《廢棄走廊》Mental Ray for Maya燈光渲染制作

前言

在這個制作教程中作者Pratik Gulati將向您介紹很多他在Maya中使用Mental Ray進(jìn)行燈光渲染的寶貴經(jīng)驗。作者Pratik將以廢棄走廊（Abandoned Lobby）這幅作品為基礎(chǔ)講解如何在Maya里面設(shè)置燈光和渲染參數(shù)渲染一副非常真實的室內(nèi)場景。我們將在作者一步一步的帶領(lǐng)下很輕松容易的學(xué)會如何在Maya Mental Ray中渲染一副寫實的室內(nèi)場景，我們先簡單介紹一下整個場景模型和布局后就把主要焦點放在燈光和渲染上面。

最終作品

第一步

在這個教程中我們使用的是Maya2011，不過教程也同樣適用于老版本或更高版本的Maya。那么首先就是打開我們的Maya軟件在層面板中創(chuàng)建兩個新層分別命名為Lights和Models以方便管理場景。

第二步

如果要渲染寫實場景的話有一點是至關(guān)重要的，那就是必須保證場景中物體的尺寸盡可能準(zhǔn)確無誤。你可以看到這幅作品的場景其實非常簡單，大部分的模型都是簡單的幾何形狀，在這個場景的前左面是一個開口處，場景的主光源就是從這個地方照亮整個場景的。

第三步

接下來我們在渲染設(shè)置面板中選擇MentalRay，讓MentalRay作為我們場景的渲染器同樣也讓Maya加載MentalRay的專用材質(zhì)球。

第四步

創(chuàng)建一個新的Lambert材質(zhì)并把它指定到場景中所有物體上后就可以開始給場景設(shè)置基本燈光和渲染設(shè)置了。在這種環(huán)境下我們可以用非�？斓匿秩舅俣榷ㄏ聛韴鼍暗臒艄庑Ч�。

第五步

接下來繼續(xù)添加額外的燈光和修改全局渲染設(shè)置來讓渲染效果類似下圖的樣子。

第六步

我們可以在Maya主菜單的Create->Lights列表里面選擇想創(chuàng)建的燈光。

第七步

這一步向大家講解場景中燈光的具體用處，這個場景中一共有3個面光源、1個平行光和一個點光源。如下圖標(biāo)記的燈光1-4是直接用于照明場景的而燈光5是一盞朝向墻壁的燈光，它的用處是反彈光線以達(dá)到間接照明的目的。

第八步

面光可以很均勻的在面光表面發(fā)射出亮度，并且產(chǎn)生的陰影也很柔和漂亮，非常適合用在寫實場景中。接下來我使用了一個Mental Ray特有燈光材質(zhì)mib_cie_d節(jié)點，把它連接到面光的color上根據(jù)色溫控制燈光的顏色，這樣要比我們傳統(tǒng)手動調(diào)節(jié)燈光顏色要準(zhǔn)確并簡單的多。

第九步

Mental Ray的燈光材質(zhì)節(jié)點mib_cie_d只有兩個屬性Temperature和Intensity，其中Temperature可以根據(jù)色溫來設(shè)置燈光的顏色。因為我們是把mib_cie_d節(jié)點連接到了燈光的color上面所以Intensity屬性是沒有用的，燈光的強(qiáng)度我們是用Maya面光來控制的。

第十步

下面是Jermy Brin創(chuàng)建的一個色溫與顏色對照表，在設(shè)置色溫的時候我們可以根據(jù)這個表來設(shè)置你需要的顏色色溫。

第十一步

光線跟蹤陰影是一種陰影計算方式，它的計算原理簡單來說就是從燈光發(fā)射出很多道光線最終反射回攝像機(jī)的計算過程。這種計算方式很類似真實世界中光線的轉(zhuǎn)播方式，所以使用這種方式我們可以很好的模擬真實世界中陰影的效果。這種陰影計算方式一共有兩個屬性，我們分別向大家介紹一下。

?Shadow Rays：增加這個屬性值將增加陰影的質(zhì)量，同樣也降低了渲染速度
?Ray Depth Limit：控制光線從一個物體反彈到另外一個物體的次數(shù)

第十二步

我用一個平行光來模擬一個非常遠(yuǎn)的光源（類似太陽光照射到地球）。平行光的原理是從一個固定的方向發(fā)生出光線并以平行平均的亮度照亮無限遠(yuǎn)的距離。我同樣也連接了一個mib_cie_d到平行光的color上面并且也使用了光線跟蹤陰影。

第十三步

下面圖片展示給大家我每個燈光的色溫數(shù)值，每個燈光都打開了光線跟蹤陰影。

第十四步

點光源（Point Light）是以一點為中心向四面八方平均發(fā)生光線的一種燈光，在這個場景中我用一盞亮度非常低的點光源來稍微提亮一點場景亮度，并且這個燈光我沒有開任何陰影。

第十五步

我又在緊貼著墻壁的地方添加了一盞很大的面光源來模擬光線打到場景背面的墻壁上的反射光。

第十六步

讓我們開始MentalRay的渲染設(shè)置。首先打開Common欄設(shè)置需要渲染的寬高尺寸。

第十七步

記下來在Features欄打開Raytracing和Final Gathering選項。

第十八步

在Quality欄我們可以設(shè)置渲染質(zhì)量，下面簡單介紹一下需要設(shè)置的幾個屬性的簡單介紹：

?Anti-Aliasing Quality：控制Mental Ray for Maya在渲染時的反鋸齒模式，在這里我們設(shè)置這個屬性為Adaptive Sampling然后把下面的Max Sample Level 設(shè)置到2

?Adaptive Sampling：取樣次數(shù)根據(jù)場景中像素之間的對比度自動進(jìn)行調(diào)節(jié)，其中Max Sample Level和Min Sample Level最好不要高于2要不然渲染速度會很慢并且質(zhì)量基本沒變化，Adaptive Sampling是渲染速度與渲染質(zhì)量最平衡的一種模式

?Min Sample Level：在渲染的時候?qū)γ總�像素的最小取樣次數(shù)

?Max Sample Level：在渲染的時候?qū)γ總�像素的最大取樣次數(shù)

第十九步

在Multi-Pixel Filtering欄下面我們選擇Mitchell或者Lanczos作為像素過濾模式，這兩種模式都可以得到銳利清晰的渲染效果。

第二十步

光線跟蹤（Raytracing）是產(chǎn)生所有高級物理效果的基礎(chǔ)，比如反射（Reflections）、折射（Refractions）、陰影（Shadows）、全局光（Global Illumination）、焦散和最終聚焦（Caustics and Final Gather） 都需要在打開光線跟蹤的模式下使用。

?Reflections：光線最多被反射的次數(shù)
?Refractions：光線最多被折射的次數(shù)

第二十一步

在Indirect Lighting欄中打開Final Gather選項，這樣就可以計算高級間接光了。

?Accuracy：控制每個最終聚集步中發(fā)射多少光線以計算間接照明。默認(rèn)值為每采樣點100。最終渲染需要較高的值。增加該值會減少噪波，但同時會增加渲染時間。

?Point Density：控制執(zhí)行耗時的完整最終聚集跟蹤所要計算的最終聚集點數(shù)。

?Point Interpolation：在渲染過程中，考慮用于在著色采樣處插值的最終聚集點數(shù)。較高的值可以以很少的成本產(chǎn)生平滑的最終聚集結(jié)果。

?Secondary Diffuse Bounce：使用該屬性可以為最終聚集設(shè)定多個漫反射反彈。該選項控制間接漫反射照明是否參與最終聚集，最大值不超過“最終聚集反射”（Final Gather Refraction）和“最終聚集折射”（Final Gather Refraction）值之和。使用該屬性可向最終聚集結(jié)果中添加更多燈光和顏色溢出。此外，使用該選項可防止場景中角落的不自然變暗。值越大，最終聚集計算過程所用的時間越長。

第二十二步

現(xiàn)在已經(jīng)完成了燈光和渲染器參數(shù)設(shè)置了，接下來要給場景添加材質(zhì)和貼圖了。材質(zhì)方面并沒有用什么高級的材質(zhì)球僅是用了一個帶反射的Blinn在地面上。其他的物體的材質(zhì)也僅是給了一個diffuse通道的圖片紋理而已，下面就是渲染的效果圖。

第二十三步

現(xiàn)在的渲染看起來有一點飄，所以我們還需要給場景加上一個Ambient Occlusion通道壓低角落的顏色這樣可以讓整個場景看上去更有重量感。

我們可以先創(chuàng)建一個新的Surface Shader材質(zhì)，然后在Surface Shader的Out Color上連接一個mib_amb_occlusion材質(zhì)，最后把這個材質(zhì)賦給場景中所有的物體上。

第二十四步

在我們新創(chuàng)建的mib_amb_occlusion材質(zhì)中設(shè)置Samples、Spread和Max Distance屬性。

第二十五步

我們現(xiàn)在渲染場景會看到我們剛創(chuàng)建的Ambient Occlusion層的效果，如下圖。

第二十六步

最后一步我們可以在任何一個圖片處理軟件或后期合成軟件里面用Multiply或Overlay模式把AO層與顏色層（beauty）進(jìn)行疊加，然后調(diào)節(jié)AO層的透明度到理想的數(shù)值。下面就是最終的作品效果圖了。