。区域灯光在真实世界中的实例包括窗户、天光、荧光和霓虹灯管等等。通常，由区域光源生成的阴影比由点光源和聚光灯光源生成的阴影要更分散，并且有模糊的边缘。 默认的扫描线渲染器提供两种生成区域灯光的方法，取决于您是使用标准灯光还是光度学灯光。对于标准灯光，“区域阴影”形成区域灯光的效果。对于光度学灯光，由“线性”和“区域”灯光类型提供区域照明。mental ray 渲染器有自己的区域灯光。 警告：mental ray 渲染器既无法识别标准灯光的区域阴影，也无法识别光度学的线性和区域灯光的几何尺寸。如果您要在 mental ray 渲染中使用区域灯光，您必须使用“mental ray 区域泛光灯”或“mental ray 区域聚光灯”灯光类型。mental ray 区域灯光类型（“区域泛光灯”和“区域聚光灯”）是由内置的 MAXScript 脚本实现的。可以创建区域灯光作为新灯光对象（mental ray 区域灯光为标准灯光），也可以使用 MAXScript“Convert To mental ray Area Lights”工具将现有的泛光灯或聚光灯转换为区域灯光。本教程将向您演示如何实现上述目的。 设置场景： 从 3ds max 目录中的 tutorialsmental_ray 目录中打开文件 area_light_spot.max。（不要将该文件与同一目录中名称相似但作用方式不同的 area_light_omni.max 混淆。） 该场景由一个放在平面上的圆柱体以及位于左侧另一个平面之前的一些非固定式长方体组成。这些平面上应用了无光/投影材质，它可以使平面显示阴影时不带任何其他可视细节，这有点像在摄影室中使用无缝纸的情形。渲染场景的背景由渐变贴图提供。 场景包含一个目标聚光灯作为其首要（主）灯光，以及一个泛光灯来提供辅助。在场景的右边是一个轮廓为黑色的黄色长方体。该对象是一个占位符，通过它，您可以查看聚光灯的位置。 注意：执行教程的所有必需文件都可以在 3ds max 7 附带的教程文件光盘中找到。执行教程之前，请将 tutorials 目录从光盘复制到您的 3dsmax7 本地安装目录中。 使用扫描线渲染器和光线跟踪阴影渲染场景：1. 选择聚光灯 (Spot01)，然后转至“修改”面板。在“修改”面板上，聚光灯的“常规参数”卷展栏显示出灯光是打开的、灯光将投影阴影以及阴影类型是“光线跟踪阴影”。 2. 单击“快速渲染(产品级)”以渲染场景。 使用光线跟踪阴影的扫描线渲染渲染显示光线跟踪典型的边缘清晰的阴影。 用 mental ray 渲染器渲染场景：1. 在“渲染场景”对话框上，转至“公用”面板。打开“指定渲染器”卷展栏，并单击与“产品级”关联的“.”按钮（“浏览”按钮）。 出现“选择渲染器”对话框。 2. 在“选择渲染器”对话框上的列表中，双击“mental ray 渲染器”。 3. 渲染该场景。 使用 mental ray 渲染器的光线跟踪阴影的渲染几乎与扫描线的版本完全相同。 将聚光灯转换为“mental ray 区域聚光灯”：1. 确保仍然选定聚光灯。转至“工具”面板。在“工具”卷展栏上，单击以打开“MAXScript”。 显示“MAXScript”卷展栏。 2. 在“MAXScript”的底部附近,单击标记为“工具”的下拉列表，并选择“Convert To mr Area Lights”。 显示“Convert To mr Area Lights”卷展栏。 注意：即使在“工具”列表中出现“Convert To mr Area Lights”（默认情况下它是唯一选择），仍然必须手动选择它以查看转化工具的卷展栏。 3. 在“Convert To mr Area Lights”卷展栏上，单击“转化选定灯光”。 一条警告会询问您“删除旧灯光？” 4. 单击“否”。 您单击“是”后，原始灯光会从场景中删除。您单击“否”后，原始灯光会保留在场景中，但它会关闭，而新的 mental ray 区域灯光会打开。当您仍然在创建场景且可能要恢复先前的步骤时，单击“否”是比较安全的选择。当场景完成后，您可以随时删除原始灯光。 警告：尽管旧灯光已关闭且新灯光已打开，使得渲染按您预期的方式出现，但原始灯光仍保持选定。如果您要调整新的 mental ray 区域灯光的属性，您需要明确地选择它。“按名称选择”是选择它的最容易的方法。5. 渲染场景 使用 2D 区域灯光的 mental ray 渲染阴影现在分散且边缘模糊，好像是由非聚光灯创建的一样。默认情况下，mental ray 聚光区域是一个 20.0 单位见方的 2D 矩形区域。 渲染区域聚光灯的图标：1. 单击“按名称选择”。从列表中选择“mr 区域聚光灯01”，然后单击“选择”。 2. 转至“修改”面板。打开“区域灯光参数”卷展栏，并启用“在渲染器中显示图标”。 使用区域灯光图标渲染区域灯光渲染为一个与黄色长方体位置相同的白色正方形。 当要显现阴影如何出现在最终渲染中，以及希望如何调整它们时，渲染区域灯光的图标能有所帮助。对大多数场景而言，在创建产品级质量的渲染之前可能需要禁用图标。 调整区域聚光灯的大小1. 在“区域灯光参数”卷展栏上，将区域灯光的“高度”和“宽度”都更改为 10。 这些尺寸与黄色立方体的面的尺寸相同。 2. 渲染该场景。 渲染时区域灯光的大小匹配长方体的大小图标不再可见，因为它与立方体的大小相同。而阴影本身与光线跟踪版本中的阴影并没有太大不同，只不过它们更模糊。 如果场景中有一个“实际的”灯光对象（也就是说，这意味着它看起来好像在使用自发光和适宜的阴影等等发射光线），则将区域的尺寸设置为与对象的尺寸相同时可帮助您获得该效果。 3. 在“区域灯光参数”卷展栏上，将区域的“高度”和“宽度”都更改为 100。 4. 渲染该场景。 大区域灯光生成分散的阴影对于天光或大型落地窗这样的大区域，阴影非常分散。 提示：圆柱体位于聚光灯的锥形光线之外，所以即使您增加灯光的区域，圆柱体也不投影阴影。 提示：当阴影如此分散时，增加采样率有助于改善采样质量。 通过调整采样来改善阴影质量在 1 至 16 的范围内增加采样率为了实现本教程的目的，请将全局采样设置保持为默认值（1/4 到 4）。渲染进行得更快了。 为区域灯光调整局部采样：在“区域灯光参数”卷展栏上的“采样”组中，您可以为区域灯光局部地调整阴影质量。这是另一种加速草图渲染的方法。 1. 将“高度”和“宽度”设置回 20。 2. 在“采样”组中，将“U”和“V”都设置为 1。 “U”和“V”是灯光的 2D 区域的局部尺寸。除非特殊的情况，否则它们的值应该相同。 3. 单击“渲染”。 局部 UV 采样减小到 1 x 1您可能已经预料到，阴影非常粗糙。 4. 将“U”和“V”增加到 2。 5. 单击“渲染”。 局部 UV 采样增加到 2 x 2令人惊讶的是，将局部采样率增加到 2 x 2 所产生的阴影与默认的阴影采样率 5 x 5 所产生的阴影（如上图所示）几乎一样好。阴影越集中，则为了获得良好结果所需的采样就越少。更高的采样率对更分散的阴影有利。 提示：如果由区域灯光生成的阴影出现颗粒，且仅有少量区域灯光在使用，在您为整个场景增加采样率之前请尝试增加灯光的局部采样率。通常，仅为区域阴影增加采样率比增加全局采样率所花的渲染时间要少。 6. 将“U”和“V”都设置回默认值 5。 将 2D 灯光区域从矩形更改为圆形：2D mental ray 区域聚光灯的相应区域是从碟形灯光发出的，类似舷窗。 1. 在“区域灯光参数”卷展栏上，使用“类型”下拉列表将区域从“矩形”更改为“圆形”。 “高度”和“宽度”值已禁用，“半径”值变为启用。 2. 将“半径”值更改为 75。 3. 渲染场景。 对于大圆形，阴影还是看起来非常分散。 保存工作： 将场景另存为 my_area_spotlight.max。 为 3D 区域照明打开一个场景：“mental ray 区域聚光灯”从二维区域发射光线。另一个选择，“mental ray 区域泛光灯”，从三维曲面发射光线。 从您的 3ds max 目录中的 tutorialsmental_ray 目录中打开 area_light_omni.max。（不要将该文件与您刚使用过的 area_light_spot.max 混淆。） 该场景很相似，但主灯光是一盏靠近几何体的标准泛光灯。 用扫描线渲染器渲染场景： 单击“快速渲染(产品级)”以渲染场景。 使用光线跟踪阴影和一个泛光灯的扫描线渲染和上一个场景一样，这一个最初也使用默认的扫描线渲染器和光线跟踪阴影来渲染。结果很相似，但泛光灯会让圆柱体也投影阴影。 将“泛光灯”转换为“mental ray 区域泛光灯”：1. 选择位于长方体内部的泛光灯。（在“顶”视口中，它位于放置圆柱体的平面 Plane01 上方。） 2. 转到“工具”面板。在“工具”卷展栏上，单击以打开“MAXScript”。 显示“MAXScript”卷展栏。 3. 在“MAXScript”的底部附近,单击标记为“工具”的下拉列表，并选择“Convert To mr Area Lights”。 显示“Convert To mr Area Lights”卷展栏。 注意：即使在“工具”列表中出现“Convert To mr Area Lights”（默认情况下它是唯一选择），仍然必须手动选择它以查看转化工具的卷展栏。 4. 在“Convert To mr Area Lights”卷展栏上，单击“转化选定灯光”。 一条警告会询问您“删除旧灯光？” 5. 单击“否”。 注意：请记住您也可以从创建面板中创建 mental ray 区域灯光。对于本教程，转换灯光是确保灯光位于正确位置的简单方法。 再次渲染场景：1. 打开“渲染场景”对话框。在“公用”面板 “指定渲染器”卷展栏上，单击“产品级”渲染器对应的“选择渲染器”（标记为“.”的按钮）。在“选择渲染器”对话框上，从列表中选择“mental ray 渲染器”，然后单击“确定”。 mental ray 渲染器现在处于活动状态。 2. 单击“渲染”。 由默认半径值为 20.0 的区域泛光灯生成的阴影区域阴影非常分散，且圆柱体向两个方向投影阴影。 调整光线发射球体的半径：1. 单击“按名称选择”。从列表中选择“mr 区域泛光灯01”，然后单击“选择”。 2. 转至“修改”面板。打开“区域灯光参数”卷展栏，并将灯光的半径更改为 5。 3. 单击“快速渲染(产品级)”。 由半径值为 5.0 的区域泛光灯生成的阴影对于较小的区域，阴影更集中，虽然圆柱体的阴影有分散的边缘。 将光线发射区域从球体更改为圆柱体：可为区域泛光灯选择的两种几何体是“球体”和“圆柱体”。“圆柱体”选项可以模拟例如荧光灯管这样的光源。 1. 在“区域灯光参数”卷展栏上，使用“类型”下拉列表将类型更改为“圆柱体”。 2. 拖动微调器，将“半径”设置为 3，将“高度”设置为 32。 当您拖动微调器时，区域灯光的形状在视口中显示为线框。如果您松开微调器，显示会消失。遗憾的是，如果仅仅输入“半径”和“高度”值，该形状不会显示。 当您拖动尺寸微调器时，区域灯光的形状线框显示在视口中。3. 在“区域灯光参数”卷展栏上，打开“在渲染器中显示图标”。 4. 单击“快速渲染(产品级)”。 由圆柱形的区域灯光生成的阴影阴影很分散，并且符合圆柱体的形状。 更改圆柱体的方向：球形区域灯光的方向在渲染中没有影响，圆柱体的方向则有影响。 1. 右键单击“左”视口以激活它。 2. 打开“选择并旋转”。 3. 在“左”视口中，将区域泛光灯绕 Z 轴旋转 90 度。 使用“左”视口以旋转圆柱形的区域灯光4. 单击“快速渲染(产品级)”。 注意：渲染器已锁定为渲染“Camera01”视口。 旋转了 90 度的圆柱形区域灯光差别非常明显。阴影改变了它们的方向以匹配灯光的方向。