場景暖光布置效果展示

圖1

如果你打開這個場景，你會看到場景中還沒有定義一個正確的視角。你可以自由選擇一個你喜歡的透視視角或者使用我已經(jīng)定義好的透視圖攝像機視角。點擊其中一個標簽，所有相關的攝像機屬性（位置、方向、焦距等等）默認的參數(shù)都會改變，這會給我們提供很大的幫助，當你改變了參數(shù)但是還沒有提交的時候，也可以避免跟多于的攝像機之間弄混。

圖2

在開始對場景設置燈光和渲染之前，我們應該稍微介紹一下關于實際生活中場景的明暗關系和色彩空間范圍方面的技術性知識。如果你覺得這很煩，那你可以忽略接下來的兩節(jié)內(nèi)容，它不是必須掌握的，盡管如此，我們還是要講解一下關于如何達到本次教程的最終效果。

色彩空間范圍的要點

就象你所了解的那樣，通常你在計算機上看到的所有的照片和圖象都是在srgb色彩空間范圍內(nèi)。這是因為，舉例來說，rgb值為200、200、200的顏色并不是像你預料的那樣，是rgb值為100、100、100的顏色亮度的兩倍。當然，在數(shù)學上是它的雙倍值，但實際上不是。與簡單的數(shù)學上的概念不同（像2x100=200），我們的眼睛無法在這種線性的方式下工作。這里告訴了srgb是從哪來的….這個色彩空間范圍示意圖的數(shù)值成線性顯示。這也是為什么許多圖片沒有正確的色彩空間范圍卻看起來很漂亮而且自然。然而，幾乎所有的渲染工作者，除非我們告訴他怎么做，否則都不能分辨出這些熟悉的和正確的線性圖象（因為這只不過是計算機的工作方式---線性數(shù)學）。許多人不知道這些，在渲染中用多余的燈光和周邊的元素替代正確的色彩空間范圍從而無意中導致這樣的錯誤。在圖片3和4里面，你能看到兩張示例圖片描繪了正確的線性（左邊的）和srgb色彩空間范圍的之間的區(qū)別。在圖片5中，你能看到用cg渲染同樣的圖片；你能注意到那個真實的線性看起來更假而且不自然。在錯誤的色彩空間范圍內(nèi)，即使你提高它的亮度，增加和減少對比度，你仍然不能達到真實的效果，特別是如果你不小心使用了srgb參考紋理（也就是你能找到的幾乎所有的數(shù)字圖像），只會更增加整體的混亂。這是一個創(chuàng)建視覺效果上真實而自然的計算機圖象的本質(zhì)與關鍵所在。如果你跟著我學習到了這兒，并且你已經(jīng)知道了使用正確的色彩空間，那讓我們休息一會兒，喝杯咖啡或者可口的綠茶，享受一下快樂的生活-----這是你應得的！這些都是一些基本的知識和技巧。至于這些理論和觀點在mental ray中是如何實際運用的，我們將在接下來的知識中進行說明……

那讓我們開始給場景設置燈光……maya8.5中提到，除了mia 程序之外，還需要手動創(chuàng)建一個物理天光系統(tǒng)。這會讓你設置一個自然的視覺環(huán)境變得更簡單，并且我們可以將注意力更多地集中在燈光設置的審美上，而不必在意那些看起來很奇怪的顏色。天光系統(tǒng)從渲染全局面板上的environment選項進行創(chuàng)建。如圖6所示

圖6

通過點擊按扭，你可以創(chuàng)建以下內(nèi)容：

a) 一盞方向光用來模擬太陽的方向

b) 相應的燈光材質(zhì)mia_physicalsun

c) mia_physicalsky，一個環(huán)境材質(zhì)節(jié)點，與可被渲染的攝像機的mental ray環(huán)境相連接

d) 一個名叫mia_exposure_simple的調(diào)和圖像色調(diào)的鏡頭材質(zhì)

這兒還有一個值得注意的是final gathering的按鈕也要打開

圖7

現(xiàn)在我們有了一個默認的天光系統(tǒng)設置，已經(jīng)為渲染做好了準備。在我們第一次測試渲染之前，一定要注意確保在正確的色彩空間范圍內(nèi)，默認情況下，我們在正確的線性空間內(nèi)進行渲染（關于這個解釋，請參考前面有關色彩空間范圍的要點），但在現(xiàn)在的情況下，卻不正確。我們所創(chuàng)建的鏡頭材質(zhì)，無論如何也會把我們帶進一個對整體渲染圖片應用了2.2gamma曲線值的接近于srgb的色彩空間范圍，就像我們計算的一樣，通常情況下，這是一個好事情也是我們所期望的。但是如果我們用這種方法執(zhí)行了gamma校正，那我們將不得不取消我們場景中每一個單獨紋理文件的gamma值，這是由于事實上那些紋理已經(jīng)有了正確的gamma值（對任何8位或16位圖像文件這通常都是正確的），并且在頂部增加一個gamma校正，將使gamma值倍增，而且可能消除紋理的顏色，這是多讓人失望的事！

如圖8所示，我們在渲染全局面板中所設置的gamma值，代表了我們的初始期望值，非常簡單明了，因為這是mental ray的工作方式。1被數(shù)值劃分（2.2接近我們的實際情況），等于0.455.同時，我們也需要移除鏡頭材質(zhì)的gamma校正，所以我們必須設置它的gamma屬性為1.0（線性等于沒有校正；你可以從hapershade的工具面板選擇這些材質(zhì)），因此，我們完全把gamma校正移交給mental ray的內(nèi)部結構，自動應用正確的“無gamma值”給我們的每一張紋理，現(xiàn)在不必再擔心我們的紋理顏色了。如果我們使用“數(shù)值”紋理無論是什么方式（像凹凸貼圖，置換貼圖，或任何一個比實際顏色更需要紋理填充的地方），我們都不得不為了精確的“數(shù)值”，去改變前面的gamma校正節(jié)點，從而關閉它的內(nèi)部結構來彌補我們所期望得到的gamma值，將其填充進gamma校正屬性里面（注意：這個屬性并不代表實際的顏色值^gamma功能，它在一定程度上象征了我們所期望彌補的gamma數(shù)值，也就是說，“反相”，或者讓gamma值交互左作用，---沒有人總會告訴你這些知識，但是你可以現(xiàn)在把它學好）。這是一個長篇的理論，現(xiàn)在我們接著往下看

圖8

我打開final gathering設置面板（圖9所示）以使我們得到相對快速的聚焦，也就是說，快速的結果。同時將mia_physicalsun的samples采樣值將到2

圖9

現(xiàn)在稍微有點暗并有一些錯誤（圖10所示），主要是由于ray tracing（光線跟蹤）設置不充足的原因。

圖10

讓我們提高普通的光線深度值（圖11所示）和fina gathering光線深度值（圖12所示）。我們也打開secondary diffuse bounces（二次漫反射反彈）。然而，渲染全局中二次漫反射反彈按鈕只能設置它們的反彈深度為1；我們想反彈兩次所以我們選擇mental ray設置存儲中的實際的節(jié)點進行操作，它名叫“midefaultoptions”。

圖11

圖12

讓我們重新渲染一下。仍然非常暗，但是你能感覺到間接燈光的照明已經(jīng)足夠了（不用擔心陰影的細節(jié)，我們等會還會深入它），所以我們需要切實的以某種方式提高曝光的級別。

記住，我們?nèi)匀辉诤芑�礎的默認設置下做所有的東西。過去常用的一種打開曝光度的方法是mia_exposure_simple里面的gain屬性，作為一個鏡頭材質(zhì)與我們的攝像機進行鏈接，我們把gain值提到0.5（如圖16所示）

圖16

現(xiàn)在好多了，并且更增加了自然的感覺（如圖17所示）

圖17

現(xiàn)在我們可以真正最終設置燈光和強調(diào)畫面的美感了。在這一部分中，請不要對我選擇的顏色設置感到不舒服－跟著你自己的感覺走！我旋轉(zhuǎn)太陽方向到x -70,y 175, z 0以強調(diào)陽光照射方向的某些特定元素，另外我對mia_physicalsky材質(zhì)的屬性所設置的數(shù)值請參考圖18。我把haze的數(shù)值增加到0.5（注意這個屬性值可以提到到15，所以0.5是很低的）。然后我設置 red/blue shift到0.1，基本的作用是讓白色平衡稍微泛紅一點（要得到偏藍色的效果調(diào)節(jié)為負值，比如-0.1）。同時也提高saturation的屬性值到2.0，這是它的最大值。接下來我稍微調(diào)整一下水平線，這樣對整體的效果影響不大但是經(jīng)過我的嘗試發(fā)現(xiàn)這樣的話我們的視線透過舷窗和窗戶。

圖18

最后我改變ground的顏色。我給它一個偏綠的色調(diào)因為我覺得這樣看起來更有湖水的感覺，并且我覺得這樣更增添了整體的趣味性（如圖19所示）。從我的角度看，這為我們實現(xiàn)一個地中海午后的景象打下了良好的基礎。

圖19

如果我們滿足一般的視覺要求，我們可以開始為場景設置最后的渲染了。首先，讓我們增加final gathering的質(zhì)量，因為我們等會可以再次使用final gathering解決。就像你從圖20中所看到的，我提到accuracy值到64，但是更重要并且更特別的是陰影的細節(jié)，point density值現(xiàn)在是2.0。要得到一個密集的final gathering結果我們也可以提高point interpolation數(shù)值這樣也不會丟失陰影的對比細節(jié)。同時我關掉了rebuild設置，因為從開始到現(xiàn)在燈光的設置從沒更改過，并且我們能因此決定反復使用現(xiàn)有的final gathering數(shù)值。

圖20

讓我們看一下（如圖21）。就像你所看到的，陰影的區(qū)域仍然缺少一些細節(jié)，尤其是門所在區(qū)域。我們能很簡單的使用一個新的、具有特殊環(huán)境計算（ambient occlusion）模式的mia_material工具來解決這個問題。你只需要檢查材質(zhì)中的環(huán)境計算（ambient occlusion），其他所有的東西都用默認的參數(shù)設置就非常好了。（我做的所有的事情就是設置那個距離到一個合理的數(shù)值以及稍微降低一點暗部色）。

圖21

mia_material材質(zhì)的主要訣竅就是細節(jié)部分（讓環(huán)境保持全黑色）。通過打開細節(jié)模式，ambient occlusion 只會對有問題的區(qū)域進行間接照明，避開傳統(tǒng)的全局照明和看起來不合要求的ambient occlusion。參考圖22提高細節(jié)以后的效果。

圖22

要點：同時調(diào)整所有材質(zhì)，從hypershade中選擇所有mia_material材質(zhì)，并且在attribute spread sheet里面設置ao_on屬性為1（如圖23所示）（attribute spread sheet在這里打開window >general editors > attribute spread sheet)。也要注意在ambient occlusion中開啟材質(zhì)的final gathering效果；它將在原來的基礎上重新進行計算。如果你覺得final gathering計算時間太長，將point density從1降到0.5，這仍然會給你帶來良好的結果并且燈光的細節(jié)也足夠。

圖23

現(xiàn)在讓我們增加普通采樣的質(zhì)量sampling quality（如圖24所示）。采樣級別現(xiàn)在是0（min）到2（max）之間，對比度是（contrast ）0.05，filter（過濾值）設置為mitchell可以得到清晰的圖像。

圖24

最后但也同樣重要的是，如果你仍然覺得由于鏡面反射導致畫面看起來不夠真實，為了得到高級別的質(zhì)量，提高mia_material材質(zhì)的反射采樣值（refl_gloss_samples)到8。同樣可以在attribute spread sheet里面去完成。

最后渲染的時候，我選擇渲染分辨率為1024像素的32位floating point framebuffer,（浮動點結構緩沖），這可以在渲染全局(render globals)中進行設置(如圖25所示)

圖25

如果我想從gui中得到正確的32位結構緩沖效果（批處理渲染除外），我需要在渲染全局（render globals）的preview面板中打開preview convert tiles選項，關閉preview tonemap tiles選項

圖26

重點：我也要選擇一種恰當?shù)膱D片格式，openexr格式是一種非常好的浮動點格式，并且一直在到今天仍被廣泛使用，讓我們選擇這種格式（如圖27所示）

圖27