玻璃效果在片头中的应用非常广泛,在这里我们使用的渲染器是Mental ray,mental ray已经作为内置的渲染器完全整合进了MAX中,它的功能比默认的扫描线渲染器强大的多,例如全局照明、光线跟踪的质量和速度等方面都有质的提高。
下面我们开始制作:准备一个简单的场景
注意:下面的平面我们给我分段数高一些。
第一种方法:
首先介绍用光线跟踪(Raytrace)材质来模拟玻璃效果的方法,该材质相信大家已经非常熟识,它可以真实地模拟光线的反射和折射,自动对光线进行跟踪计算,效果非常出色,不过在默认扫描渲染器下,渲染速度很慢。但是使用mental ray渲染器来渲染的话,效果和速度都会提高很多。
一、指定材质
1、打开材质编辑器,指定给文字一个材质
注:在渲染材质之前,将渲染器改为mental ray渲染器.
2、在材质类型中选择光线跟踪材质(Raytrace),使用它来模拟反射和折射,一般只需调节光线跟踪基本参数(Raytrace Baisc Parameters)栏中的参数如图所示材质设置:
下面我们先来学习光线跟踪基本参数(Raytrace Baisc Parameters)栏中和调节玻璃效果有关的几个命令。
A、漫反射(Diffuse):设置玻璃的颜色,这里不需要设置为纯白。如果下面反射(Reflect)项为100%纯白,则漫么射颜色会渲染不可见,也就是玻璃的颜色将完全由反射的环境来绝定。
B、反射(Reflect):设置物体镜面反射的颜色,颜色的亮度控制反射强度。左边复选框钩选时,材质使作反射颜色。第一次点击复选框取消钩选,材质使用微调器。第二次点击复选框,表示对反射应用Fresnel(菲涅尔)效果,Fresnel(菲涅尔)效果可以根据反射角度的不同发生反射强度的变化,更接近真实的反射情况。
C、透明度(Transparency):该项是体现玻璃透明度的最关键的选项,它控制在光线跟踪材质背后经过颜色过虑所表现的色彩,黑色为不透明,白色为完全透明,完全透明可以体现晶莹剔透的玻璃效果。要体现玻璃材质,该项必须与前的反射项结合使用,这两项都是玻璃特征体现最重要的地方。这里设置为白色,完全透明。
D、折射率(Index of Refr):此命也很重要,它控制材质折射透射光的程度。玻璃的折射效果是否真实跟折射率的大小也有很大关系,而不同的玻璃材质,它们的折射率也是不同的,一般普通玻璃材质的折射率默认为1.5。
在下图渲染的效果中,因为环境色是黑色,因此在玻璃上反射有大量的黑色部部分,这使玻璃的质感表现非常差
下面将环境色设为白色,并给地面一个棋盘格贴图。
我们再渲染,发现效果好了很多,在表现玻璃这种具有透明和、属性的材质时,周围环境我设置对最后玻璃质感的表现影响非常大。
二、建立灯光
下面为场景建立灯光,没有好的灯光设置,场景或物体就没有生气,材质的表现力度肯定不够,而且现在画面中的物体还缺少投影,就好像漂在空中,缺少分量感和厚重感。
1、首先建立主光源。在视口建立一盏目标聚光灯(Target Spot),关进行如图设置:
先将以前设置的棋盘格地面改为单色地面,渲染视图,效果如图。
我们发现这时候玻璃效果变得更加难看了,没有一点透明效果,问题出在灯光的阴影上,因为默认的阴影贴图(Shadow map)类型不支持使用透明贴图的物体,所以渲染的时候将透明物体的阴影渲染成黑色。我们通过更改阴影参数(Shadow Parameters)中的对象阴影(Object Shadow)的颜色(Color)或密度(Dens)来降低这种发黑现象,使阴影变和透明,再将地面指定为棋盘格贴图,渲染如图:
注:这里使用的是一种模拟透明阴影的方法,如果采用光线跟踪阴影(Ray Traced Shadow)或者其它支持透明阴影的阴影类型,可以得到更真实的透明阴影效果,但是渲染速度会变慢。
我们又发现画面中的阴影有锯齿现象,通过到阴影贴图参数(Shadow Map Params)栏中提高阴影的采样范围(Sample Range),可以降低锯齿效果,不过这样也会使渲染速度变慢。
现在玻璃效果依然不是很理想,因为画面中玻璃缺少焦散效果,焦散能够加强透明物体渲染的表现力。
三、创建焦散
若要使用Mental ray 的渲染焦散,应当满足以下条件:
A、场景中至少将一个光源设置为发射光子
B、至少一个物体设置产生焦散
C、至少一个物体设置接收焦散
D、并且启用Mental ray 的焦散功能
在渲染设置面板中选择间接照明(Indirect Illumination)面板,在焦散和全局照明(Caustics and Global Illuniation)栏下,钩选焦散(Caustics)栏下的启用(Enable)项,如图所示:
下面我们介绍一下焦散需用到的几个参数:
1、每采样最大光子数(Maximum Num.Photonsper Sample),设置使用多少光子来计算全局照明,增加此值可以使作局照明产生较少噪波,同时使光子变得模糊,但渲染速度会相对减慢。采样值越大,渲染时间越长,默认设置为100。
2、最大采样半径(Maximum Sampling Radius),用来微调设置光子的半径大小,默认为禁用状态。一般光子大小为场景大小的1/100,当光子反射重叠时,mental ray渲染器使用采样对它们进行平滑。增加采样数可以增加平滑度,同时也产生更加自己的焦散效果。当光子半径很小彼此没有重叠时,则采样设置就不起作用了。光子的半径值小,但是数目很多时,可以产生点状焦散效果。
3、每个灯光的平均焦散光子(Average Caustic Photons per Light),设置用于焦散的每束光线所产生的光子数量。增加此值可以增加焦散的精度,但同时会增加内存消耗和渲染时间。
下面我们在文字的物体属性中选择产生焦散:
在地面的物体属性中选择接收焦散:
我们渲染视图发现没有任何焦散效果产生,不用着急,下面启用灯光的能量与光子计算。
在视图中选择灯光,到修改命令面板中展开mental ray间接照明(mental ray Indirect Illumination)栏,取消自动计算能量与光子(Automatically Calculate Energy and Photos)的勾选,启用下面的手动设置(Manual Settings)项,如图:
简要说明一下参数和作用:
A、能量(Energy),项是设置间接照明中使用的光线数量。
B、焦散光子(Caustic Photons),项用于设置焦散的灯光所发射的光子数量。值越大,焦散效越好,渲染时间越长。
我们把灯光的阴影类型改为光线跟踪类型,并在渲染面板中设置最大采样半径(Maximum Sampling Radius)为1后再渲染:
增加最大采样半径(Maxi mum Sampling Radius)为3,将过虑类型改为圆锥体(Cone),渲染效果:
我们将灯光面板的焦散光子数改为100000,在渲染面板中将每采样最大光子数(Maximum Num.Photonsper Sample)设为300,并将最大采样半径(Maximum Sampling Radius)改回为1,再次渲染:
最后渲染设置:
OK完毕
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