基于3smax的认真对待激光扫描

基于3smax的认真对待激光扫描

0dsma平台的运用渲染是基于指定的材料、光、背景的配置，并根据场景中创建的几何对象的物理特征来显示的。3DSMAX中常用的渲染方式有:渲染场景(RenderScene)、快速渲染(Quickrendar)、渲染类型(RenderType)、实时渲染(ActiveShade)等,场景的设置是影响3DSMAX渲染速度的主要因素,除此之外,对渲染类型、渲染参数、光能传递等内容进行适当的设置,也可以提高3DSMAX的渲染速度。目前,3DSMAX9默认安装了3个扫描器:扫描线渲染器、mentalray渲染器和VUE文件文件渲染器。扫描线渲染器是系统默认的渲染器,在指定渲染器卷展栏中,可以选择不同的渲染器。扫描线渲染是一行一行、而不是根据多边形到多边形或者点到点方式渲染的一项技术和算法集。所有待渲染的多边形首先按照顶点y坐标出现的顺序排序,然后使用扫描线与列表中前面多边形的交点计算图像的每行或者每条扫描线,在活动扫描线逐步沿图像向下计算的时候更新列表丢弃不可见的多边形。这种方法的1个优点就是没有必要将主内存中的所有顶点都转到工作内存,只有与当前扫描线相交边界的约束顶点才需要读到工作内存,并且每个定点数据只需读取1次。主内存的速度通常远远低于中央处理单元或者高速缓存,避免多次访问主内存中的顶点数据就可以大幅度地提升运算速度。MentalRay是早期出现的2个重量级的渲染器之一(另外一个是Renderman),为德国MentalImages公司的产品,MentalRay的渲染效率非常高,渲染效果好,而且操作简单。MentalRay一般来说只需要在程序中设定好参数,然后“智能”地对需要渲染的场景自动计算,所以MentalRay有了1个别名“智能”渲染器。VUE文件文件渲染器是1种特殊用途的渲染器,可以生成场景的ASCII文本说明。视图文件可以包含多个帧,并且可以指定变换、照明和视图的更改。1brazel和vraq新型主体用大力推进高效整理的程序为了增加3DSMAX渲染功能,很多软件公司开发出了相应的渲染软件。这些渲染软件称为3DSMAX的渲染器插件。目前较为流行的有三大渲染器插件:Brazil渲染器插件、FinalRender渲染器插件、Vray渲染器插件。Brazil(简称BR)渲染器,是SplutterFish公司在2001年开发的1个渲染软件,其渲染效果是非常惊人的,但渲染速度相对来说非常慢。Brazil渲染器拥有强大的光线跟踪的折射和反射、全局光照、散焦等功能,渲染效果极其强大。Brazil渲染的质量非常高,但是用Brazil渲染图片可以说是非常慢的过程,以目前计算机来说,用于渲染动画还是不太现实。FinalRender(简称FR)渲染器,是德国Cebas公司2001年出品的,这个渲染器目前较为流行。其渲染效果虽然略逊色于Brazil,但由于其速度非常快,效果也很高,对于商业市场来说是非常合适的。Vray(简称VR)渲染器是著名的ChaosGroup公司新开发的产品。主要用于室内外装潢设计、建筑设计等的渲染。并且它能产生一些特殊的效果,如次表面散射、光迹追踪、焦散、全局照明等。Vray其真实的光线能创建出专业的照片级效果。其特点是渲染速度快,目前很多制作公司使用它来制作建筑动画和效果图,就是看中了它速度快的优点。Vray渲染器有“焦散之王”的称号,在焦散方面的效果是所有渲染器中最好的。其天光和反射的效果也非常好,真实度几乎达到了相片的级别。设置简单是Vray渲染器的另外一大特色,它的控制参数并不复杂,完全内嵌在材质编辑器和渲染设置中,这就为初学者快速入门提供了可能。2扫描线染染物理特性3DSMAX的渲染参数复杂、繁多,加上各种不同的渲染器,更是让使用者无从下手,由于版面限制,下面仅对3DSMAX默认的扫描线渲染器(DefaultScanlineRenderer)进行讨论,因为这一渲染器在实际使用中较为频繁,应用范围广泛,同时也为其它渲染器的研究提供参考。扫描线渲染参数由以下几个选项卡组成:(1)当前渲染器(CurrentRender);(2)通用参数(CommonParameter);(3)渲染元素(RenderElements);(4)光线追踪(LightTracer);(5)高级照明(AdvancedLight)。2.1不同图像输出尺寸、强制面板、高级照明设置对dsma工艺的影响该选项卡主要用来设置输出时间,输出尺寸,颜色检查等内容,该选项卡中包括“通用参数(CommonParameter)”、“电子邮件通知(EmailNotification)”、“脚本(MAXScript)”、“指定渲染器(DesignatedRenderer)”共4个卷展栏,对其中部分参数的调整可提高渲染速度。在“通用参数(CommonParameter)”卷展栏中,图像输出尺寸(OutputSize)、强制双面(ForceSide)、高级照明(AdvancedLighting)这些选项对3DSMAX渲染速度影响较大。图像输出尺寸越小,渲染速度越快,其尺寸根据需要尽可能设置小一点,如果是渲染多张动画,设置的大小,对速度的影响是非常大的。使用强制双面是指是否对物体内外表面都进行渲染,如果没有出现镂空面、闪烁面,不需要对物体内外表面都进行渲染,将该项目关闭,可明显加快3DSMAX渲染速度。高级照明选项区决定是否调用高级照明系统进行渲染,“使用高级照明”选项一般是打开的,使用高级照明一般会大大降低渲染速度,该选项区中“必要时计算高级照明”选项非常重要,该选项一般是关闭的,表示每桢都进行高级照明的光线分步计算,这样对动画来说就大大增加了渲染时间,因为场景中,如果没有物体和灯光改变的动画,就不必逐帧计算光线分布,打开该选项,表示只在有物体和灯光改变的情况下,才对高级照明的光线分步计算,对需要使用高级照明的渲染,可大大加快渲染速度。在其它3个卷展中,选用其它渲染器,也会提高3DSMAX的渲染速度,但这不属于本文研究范围。2.2扫描线大力使用该选项主要用来对当前渲染器进行设置(现在只讨论扫描线渲染器,故其它渲染器不在讨论范围内),该选项主要设置扫描线渲染器的参数,其中大部分参数可以在对场景测试时关闭或打开,以提高渲染速度。(1)快染速度测试贴图:该选项表示渲染时,是否忽略场景中所有的材质贴图信息,如果进行光照测试,关闭该项可加快渲染速度。阴影:该选项是渲染阴影,关闭该项,将忽略所有阴影,在不需要阴影的效果测试中可加快渲染速度。自动反射折射、镜面反射:关闭该项,将忽略所有自动反射材质、自动折射材质和镜面反射材质的跟踪计算,可加快渲染速度。强制线框:该选项决定场景中所有物体是否以线框方式渲染。(2)“抗锯齿”区域过滤贴图:该选项决定是否材质中的贴图进行过滤处理,使用该项,渲染效果更真实,关闭该项可加快渲染速度。(3)持续细划分/时长对比的影响该区主要设置物体运动模糊效果,其中对渲染时间影响最大的选项是取样(Samples)和持续细划分(DurationSubdivisions),一般采样的数值设置为12就可以了,设置更高,会使渲染时间成倍增加,持续细划分的值一般和采样的数值设置设置相同。(4)透明物的叠加该项主要设置物体快速移动时产生的模糊效果,如果开启该区中“透明度”选项,图像运动模糊就会应用于透明物体的叠加,增加渲染时间,一般不开启作用于“透明度”选项,可加快渲染时间。另外,增加“自动反射折射贴图(Auto-ReflectRefractandMirrors)”渲染选项的次数,“使用内存管理(MemoryManagement)”中的“保留内存”项,都会增加渲染时间。2.3降清“raap东南角”和“过滤尺寸”照明追踪是1种使用光线跟踪(Ray-Tracing)技术的全局系统,它通过在场景中进点采样并计算光线反弹,从而创建较为逼真的照明效果,要提高照明追踪的速度,可采用2种办法:第一种是降低“光线采样(RaysSample)”和“过滤尺寸(FilterSize)”的取值。第二种是:在打开“适配进一步取样(AdaptiveUndersampling)”选项情况下,将“初始采样间距(InitialSample)”与“细分降至(SubdivideDownTo)”设为相同。并将“光线采样(RaysSample)”取较低值,“反弹(Bounces)”值设为零。另外还可通过“排除物体”、“优化光线数量”、“降低采样值”等方法来提高渲染速度。2.4光能传递技术该选项卡允许选择“光线追踪(Ray-Tracing)”和“光能传递(Radiosity)”2种方式,前面已介绍了“光线追踪”,下面主要讨论“光能传递”。光能传递是真实模拟光线在环境中互相作用的全局照明渲染技术,它能够重建自然光在场景中物体表面的反弹,从而实现更为真实和精确的照明效果。光能传递设置较为复杂,要想提高渲染速度,主要是使用“再聚集(Regather)”算法,但是须在建模上下工夫,因为只有合理的细分,渲染时才不会出现“阴影漏光“现象,如果建模不合理而又要得到好的效果,只能使用“再聚集(Regather)”算法,但渲染速度非常慢。2.5元素染色法渲染元素可以将渲染中的各种信息分割成单个图像文件元素,可以将每个元素想像成1个层,然后将高光、漫射、阴影和反射元素结合成图像。例如,可以单独渲染阴影,然后再将它们合成在一起,之后可以用元素渲染进行合成。这在使用一些图像处理软件或特殊效果软件时