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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