分层渲染技术－渲染层RenderLayer下

1、【Maya】分层渲染技术（一）渲染层RenderLayer（下）2010-12-20 16:44实例3动画遮罩与光影分离（UseBackground材质应用）【用于场景的材质（也称明暗器）选择】打算使用一个光线较为柔和的室外场景。如下图，当我按以前的方法（“实例2反射与折射场景”中第3步）将贴图赋予自发光通道，画面局部将会很耀眼；而使用Lambert这类材质又很难全局照亮。因此，我使用SurfaceShade材质进行场景贴图。因为SurfaceShader材质具有不受场景光照的特点，能保持贴图的原始明暗。不过SurfaceShader材质不受光照影响的这个特点拒绝了我们获取阴影的要求，为了得到

2、阴影，我们需要引入UseBackground材质对渲染层赋予lambert材质后使用Shadow的通道过滤也可以得到整体的阴影，但使用UseBackground材质可获取特定区域的阴影和反射。在进行操作之前，我们先要了解下UseBackground材质的特性和作用（以下简称UB材质）。遮罩：将UseBackgroundAttributes栏下的所有参数设置为0（SpecularColor调为黑色），则该材质所赋予的物体将起到“黑洞”的作用被“黑洞”物体所遮挡的场景将不会被渲染，且遮挡处为透明（需要支持透明通道的图片格式）。此时，MatteOpacity下有两个蒙板模式可选：SolidMatte

3、（固体蒙板）模式时，MatteOpacity参数值表示被遮挡区域的Alpha通道灰度；OpacityGain（不透明增益）模式时，MatteOpacity参数值表示遮挡物体本身的透明度。OpacityGain为Maya默认的蒙板模式，其对物体为100遮挡，MatteOpacity值影响的是物体获取反射和阴影的强弱。下图为两种模式的区别：*如果使用MentalRay渲染，则还需要将mental ray栏下的OcclusionMask参数调为0，否则FG会以灰度掩盖透明部分。阴影获取：在“黑洞”物体的基础上，调整ShadowMark值大于1，表示获取灯光照射物体所产生的投影的百分比。因为UB材质只

4、对被赋予该材质的物体起作用，如果只对地面或墙面这样的阴影接受面设置UB材质参数，投射阴影的源物体的自身阴影将无法得到。反射获取：在“黑洞”物体的基础上，调整Reflectivity（反射率）和ReflectionLimit（反射次数），表示物体反射周围物体的程度，而UB材质的物体本身不会被其他物体所反射。高光获取：SpecularColor的颜色表示UB材质物体的高光颜色：黑色表示无高光，白色会使物体类似塑料，而使用接近原物体的表面色则会使物体类似金属。因为该参数没有相应的效果调节（如高光范围，高光过渡），因此一般配合反射参数使用。步骤进行：1.全选场景中的所有物体（包括灯光），添加到新建的渲

5、染层。2.开启渲染设置和灯光中的光线追踪，渲染当前场景。使用了SurfaceShader材质的地面，不接受灯光阴影。因此分层渲染可采用以下流程：渲染背景-渲染前景-渲染运动物体（遮罩应用）-获取阴影-获取反射3.选择layer1渲染层，右键CopyLayer复制新的渲染层（Maya2008需要进入渲染层上方的Layers菜单中选取），命名为Back；4.继续复制多个渲染层，并按需要将其命名。如下图，我将背景和地面作为Back层，仙人掌作为Middle层，跑道作为Front层，四驱玩具赛车作为Car层。此外还需要阴影层和Car层的复制层。5.各层设置如下：Back层：因为背景不会反射场景其他物体

6、，因此除了灯光和背景，其他物体直接Ctrl+h隐藏；使用Presets的Diffuse设置只获取漫反射贴图。Middle层：同Back层。Front层：使用属性过滤的方法设置周围物体的渲染不可见（PrimaryVisibility为Off），四驱赛车直接Ctrl+h隐藏；设置渲染层的RenderPassOptions为Diffuse，获取漫反射和镜面反射贴图（注意区别Back的设置，可参考“实例2反射与折射场景”的第10步）Car层：赋予跑道和四驱车UB材质，设置为“阴影获取”；其他物体直接Ctrl+h隐藏；跑道物体的CastsShadows（产生阴影）为Off。*此方法效果等同于使用Pres

7、ets的Shadow。Car1层（Car层的复制）：赋予跑道UB材质，设置为“反射获取”；其他物体直接Ctrl+h隐藏；四驱车的PrimaryVisibility为Off；跑道物体的VisibleInReflections（反射可见）为Off。Car2层（car层的复制）：赋予跑道UB材质，设置为“遮罩”；其他物体直接Ctrl+h隐藏；开启四驱车的PrimaryVisibility为On；使用Presets的Diffuse设置只获取漫反射贴图。*如果想让四驱车反射周围物体，则需要再增加一个渲染层，将赛车模型赋予UB材质获取反射贴图。Shadow层：Ctrl+h隐藏四驱赛车，然后赋予地面和后景U

8、B材质，设置为“阴影获取”；使用Presets的Shadow设置该渲染层只渲染阴影。6.渲染输出设置。除了Car层渲染的动画需要设置序列帧，其他渲染层只需要渲染单帧。在Car层的渲染设置中建立“层覆写”右键弹出菜单，选择“CreatLayerOverride”，当输入栏变橙色，即可修改该层的数值。7.渲染并合成。因为是动画序列，因此使用后期合成软件进行，不过图层混合模式的选择与PhotoShop是相同的。阴影层：放于最上层，使用正片叠底（Mutiply）模式反射（或高光）层：放于所依附的场景物体上层，使用滤色（Screen）或者线性减淡模式（ColorDodge）线性减淡有时等同于添加（Add

9、）*高光反射层是不具备透明通道的，如果使用Maya渲染时设置了Alpha通道渲染，那么在导入后期合成软件或者PhotoShop后，将看到意外的显示；使用滤色或线性减淡的图层混合模式后可还原真实效果。【插入说明三个后期合成软件的使用步骤】AfterEffect环境：（1）开启AfterEffect，导入素材，对各层进行排序，并使用相应的图层混合模式。（2）如果导入时没选择“预乘-无蒙板”，则素材Alpha通道会出现“黑边”问题。要解决该问题，需要重新设置图层属性；也可以对带Alpha通道的图层右键：效果-通道-移除颜色蒙板，增加此效果后可解决通道黑边的问题。（3）除了修改透明度，还需要对阴影层再

10、增加一个高斯模糊的效果（模糊量为0.2），使场景与平面图片背景更融合。（4）解决了以上基本问题后，对各图层间进行特效处理就依个人想法而定。例如，改变四驱车和它的反射贴图的颜色，甚至加些辉光特效。（5）渲染生成视频。Fusion环境：（1）开启Fusion，按顺序导入素材，设置好图层透明度以及混合模式（图层混合模式在Merge节点中设置）。（2）Fusion使用了类似Maya的节点连接方式，工作流程较为清晰，不过对于初学者可能会显得混乱。使用Fusion需要了解图层Merge（合并）节点的原理：一个Merge节点只能连接一个前景、一个背景以及一个遮罩层，之后输出到其他节点。Fusion主要用于特

11、效的合成，它对于视频时间线的剪辑较为不便。（3）选择四驱车图层节点（Merge2），按Ctrl+b弹出特效库，进入Tools-Effect-Trails，双击Trails添加一个节点到Merge2和Merge3之间。调整Trails（托尾）节点的参数。（4）对阴影层节点增加Blur节点，对阴影进行模糊虚化。此外，可以增加校色节点或者其他特效节点进行画面的调整。（5）设定循环播放范围，执行Render渲染。Vegas环境：（1）因为Vegas不支持Maya的IFF格式，因此需要先将IFF转为TGA或者PNG；*ACDSee会将透明通道覆盖，因此推荐使用XnView，比ACDSee强大很多的看图软

12、件。（2）开启Vegas，导入素材，设置好图层混合模式及透明度。*同AE，在导入素材时，要选择“预乘”的Alpha通道处理方式Premultiplied或者Premultiplied（dirty）。（3）因为Vegas主要面向电视台播放的视频剪辑，因此某些默认设置可能会让我们感到棘手。在图层上右键，在属性面板中设置为Disable resample（禁止重取样）；在预览窗口左上方的设置中，关闭场的使用；在输出视频时将场关闭。*以上几个默认项会让我们的视频出现扫描线和残影。（4）完成了以上的准备工作后，使用Vegas剪辑就易如反掌了。你可以在Vegas直观的滤镜浏览窗口中拖动特效至图层上，也可以

13、直接拖到右下的视频预览窗口上；且Vegas具有高效的视频预览速度，能很快看到特效结果。Vegas的主要强项在于调色，因此我们可以很方便的使用各种色彩滤镜进行测试。（5）渲染输出。以上三个后期合成软件各有各的优缺点：AE优点：能与Adobe的其他产品互通，其技术支援庞大，特效滤镜插件资源丰富；缺点：设置界面不够简洁，剪辑功能一般，需要Premiere的辅助。Fusion优点：设计主要针对3D影视的后期合成，尤其对Maya的IFF文件兼容较好（AE一直不支持IFF文件的Z深度通道），其工作流程直观，配备的3D粒子系统能对后期特效的合成起到重要作用；缺点：剪辑功能较弱。Vegas优点：集合了高效的特

14、效剪辑功能，具有多组滤镜，调色功能强大，且渲染速度相对迅速；滤镜效果浏览及参数设置都很方便，上手容易。缺点：主要为平面包装而设计，没有对三维素材进行特别的功能强化。至于工具的选择由个人喜好而定，不用关注我这些胡言乱语8.总结。在渲染层中对场景中的物体赋予新材质，不会影响该物体在其他渲染层中的原有材质。利用这个特性，我们可以对场景进行不同材质的分类，尤其是UB材质的应用；此外，使用Ctrl+h隐藏物体和AttributeSpreadSheet（属性扩展表）编辑物体的渲染属性，也不会对其他渲染层产生影响，因为Maya会对这些渲染属性进行Auto Overrides自动覆写（渲染输出设置需要手动进行覆写）。【小提示】Use Background材质有个有趣的特性，在关闭灯光强度属性下的EmitDiffuse和EmitSpecular的情况下，UB 材质物体仍然可以获取该灯光强度所产生的阴影。也就是说，我们可以创建一盏只用于生成