《三维灯光渲染技术》课件第四章通道

1、第四章通 道全局照明1渲染准备工作 2照明设置3场景模型UV设置4目录 CONTENTSmental ray 灯光照明5景深6案例分析本章通过一个简单的小场景渲染进行讲解，我们计划是创建一个老式的火车站地下通道，下午的阳光照射进通道，要营造一种等待着乘客穿梭的气氛。通过本例的学习，将向大家讲述贴图效果，重点放在全局光照的制作和烘焙贴图的使用技巧上，烘焙贴图不仅在动画电影中使用，在游戏开发里烘焙贴图也同样被广泛采用。全局照明1全局照明（1）创建一个简单的场景，用来渲染测试焦散的效果，为场景中的对象分别赋予材质lambert 材质。全局照明（2）创建一盏聚光灯来照亮场景中的小方块，调节好灯光的角度

2、及视图的渲染角度后，如图所示。在渲染设置窗口中将当前渲染器指定为mental ray 渲染器，设置好渲染尺寸。全局照明（2）创建一盏聚光灯来照亮场景中的小方块，调节好灯光的角度及视图的渲染角度后，如图所示。在渲染设置窗口中将当前渲染器指定为mental ray 渲染器，设置好渲染尺寸。全局照明（2）创建一盏聚光灯来照亮场景中的小方块，调节好灯光的角度及视图的渲染角度。在渲染设置窗口中将当前渲染器指定为mental ray 渲染器，设置好渲染尺寸，渲染效果如图。全局照明（3）在渲染设置中间接照明选项中的全局照明勾选全局照明。打开了全局照明开关后仅说明渲染器允许渲染全局照明效果，因此打开这个开关是

3、必要条件，但还不够充分，我们还需要做其他的相关设置。（4）选择灯光，按Ctrl+a 打开聚光灯属性面板， 展开mentrl ray 选项下的焦散和全局照明，勾选发射光子选项。全局照明（4）设置不同的光子密度，可以得到不同的全局光照效果。全局照明（4）设置不同的全局照明光子的数量可以控制光子渲染的细腻程度。渲染准备工作 2渲染准备工作 渲染设置步骤（1）设置好场景渲染尺寸问HD720，关闭默认灯光。（2）当测试参数调整完毕时，执行 创建 摄像机 自由摄像机，调整到合适位置，并打开 视图 摄像机设置 分辨率门，得到合适的摄像机角度， 如图所示。照明设置3照明设置（1）执行菜单命令 创建 灯光 区域

4、光，在通道的入口处创建一盏区域光作为主灯光，设置其位置、方向和大小。照明设置（2）选择区域光，按Ctrl+a 键打开属性编辑器， 设置强度为800，衰退速率为二次方，勾选使用光线跟踪阴影，设置光线数为15。照明设置（3）再次选中区域灯光，maya 将刷新灯光属性， 在mental ray 选项中的焦散和全局照明选项中，勾选发射光子，光子密度设置为2000，全局照明光子设置为100000。照明设置（4）开启mental ray 中区域光选项，勾选使用灯光形状，高采样数为64，高采样限制为12，可以得到较为细腻的光线。照明设置（5）添加辅助灯光，执行菜单命令 创建 灯光 区域光，在场景通道中间创建

5、一排点光源作为辅助光。照明设置（6）选择点光源，按Ctrl+a 键打开属性编辑器， 设置强度为0.1，选择所有点光源打开窗口选项下常规编辑器下菜单的属性总表。照明设置（7）选择强度，可以统一修改所有点光源强度参数。渲染效果如图。场景模型UV设置4场景模型UV设置（1） 模型分析，本章的模型并不复杂，建模采用目前常用的mesh 建模方式，多边形建模的优点在于可调节性很强，对于后期的贴图有很好的控制性。（2）由于通道比较长，中间需要断开来拆分UV， 才能得到较大面的贴图，远处的灯箱需要使用自发光技术，同时场景只用一个材质来解决贴图。如何进行UV 设置： （3）选择标签模型，并确认此时maya 模块

6、为建模模块。场景模型UV设置（4）选择通道顶面4 个面，执行maya 菜单栏中的 编辑UV 选项中的 平面映射 后面的小方块，在弹出的 平面UV 选项 中选择Y 轴 选项，点击投影按钮。（5）场景中的标签模型会得到一个平面的UV 投射坐标，如图所示。场景模型UV设置（6）执行maya 主菜单中 窗口 选项中的UV 纹理编辑器，在弹出的UV 纹理编辑器 中得到一张标签模型的UV 图。场景模型UV设置（7）模型的其他面也通过同样的方法映射UV，并调整UV 的大小。（8）选择lambert 材质，执行Ctrl+a 展开材质属性面板，在点击 颜色 标签后的 ，在弹出的 创建渲染节点 中点击 文件 选项

7、。Maya 软件会自动跳转到file（文件）节点的属性面板，在文件属性，点击图像名称后的文件夹按钮， 选择项目工程中贴图文件夹sourceimages 中的UV 纹理测试图，如图所示。场景模型UV设置（9） 在maya 操作视图中， 按键盘的数字键6，得到贴图预览模式，观察到标签的UV 有明显拉伸，如图：打开Hypershade），创建Lambet 材质球，指定给所有模型，双击颜色标签，在弹出对话框中选中文件节点，采用UV 贴图检查UV 拆分正确与否。设置File 文件 节点的坐标的UV 向重复 均为10，设置如图所示。场景模型UV设置（10）烘焙贴图，在Hypershaer 中创建表面材质球

8、（surfaceShader）在mental ray 的选项中，点击纹理， 找到mib_amb_occlusion, 鼠标中键按住，拖拽至表面材质球（surfaceShader） 上，Ctrl+a 打开mib_amb_ occlusion 属性，设置Samples 为256，Spread 为5， Max Distance 设置为2。将表面材质球赋予给所有模型。场景模型UV设置（11） 选择渲染模块， 点击maya 菜单栏中的 照明/ 着色下的批烘焙（mental ray），点击后面的 ，会弹出mental ray 烘焙选项的设置面板，参考下图。在mental ray 中，允许用户进行分类烘焙贴

9、图， 共有两种：第一种是纹理烘焙（把需要的颜色烘焙到模型表面上），第二种是顶点烘焙（把需要的颜色烘焙到模型顶点上）。 这两种烘焙类型是由区别的，顶点烘焙是将需要的颜色烘焙到模型的顶点上，这种烘焙到模型上的颜色是不能用于最终渲染的，这种烘焙智能在maya 的操作视图上显示或由其他游戏渲染引擎来解释，是专门为游戏开发所应用的。场景模型UV设置（12）纹理烘焙：选择要烘焙的对象，即对选择的物体进行烘焙，勾选使用渲染器设置：Mental ray 渲染器选用； 质量 标签中需要修改，其他无需修改， 修改如下： 质量预设 ： 产品级 ； 光线跟踪/ 扫描线质量 ：最高采样级别设置为3， 采样选项 ：勾选

10、抖动 ；其他参数无需修改。场景模型UV设置（13）批量烘焙设置： 选择勾选烘焙阴影，勾选保持原始着色网格，勾选使用烘焙集覆盖后，下面原灰色锁定的纹理烘焙集覆盖选项卡将被解锁，接下来修改纹理烘焙集覆盖各项设置。在颜色模式中选择：灯光和颜色，法线方向选择： 表面背面；前缀：这里写入一个自己能识别的名字， 本案例为TD，分辨率设置为X 分辨率、Y 分辨率均为2048，文件格式选择TGA，勾选烘焙到一个贴图，最后点击转化并关闭，设置如图所示。场景模型UV设置（13）等待几分钟后一张烘焙好的贴图就好了。提示， 大概需要3 分钟左右，根据个人硬件条件不同，烘焙的时间也不同。 烘焙出来的贴图会放置在工程目录

11、下renderDatamental raylightMap 里，图所示就是烘焙出来的贴图。场景模型UV设置（14） 由于烘焙的原因， 原模型的Lembert 会被替换掉， 现在创建一个新Lembert 赋予所有模型，Ctrl+a 打开Lembert 属性面板，单击颜色标签后的 按钮。（15）在弹出的创建渲染节点中选择文件节点，在文件导入节点中选择文件导入，导入在photoshop 中绘制的颜色贴图。场景模型UV设置（16）Color 层绘制。（17）将color 层链接至lambert 材质的颜色属性上。渲染如图。场景模型UV设置（18）单击凹凸贴图后面 ，在弹出的创建渲染节点中选择文件导入，

12、在文件导入节点中选择文件导入，选择电脑中的Bump 位图纹理。选择凹凸节点，Ctrl+a 展开属性面板，设置凹凸深度为0.01。场景模型UV设置（18）单击凹凸贴图后面 ，在弹出的创建渲染节点中选择文件导入，在文件导入节点中选择文件导入，选择电脑中的Bump 位图纹理。选择凹凸节点，Ctrl+a 展开属性面板，设置凹凸深度为0.01，渲染效果如下图。场景模型UV设置（19）通道远处的灯光箱广告，可以采用在材质上的白炽度来达到自发光的效果，在photoshop 中只处理灯光箱那块区域，其他地方都设置成黑色。场景模型UV设置（19）通道远处的灯光箱广告，可以采用在材质上的白炽度来达到自发光的效果，

13、在photoshop 中只处理灯光箱那块区域，其他地方都设置成黑色。渲染效果如图。场景模型UV设置（19）通道远处的灯光箱广告，可以采用在材质上的白炽度来达到自发光的效果，在photoshop 中只处理灯光箱那块区域，其他地方都设置成黑色。渲染效果如图。选择灯箱文件file 节点，按Ctrl+a 打开属性面板， 在颜色增益中可以再次调整自发光的强度，Alpha 设置为0.393，渲染效果如图。场景模型UV设置（20）将材质球类型由Lambert 改为Blinn，此时未修改参数时渲染的效果如图，墙面上的反射过强， 本案例设计为略带潮湿的地下过道，在墙面上会有部分表面由于潮湿会产生反光效果，使用贴

14、图来分别控制镜面反射颜色和反射率。场景模型UV设置（20）设置镜面反射着色，分别在镜面反射颜色和反射率链接两张贴图，渲染效果如图。设置镜面反射着色，分别在镜面反射颜色和反射率链接两张贴图，如图所示。场景模型UV设置（20）镜面反射颜色贴图绘制和渲染效果如图所示。mental ray 灯光照明5mental ray 灯光照明（1） 选择区域光，Ctrl+a 打开属性面板， 在mental ray 选项下的自定义着色器选项中点击光子发射器后棋盘格按钮，在弹出的创建渲染节点面板中选择mental ray 中的mental ray 灯光中的mia_portal_ light 节点。此时，maya 默认

15、的区域光已失去效果，灯光效果由mental ray 的mia_portal_light1 节点来控制，默认渲染效果如图。mental ray 灯光照明（1） 默认渲染效果如图。mental ray 灯光照明（2）将Intensity Multipllier 设置为14 时的渲染效果如图所示。mental ray 灯光照明（3）在本案例中，将使用物理色温标来控制光线的灯暖，点击color Multipllier 的 按钮，在弹出的创建渲染节点面板中选择mental ray 中的mental ray 灯光中的mib_blackbody。mental ray 灯光照明（4）下面使用不同的色温数值，渲染出的效果， 色温指的是光波在不同的能量下，人类眼睛所感受的颜色变化。mental ray 灯光照明（4）下面使用不同的色温数值，渲染出的效果， 色温指的是光波在不同的能量下，人类眼睛所感受的颜色变化。景深6景深（1）选中场景中的摄像机，Ctrl+a 打开属性面板， 在mental ray 选项中点击镜头着色器展开选项，点击创建按钮，在弹出的创建渲染节点面板中选择mental ray 中镜头选项中的physical_lens_dof。景深（2）在ma