第三單元:室內渲染-操作步驟

內容:

  • 為室內渲染設置V-Ray 陽光
  • 入口天光- 使用V-Ray 面光源提升室內照明並加速渲染
  • 室內渲染的全局照明引擎選擇
  • 使用V-Ray材質庫中的材質,根據你的需要進行調整
  • 渲染高質量的圖片

 3.1 V-Ray 太陽和天空以及攝影機設置(V-Ray Sun & Sky and Camera Setup)   

本課我們從調整V-Ray 太陽和天空系統開始,它是我們這個案例的主要光源。因為光線是從窗外進來的,所以不足以照亮整個場景。我們調整攝影機曝光值( Camera Exposure Value(EV) )來修正這個問題。我們還可以調整攝影機白平衡來調整陽光的色溫。

開啟範例檔案 \Lesson 3\01_Sun, Sky, Camera Setup_Start.skp

  1. 首先開啟交互式渲染。你可以看到這個室內場景只有很少的光照,非常非常的昏暗。
  2. 首先我們來看一下 SketchUp 的陰影。
  3. 調整時間段及日期,能夠讓陽光照射進來。
  4. 這個案例我們把時間調整為早上06:50,日期為4/08。
  5. 你把太陽的參數設定好了後,另一個可以提高場景亮度的方法,就是來到 V-Ray資源編輯器。
  6. 點擊設置(齒輪圖標)按鈕,開啟相機設置窗格。可以修改曝光值。
  7. 把滑桿向右移動,可以調亮圖片,把滑桿向左移動,可以調暗圖片。
  8. 我們把曝光值設定為3
  9. 因為時間段很早,陽光色溫比較暖。為了抵消這部份效果,我們點擊白平衡,把顏色調暖,中和掉暖色。

在渲染室內場景的時候,我們可能需要更大鏡頭視角的攝影機來捕捉更多的室內內容。但是這可能會引起透視變形。我們可以使用垂直校正( Vertical Tilt )選項調整渲染圖片,得到兩點透視的結果。

  1.  開啟效果窗格,可以看到垂直傾斜,打滑桿左右調整,調節圖片的垂直,我們把他調整為0.24。可以把圖中的場景垂直邊線,校正為垂直。

對於這個場景,我們把天空模型( Sky model )切換為CIE Clear(CIE 晴天)。這個模型,讓我們可以分別控制天空和太陽的亮度,用到的參數是日照強度(水平照明Horizo​​ntal Illum ) 。這讓我們對照明有更靈活的控制。

現在我還可以把他調的再亮一點

  1. 來到燈光面板,看看怎麼調整陽光。
  2. 我們使用Hosek et al天空模型,這是預設,也是推薦的。
  3. 現在我們想要更多的控制,所以開啟下拉式選單,選擇 CIE晴天。
  4. 注意,日照強度啟用了,這個參數可以控制天空的亮度。比如:把他設定為0,藍天就關閉了。太陽光還是照射進來,但是藍天的亮度徹底變黑了。
  5. 現在我們反過來,把這個值加倍,設定為50000,現在就會照射進來更多了光線。

最後,我們增加太陽的尺寸倍增值( Size Multiplier )做出更柔和的陰影。

  1. 現在陰影邊緣很硬,修護的方法是,找到太陽尺寸的被增值,把尺寸改成3。
  2. 把燈光延升面板關閉,查看渲染視窗,看起來光感差不多了。可以進行下一步。

  

3.2 入口天光 (Portal Lights)

在這個環節,我們使用入口天光 (Portal Lights) 來改善場景的照明質量。白天室內場景照明,光線通常是來自於窗外的環境光。這意味著大量的光線反彈,需要大量的全局照明。我們可以開啟燈光的入口天光 (Portal Light)開關,使用V-Ray 平面燈光(Plane Light)來解決這個問題。在這個模式下,燈光的顏色和強度被燈光背後的光照決定。如果我們把這些燈光放在窗外, V-Ray 將會採樣天空的顏色和光線強度,並且使用這個數值作為平面燈光的參數。這會把直接光線引入房間,計算會更快,質量也會更好。

開啟範例檔案 \Lesson 3\02_Portal_Lights_Start.skp

我們已經設定了場景佈光,還要做的一件事,就是在窗口添加入口天光 (Portal Lights)。

  1. 首先來到模型外邊,我們使用 V-Ray 平面燈光(Plane Light)來做這件事。
  2. 點擊工具欄上的平面燈光(Plane Light)工具按鈕,在垂直面上畫一盞矩形燈,然後使用選擇工具與移動工具,把他移動到窗戶的左上角,然後使用比例工具調整燈光大小,讓他整個覆蓋窗口。
  3. 燈光的白色面板應該朝向室內,所以按一下滑鼠右鍵,開啟快捷功能表,然後按「翻轉方向→元件的藍軸」
  4. 我們複製同一個平面燈光(Plane Light),重複這個步驟,在其他窗口放置入口天光 (Portal Lights)。
  5. 都做好了之後,點擊 Render_Camera 場景標籤,回到室內場景。
  6. 接下來開啟交互式渲染,你還看到場景被這些人工光源照亮了。
  7. 我們還要把這些燈光設定為入口天光,來到V-Ray資源編輯器。在燈光面板,選擇矩形燈光(V-Ray Rectangle Light)。
  8. 展開矩形燈光(V-Ray Rectangle Light)的延伸面板,為了確定這些燈光的確在起作用,你可以把顏色調整為鮮艷的色彩。觀察它對場景的影響,它們給場景投入了大量光線。但是它應該是入口天光。
  9. 開啟選項面板,Light Portal 欄位從下拉式選單中選擇簡單的入口燈。渲染立刻就變了。你現在看不到彩色的燈光,而是窗外真實光線的替代。

Light Portal 有二種選項:準確簡單,簡章模式會讀取天光並改善它,準確模式會考慮燈光背後的模型,在光照中也會考慮到他們的色彩,簡單模式處理起來更快,這個案例中,我們窗外沒有任何模型,所以就使用簡單模式即可。

注意入口天光打開以後,燈光強度與色彩參數,不會改變渲染畫面,它只會做為入口天光或者說是天光的替換。

  1. 我們停止交互式渲染,在 V-Ray幀緩存視窗(V-Ray Frame Buffer)中,我們看一下入口燈光對渲染畫面的影響。
  2. 開啟歷史記錄,把歷史位址設定為本課程的 Lesson 3/Rendering 資料夾,會有一張渲染圖片寫著入口天光on及一張渲染圖片入口天光off。
  3. 雙擊入口天光off,可以看到畫面的效果,然後切換到入口天光on,注意畫面變亮了一些。切換入口天光on及入口天光off,很容易看出來二者的變化。
  4. 現在先關閉歷史紀錄,把 V-Ray 幀緩存視窗(V-Ray Frame Buffer)拖開,回到 SketchUp ,打開圖層管理器,大開環景圖層,轉動到模型外面,反復切換可以看見環境圖片,這些對下一步有用,是窗外的景觀。
  5. 再次點擊Render_Camera 場景標籤,回到室內場景。

  

3.3 全局照明引擎(GI Engines)

在這個環節,我們講解不同的全局照明計算方式。

強算(Brute Force)是V-Ray中最準確的全局照明算法。它不需要預採樣,所以可以在交互式渲染中使用。它在我們需要高精確度渲染的時候適合作為主光線引擎。也可以作為次級光線引擎,但是一般是在戶外場景全局照明光線反彈次數不多的情況下。

發光貼圖(Irradiance Map) 是Brute Force的自適應版本。它很快,結果也很準確,但是需要預採樣。在大多數情況下,適合作為首次光線引擎。它不能作為次級光線引擎。

燈光緩存(Light Cache)是一種特殊的算法,可以快速計算多次光線反彈但是不是非常準確。它非常適合作為次級光線引擎,特別是在室內場景,光線反彈特別多的情況下。它不能作為首次光線引擎。

因為我們不太希望深入過於復雜全局照明設置,我們僅僅使用了質量滑桿來調節。調整滑桿,修改了一系列全局照明引擎中的參數。

對於草圖渲染,我們使用發光貼圖( Irradiance Map ) + 燈光緩存(Light Cache)因為這是最快的組合。對於高質量渲染,我們使用強算(Brute Force) + 燈光緩存(Light Cache)因為它結合了燈光緩存的高效率和Brute Force的準確性。

開啟範例檔案 \Lesson 3\03_GI_Engines_Start.skp 

設定好燈光之後,我們來看一下渲染參數。

  1. 點擊V-Ray資源編輯器在參數設定面板有各種渲染器參數。我們來看一下更多參數,點擊展開渲染延伸面板,我要特別談一下全局照明。
  2. 展開全局照明面板,全局照明對室內非常重要,因為它計算間接反射光,照明整個空間,注意這裡,只有一個可以調整的參數,這和我們使用的渲染引擎有關聯。
  3. 現在先關閉交互式渲染,這會切換為漸進式渲染,現在我們可以看到更多參數。
  4. 對於主光線和次級光線欄位,目前設定為強算及燈光緩存,是室內渲染推薦的搭配。但是在調整的過程中,我們可能要選擇渲染速度更快的設定。
  5. 試試這個,在主光線下拉式選單中,選擇發光貼圖。發光貼圖做為主光線的引擎,會用較低的質量渲染,適合快速草圖渲染。對於次級光線,我們保持燈光緩存,非常適合室內照明。
  6. 來到渲染質量滑桿,這裡寫著中等,把它滑到草圖。這些參數適合草圖渲染。
  7. 我們來嘗試一下渲染,第一回渲染是燈光緩存預採樣,第二回渲染有小方塊的是發光貼圖預採樣,它渲染的非常快,但是你看得出來品質不好。
  8. 為了進行比較,我們開啟V-Ray幀緩存視窗(V-Ray Frame Buffer)歷史記錄,把它儲存起來。
  9. 接下來我們修改一下質量,從草圖切換為中等,重新渲染一下,使用的渲染時間長了很多,把它儲存到歷史記錄。
  10. 如果你把他們設定為A、B圖片進行對比,你可以看到質量設定為中等後的變化。
  11. 最後一個修改,我們回到參數設定,我們把主光線設定為強算(Brute Force),然後點擊渲染。
  12. 這張渲染完成後,儲存為歷史記錄。
  13. 把歷史記錄圖片設定為A、B圖片,以進行比較。注意!使用了強算(Brute Force)之後,圖片細節好了很多,不僅品質變好了,而且邊角處的細節也變得清晰。
  14. 做好全局照明預覽後,你可以回到V-Ray資源編輯器,把質量滑桿設定為高。

 

 

3.4 材質(Materials)

在這一步中,我們使用材質庫中的材質來佈置場景。我們將挑選合適的材質,調整它們的尺寸。在必要的時候,我們還會精細調整材質參數。 

注意:當我們給代理物體指定材質的時候我們要使用多重材質( Multi Material ),而且代理物體在導出的時候要有正確的材質ID。這個工作流程在第一課的附加模塊關於代理物體的部分進行了講解。

地板材質

  1. 燈光已經設置好了,現在來關注一下材質,我們先來調整面積最大的材質,因為它為整個場景照明影響最大。首先來講解一下窗戶的玻璃。
  2. 來到V-Ray資源編輯器,點擊材質面板,在材質列表中有玻璃(Glass)。
  3. 如果展開材質延伸面板,在材質分類資料夾中,點擊玻璃(Glass)資料夾,材質庫裡有幾種玻璃,這個Glass就是普通的玻璃,是我們這裡用的,事先把他拖過來了,光線就可以透射進來。
  4. 關於玻璃有一點,如果回到 SketchUp,玻璃進入編輯元件模式。
  5. 我們可以只觀察這些玻璃元件,按一下「檢視→元件編輯→隱藏模型的其餘部份」,重點在於玻璃要有厚度,這項使用 V-Ray 帶有折射的玻璃材質時,折射才會是正確的。
  6. 現在我回到最初的鏡頭視角,檢視中關閉「隱藏模型的其餘部份」,也關閉編輯元件。
  7. 我在地板上添加木頭材質,在資源編輯器材質列表中,展開左側延伸面板,向下瀏覽到 Wood & Laminate(木材與夾板)資料夾,找到你想要測試的木地板。
  8. 找到喜歡的以後,把它拖拉到材質列表中。
  9. 記得先選擇地板元件,然後在剛加入的地板材料上按右鍵,選擇「將材質應用到選擇物體」。
  10. 接下來調整材質的尺寸,回到SketchUp,開啟材質面板,進入編輯模式,設定尺寸。
  11. 接下來我們要測試渲染效果,首先來到參數面板,讓預覽快一些,把質量滑桿調整為草圖。
  12. 這裡是漸進式渲染,所以展開右側延伸面板,打開全局照明面板,把主光線修改為發光貼圖,這就是草圖參數。
  13. 把延伸面板關閉,點擊渲染。
  14. 使用歷史記錄把渲染圖片儲存起來。
  15. 再嘗試另一種木材地板材質,回到V-Ray資源編輯器,點擊材質面板,展開左側延伸面板,向下瀏覽到 Wood & Laminate(木材與夾板)分類,在材質庫中找到偏暗的木材,我選擇 Veneer D02 120cm 材質,將它拖拉入材質列表中。
  16. SketchUp中選擇地板元件,然後在剛加入的地板材料上按右鍵,選擇「將材質應用到選擇物體」。
  17. 重新渲染,比較變化。
  18. 把這張也儲存到歷史記錄
  19. 如果你反覆比較的話,會注意到,不僅材質本身的顏色變了,牆上的色澤也變了。這就是實現生活光線從表面反射到其他表面的現象。你可以看到材質對室內照明的顯著影響。
  20. 我們最後修改一次木材材質,向上瀏覽找到 Flooring_Laminate_E_Narrow_250cm 材質,把它指定給地板,並修改材質尺寸。
  21. 回到V-Ray資源編輯器,右下角的工具按鈕是用以清除未使用的材質,點擊一下,清理掉我們已經使用過,但不再使用的木材材質。

牆壁材質

  1. 下一個大面積材質是牆壁,在V-Ray資源編輯器的材質面板,展開左側延伸面板,來到 WallPaint & WallPaper 材質分類。
  2. 在材質庫可以搜索,輸入 fine,把第一個 WallPaint_FineGrain_01_White_1m 材質拖拉至材質列表中,並指定材質給牆壁。
  3. 選擇牆壁(Wall)元件,WallPaint_FineGrain_01_White_1m 材質按一下右鍵,選擇「將材質應用到選擇物體」。
  4. 這裡寫著細緻紋理,也有一個尺寸,我們在 SketchUp 修改尺寸,你會發現編輯材質的寬與高是禁用的,這是因為這裡使用的紋理,沒有出現在SketchUp中。
  5. 這裡是修正方法,選擇WallPaint_FineGrain_01_White_1m 材質,然後展開右側延伸面板,你可以看到材質的一系列額外參數。
  6. 我們要找到這個材質所使用的紋理圖片,如果你向下瀏覽,開啟貼圖面板,在開啟凹凸面板,有一個紋理欄位。
  7. 點擊這個棋盤格工具按鈕,這裡有一個眼睛圖表,上面有個斜線,這意味著它在 SketchUp中不可見,點擊它,開啟可見性。
  8. 你回到SketchUp後,你會看到牆壁上有重複的圖片,這正是我們需要的。
  9. 回到材質面板,編輯材質為正確的尺寸。
  10. 修正尺寸以後,回到資源編輯器,再次點擊眼睛圖標,影藏材質在視窗中的預覽。
  11. 按一下 Back,在這裡往上瀏覽,我們來修改漫反射顏色。
  12. 點擊漫反射顏色設定,把他修改為220灰色。
  13. 然後我們拖拉另一個黃色牆壁塗料至材質列表。
  14. 回到SketchUp,注意剛才那個貼圖沒有了。
  15. 我想選擇這面牆,把這個黃色牆壁塗料材質指定給它。
  16. 我還要修正材質尺寸。(請依照上方修正WallPaint_FineGrain_01_White_1m 材質的步驟處理)
  17. 現在我們可以在一次渲染。

家具

  1. 現在我們已經給模型主要的表面加上材質,我們打開家具圖層,給他們添加材質。
  2. 我把歷史面板關閉。
  3. 來到圖層面板,打開家具圖層,你會看到場景中已經出現一些家具,我們要給家具添加材質。
  4. 在資源編輯器的材質面板,展開左側延伸面板,選擇金屬(Metal)材質資料夾,找到模糊鋁合金(Aluminum_Blurry)、模糊鐵(Iron_Blurry_5cm),還有金屬漆暗銅色(Metallic_Paint_BronzeDark),把它們拖到材質列表中以後,現在要把它們指定給家具。
  5. 把材質編輯去移開,回到SketchUp,用選擇工具選擇樓梯扶手,在選擇落地燈、吊燈、上方的軌道照明燈,還有窗框(小心不要選到玻璃),然後把模糊鐵(Iron_Blurry_5cm)指定給它們。
  6. 一定要修正一下尺寸,因為這裡有尺寸。所以我們展開其延伸面板,找到凹凸貼圖,點擊這個紋理圖標,點擊這個眼睛圖標。
  7. 回到SketchUp,打開材質編輯器,將模糊鐵(Iron_Blurry_5cm)寬度調整為05m,以修改模糊鐵的正確尺寸。
  8. 做好以後,回到V-Ray材質延伸面板,把眼睛圖標關閉,再點按Back,就做好了。我把面板關閉以便看到更多的東西,
  9. 回到SketchUp,用選擇工具選擇桌子,然後指定V-Ray材質列表的金屬漆暗銅色(Metallic_Paint_BronzeDark)。
  10. 最後選擇這些容器,指定V-Ray材質列表的模糊鋁合金(Aluminum_Blurry)
  11. 我們來研究一下電視,我們需要另一個材質。展開材質延伸面板,來到塑料(Plastic)材質資料夾,找到黑色光滑塑料(Plastic_Simple_Shiny_Black),並把它拖拉至材質列表中。
  12. 在SketchUp中,選擇電視,把黑色光滑塑料(Plastic_Simple_Shiny_Black)指定給電視。
  13. 最後做一個小修改,展開黑色光滑塑料(Plastic_Simple_Shiny_Black)材質的延伸面板,看到參數,我們把反射光澤度降低一點至88,把延伸面板收起來。
  14. 我們把這些家具加上了材質後,點擊渲染,看看結果。

沙發(使用多維材質)

  1. 最後兩個要強調的點,就是後面的沙發,及這兩張椅子。這兩個是代理物體,所以如果你看一下資源編輯器,你會看到一個椅子代理物體和一個沙發代理物體,所以這兩個物件的處理方法會有一點不同。
  2. 首先來處理沙發,來到材質面板,展開延伸左側面板,我們要找一些布料。找到布料(Fabric)資料夾,你可以選擇你喜歡的布料,但是我知道有兩個效果不錯,我把灰色布料B01(Fabric_B01_20cm)及黃色布料D03(Fabric_D03_Yellow_10cm)都拖拉至材質列表中。
  3. 回到V-Ray幀緩存視窗(V-Ray Frame Buffer),在背景沙發週圍繪製一個渲染區域,打開交互式渲染,這讓我們只預覽沙發的變化。
  4. 回到資源編輯器的材質面板,材質列表中已經有一個Sofa_MM材質,MM是多維材質的縮寫,我們已經給沙發指定了一個多重材質,看看它的調整方法。
  5. 關閉材質左側材質延伸面板,然後打開右側材質延伸面板,多重材質可以給物體連接多個材質。
  6. 這裡有四個材質槽,對映著代理物體的不同位置。前三個是沙發本身,最後一個是沙發上的靠墊。
  7. 現在來指定布料材質,展開0材質槽下拉式選單,把灰色布料B01(Fabric_B01_20cm)指定給前三個槽,最後一個槽指定黃色布料D03(Fabric_D03_Yellow_10cm)。你會看到沙發上的靠墊變黃色了。
  8. 這裡有尺寸,但是因為這些代理物體是有UV Mapping的,我們不需要修改尺寸,這算是優點。
    備註:UV Mapping是將2D圖像投影到3D模型的表面以進行紋理映射的3D建模過程。

椅子(製作多維材質)

  1. 把材質右側延伸面板關閉,現在來處理兩張椅子。我們在椅子週圍繪製一個渲染區域,這兩張椅子需要製作新的多重材質。
  2. 作法是這樣,在資源編輯器,材質列表中的左下角,點擊添加材質按鈕,選擇多維材質(多重材質),重新命名為椅子MM。
  3. 接下來我們要給多為材質連接材質,所以我們展開材質左側延伸面板,選擇皮革(Leather)資料夾,瀏覽到黑皮革B01(Leather_B01_Black_25cm),把它拖拉至材質列表中。
  4. 還要找到一個木材材質,材質資料夾的最下面,選擇Wood & Laminate(木材與夾板)資料夾,瀏覽至材質清單最下面,找到暗色膠合板(Veneer_D02_120cm)材質,把他拖拉至材質列表中。
  5. 回到SketchUp,選擇椅子,然後將椅子MM多維材質添加給椅子模型。
  6. 然後要把剛才選擇加入的材質指定給多重材質。選擇椅子MM多維材質,展開右側延伸面板,注意這裡沒有材質槽,我們要自己製作。
  7. 點擊「添加材質」按鈕三次,把第一個材質槽連結暗色膠合板(Veneer_D02_120cm)材質,它是椅子木材的部分。第二個材質槽連結黑皮革B01(Leather_B01_Black_25cm)材質。第三個材質槽連結已經存在的模糊鋁合金(Aluminum_Blurry)材質。不需要調整尺寸,因為代理物體模型已經有UV Mapping了。
  8. 收起延伸面板,可以看到材質已經指定給椅子了。
  9. 把椅子MM多維材質也添加到另一張椅子
  10. 結果都正確後,終止互動式渲染,關閉區域渲染。再用漸進式渲染一次草圖,看看結果。

 

3.5 高質量渲染(High Quality Rendering)

最後一步,我們把V-Ray設置為高質量渲染。我們在質量滑桿使用高(High)參數,添加降噪器渲染元素( Denoiser Render Element )。渲染結束以後我們可以使用V-Ray 幀緩存窗口的顏色校正( Color Corrections )選項進一步調整。

  1. 佈光與材質完成後,我們來調整高質量渲染。
  2. 在V-Ray資源編輯器的設置面板,我們來設置最終圖的解析度,我們要選擇適合你電腦的解析度,圖片越大,渲染時間越長。
  3. 關閉互動式渲染,也關閉漸進式渲染,這樣就會使用小塊式渲染模式。
  4. 對於渲染質量,把它拉到高。
  5. 展開右側延伸面板,看到更多參數。
  6. 在全局照明,把主光線設定為強算(Brute Force),在下方的渲染元素,我們要使用降噪器(Denoiser),降噪器會移除最終圖的噪點,會有一點噪點,因為現在是高質量,不是非常高質量。
  7. 我們展開降噪器選項,看看參數。這裡有預設,展開下拉式選單,我們可以設定降噪的強度。要小心,如果設定太高,會丟失細節,因為我們已經設定質量為高,輕微預設應該夠用。
  8. 另外一個渲染元素,我們添加材質ID,材質ID會給不同的材質指定一個顏色,可以用於Photoshop這類後期處理軟體,它起到的作用是提供材質選區遮色片,我們用它可以在Photoshop中單獨調整材質。
  9. 材質ID的顏色可以手動設定,在材質面板點擊任何一個材質,在右側的延伸面板向下捲動,在選項面板裡有顏色一欄,裡面有顏色ID欄位,你可以變更這裡,修改成你想要的顏色。但是沒有必要修改所有的ID顏色,其他的保持預設即可。
  10. 都做好以後,點擊渲染。

第五單元:焦散、剖切體、圖示材質、材質包裹

第五課包含四個獨立教學模塊

  • 焦散(焦散)
  • 剖切體(Clipper)
  • 圖示材質(Diagrammatic Materials)
  • 材質包裹(Material Wrapper)

每個模塊都包含相應的場景和素材,放在第五課文件夾中,子文件夾的名字和章節名稱相對應。

Download Lesson Guide Main Modules 
下載案例資源和場景

焦散(焦散)


 

焦散視頻: 05-01-焦散

 

焦散是明亮的光線穿過彎曲的折射物體或者被彎曲的物體表面反射到漫射平面上的時候產生的自然現象。比較典型的例子是光穿過游泳池水在池底形成的紋理。為了在場景中計算焦散效果,你需要一個生成焦散的對象– 一盞光源,一個彎曲的反射或折射物體,一個接受焦散的物體– 一個漫反射的平面。在V-Ray 中焦散現像是通過追踪一種特定的叫做光子貼圖的貼圖來產生的。它計算了光線被彎曲物體聚焦到漫射平面的程度,以及對漫射平面的照明程度。要控制焦散的生成,有幾個相關的參數,分別在不同的地方。

燈光設置(Light settings) –每一個燈光都有一個參數叫做焦散細分(Caustic Subdivs) 它控制著光源產生的焦散的質量。數值越高焦散的質量越高,數值越低,渲染越快。

材質設置(Material settings) –要生成反射焦,你要確保材質有足夠強烈的反射– 反射Reflect )參數要足夠“亮”。要生成折射焦散,折射Refract )參數要足夠亮並且影響陰影Affect Shadows )選項必須被禁用如果影響陰影Affect Shadows )選項開啟,物體將會根據自身的折射程度,投射透明的陰影。這是物理上不准確的並且無法計算真正的光子貼圖焦散。影響陰影Affect Shadows )參數在焦散現像不明顯的時候很有用,例如渲染窗戶平板玻璃。

渲染設置(Render Settings) –在全局照明Global Illumination )設置中,有一個選項欄叫焦散Caustics )在這裡,我們可以開啟光子貼圖的追踪。內部的參數控制著焦散的生成,但是默認值對大部分情況都是合適的。我們唯一要調整的數值是倍增值Multiplier )控制著焦散的明亮。數值越高,焦散就越明亮。這裡的選項還讓我們可以保存光子貼圖,並在以後的渲染中再次使用。

渲染元素(Render Elements) –在渲染元素Render Elements )卷展欄,你可以添加一個焦散渲染元素,它會在黑背景上僅僅顯示焦散的貢獻,這樣你能看得更清楚。

剖切體(Clipper)


 

剖切體視頻: 05-02-剖切體

 

本課介紹了V-Ray兩個在渲染時製作剖面的方法。剖切幾何體讓你可以無需重新建模展示模型內部,在建築表現的時候非常有用。

剖切平面(Section Plane) –這是SketchUp原生的剖面方法。可以在工具菜單下找到。它僅僅會影響與剖面同一個內的模型。你創建剖面以後,在V-Ray 資源編輯的幾何體一欄會出現它,你就可以用這裡的參數來控制渲染結果:

  • 啟用(Enabled) –開啟或禁用剖面效果
  • 影響燈光(Affect Lights) –當勾選這個選項的時候,光線會穿過被剖掉的模型,照亮內部。等不勾選這個選項的時候,只有內部的燈光會產生作用。
  • 計算攝影機射線(Camera rays only) –當開啟這個選項的時候,模型在反射折射和間接光中都會是完整的狀態。
  • 剖切光源(Clip lights) –這個選項開啟的時候V-Ray也會剖開場景中的光源
  • 使用對象材質Use Object material ) –這個選項控制著V-Ray在自動生成的剖面上所使用的材質。當開啟的時候V-Ray會使用相應被切開模型的材質,當這個選項禁用的時候,你可以用下方的材質參數來指定自定義的材質供V-Ray使用。

V-Ray 網格剖切體(Mesh Clipper) –這是V-Ray特有的修改器,可以應用到任意模型,並使用它作為剖切體。它的工作方式和剖切平面Section Plane )一樣,選項也完全一樣,唯一的不同是不局限於一個平面,你可以使用複雜的模型。

圖示材質(Diagrammatic Materials)


 

圖示材質視頻: 05-03-圖示材質

圖是材質視頻

 

本課講解了材質庫圖示材質Diagrammatic )文件夾中的V-Ray材質。這些材質被用來製作特定的分析圖效果。

卡通(Toon) 材質可以使用任意材質作為基礎材質,並且在模型邊緣處添加邊緣線來製作“卡通”效果

  • 基礎材質(Base Material) –讓你指定作為基礎材質的材質
  • 線顏色(Line color) –控制外輪廓線的顏色
  • (Line Width) –控制輪廓線的寬度
  • 不透明度(Opacity) –讓你可以降低線的可見性
  • 扭曲(Distortion) –讓你可以扭曲輪廓線,這樣它們就不是筆直的
  • 重疊閾值(Overlap Threshold) –控制在哪裡可以產生輪廓線。較低的數值會降低曲面內部線的重疊度

(Wireframe) 材質使用邊緣Edges )程序紋理鏈接到通用材質Generic )固有色Diffuse )可以渲染物體的線框圖。你可以點擊固有色Diffuse )旁邊的紋理圖標調整邊緣Edges )紋理的參數。使用邊緣顏色Edges Color )參數修改線框的顏色,像素Pixels )參數調整線框的粗細。

衰減(Falloff) 材質給水平指定一個顏色,給垂直指定另一個顏色你可以點擊材質固有色參數旁邊的紋理圖標,調整它的參數。A( Source A )是垂直面的顏色,B( Source B )是水平面的顏色。

草圖模型(MaquetteWood)材質用來製作木質建築模型。這個效果還可以通過開啟V-Ray 資源編輯器攝影機的景深Depth of Field )並提高失焦Defocus )值來進一步加強

材質包裹(Material Wrapper)


 

包裹材質視頻: 05-04-包裹材質

 

本課介紹了將CG物體與實拍照片又叫背景板(backplate)相結合的工作流程。

過程的第一步是將背景板圖片讀取到V-Ray 資源編輯器環境面板的背景Background )欄。重要的一點是,背景板的長寬比要和渲染圖片的長寬比相吻合。背景圖片讀取以後,我們要設置正確的投影模式。展開UVW選項,切換UVWGenChannel參數為UVWGenEnvironment接下來我們要切換映射類型為屏幕( Screen ) 。我們可能需要調整背景圖片的亮度,使其吻合當前的曝光值(EV)調整背景旁邊的數值即可。在我們這個場景中,我們需要把數值設置為60 。最後我們要開啟GI(Skylight) 和反射的環境覆蓋Environment Overrides ),把它們的倍增值設為0。這樣能保證背景圖片不會影響GI和反射的計算。

然後我們要讓CG物體投影在背景板的桌子上。首先,要建立一個和背景板桌子吻合的模型面。我們要讓它對攝影機不可見,但是能接受投影。要達到這個效果,我們就需要在這個平面上使用包裹材質。為了承接投影,我們需要把一個灰色漫射材質作為包裹材質的基礎材質。我們把基礎材質參數設置為Ground_mtl (一個漫反射層為灰色的通用Generic )材質)。我們要開啟包裹材質選項面板中的蒙版Matte )選項–這會讓這個面在攝影機中不可見。為了承接陰影,我們要勾選陰影Shadows )現在渲染結果應該看起來像木模型投影在背景圖片中的桌子上。我們可以用陰影顏色Shadow color )陰影亮度Shadow brightness )參數來控制陰影的亮度和顏色。最後,如果我們希望得到正確的alpha通道用於合成,我們還需要設置Alpha貢獻Alpha contribution )參數為-1。這樣我們就可以在Photoshop等軟件中更換背景圖片。

第四單元:材料

主要課程Main Modules



第四課介紹了多種V-Ray材質和紋理

  • 材質庫中的材質– 我們會看到如何調整材質庫中的材質來滿足我們的需要
  • 新建材質– 我們會演示如何設置最常用的材質,比如塑料金屬玻璃等等。
  • 程序紋理– 我們會研究一些V-Ray程序紋理,看看他們怎麼用。
  • 置換– 我們會使用置換進一步加強材質的效果
  • 導出材質到材質庫– 我們會講解如何保存並再次使用我們創建的材質

每個章節都在視頻中標註出來了。你可以在第四課文件夾中找到同名的場景文件。這有助於你在任意階段開始,都能一直跟著視頻學習。

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V-Ray for SketchUp第四課視頻: V-Ray for SketchUp官方課程-第四課

 

材質庫材質(Library Materials)


V-Ray for Sketchup 自帶種類豐富的材質庫可以直接使用。因為一部分材質使用紋理貼圖,所以用戶有必要手動設置它們的尺寸或者修改平鋪參數,這些在視頻中都有所展示。所有V-Ray 材質庫中的材質都可以進一步編輯,所以我們需要找到接近的材質然後進一步修改它的參數,滿足我們的需求。

新建材質(New Materials)


在這個章節,我們會從零開始使用通用Generic )材質佈置場景。這是標準的V-Ray材質,可以製作,種類繁多的物理準確的材質質感。你可以使用紋理控制大部分參數,比如漫反射,反射,折射,高光等。也可以添加凹凸和置換貼圖。我們會創建油漆金屬和玻璃,在這個過程中你會看到通用材質參數的使用方法。常用的參數有:

  • 漫反射(Diffuse) –這是材質的固有顏色,用來製作沒有反射的質感比如牆面和地毯。要知道現實生活中的大部分材料都會至少有一點點反射
  • 反射(Reflect) –指定材質的反射顏色。用於製作反射材質,比如金屬。
  • 使用菲涅爾(Use Fresnel) –當勾選這個選項的時候反射程度與我們的視線與物體表面夾角有關。用來模擬表面有透明反射塗層的材質比如塑料或刷了清漆的木材。而且大部分折射材料,比如玻璃,也會有這種反射現象。這個參數產生的結果還和材質折射率– IOR有關係,這是一個物理參數,定義了材質對光線的彎折程度。
  • 反射光澤度(Reflection Glossiness) –控制著反射的銳利程度。數值等於1.0意味著完美的鏡面反射。較低的數值,會讓反射畫面變得模糊。
  • 折射(Refract) –指定著色的顏色。注意為了製作玻璃材質,你還需要開啟菲涅爾反射(Fresnel reflections)。
  • 煙霧顏色Fog color ) –這個參數指定了物體內部的折射顏色。通過它可以模擬不同厚度的折射物體透明度不同的效果。
  • 光澤度(Glossiness) –指定折射的清晰程度。數值等於1.0意味著完美清晰的玻璃折射,數值越低折射越模糊,例如磨砂玻璃。

有些參數比如漫反射Diffuse ) 反射(Reflect)折射Refraction )是使用顏色控制的。一般不要把它們設置為全黑或者全白,因為這是物理不准確的。漫反射反射設置為全黑,意味著物體完全不反射光線(只有絕對黑體是這樣)把這個參數設為全白,意味著物體會把全部的光線反彈回來,也是不可能的。另外,如果你把漫反射設置為全白,在使用燈光緩存Light Cache )計算GI的時候有可能非常慢。你想製作完全亞光的物體的時候,可以使用全黑的反射或者折射。但這個參數永遠不應該是純白色,即使是高反射折射的物體。

自發光Emissive )材質被用來製作輪廓複雜的自發光物體,例如手機或電視屏幕。材質參數非常直觀,但是需要知道的一點是,它們不會向場景中投射直接光線。這意味著如果我們想用這個物體照明場景,就需要很高的GI參數

  • 自發光顏色(Emissive Color) –指定光源的顏色。也可以使用紋理圖。
  • 強度(Intensity) –控制燈光的強度。

雙面材質Two Sided )用來模擬薄的透光材質,比如紙張,布料,和樹葉。材質的效果在逆光下可見,並且模型是單面的。材質參數非常直觀:

  • 正面(Front) –設置物體法線正方向的材質。
  • 背面Back ) –設置物體法線負方向的材質。
  • 透明度Translucency ) –控製材質的透明度。默認這個顏色是黑色(0.0),意味著只有正面材質可見。把這個值設置接近白色,會讓它更為透明–會看到更多的背面材質。
  • 與正面顏色相Multiply By Front ) –當啟用它的時候,透明度數值會與正面材質色彩相乘。

次表面散射(Subsurface Scattering Material)  用來模擬皮膚,蠟,水果等。它含有漫反射,次表面散射,和高光(反射)層。這個材質會很大程度上受到模型尺寸的影響。所以會有一個尺寸( Scale)  參數讓我們調整它的外觀,而不需要修改場景單位。

  • 尺寸(Scale)  –讓我們可以調整材質的尺寸,這樣就不需要縮放模型了。增加這個值會加強SSS效果,物體會變得更透明。
  • Index of Refraction – 控制著光線進入表面以後彎曲的程度。默認值 1.3 適合以水為基礎的材質,比如皮膚和水果。
  • 整體顏色(Overall Color)  –一個全局倍增值,讓我們可以在不調整其他參數的情況下給材質染色。
  • 漫反射顏色(Diffuse Color)  –指定材質的漫反射屬性的顏色。
  • 漫反射數量(Diffuse Amount)  –這個參數控制著漫反射顏色(Diffuse Color)對材質整體效果的影響程度。當設置為0.0時,漫反射顏色(Diffuse Color)會失效,材質的外觀會由次表面顏色(Subsurface Color)  和  散射顏色(Scatter Color) 控制。
  • 次表面顏色(Sub-Surface Color)  –控制著材質表面下方的色彩。
  • 散射顏色(Scatter Color)  –控制著材質體積內部散射光的色彩。明度高的色彩會讓材質散射更多的光,材質會看起來更透明,暗的色彩,讓材質看起來更像漫反射。
  • 散射半徑(Scatter Radius) (cm)  –指定光線散射進入物體內部的深度。數值越大,材質越透明。
  • 相位函數(Phase Function)  –控制著光線向哪個方向散射的概率最大。正值讓光向前散射進入物體內部,負值讓光向後散射。向前散射多數發生在以水為基礎的材質,比如皮膚和水果,向後散射一般在硬材質,比如大理石。

高光(Specular)  圖層的參數和通用材質反射層一樣,唯一的區別就是,有一個高光數量(Specular Amount)參數,控制著高光層的強度。

程序紋理(Procedural Textures)


這個章節介紹了使用程序紋理控制V-Ray材質的用法。程序紋理是使用數學算法生成的紋理圖。

顏色校正圖Color Correction Map )讓我們可以在SketchUp中給紋理調色(位圖或程序紋理圖均可)。這個功能非常有用,我們可以給紋理圖調色,但不用在photoshop和SketchUp之間反复切換。使用V-Ray交互式渲染和顏色校正紋理我們可以快速得到想要的結果。

噪波Noise )在CG中的應用非常廣泛。它讓我們可以給參數增加隨機性。在這個案例中,我們使用它給牆面增加隨機凹凸。凹凸貼圖Bump mapping )是一個著色技巧,可以製作出物體表面微小凹凸細節的假象。

置換(Displacement)


在這個章節,我們用置換(Displacement)而不是凹凸(Bump)。兩者的區別在於凹凸只是一個著色效果- 它只影響著色表面的法線,使得表面看起來凹凸不平,但是原始模型面是不被改變的。當你側著看這個平面的時候,非常明顯,你會發現這個面實際上是平的。置換(Displacement) 則不然,會把原始平面細分成無數細小平面,並且根據紋理圖重建模型面的位置。這相當於新建了一個幾何體模型。這樣的效果更準確,而且視覺效果比凹凸好很多,但是他它更難計算了,因為佔用內存更多(儲存臨時生成的模型) 對於新增模型面的光線追踪數量也大大增加。.

導出材質到材質庫(Export Materials To A Library)


在這個章節,我們要講解導出材質到材質庫的流程。這樣我們就可以保存常用材質,並與同事分享。

 

附加模塊Extra Modules



本課包含兩個附加模塊。在第四課文件夾中,每一章節都有一個配套視頻,並有一個和章節名相同的場景文件。

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01. 高級材質(Advanced Materials)


 

高級材質視頻: 04-01-高級材質

 

在這個模塊中,我們會介紹一些不常用的材質:

車漆材質(Car Paint Material) -用於製作車漆,可以模擬種類豐富的塗有清漆的金屬表面。它有三層– 底漆Base ),為材質增加固有顏色和反射,閃片Flakes )讓我們可以在底漆上方添加微小的金屬閃片,塗層Coat )在最上方增加清漆層。

  • 底漆顏色(Base Color) –控制著基礎層的固有色反射
  • 底漆反射(Base Reflection) –控制著圖層的反射強度。較低的值更啞光,較高的值反射更強
  • 底漆光澤度(Base Glossiness) –控制著底漆反射的模糊程度。數值越高,反射越清晰銳利,數值越低,反射越模糊。
  • 閃片顏色(Flake Color) –控制著金屬片的顏色。一般這個顏色會接近底漆顏色
  • 閃片光澤度(Flake Glossiness) –控制金屬閃片的光澤度,和其他光澤度用法一樣。不推薦設置大於0.9因為有可能產生瑕疵。
  • 閃片方向(Flake Orientation) –控制金屬片相對於表面法線的方向。設置為0.0的時候,所有的閃片,都平鋪在表面。設置為1.0的時候,閃片方向相對於法線完全隨機旋轉。一般這個參數不會超過0.5
  • 閃片密度(Flake Density) –控制單位面積內閃片的數量。較低的數值產生較少的金屬片較高的數值產生較多的金屬片。設置這個參數為零0.0就不會有金屬片
  • 閃片縮放Flake Scale ) –控制著整個閃片紋理的尺度。增加這個數值將會同時增加閃片的大小和閃片之間的距離。
  • 閃片尺寸(Flake Size) –控制著閃片在彼此距離不變的情況下的尺寸。較高的數值,產生較大的閃片,較低的數值,產生小的閃片。
  • 閃片過濾(Flake filtering) –控制著V-Ray將會如何過濾這些閃片,以便在最終圖中沒有噪點。你可以選擇簡單(Simple) –一種快速但不太準確的算法,以及方向性(Directional)–一種更準確的算法,佔用內存更多,而且慢一些。
  • ·         閃片貼圖大小(Flake map size) –決定著閃片紋理圖的分辨率。這個值應該接近你最終圖的分辨率。這張圖會保存在內存中,如果你把閃片貼圖大小(Flake map size) 設置的很高,它有可能非常大,特別是閃片過濾(Flake filtering) 設置為方向性的時候
  • 閃片種子(Flake seed)– 一個用來生成閃片紋理圖的隨機種子
  • 映射類型(Mapping Type) –指定映射閃片的算法。當你的模型有正確的UV坐標的時候,使用指定映射通道Explicit Mapping Channel 但是大部分情況下你要使用物體空間三平面投影Triplanar Projection in Object Space )讓V-Ray自動計算貼圖坐標。

塗層Coat )類似於通用材質的反射層,但是菲涅爾反射Fresnel Reflections )是一直開啟的。通過它可以快速的給底漆和閃片增加一個清漆塗層:

  • 層顏色(Coat Color) –控制清漆層的顏色。
  • 塗層強度(Coat Strength) –控制塗層正對方向看過去的反射強度。
  • 塗層光澤度(Coat Glossiness) –控制清漆反射的光澤度。

混合材質(Blend material) –一種特殊材質讓我們可以使用灰度圖(純色或紋理)混合多個材質。

  • 基礎材質(Base Material) –指定作為基底的材質,其上方是塗層材質
  • 添加(Add Coat) –點擊按鈕,添加一個新的塗層材質
  • 塗層(Coat) –指定一個作為塗層的材質
  • 混合(Blend) –控制最終結果中對應材質的貢獻程度。如果混合數量Blend amount )   是白色的,最終結果中全部都是塗層材質,其下方的材質會被擋住。如果混合Blend )是黑色,塗層材質會對最終結果沒有影響。灰度值控制著當前塗層與下方所有材質的混合程度。這個參數還可以被紋理圖控制。

凹凸材質(Bump material) –讓我們可以給任何材質添加凹凸效果-有些材質是沒有凹凸貼圖槽的,這是唯一添加凹凸的方法。添加多層凹凸材質,可以製作更複雜的材質效果。

  • 基礎材質(Base Material) –指定了要增加凹凸效果的材質
  • 貼圖(Map) –指定了用於生成凹凸效果的紋理圖
  • 凹凸倍增值(Bump Mult) –控制凹凸效果的強度

頭髮材質(Hair material) –一個專門用來製作頭髮的材質。它有漫反射成分,兩個不同的反射成分和一個透射成分。漫反射,首次次級高光控制著頭髮正面受光照的效果。次級反射圖層代表了進入頭髮並且在頭髮背面反射到攝影機中的光線的顏色,這就是為什麼它受透射顏色的控制。透射顏色Transmission )影響著頭髮在逆光情況下的顏色。

  • 總體顏色(Overall Color) –一個和所有顏色成分相乘的參數,用於方便的修改整體顏色。它不影響透明度Transparency )顏色。
  • 漫反射顏色(Diffuse Color) –指定材質中漫反射成分的顏色。這個用於不透光的纖維以及臟頭髮。要注意乾淨的頭髮或毛髮一般都不會有漫反射成分。我們可以把漫反射數量值設為0.0 ,消除這個顏色的影響。
  • 漫反射數量(Diffuse Amount) –控制漫反射成分對最終材質影響的倍增值。
  • 首次高光(Primary Specular)  –指定首次高光的顏色,對應著光線在頭髮外表面反射的顏色(見上圖)。
  • 首次數量(Primary Amount)  –控制首次高光對最終材質影響的倍增值。
  • 首次光澤度(Primary Glossiness)  –控制首次高光成分的光澤度。接近1.0的數值會讓頭髮看起來光滑和閃亮。較低的數值會讓頭髮看起來啞光。
  • 鎖定為透射顏色(Lock to Transmission) –當開啟這個參數的時候(默認開啟),次級高光Secondary Specular )會和透射Transmission )顏色一致。啟用這個參數是物理準確的,頭髮的顏色主要由透射顏色Transmission Color )決定。你可以禁用它,手動設置次級高光Secondary Specular )顏色,來獲得藝術性的控制。
  • 次級高光(Secondary Specular) –指定次級高光成分的顏色,對應光線在頭髮背面反射的顏色(見上圖)。如果鎖定為透射顏色(Lock to Transmission) 是開啟的,這個數值就會被忽略,次級高光Secondary Specular )會和透射Transmission )顏色一致。
  • 次級數量(Secondary Amount) –控制次級高光成分對最終材質影響的倍增值。如果鎖定為透射顏色(Lock to Transmission) 是開啟的,這個數值就會被忽略,次級數量Secondary Amount 會和透射數量Transmission Amount 一致
  • 次級光澤度(Secondary Glossiness) –控制次級高光的光澤度。接近1.0的數值讓頭髮看起來光滑閃亮。較低的數值,會讓頭髮看起來啞光。
  • 透射(Transmission) –指定透射成分的顏色,對應著光線穿過頭髮的顏色。這個值極大的影響著頭髮在逆光情況下的顏色。
  • 透射數量(Transmission Amount) –控制透射成分對最終材質影響的倍增值。
  • 透射光澤(Transmission Glossiness Length) –控制著透射光澤沿著頭髮長度方向的分佈
  • 透射光澤寬度(Transmission Glossiness Width) –控制著透射光澤沿著頭髮寬度方向的分佈

02. 高級紋理(Advanced Textures)


 

高級紋理視頻: 04-02-高級紋理

 

污垢貼圖(Dirt Map) –一個特殊的V-Ray貼圖,在渲染過程中由程序生成。它返回兩個顏色值(遮蔽和未遮蔽)或者兩個色值的混合色,根據的是模型與著色點的距離。它可以模擬灰塵堆積在縫隙的效果或者邊緣磨損的效果。然而這個紋理一般用來製作環境光遮蔽通道。AO通道加深物體靠近的部分,通過這個方式可以作假接觸陰影。

  • 未遮蔽(Unoccluded) –指定未被遮蔽區域返回的紋理色彩。可以使用紋理圖控制這個參數。
  • 遮蔽Occluded ) –指定被遮蔽區域返回的紋理色彩。可以使用紋理圖控制這個參數。
  • 半徑(Radius) –設置產生污垢效果的範圍(以場景單位為單位)。可以用紋理控制半徑。紋理強度會和半徑值相乘得到最終半徑。如果某一點紋理是白色的,就會使用完整的半徑值。如果紋理是黑色的半徑值就是0.0。
  • 分佈(Distribution) –控制著污垢效果在接觸邊緣的分佈。較大的數值,會讓污垢集中在角落。要生成正確的環境光遮蔽圖,這個數值應該維持在1.0
  • 衰減(Falloff) –控制著遮蔽顏色和未遮蔽顏色之間的過渡速度。數值越大遮蔽顏色褪得越快。
  • X/Y/Z 偏移 –這個參數會讓污垢效果偏向這些方向。負值可以用來偏向反方向

(Curvature) -曲率紋理有點類似污垢貼圖Dirt Map )它讓我們可以採樣一個模型,得到它的曲率。紋理會在凹痕孔洞中返回較暗的色值,在突出的地方返回較亮的色值。我們可以使用這個紋理控制混合材質Blend Material )把不同的材質混合在一起。設置這個紋理需要一些試驗因為它受場景尺度影響比較大。

邊緣紋理(Edges texture) -這個紋理包含兩個顏色值,一個是模型面的顏色-被稱作背景顏色Background Color )另一個是邊緣的顏色–定義為邊緣顏色Edges Color )這個紋理可以用在凹凸貼圖Bump map )欄,可以讓模型的邊緣變圓滑。很重要的一點是,要知道這僅僅是個著色效果,原始模型沒有變平滑。

三平面投影TriPlanar ) -這個紋理讓我們可以把位圖或其他2d紋理投影給沒有正確UV坐標的模型。一張或以上的紋理圖會根據物體自身的xyz坐標進行投影。

第三單元:室內渲染

主要課程Main Modules



第三課講解了渲染寫實室內圖片的工作流程:

  • V-Ray 太陽和天空系統渲染室內場景
  • 合理的攝影機曝光值Camera Exposure )
  • 天光入口Portal Lights )改善環境光照明
  • 室內渲染的全局照明引擎(Global Illumination Engines)
  • 使用V-Ray 材質庫中的材質
  • 設置V-Ray 為高質量渲染,使用降噪器(Denoiser)渲染元素

每個章節都在視頻中標註出來了。你可以在第三課文件夾中找到同名的場景文件。這有助於你在任意階段開始,都能一直跟著視頻學習。

下載課程指南主要模塊

下載案例資源和場景

 

V-Ray for SketchUp第三課視頻: V-Ray for SketchUp官方課程-第三課

 

V-Ray 太陽和天空以及攝影機設置(V-Ray Sun & Sky and Camera Setup)


本課我們從調整V-Ray 太陽和天空系統開始,它是我們這個案例的主要光源。因為光線是從窗外進來的,所以不足以照亮整個場景。我們調整攝影機曝光值Camera Exposure Value(EV) )來修正這個問題。我們還可以調整攝影機白平衡來調整陽光的色溫。

在渲染室內場景的時候,我們可能需要更大鏡頭視角的攝影機來捕捉更多的室內內容。但是這可能會引起透視變形。我們可以使用垂直校正Vertical Tilt )選項調整渲染圖片,得到兩點透視的結果。

對於這個場景,我們把天空模型Sky model )切換為CIE Clear這個模型,讓我們可以分別控制天空和太陽的亮度,用到的參數是水平照明Horizo​​ntal Illum 這讓我們對照明有更靈活的控制。

最後,我們增加太陽的尺寸倍增值Size Multiplier )做出更柔和的陰影。

天光入口(Portal Lights)


在這個環節,我們使用天光入口(Portal Lights) 來改善場景的照明質量。白天室內場景照明,光線通常是來自於窗外的環境光。這意味著大量的光線反彈,需要大量的GI。我們可以開啟燈光的天光入口(Portal Light)開關,使用V-Ray 平面燈光(Plane Light)來解決這個問題。在這個模式下,燈光的顏色和強度被燈光背後的光照決定。如果我們把這些燈光放在窗外, V-Ray 將會採樣天空的顏色和光線強度,並且使用這個數值作為平面燈光的參數。這會把直接光線引入房間,計算會更快,質量也會更好。

GI 引擎(GI Engines)


在這個環節,我們講解不同的GI 計算方式。

Brute Force是V-Ray中最準確的GI算法。它不需要預採樣,所以可以在交互式渲染中使用。它在我們需要高精確度渲染的時候適合作為首次光線引擎。也可以作為次級光線引擎,但是一般是在戶外場景GI光線反彈次數不多的情況下。

發光貼圖(Irradiance Map) Brute Force的自適應版本。它很快,結果也很準確,但是需要預採樣。在大多數情況下,適合作為首次光線引擎。它不能作為次級光線引擎。

燈光緩存(Light Cache)是一種特殊的算法,可以快速計算多次光線反彈但是不是非常準確。它非常適合作為次級光線引擎,特別是在室內場景,光線反彈特別多的情況下。它不能作為首次光線引擎。

因為我們不太希望深入過於復雜GI設置,我們僅僅使用了質量滑桿來調節。調整滑桿,修改了一系列GI引擎中的參數。

對於草圖渲染,我們使用發光貼圖Irradiance Map 燈光緩存(Light Cache)因為這是最快的組合。對於高質量渲染,我們使用Brute Force + 燈光緩存(Light Cache)因為它結合了燈光緩存的高效率和Brute Force的準確性。

材質(Materials)


在這一步中,我們使用材質庫中的材質來佈置場景。我們將挑選合適的材質,調整它們的尺寸。在必要的時候,我們還會精細調整材質參數。 

注意:當我們給代理物體指定材質的時候我們要使用多重材質Multi Material ),而且代理物體在導出的時候要有正確的材質ID。這個工作流程在第一課的附加模塊關於代理物體的部分進行了講解。

高質量渲染(High Quality Rendering)


最後一步,我們把V-Ray設置為高質量渲染。我們在質量滑桿使用高(High)參數,添加降噪器渲染元素Denoiser Render Element )渲染結束以後我們可以使用V-Ray 幀緩存窗口的顏色校正Color Corrections )選項進一步調整。

 

附加模塊 Extra Modules



本課包含3個附加模塊。在第三課文件夾中,每一章節都有一個配套視頻,並有一個和章節名相同的場景文件。

下載課程指南額外模塊

下載案例資源和場景

01. 夜景設置(Night Time Setup)



 

夜景視頻: 03-01-夜景

 

在這個附加模塊中,我們把照明切換到夜景。為了加速測試,我們先把質量設為低並且啟用材質覆蓋。接下來,我們把環境設置為傍晚的天空。包括禁用V-Ray太陽把環境面板的V-Ray天空切換為深藍色。因為我們調整了照明,我們同時還得調整攝影機曝光值Camera Exposure Value (EV) )這為我們使用物理準確的燈光做鋪墊。最後我們用V-Ray燈光添加了一些人工光源。

02. 渲染元素(Render Elements)



 

渲染元素視頻: 03-02-渲染元素

 

在這個章節中,我們通過設置V-Ray ,把圖片分成不同的渲染元素。這樣我們可以把顏色校正獨立施加在不同的元素上,在後期的時候有更大的靈活度。在這個場景中,我們需要的渲染元素是:

  • 直接光照(Lighting)- 這個元素儲存著燈光對場景中材質固有色的直接照明貢獻
  • 全局照明(Global Illumination)- 這個元素儲存著間接光對場景中材質固有色的照明貢獻
  • 反射(Reflection)- 這個渲染元素保存著場景中所有的反射效果
  • 高光(Specular)- 這個渲染元素保存著場景中的高光反射效果(燈光在模糊反射中的高光效果)
  • 折射(Refraction)- 這個渲染元素保存著場景中所有折射效果
  • 背景(Background)- 這是鏡頭背景或環境

最後我們還要添加材質ID( Material ID )渲染元素。這是一個自定義的渲染元素,把相同材質的物體渲染成同一個純顏色。這讓我們可以輕鬆選擇相同材質的物體在後期處理中調整它們的色彩。

03. 簡單合成(Simple Compositing)



 

合成視頻: 03-03-合成

 


一世

在這一課中,我們使用Photoshop來把渲染元素重新合成最終圖。為了達到這個效果,我們使用線性減淡添加)( Add (Linear Dodge) )混合模式。圖片合成好以後,我們可以把顏色調整分別施加給每一個渲染元素,我們對最終結果的控制就更細緻了。在最後一步,我們使用材質ID( Material ID )渲染元素作為選區蒙版,僅僅調整牆的顏

第二單元:室外渲染

主要課程(Main Мodules)



第二課講解了渲染寫實室外圖的工作流程:

  • 樹木和草地都需要很多的模型面數,所以我們使用V-Ray 代理和V-Ray 毛髮來高效的生成
  • 我們使用覆蓋材質(Override Material) 功能來加速佈光流程
  • 我們使用V-Ray 太陽和天空系統來匹配世界上任意地區一年中任意時間的光照
  • 使用物理攝影機選項調整圖像的曝光和白平衡
  • 我們把照明切換成基於圖像的照明– 使用高動態全景圖和V-Ray穹頂燈光來照明場景
  • 我們會展示如何使用穹頂燈光以及第一課附加課程所講解的其他燈光設置夜景照明
  • 我們用VFB 鏡頭效果進一步加強夜景效果

每一個部分都在視頻中標示出來了。你可以在第二課文件夾中找到和章節名稱對應的場景文件。這有助於你在任意階段開始,都能一直跟著視頻學習。

下載主要課程課件

下載案例資源和場景

 

V-Ray for SketchUp第二課視頻: V-Ray for SketchUp官方課程-第二課

 

V-Ray 代理物體(V-Ray Proxy)


本課由擺放植被開始。因為植被面數通常非常多,SketchUp 一般承載不了,我們使用了一些V-Ray 的功能

一開始我們使用V-Ray 代理物體來佈置一些樹木和灌木。代理物體讓我們可以把任意模型存在硬盤上,讀進SketchUp而不影響SketchUp模型的面數。V-Ray 在渲染的時候才會讀取這些模型。

幾何體可以由任意支持V-Ray的或者可以導出.alembic的三維建模軟件導出(保存格式是.vrmesh文件) 

V-Ray 毛髮(V-Ray Fur)


V-Ray毛髮是一種程序生成的幾何體,用於模擬毛髮,頭髮,草地等效果。在本課中,我們使用它快速建立鏡頭前的一片草坪。長度Length )粗度Thickness )彎曲Bend )尖度Taper )參數讓我們可以控制草葉的形態。多樣性Variance )參數讓我們可以給草地增加隨機性,讓它看起來更自然-較高的數值意味著更強的多樣性,由參數Basic Parameters )決定。分佈Distribution )參數讓我們可以控制草的密度。我們可以用兩種方式控制草的數量:

  • 每面- 每個三角面都有相同數量的草,如果每個面面積不同那麼草的密度就不一樣。
  • 單位面積– 草的分佈會很均勻

實例替換(Instancing)


當使用代理物體的時候,最好是複制相同的代理物體,而不是多次把同一個代理物體導入。這個方法有助於節省內存,佔用內存的只有一個代理物體。

材質覆蓋(Material Override)

這個選項在佈光而且場景中已經有材質的時候很有用。它讓我們可以用同一個材質渲染整個場景加快渲染的速度。在我們的工作流程中,我們在打光的過程中開啟它,在最終圖渲染的時候關閉它。

太陽和天空(Sun and Sky)


本章節展示了設置V-Ray 太陽和天空系統的基本操作。重點在於光照(顏色和強度) 基於太陽的位置。設置場景的地理位置使得我們可以創建任意日期任意時間段的準確照明。天空的強度和顏色將會是物理準確的。

尺寸倍增值Size Multiplier )參數,不是物理準確的-太陽本來有固定的大小,這個值讓我們可以出於藝術目的控制陰影邊緣的柔和程度。數值越大,陰影邊緣越柔和。

天空模型Sky Model )參數讓我們可以選擇生成天空紋理的不同算法。我們推薦使用Hosek et al算法,我們相信這個算法產生的結果更好。

最後我們探討了Albedo 選項,這個選項控制著地平線以下天空的顏色,以及它在地平線以上和天空混合的方式。

基礎攝影機(Basic Camera)


本章節的工作流程講述了V-Ray物理攝影機用來調整曝光和白平衡的選項。我們使用的是攝影機的基礎模式,此時只有一個參數- 曝光值Exposure Value(EV) )來控製圖片的明暗。更高的EV值讓圖片變得更暗。白平衡參數讓我們可以根據圖像的照明情況調整圖像的白平衡。

你調整好了這兩個參數後,你就可以禁用材質覆蓋Material Override )來渲染日景。

穹頂燈光(Dome Light)


本章節演示了另一個日景佈光的方法。我們將使用一個V-Ray 穹頂燈光(Dome Light)以及一張高動態範圍圖片high dynamic range image (.hdr) )來創建基於圖片的照明Image Based Lighting )穹頂燈光會讓基於圖片的照明計算更快更便捷,而且不需要特別高的GI參數就可以達到很好的結果。先啟用材質覆蓋加速渲染,都做好以後,禁用這個選項,開始最終圖的渲染。

夜景設置(Night time setup)


在這個部分,我們演示瞭如何設置夜景照明。我們調節穹頂燈光強度參數,讓他看起來像晚上。我們旋轉的圖像的方向,這樣我們就可以在鏡頭中看到圖像的其他部分,並且避免了圖片中陽光直射的光線。我們添加了若干盞光源,調整它們的顏色強度來營造一種溫暖的人工光氛圍。為了加速渲染,啟用材質覆蓋,並在最終禁用它,渲染正式圖。

VFB 鏡頭效果(VFB Lens Effects)


在工作流程的最終部分我們使用鏡頭效果添加光暈和光芒進一步加強圖片效果。因為這些效果計算得非常快,在渲染結束以後,我們可以反複調整。



 

附加模塊Extra Мodules



本課包含8個附加模塊。每個模塊均配有視頻,一個和課程名稱相同的場景文件,在Lesson 2文件夾中。

下載附加模塊課件

下載案例資源和場景

1. 空氣透視(Aerial Perspective)



 

空氣透視視頻: 02_01_空氣透視

 

 

本附加模塊涵蓋了環境面板Environment )空氣透視Aerial Perspective )的參數設置。它讓我們可以模擬其效果比如霧氣。它使用一個簡單的算法,不會創建體積陰影,但是可以製作出寫實的效果,用於不同的藝術特效。這個特效主要用於大尺度場景(從遠處觀看一座城市)模擬通過地球大氣觀察遠處物體的效果。



2. 高級太陽和天空參數(Advanced Sun & Sky Parameters)


 

高級太陽和天空視頻:  02_02_高級太陽和天空

 

在這個模塊中,我們會講解V-Ray太陽和天空系統的更多參數。我們會使用濾鏡顏色Color )渾濁度Turbidity )臭氧Ozone )參數來影響太陽光和天空的顏色。影響高光Affect specular )選項用來控制陽光對高光反射的影響。我們可以用它來調整高光反射的強度,修復高光反射中過亮的點。

3. 環境覆蓋(Environment Overrides)



 

環境覆蓋視頻: 02_03_環境覆蓋

 

在這個模塊中,我們會講解環境覆蓋Environment Overrides )這個選項讓我們可以在計算反射,折射,GI的時候使用不同的圖片作為環境。這就讓我們在製作最終圖的時候,有了更多出於藝術目的的控制方式。舉個例子,我們可以用一張圖片作為背景環境,但是使用另外一張圖片作為主體的反射或折射環境。

4. 高級攝影機(Advanced Camera)



 

高級攝影機視頻: 02_04_高級攝影機

 

在本課中,我們會講解V-Ray 物理攝影機Physical Camera )的高級選項。

  • 膠片敏感度(Film Sensitivity)(ISO)控制著膠片/感光元件的敏感程度-值越高,圖片越明亮。
  • 光圈(Aperture)(F number)控制著鏡頭光孔的打開程度。數值越低,開孔越大,進光也就越多,圖片越亮。
  • 快門速度(Shutter Speed)(1/s)控制著快門開啟和關閉的速度。這個數值是秒數的倒數,意思就是實際速度是用一秒除以這個數。數值越高,快門打開和關閉的速度就越快,進光就越少,圖片就越暗。

場景中所有的燈光都已經被設置為適中的亮度,曝光值EV也已經被預設為比較合理的曝光值。嘗試分別調整這三個參數,看看它們對最終圖片的影響。這個方法適合匹配真實照片和CG圖片,因為物理攝影機Physical Camera )的參數是和真實攝影機吻合的。

5. 網格燈光(Mesh Light) 



 

網格燈光視頻: 02_05_網格燈光

 

本模塊中,我們會演示如何把物體轉化成光源。一般的做法是給模型附加自發光材質,依靠間接光計算它對場景的照明效果。這個方法,需要間接光參數非常高,而且不一定能產生很好的結果。有了V-Ray ,你可以按照視頻中的方法,輕鬆把任意模型轉化成直接光源。

6. 高級鏡頭效果(Advanced Lens Effects)



 

高級鏡頭效果視頻: 02_06_高級鏡頭效果

 

在本課中,我們會演示如何使用基於像素亮度的蒙版控制光暈Bloom )光芒Glare )效果的分佈。強度蒙版的原理很簡單。V-Ray 幀緩存以32位浮點數據保存圖片。使用強度蒙版的話, V-Ray僅僅會在像素強度高於指定值的位置應用光暈和光芒效果。這樣你可以避免整張圖片模糊的效果,僅僅在最亮的地方產生光暈和光芒。

7. 代理物體材質(Proxy Shading)



 

代理物體材質視頻: 02_07_代理物體材質

 

本課中我們探討如何為V-Ray代理模型附加多個材質。這在我們有一個複雜幾何體需要多個材質的時候很有用,例如,有葉子的樹。原始幾何體必須有正確的face ID,這個方法才能成功。在這個條件下,我們就可以用多重材質Multi Material )基於不同的face ID來附多個材質。

8. 高級毛髮(Advanced Fur) 



 

高級毛髮視頻: 02_08_高級毛髮

 

在本課中,我們來看一看使用紋理控制V-Ray 毛髮參數的方法。長度Length )粗度Thickness )重力Gravity )彎曲Bend ),和密度Density )紋理使用灰度圖。紋理中的數值會和基礎參數Basic Parameters )中的數值相乘,白色= 1黑色= 0。彎曲方向紋理Bend Direction texture )初始方向紋理Initial Direction textures )可以使用RGB 紋理在紋理空間內來控制彎曲的方向和草葉初始的朝向:紅通道控制方向的參數,綠通道- 方向,藍通道沿著表面法線方向。

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