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5D平平

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#12002/11/9 11:55:28
浅谈“渲染终结者”——Final Render(一)
一. 导语
近年来,由于PC的普及化,很多著名的3D软件制造商开始将以前只能在高端平台运行的3D软件逐渐的移植到PC上来——有些甚至是在PC平台上重新编写的源代码。maya、XSI的出现,更是在好莱坞的影片中大放光彩;3dsmax也是不甘落后,尽快升级到4.0版本,不久便更新到4.2,最近又发布了4.26_intel的优化补丁。同时,像Digimation、Cebas这样的大型插件开发厂商也紧随其后,不断的推陈出新。除了将其原有的插件进行升级之外,还开发出了一些带有“新概念、新技术”的独特插件,尤其是Cebas出品的finalRender和ThinkingParticles更是惹人抢眼,让人叫绝!有很多功能甚至是maya和XSI所望尘莫及的……这回在此讨论的内容便是其中之一——finalRender。顾名思义,这是一款3dsmax的“渲染系统”插件(注意:并不是一般简单的渲染器),中文暂译为“渲染终结者”——听起来有些酷吧.
言归正传,虽然finalRender是一个渲染系统插件,但它却与同类插件有着明显的不同。finalRender不像Mental Ray和Brazil一样,出现在Current Renderers展卷栏里,而是分散的在3dsmax里集成组织,使之自然的成为一个整体——这也是其与众不同的地方;但最主要的功能参数还是在finalRender这一新增的材质里。(见t-1, t-2 )

因为finalRender渲染系统的参数较多,学习起来可能有些困难;尤其是对一些没有接触过其它渲染器的朋友来说,有些概念甚至较难理解。因此,先在这里简单的介绍一下finalRender的新增功能,之后将会有详细的举例,以便大家更好理解。

快速的全局照明GI和焦散caustics
要评价一个渲染器的优劣有很多方面,尤其是全局照明GI和焦散caustics的表现。这两个功能并不是finalRender独有的;在其之前,移植在3dsmax的mental ray和最近才宣布正式版的brazil都有这两种功能。比较来说,finalRender的全局照明无论是在最终效果上,还是在渲染速度上都可以说是后两者所无法比拟的;但是,对于焦散效果,我个人认为mental ray还是比较好的——解释一下,在这里说的“焦散”指的是一般类似玻璃材质的焦散,并不包含体积光的焦散;体积光的焦散是finalRender的新特性,mental ray和brazil就目前的版本而言,还没有此功能。不过,对于一个既有全局照明,又要产生焦散的3D场景来说,finalRender便是最好的选择;因为全局照明所花费的渲染时间要比计算焦散的时间长很多。

最新HDRI(High Dynamic Range Image:高动态范围图像)技术:
谈起finalRender的HDRI,可以说是最让我兴奋的一项功能,甚至可以说是神奇!其实HDRI不能算作是一种新的技术:自从3dsmax R1的版本起,就已经内置了允许使用bitmap格式真实贴图的功能,通过调节output展卷栏下的数值来改变贴图的颜色和光亮度——这便是现在finalRender的HDRI雏形(现在的3dsmax版本依然保留此功能,并做了升级)。利用finalRender的HDRI技术,用户可以选一张hdr格式的图像来作为3D场景中的环境光源照亮物体,这样会使得渲染出来的图像更加自然和*真。简单点说,HDRI的概念就是表达颜色的真正数值。
最新的Brazil_0_3_55_beta版增加了3S和HDRI的功能;之前brazil的HDRI只是一种全局照明“虚拟”出来的而已,以后会将上图举例作一解释。如果读者仍是对HDRI的概念不甚理解,请与此查阅相关的资料http://www.debevec.org/~debevec/Research/HDR/
www.debevec.org/~debevec/Probes/

独特的次表面光线分散效果(3S)
finalRender是市面上第一个提供加强版次表面光线分散效果(sub-surface light scattering effects,简称3S)的渲染器,它能让内部的物体在外部的物体上产生真实的阴影效果;尤其是在制作类似人类皮肤、玉器、水果、蜡烛等半透明的效果上,堪称一绝。

实用的illustrator
finalRender的illustrator是一个简单的勾线绘边功能,它能直接渲染出物体自身的轮廓线、物体背后的隐藏线以及物体和物体之间的交叉线等……最厉害的是3D场景中的物体都可以使用3dsmax的任何材质而计算出物体的明暗层次,这样便能模拟一种独特的NPR(non-photo reality)二维效果。当然,如果用户制作的动画追求的是一种平面化的纯二维效果,那么最好是使用其他的工具了——例如:Digimation出品的illustrate!就是一个较好的选择。

新型的纹理工具Textures Baker
finalRender自带了一种纹理工具Textures Baker,简称为tBaker;它是由特殊的tBaker meterial和utility两部分组成。在制作游戏的时候,用户常常会使用位图文档来制作3D场景中灯光照明和投射阴影的效果,每张位图是通过物件表面和物体本身建立的,而tBaker就是让用户从标准光源或是finalrender整体灯光照明控制器区建立灯光贴图的模块工具。使用tBaker便可将任何的投影效果转换为位图文档来表现;透过这种单纯带有光影的位图(其实是将灯光贴图与纹理贴图作了一个乘法运算),不需打光就可以表现整体光线照明的效果。(如图6所示;图7是利用tBaker工具得到的位图文档)

先进的体积光效(Volume Lights)
finalRender的体积光效有自己独立的光能设定界面(Volume Energy Graph),用法类似于3dsmax的Track View。用户只需要增加或删除光能控制点来调节曲线的形状即可(如图8所示)。更有用的是,3dsmax自带的任何3D材质都可以通过finalRender的Volume Lights,而做出各种各样的神奇效果(如图9所示)。不仅如此,它还具有先进的体积光聚焦(Volume Caustic Rendering)功能(如图10所示),使得finalRender的caustics有更加完美的表现。

增加的灯光和阴影类型
finalRender安装好之后,会在灯光创建的面板里增加三种灯光类型:物体光(fRObjLight)、粒子光(fRPartLight)和柱形光(CylinderLight);并且在灯光的Shadow Parameters展卷栏里增加两种阴影类型:fR阴影贴图(fRShadowMap)和fR软阴影(fRSoftShadows)。同时,finalRender提供了让用户使用3dsmax预设的阴影产生器。这样finalRender将更准确的模拟出真实世界里间接光源(例如:墙面)的光线反射以及具有一定面积或体积的光源辐射而产生的阴影效果。

增强的贴图抗锯齿功能(Texture AA)
一个较好的渲染器必须要有良好和适当的抗锯齿功能。finalRender用它自己新增的贴图抗锯齿属性“forward Adaptive”,来减少贴图的闪烁,使得贴图的边缘有一个平滑的过渡,从而保证即使在最差的环境下也能得到较好的图像品质 。不过用户需要注意的是:要想使用这个功能,必须要将3dsmax升级到4.2版本,否则无法使用!
其实finalRender的功能远不止如此,比如它也有景深和鱼眼效果,不过和以上的功能比起来,实在是有些不足挂齿。然而,据官方发布的消息称,finalRender有上百个特色功能。究竟有没有这么多,那就只好等着您再去发现了……下面将通过几例场景来了解finalRender的具体用法。(在使用光盘上的场景之前,请将finalRender\Maps里的贴图复制到3dsmax相对应的贴图路径下。)

finalRender材质的基本应用
打开光盘上的预备场景finalRender\fR1_refraction.max,场景中存在四个球体和两个box物体,它们都已经赋予了简单的Standard材质。首先来测试一下finalRender材质的折射效果。打开材质编辑器,将赋予Box02的材质球更改为finalRender材质(如图1.1所示)。根据以往制作玻璃材质的经验,要把finalRender材质的Ambient和Diffuse都调节为100%的纯黑色——RGB值全是0;然后,再增加一些高光属性值。打开显示背景开关,降低不透明度参数Opacity到10(如图1.2所示)。渲染一下透视图,您就可以看到简单的折射效果了——在Box02的边缘处尤为明显(如图1.3所示)。

打开finalRender Parameters展卷栏,可以看到有一些参数是比较熟悉的。

Transparency Falloff和Wire是Standard材质原有的参数,

Reflections和Refraction便是分别控制反射和折射的参数(有一些参数是相同的),
最上面的Globals参数稍后才会用到

先看看Refraction的参数: IOR是折射率——真空时,该值取1。通过右边的灰色按钮,可以放置一个贴图来控制折射率,也就是常说的折射贴图。当使用折射贴图时,Min IOR(最小折射率)这个参数才起作用。因为折射贴图是通过自身像素的灰度级来控制折射率的,该值就是定义折射贴图中灰度级最低的像素所表示的折射率。

Min Smp(最小采样率)和Max Smp(最大采样率) 这两个参数只作用于模糊折射(Blurry Refraction)——当Glossiness小于100的情况,它们的含义是物体上的每个点折射出的光线数目。Min Smp较低的值会使图像产生一些杂点和颗粒,同时会影响渲染速度;

Max Smp主要是为了提高渲染质量,防止错误的发生。

Glossiness则定义了物体表面折射区域的模糊数量。较大的值,会使得折射效果清晰、锐化;较低的值,会使得折射模糊,渲染也会变得很慢!和IOR相似,该参数也可以用一张贴图来控制。

明白了这么多的参数,让我们再回到刚才的场景试试吧。将IOR调至为0.5,观察渲染的结果(如图1.5所示);再调至为2.5,看看有什么变化(如图1.6所示)。之后再将IOR恢复为默认值1.5。接着,再来观察一下Glossiness对渲染结果的影响。将Glossiness降为50进行渲染——渲染应该是比较慢的了,不过有一些模糊的效果了(如图1.7所示)。再把Min Smp从8减小到1,Max Smp保持为32,渲染透视图观看结果。这次快了很多吧,而且模糊的比刚才还“明显”,有些像“毛玻璃”的效果了(如图1.8所示)。这时还可以给这块“毛玻璃”改变一下颜色:改变Filter的RGB值为R=128,G=151,B=251,渲染透视图(如图1.9所示)。有些偏绿吧,那是因为Opacity太低的缘故。将Opacity改为50,同时,选择Transparency Falloff的In模式(默认模式),把右边的数量值Amt增大到90,观察渲染结果(如图1.10所示)。

现在来了解一下Globals参数有哪些特性。按下Advanced Controls按钮(按下后会变为黄色),相应的出现了很多参数。

Split(分离)、Advanced Fresnel(高级菲涅尔)和Metallic(金属)是三种不同的Raytrace计算方式。
Split算法符合物理学的反射和折射定律,是一种理想的、简单的算法。

而Advanced Fresnel是一种基于现实的算法。物理学家Fresnel发现:现实生活中,很多物体表面并没有一个完美的“反射”,即入射角不等于反射角;同时,反射和折射的光强度是受视角影响的——在视角的边缘处,反射和折射得到了加强,而在视角的正中方向,根本不存在反射和折射!例如像车漆的反光。在使用这种方式计算时,一定要配合调整Fresnel IOR参数。

Fresnel IOR定义了反射和折射的最大角度。当取值为4时,会与Split方式有相同的“完美”效果。取值较低时,就会在物体的边缘产生高光。

Metallic计算方式可以理解是更为复杂的、多个轴向的Fresnel算法。它也有一个特殊的控制选项:
Spectral;这个功能是模拟真实环境中类似玻璃的物品由于反射的折射的原因,会在边缘产生一些五颜六色的光谱效果。Amount值越大,效果越明显。
Balance是控制光谱颜色渐变中心点的位置。值为-1时,物体中心点的颜色是Direct Angle的颜色;值为1时,物体中心点的颜色是Direct Angle和Grazing Angle的平均颜色(这仅是个人的一些经验;后面的举例会有解释)。
Direct Angle定义了面向摄像机的物体表面的反射颜色,此值需要Amount调解才能看出效果;
而Grazing Angle则定义了远离摄像机的物体表面的反射颜色。在Direct Angle和Grazing Angle之间,计算机会自动的进行插值运算。需要注意的是:在进行插值运算时,颜色信息是以HSV计算的,而不是RGB!以上所说的一些参数特性,据我个人的观点,对反射效果较为明显。

以后会有举例;现在继续来了解面板里的其它参数。确定使Glossiness有效,并将其值恢复为100;勾选Blur Reflections/Refractions选项,强度Amount默认值为2(如图1.12所示)。渲染透视图观看结果(如图1.13所示)。很明显,这次渲染出的模糊效果跟刚才降低Glossiness产生出的效果有极大的不同,并且渲染速度比较快。这种模糊只能进行一次计算;如果有二次反射或折射的话,这种模糊就会失效。到底哪种效果比较好,那就要看您的喜好和场景需要了。取消Blur选项,勾选Refraction的Absorption(吸收),并将其值增大至100,再次渲染(如图1.14所示)。这次又有些“茶玻璃”的效果了;

Absorption是模拟反射或折射时,光线被吸收的参数。值越大,光线吸收的越多,“玻璃”也就越暗。与现实相反——当取负值时,“玻璃”会变得明亮。接下来四个控制范围的参数与3dsmax内置的灯光参数相似:
Near Start和Near End是控制折射增强的范围;
Far Start和Far End是控制折射减弱的范围。
Decay(衰减)有三个选项: None(无衰减)、Inverse(一次衰减)和Inverse Square(二次衰减)。当不使用范围参数时,折射或反射的Decay(衰减)点是起始于物体表面的;当勾选Near Start和Near End时,Decay(衰减)点是从Near End开始计算的。而Decay(衰减)的结束点是由Far End来决定的。如果没有勾选Far Start、Far End选项,则Decay(衰减)的结束点是在无穷远处。说了这么多,也许有些糊涂了。

简单的小结一下:四个范围参数是控制Decay(衰减)起始点和结束点的位置;Decay(衰减)的三个选项是定义衰减按照哪一个公式进行计算。

Translucency(半透明)这个选项主要是解决半透明物体投射阴影和背面的光照问题。如果场景里有计算半透明物体的折射或反射时,一定要打开该选项;否则有可能将半透明物体渲染成黑影。勾选Translucency(半透明),渲染透视图观察结果(如图1.15所示)。这次渲染出来的“玻璃”有些发白,因为在计算折射时,不仅计算了从前面穿过“玻璃”到达后面的光线,同时,也计算了从后面穿过“玻璃”到达前面的光线;这就使得“玻璃”前面的光线数增多,所以“玻璃”看上去就有些发白了。

下面的Internal Reflection(内部反射)选项就比较好理解了。因为实际的“玻璃”是有厚度的,许多光线在穿过“玻璃”之前,要在“玻璃”的内部发生很多次的反射——这个就是让您考虑是否计算内部反射的选项。使用这个选项时还应注意一点:因为折射率的原因,有些光线在进入“玻璃”之后只能发生反射,而不会折射,所以这样的光线会在玻璃的内部不停的反射传播——这也是玻璃纤维的制作原理。

在finalRender的世界里,对于这种情况来说,计算机是不会无休止的计算下去的。这就需要一个参数来定义反射的最大次数,即反射的最大深度Reflection Depth。
同理,折射也是需要一个这样的参数的——Refraction Depth。finalRender的Reflection Depth和Refraction Depth是出现在fR Globals(全局参数)单独的窗口里的(如图1.16所示)。理解这个参数的最好方法是把Refraction Depth从0调节到4(默认值为9),并且逐次观看渲染结果。关于其它的全局参数以后会谈到
接着是Refract Material-ID选项。勾选此项,记录材质的ID号,可用于发光特效或Video Post里。而Reflect Material-ID(反射材质ID)选项也是这种功能。Reflection Maps的Dimming选项会使反射贴图的变得暗淡;3dsmax的Standard材质也有这个选项(如图1.17所示)。

Anisotropy(各向异性)有两种算法:
Align to Object UV和Align to Object UV。前者是以物体本身来计算的,后者是以相机的视角来计算的。
Anisotropy这种效果只能用于模糊反射,而一般的反射和折射不能进行计算。
Anisotropy参数是各向异性的强度,取值范围是0~100;
Orientation参数是控制各向异性的反射方向,取值范围是0~180。
Blurry Refl/Refr Method(模糊反射/折射算法)是影响渲染速度的一个选项,默认是Fast;
当选择Accurate时,渲染会减慢。一般用默认值即可。如果场景里有两个或两个以上的物体需要模糊反射或模糊折射的计算,那么选择此项可以得到较为准确的渲染结果。
Relaxed Highlights是一个较有意思的选项,它可将高光单独提取出来而形成一个“alpha层”,这样做的好处是可以控制高光受到Diffuse颜色影响的强弱。
下面的Amount参数就是控制其强弱的。当Amount=100时,物体的高光会完全不受Diffuse颜色的影响。
HDRI的Cover Angle(覆盖范围角度)是只影响HDRI反射的;增大这个值,会使HDRI的反射变得模糊。
Shader-Multiplier里有两个倍增参数:
一个是放大材质的Self-Illumination(自发光)强度,
另一个是提高Diffuse漫反射的亮度。

实际生活中有这样一个现象:带有颜色的光源如果亮度太强,那么发出的光感觉像是白光,因为此时人眼已经分辨不出光源的颜色了——但从光源发出的光线仍然是带有颜色信息的。Self-Illum这个参数就是模拟这种现象的,而Standard材质的Self-Illumination却不会因为亮度过强而呈现“白色”。Diffuse增强参数以前只是Standard材质的Oren-Nayar-Blinn类型里特有的(如图1.18所示),

现在却被finalRender“发扬光大”了。同上述的现象相似——当一个物体接受到很亮的光照时,这时自身Diffuse的颜色也会因看不清楚而感觉像是偏白色的。在使用这个参数时需要注意的是:尽管Diffuse数值可以调得很大,但是其投射的阴影仍能表现出Diffuse的颜色,同时还会影响finalRender的GI(全局照明)效果。Advanced Controls参数先说到这里;由于时间的关系,以下将要练习的场景文件是finalRender的自带范例(有些场景的参数作了较大的调整)。尽管比较简单,但对理解上述的参数还是很有帮助的。

打开光盘配套的预备场景finalRender\fR1_translucent.max,直接渲染透视图,所得的结果如图1.19所示。选择第二个带有树叶贴图的finalRender材质球,选择Advanced Controls参数里的Translucency这个选项,其余参数保持不变,再次渲染透视图,得到如图1.20的结果。

打开光盘配套的预备场景finalRender\fR1_spectral.max,分别调节spectral选项里的Balance=1、0、-1,渲染摄像机视图,结果如图1.21、1.22、1.23所示。为了在渲染之前,预先能估计以下渲染结果,我在这里给大家提供一个小经验:参考图1.24,上、下两小图分别显示了Direct Angle和Grazing Angle的颜色。Balance=-1,球的中心点的颜色是Direct Angle的蓝色;Balance=1,球的中心点的颜色是绿色——即Direct Angle和Grazing Angle的平均颜色(图1.24红线表示的Hue颜色),而球体边缘的颜色才是Grazing Angle的黄色。增大或减小Amount的值,比较渲染结果。需要再次强调的是:这个选项要起作用,只能是在Advanced Fresnel和Metallic的计算方式下!

打开光盘配套的预备场景finalRender\fR1_Relaxed Highlights.max,直接渲染顶视图,结果如图1.25所示;勾选Relaxed Highlights的Enable选项,此时的Amount=100,再次渲染顶视图,结果如图1.26所示。这两幅图的区别还是较为明显的:赋予finalRender材质的球体在两次渲染前后左边的高光颜色不同;而右边的蓝色高光似乎没有什么变化。由此可见,这个选项对白色光源造成的高光有很好的控制性能;而对带有颜色的光源效果不佳——这种情况只好通过光源的颜色和亮度去调节了。

打开光盘配套的预备场景finalRender\fR1_Shader-Multiplier.max,直接渲染顶视图,结果如图1.27所示;调节Advanced Controls里Shader-Multiplier的Self-Illum=10,渲染顶视图,结果如图1.28所示。将其恢复为默认值1,调节Diffuse=2,得到的顶视图渲染结果如图1.29所示。

打开光盘配套的预备场景finalRender\fR1_reflection.max,直接渲染相机视图,结果如图1.30所示;将Transparency Falloff的Amt调到90,渲染结果如图1.31所示。再将Transparency Falloff的Amt恢复为0,勾选Near Start左边的选项,渲染结果如图1.32所示。取消Near Start左边的选项,勾选Far Start左边的选项,渲染结果如图1.33所示。同时勾选这两项,渲染结果如图1.34所示。保持前两项的勾选,选择Decay的Inverse,渲染结果如图1.35所示。选择Decay的Inverse Square,渲染结果如图1.36所示。最后您可以重新打开该场景,调节Refl.Level参数,来观察对渲染结果的影响。

这次的finalRender漫游先停到这里,以后会继续介绍finalRender的高级特性功能。如果您对上述finalRender的参数有不同的见解或更为合理的解释,请E-mail给我:dragonge@163.com。谢谢!

浅谈“渲染终结者”——Final Render(二)

caustics&GI的基本应用
打开光盘配套的预备场景finalRender\fR2_reflection-caustics.max,两个fR材质已分别赋予了Tube01和Plane01物体。将第一个fR材质(也就是赋予Tube01的材质)参考图2.1、图2.2进行设置,勾选Caustics&Global-Illumination展卷栏下Caustics的Receive Caustics(接受焦散)选项。接着选择第二个fR材质球(赋予Plane01的材质),把Diffuse和Ambient调节为255的纯白色(这样做的目的是使焦散效果更为明显),勾选Receive Caustics选项。

打开fR全局设置对话框,勾选Caustic Parameters展卷栏下的Enable Caustics,降低Accuracy和Radius的值分别到50和5(较小的值能提高渲染速度),取消Reuse Photons。渲染透视图,结果如图2.3所示。已经有些效果了,但不是很清楚。再次选择第一个fR材质球,增大Generate Caustics(产生焦散)的Send Multiplier=5,渲染结果如图2.4所示。(顺便提一下,fR在这里有个拼写的小错误,和下面GI参数里的“Multiplier”一比,Caustics的“Multiplier”少了个“l”;fR1.1升级时做了纠正。)焦散的效果有些过于发红,增大Metallic的IOR=5,再次渲染透视图,结果如图2.5所示。将第一个fR材质的Send Multiplier恢复为1,增大第二个fR材质里Receive Caustics的Recv.Multiplier=5,渲染的结果如图2.6所示,恢复Receive Caustics的Recv.Multiplier=1。
选择Spot01,打开Indirect Illumination Params(间接照明参数)展卷栏。这里包括了一些很重要的有关Caustics和GI的参数:
On是开关选项,
Energy是photons(光子)的亮度,
Decay是衰减,Caustics的Photons定义了焦散的光子数量,
同理,下面的Global Illumination的Photons定义了全局照明的光子数量。一般来讲,Photons的值越高,所得到的效果越好,但渲染时间也会相应的加长。
这里要注意一点:在使用mental ray或其它渲染器时,Indirect Illumination Params参数选项对Caustics或GI都起作用。但对于fR来说,只在使用Caustics时,才需要勾选On选项(默认是勾选的,方便使用);否则,Caustics是不会被渲染出来的。增大Energy=40000,渲染透视图,结果如图2.7所示。与图2.6、图2.5比较,效果基本上是相同的。由此可以看出,fR焦散最终的亮度是由接受焦散物体的Recv.Multiplier、产生焦散物体的Send Multiplier和灯光里Indirect Illumination Params下的Energy三值乘积所决定的。

至此,小结一下fR的Caustic使用方法:首先,要明确哪些是产生焦散的物体,哪些是接受焦散的物体;产生的焦散是因为反射产生的,还是因为折射产生的;产生焦散的物体,还需不需要接受其它物体或自身产生的焦散——这些都是要非常清楚的!然后,才能正确设置fR材质里的Caustics参数。Receive Caustics是接受焦散,默认是没有勾选的,Recv.Multiplier是控制接受焦散亮度的乘积因子参数。Generate Caustics是产生焦散,默认是勾选的,下面还有两个开关选项:Generate Reflection-Caustics(产生反射焦散)和Generate Refraction-Caustics(产生折射焦散);只有勾选Generate Caustics的时候,这两项才能分别起作用。Send Multiplier是控制产生焦散亮度的乘积因子参数。确定设置好这些参数之后,再来看fR Globals里Caustic Parameters展卷栏下的参数。
Enable Caustics是个使能开关选项,勾选之后,Accuracy和Radius才能起作用。
Accuracy是控制计算焦散精确度的参数,它定义了fR的焦散引擎对多少光子进行搜寻。较大的值,也会使焦散效果变得模糊,而且会增加渲染时间。
Radius定义了焦散引擎搜寻光子的区域半径。数值越大图像越真实,但会增加额外的渲染时间。
Enable Volume Caustics是有关体积光焦散的参数,以后会谈到。
勾选Disable Local Parameters会使fR材质里相对应的参数失效,强迫使用全局参数里的数值。
Reuse Photons是决定渲染时是否重新进行焦散光子的计算,默认是勾选的;在使用Caustics时,一般情况是要取消的——除非想要再看上一次的渲染结果。Reset Photons的功能是在调节有关灯光或摄像机的参数或位置后,为了防止渲染焦散时有错误发生,需要重置光子的计算方法。
Load Photons和Save Photons是为渲染时调入或存储焦散光子的分布方案而准备的。方案文件(pht文件)记录了焦散光子分布的空间位置信息。因为在渲染时,具体每个光子的位置是与上一次不同的,但总的焦散效果几乎不变,因为效果是由其他相关参数决定的。对于静态图来讲,也许这是个多余的参数;但在制作动画时,可是能节约很多渲染时间的。

光盘上的fR2_refraction-caustics.max,是一个有关折射焦散的场景(将范例文件稍微改动了一下)。折射焦散和反射焦散的参数设置方法相同,不过要注意一下Refraction Depth(折射深度)对焦散的影响。渲染结果如图2.8所示。

fR的GI
接着来看看fR的GI效果吧。打开光盘配套的预备场景finalRender\fR2_GI.max,这是一个模拟室内照明的场景,并且模型都已经赋予了Standard材质。
打开材质浏览编辑器,将此两个Standard材质的Diffuse调节为255的纯白色(利用全局照明时,Diffuse会影响物体的亮度)。选择第三个材质球,改变为finalRender。打开全局设置对话框,勾选Enable Global Illumination,取消Reuse Solution,将RH-Rays减少到128,渲染摄像机视图,这时已经能看到GI效果了,不过还是有些偏黑。
增大fRaytracer Parameters的Diffuse Depth=5,Total Depth=30,渲染结果如图2.9所示。再亮一些效果会更好。增大Global-Illumination Parameters里Control的Ambient Multiplier=3,再次进行渲染,结果如图2.10所示。仔细观察一下,在墙缝处有较为明显的黑斑——这是因为GI的计算精度不够造成的。参考图2.11进行设置,渲染结果如图2.12所示(对于配置不高的机器,渲染时间会很长)。从上面的练习可知,fR的GI效果是可以通过MAX内置的Standard材质来实现的,但是与fR材质比较,缺少Recv.Multiplier和Send Multiplier两个参数,所以场景里的亮度只能由fR Global来控制,不能灵活处理。光盘上的fR2_GI_2.max文件是利用fR材质制作的GI场景,渲染结果如图2.13所示。除了Ambient Multiplier减少至1外,其余的fR Global参数都和上一个场景相同。在fR材质方面,也是将Diffuse调节为255的纯白色(作用同上)。最关键的就是要勾选Global

Illumination里的Receive Global Illum.选项,并将其Recv.Multiplier增大到1.5。利用Recv.Multiplier和Send Multiplier这两个参数,可以单独调节赋予该fR材质物体的受光强度,同时,也可以控制此物体漫反射的反光强度(此项会影响其他物体的GI效果)。这是优于利用Standard材质制作GI效果的一个方面。

还有一点要说明:使用GI的时候,不需勾选灯光的Indirect Illumination Params的On选项!这点和焦散不同。和Caustic Parameters展卷栏相比,Global-Illumination Parameters里有较多的参数(相同的参数会忽略):Enable Global Illumination是开关选项——使用GI时必需要勾选。
Engine是GI的计算引擎,其中有两个选项。
finalRender是默认引擎,因为经过GI光线跟踪内核的优化,所以渲染速度较快;
Brute force是强力引擎,它有着更为精确的算法,但是会比前者在渲染时慢很多(不推荐使用)。如果选择使用Brute force,并且Diffuse Depth大于2,那么RH-Rays一定不要超过128!(fR1.1增加了一个fRAnimation选项,这是针对制作GI动画时而做过优化的引擎。)

Prepass size是为提高fR的GI渲染速度而设的,默认值是1/4。虽然1/1会有最好的GI效果,但是在调节GI的初期,1/4是一个较为合适的数值,这会提高制作的工作效率。经常在利用fR制作效果图时,墙面的拐角处会出现一些黑斑,其中一个解决的方法就是将Prepass size设为1/1。当然,这也是要配合其它参数的。

Show Samples是在渲染时显示光子的选项。

RH-Rays是Random Hemispheric rays(随机半球光线)的缩写,它定义了物体
表面上的点漫反射的光线数量。值越大,GI的效果越好。

Balance是用来平衡Min.Density(最小密度)和Max.Density(最大密度)的,即在渲染时,哪些阴影点需要GI计算,哪些阴影点可以忽略。Curve Balance(曲面平衡)是调节凸凹表面的光子计算的。GI在很多凸凹表面的计算会出现黑斑或错误,此时就需要增大Curve Balance的值,提高这些表面的光子计算精度。

Min.Density是最小密度,即是平面的光子密度。Max.Density是最大密度,即是凸凹表面的光子密度。Ambient Multiplier是控制GI强度的。值越大,GI效果越强,整个场景也就越亮。虽然fR手册上不推荐使用这个参数,但是对于一些特殊情况来说,增大此值反而有较好的GI效果。

影响GI的还有一个参数,那就是fRaytracer Parameters里的Diffuse Depth(漫反射深度),它定义了物体表面漫反射的次数。较大的值会有较好的GI效果,使渲染的图像更加*真。

在Advanced Controls里还有一些参数,一般情况是不必改动的。

Adaptive Quality(自适应质量)参数的作用是在运算法则察觉照明级别不正确时,增加额外的光线来作补充。更改此值对渲染时间有很大的影响。有时为了使GI效果看上去更加真实,需要故意的增加一些“杂质”,
Ambient Roughness(环境粗糙度)便是定义了阴影或高光区域的杂乱程度。因为其默认值为2,所以有时这也是造成黑斑的原因之一。

Saturation(饱和度)定义了全局照明色彩的饱和度,0值会保持光源的色彩(fR1.1增加了真实的饱和度GI控制)。
HDRI Cover Angle(HDRI覆盖角度)是控制HDRI图像的光照质量的,较大的值可减少渲染图像里的亮点或黑斑。

Render GI-Caustics选项是允许GI产生焦散,勾选后会大大的增加渲染时间。Consider Atmospherics、Consider Background和Consider Subsurface-Scattering分别是在GI计算的过程中,是否允许将环境大气、背景和3S效果作为光源来处理。

对于大多数GI参数来讲,较高的值虽然会有良好的渲染结果,但因影响渲染速度,所以在调节时甚为注意。在制作动画时,GI渲染常常会遇到计算错误或出现光子抖动的现象,因此,官方手册提出了一个有效的解决方案:先将有动画的物体在一个“完美”的角度进行一次GI渲染,再bake(烘焙)每个静态物体的灯光贴图,最后使用标准的直接照明光源和tBaker材质渲染动画。

为了使用户更为方便的进行GI动画渲染,Cebas在fR1.1版本中增加了fRAnimation Engine选项。需要说明的是:fR虽然作了升级优化,但难免存在GI计算上的错误,所以上述的解决方案仍然不失为一个良策。

还有最重要的一点:GI计算是与场景的尺寸和物体的缩放有紧密关系的,太大或太小都有可能影响GI的效果。

在fR2_GI_2.max的场景里,导入光盘上的default.obj文件,重新命名为default01。将其逐渐的scale放大,并观察渲染结果(一定要取消Reuse Solution)。而fR2_GI_2.max场景里原有的default物体是在maya里放大很多倍后才导入到3dsmax里的。

HDRI的基本应用
打开光盘配套的预备场景finalRender\fR3_HDRI.max,场景里有一个已经赋予了finalRender材质的mesh模型default和三盏未打开照明开关的Omni。打开材质浏览编辑器,选择第一个材质球(也就是fR材质球),按下fR Global按钮,打开全局参数设置对话框,勾选Global-Illumination Parameters展卷栏下的Enable Global Illumination选项,取消Reuse Solution的勾选。回到fR材质的Caustics&Global-Illumination参数设置展卷栏,勾选Global Illumination下的Receive Global Illum.选项。再到下面的finalRender Locals(本地设置)展卷栏,按下Global Illumination的前5个Use Global按钮,使其高光显示(如图3.1所示)。打开Environment对话框,增加一张背景贴图。按下背景贴图按钮后,会出现选择贴图类型的界面,选择Bitmap HDR的贴图类型(如图3.2所示)。按下背景贴图按钮不松开,将其直接拖放到第二个材质球上,选择Instance复制类型,按下Bitmap:右边选择贴图的按钮,选择光盘上的finalRender\Maps\campus_probe.hdr文件,选择RGB Channel Output的HDR选项——这是Bitmap HDR贴图类型特有的选项,更改mapping为Shrink-wrap Environment方式,参考图3.3所示进行设置(这些参数是经过多次的实验才得到的)。渲染透视图,结果如图3.4所示。这就是fR的HDRI效果!还算漂亮吧……不过,有些细节应该注意,看看图3.5所圈点的地方,这些小毛病是因为fR的GI参数设置不当所造成的。再次按下Global
Illumination的前5个Use Global按钮,使其灰色显示——这次使用的是fR Global里的GI参数设置(如图3.6所示)。渲染透视图,结果如图3.7所示。这次渲染的时间稍微长一些,因为在GI的参数上作了一些调整:RH-Rays由300增大到350,Min.Density有5增大到30,Max.Density有50增大到100。尽管改善了一些图3.5所圈点的毛病,但是又有一些问题出现了,参看图3.8所示。圈点的地方有一些细碎的黑色杂点,这是因为mesh的面在此处有较高频率的凸凹,只要提高GI的Prepass size计算精度即可(注意:一般来说,您的渲染结果和我的肯定是有些差异的,因为GI是随机计算的,一次和一次的渲染结果不同——尤其是在有问题的情况下较为明显,但出问题的区域是基本不变的)。改变Prepass size的值为1/1,重新渲染透视图,结果如图3.9所示。这次基本上没有什么问题了,但如果感觉画面的明暗偏差较大,只需打开三盏Omni照明开关即可。
Bitmap HDR贴图类型还有一个特殊的HDRI选项,它包括了两个参数:
Exposure(曝光度)和Cam.Blur(镜头模糊)。
Exposure是控制背景贴图光亮度的,值越大,背景越亮,HDRI的光线也就越强。

Cam.Blur是控制背景贴图的模糊程度的,值越大,越模糊,但不影响HDRI的光线数量和照明效果。这两个值只能取整数,Exposure可为负数,而且这个值较敏感。

增大Exposure=1,渲染透视图,结果如图3.10所示。恢复Exposure=0,增大Cam.Blur=10,进行渲染,结果如图3.11所示,恢复Cam.Blur=0。HDRI的计算是建立在GI的基础上的,也就是说,要想使用HDRI,就必须要打开有关GI的选项,GI的参数也会影响最终的渲染效果。增大Recv.Multiplier=2,进行渲染,结果如图3.12所示,恢复Recv.Multiplier=1。与图3.10比较,mesh物体接受到的光线基本上是相同的,但背景贴图的亮度就不同了,所以,在使用HDRI的时候,先调整好背景贴图的Exposure,然后再调节Recv.Multiplier的大小,以达到满意的效果。其实fR的HDRI不仅可以使用特殊的hdr格式图像来产生效果,也可以使用一般常见格式的图像(例如:tga、tif、bmp等)来模拟。

打开File-->View Image File菜单,选择作为背景贴图的图像campus_probe.hdr,按下存盘按钮,将此图像另存为campus_probe.tif,选择图像属性里的Color选项,点击OK存盘,关闭图像浏览器。在更换背景贴图之前,调节Recv.Multiplier=4,选择RGB Channel Output的RGB选项进行渲染,结果如图3.13所示。

将新存的campus_probe.tif文件作为HDRI的背景贴图,此时RGB Channel Output的HDR选项和HDRI参数会变成灰色,渲染透视图,结果如图3.14所示。很明显,图3.13和图3.14的效果基本上是一样的,但与图3.9的差别就大了。

所以,尽管使用普通的贴图能模拟HDRI效果,但与真正的HDRI渲染出来的图像会有很大的不同。普通贴图模拟出的效果,色彩及明暗度的变化不够丰富(这时可以把背景贴图看作是一个基本的“环境光源”或“天光”),因此,渲染出来的图像层次感较差,需要有较多的灯光来补充——当然,对于大多数的情况来讲,真正的HDRI也是需要其他灯光的。

实际上,只要是有GI的渲染器(例如:Mental Ray、Brazil、Vray等),都可以用一张贴图来模拟HDRI效果,也就是“天光”效果。说起“天光”,就不得不提起MAX的另一个渲染器——Brazil(巴西);Brazil是首先提出“天光”概念的。尽管官方声称Brazil支持HDRI,但并没有增加专用的HDRI贴图格式,直到最近的Brazil_0_3_55_beta版才增加了HDRI和3S的功能,之前Brazil的HDRI是利用“天光”贴图虚拟出来的。

图3.15是Brazil_0_2_21版模拟HDRI的效果(参考光盘配套文件finalRender\fR3_HDRI_Brazil.max)。为了与fR的“天光”做比较,故将Samples参数设置的较大,所以渲染的时间较长——几乎用了一个小时(双P4_1.4GHz、2G内存)。
可以看出,Brazil模拟的HDRI效果和fR的“天光”效果相似;不同的是,Brazil只有类似fR的Exposure参数(Brazil的“Exposure参数”是“天光”贴图Output展卷栏里的Output Amount值),而没有Recv.Multiplier参数。

所以,对于Brazil来说,要想提高物体的亮度,唯一的方法就是提高“天光”贴图的Output Amount值(图3.16是Output Amount=1.2的效果;图3.15是Output Amount=1的效果)——这正是Brazil_0_2版的局限性之一。

不过,Brazil也有其自身的优点:它将“天光”贴图和背景贴图分离;前者负责“打光”,后者负责背景的渲染效果。“天光”贴图和背景贴图不仅可以有着不同的坐标,更可以使用完全不同的两张贴图以达到所需的效果。

fR却不具备这个特点,它只能利用背景贴图来生成HDRI效果,没有独自的HDRI贴图通道。所以,一旦使用了HDRI,那么在背景贴图的功能上就会有较大的限制。HDRI必须要配合GI才能出效果,所以,其它GI渲染器也有类似模拟HDRI的功能,在此不便赘述。(有兴趣的读者可参考chinavfx上关于HDRI的讨论http://61.187.104.48/bbs/view.php?view=1&part=6&page=1&sort=&id=4531)

sub-surface scattering的基本应用
打开光盘配套的预备场景finalRender\fR4_3S.max,将赋予Torus Knot01的Standard材质改变为finalRender材质,勾选Subsurface Scattering展卷栏里的Use Scattering选项,渲染摄像机视图,结果如图4.1所示。

增大Density值为10,再次渲染,结果如图4.2所示。与图4.1比较,图4.2中Subsurface Scattering的红光不是很强,Torus Knot01物体的透明度也有些降低了。将Multiplier调节到4,渲染结果如图4.3所示。这次的Subsurface Scattering效果较为明显了,但是却出现了很多黑色的颗粒。如果还觉得不是很清楚的话,把Density值改回2,渲染结果如图4.4所示。

消除这种黑斑的方法有两个:

增大Samples和Rays的值。这种是“笨办法”,不仅效果不明显,还要花费很多渲染的时间。图4.4是Samples=20,Rays=50渲染出来的结果,渲染时间为00:19:53(双P4_1.4GHz、2G内存)。
勾选Blur选项,适当的调节大小以达到所需的效果。将Subsurface Scattering展卷栏里的参数调节为图4.5所示,渲染结果如图4.6。Blur值增大到8后渲染,结果如图4.7所示。很明显,这次的渲染结果要好得多;同时,渲染时间也大大的缩短了。

有了以上的一些使用经验,现在来理解Subsurface Scattering展卷栏里的参数就不是很难了。

Samples(采样值)决定了光线进入物体的深度。较小的值进入的深度很浅,得到的渲染结果比较粗糙,杂质黑斑较多;较大的值会提高计算精度,但效果不明显,而且会大大的增加渲染时间。
Rays是分散光线的数量。和Samples一样,较小的值会产生黑色的杂质斑点;较大的值会增加渲染时间且效果不佳。
Filter(过滤色)定义了半透明物质内部的颜色,即Subsurface Scattering的光线颜色,可使用贴图控制。
Density(密度)定义了媒体介质的密度,而不是Subsurface Scattering光线的密度。较低的值会使光线更容易的进入物体的内部,产生较强的半透明效果(fR1.1版本多了一个thickness参数,更加具体化的控制光线入射的深度)。

Multiplier(倍增系数)是控制Subsurface Scattering光线的明暗度,较大的值会使物体变得透亮。

光盘上的finalRender\fR4_3S_2.max文件是一个3S的实例场景,以供读者参考,渲染结果如图4.8所示。在fR材质的调节上,除了勾选Use Scattering的选项外,还增加了一些自发光和反射。这里需要注意的是:打光的时候一定要控制好侧、逆光的位置!如果物体的前方有光源,还要注意其亮度的控制,否则Subsurface Scattering效果不会很明显。

illustrator的基本应用
打开光盘配套的预备场景finalRender\fR5_illustrator.max,在Rendering-->Effects里增加fRender-Illustrator效果,渲染透视图,结果如图5.1所示。

选择Shapes的MAX Background选项,再次渲染透视图,结果如图5.2所示。改变Line Styles里Visibles的Size=3,渲染的结果如图5.3所示。
接着选择Line Styles里Visibles的Pattern为Divide样式,渲染的结果如图5.4所示。恢复Visibles的Size=1,Pattern为Solid样式。

Line Types(勾线类型)里的参数较多,以下会详细叙述:
V和H分别是Visibles和Hidden的缩写。
Visibles是直接可见的线,Hidden是被遮挡的线。
Folds是指物体投影在与摄像机相垂直的平面内所产生的边缘轮廓线;
Creases是指物体除轮廓线以外的其他折角线;
Intersections是指物体与物体的穿插时所形成的交叠线,
Pattern Priority定义了交叠线图案样式的优先等级,值越大,优先级越高;Angle是指摄像机与物体的表面法线所形成的角度——在form和to的范围之内的表面,如果产生折角线,则进行渲染(不勾选这项时,是按照从90到180计算的,也即是from、to的默认值)。
Shapes的Shader选项是在现有渲染效果的基础上勾线绘边,
另一个MAX Background选项是只渲染出勾线的效果。因为fR的illustrator渲染出来的线条只能是黑色的,所以,在只渲染线条的情况下,需要在Environment里,将背景色调节为白色或灰色。

下面以简单的图示来说明:图5.5是只勾选Folds的V、H效果;图5.6是只勾选Creases的V、H效果;图5.7是只勾选Intersections的V、H效果;图5.8是将Folds、Creases和Intersections的V、H都勾选的效果。图5.9是将Folds、Creases、Intersections和Angle的V、H勾选后,调节from=0,to=180的效果。由图5.9可以看出,在渲染图像时,illustrator是按照三角面来进行计算的。这种通过Effects里来增加Illustrator效果的方法是有一个缺点的:所有物体的Visibles或Hidden线条有着共同的Size和Pattern。如果要单独控制物体线条的Size和Pattern,那就要使用fR材质里的illustrator了,如图5.10所示。与Effects里的fRender-Illustrator相比,Illustration Lines展卷栏只是缺少了Shapes选项。

这里需要说明的是:fR材质里的illustrator只有在Effects里增加fRender-Illustrator才能起作用(如果想要在有shader的基础上勾线绘边,那还必需要选择Shapes里的Shader选项),这时fR材质里Illustration Lines展卷栏下的参数会屏蔽掉Effects里fRender-Illustrator除Shapes以外的其余参数。

将赋予ChamferBox01和ChamferCyl01的Standard材质更改为finalRender材质,勾选两个finalRender材质里Illustration Lines展卷栏下的Enable Toon Lines选项,渲染透视图,结果如图5.11所示。

从图中可以看出,finalRender材质的illustrator并没有起作用。在Rendering-->Effects里增加fRender-Illustrator,再次渲染透视图,结果如图5.12所示。
选择Shapes的MAX Background,仅勾选两个finalRender材质里Illustration Lines展卷栏下Intersections的V、H选项,再把第一个finalRender材质的Visibles和Hidden的Pattern都设为Solid样式,Pattern Priority=1(参数设置如图5.13所示);
第二个finalRender材质的Visibles和Hidden的Pattern都设为Dotted样式,Pattern Priority=2(参数设置如图5.14所示),渲染透视图,结果如图5.15所示。

将第一个finalRender材质的Pattern Priority设为3,渲染的结果如图5.16所示。
因为Intersections(交叠线)是由两个物体相互穿插产生的,而两个物体一般会有不同的Line Styles(线条风格),Pattern Priority参数就决定了交叠线会使用哪一个finalRender材质的的Line Styles;

不言而喻,Pattern Priority参数只是对Intersections才有效。如果两个物体的Pattern Priority相同,fR会选择较后创建物体的Line Styles进行渲染。这个就留给您自己琢磨了……(提示:复制一物体,删除原物体。)

浅谈“渲染终结者”——Final Render(三)
fr的光源
fr为max增加了三个光源:
froblight为 fr为max添加的的物体灯, 它可将场景中的任何形状的物体变为一光源
frpartlight为fr为max添加的粒子灯光类型, 它可将场景中的任何粒子系统变为一光源
cylindelight为fr为max添加真实圆柱形 灯光类型, 它可方便准确的模拟日光灯管

rleclight为fr为max添加的正方形面光源灯光类型, 可制作天花顶棚的灯带

上图为fr自带的灯光类型

fr的灯光系统有两点要强调一下
, 此符号表示场景中的所有同类型灯均使用此参数

每一个frobjlight均由一个abbs和一个物体组成, 将一个物体变为光源必须向指定一个abbs.
AABS就是Automatic Analytical Binding System自动分析绑定系统的简称, 每一个abbs均对应着一个物体. 我们可以简单的理解为abbs为frobjlight的灯光参数编辑符号, 点击它可编辑其对应的物体灯光参数, 而点击物体灯本身只能编辑此物体的的几何参数

对于 frpartlight也同样适合上述规则, 因为frpartlight也是将max中的粒子系统变为光源的

注意: 使用frobject可很方便的模拟出光能传递的效果并且可打出较为真实的的阴影

frobjlight的参数详解
Selection Rollout
在这个菜单上点击左或右方向图标,可以选择前一个或后一个fRObjectLight物体,右击“Emtter”可以用列表选择。

Gloals Rollout Menu(全局菜单):
Pick and Remove (点取和去处)
你可以使用一个标准的3DMAX选区*作方式在场景中选择物体, 将其变为光源。可点击pick 钮选择一个物体 或通过按名字来选取物体。,被选的物体将被添加到列表中。点击REM(去除)钮可以在列表中去除一个或多个物体,被选的物体将被移除。

on
勾选此项可以打开灯光,就像标准的MAX或VIZ那样。假如你在动画中实现灯光的开与关, 用“on”难以做到的话,只要在“mulitplier”中降低灯光的值就可以了。

Exclude/include(包括/排除)
这个功能与标准的MAX或VIZ自带的灯光的功能是一样的。

Color swatch(颜色开关)
这个颜色参数与MAX自带的灯光颜色参数稍微有点不同,
当未勾选此项时,灯光的颜色使用物体的表面材质颜色。通过自发光数值,此时自发光材质将控制灯光的亮度。

Multiplier(倍增器)
当这个值是1.0时, 场景的灯光是按灯光颜色的初始亮度照亮场景的。 0.5则按灯光颜色的初始亮度的一半照亮场景 ,可以使用负数,此时光源变成吸光光源, 场景就会变暗。
这个参数与标准的MAX或VIZ自带的灯光的参数是一样的

Luma Angle(照射角度)
FinalRender将物体变为光源时, 实际上是在物体的每一个几何网格面上 放置一个优化的“虚拟聚光光源”, Luma Angle控制 “虚拟聚光光源” 灯光的发散角度, 此值越大表示这个虚拟聚光光源的展开范围越大,反之亦然。

注意:
当每个虚拟聚光光源的Luma Angle大于60度时, 会得到非常真实的散射光照明效果效果,这将确使此物体灯能照到到场景任何方向。
Fr不推荐你在使用物体灯带体积光效时, 使用较大的角度值,因为这样会渲染时间可能会变得很长。除非你想得到较好的漫反射光的效果,一般来说应设置较小的角度值, 使计算速度加快。

S Distance
S Distance 自动控制Luma Angle的起始宽度值。在例子Lu-3 地板, 没有锥形射灯灯光斑显示,相比地板,墙上显示出一个非常精确的射灯光斑。因为墙和日光灯管之间的距离很小,Luma Angle被设为45度,灯光没有足够的距离融合在一起。

有一种方法去解决这个问题,就是增加Luma Angle的值,但是你会不满意渲染时间,那么就改变S Distance的值。 看起来灯光漫射的更自然。
例子Lu-4是用了S Distance的值,当你比较两个例子,你会看到Lu-4在“接近”区域, 有一个更为平滑的结果。

S Attack value
S Distance是用于平滑的光照区域,而且他仅改变虚拟光在一个线性方向的角度值,并且如果这个值变更的很快时图像会显得有点奇怪。如光线看起来有错,你可以通过S Attack来控制S Distance的角度变更的速率。
当描述S Distance时,finalRender增加Luma Angle的值的方式为以线性方式增加一直到180度。 在一个场景里, S Distance的变化可能太过于机械,你可以通过使用S Attack的值,控制着S Distance的变化速度。高的数字会导致Luma Angle值的变化速度加快。

Diffuse value(漫射值)
因为fr使用 “spotlight”来模拟每个单位虚拟灯光 ,finalRender通常模拟不出真的漫反射光。如果你增加diffuse的值(大于零) ,fr使用 “omni ”来模拟每个单位虚拟灯光,因而可以做到产生自然的光照环境。
Diffuse value实际上表示 omni占整个虚拟灯光的比率

提示:
考虑到在物体上使用diffuse值肯定会有光的反射,将会接受更多的光并且全部的反射亮度将会太高,你的场景看起来会非常的亮。解决的办法是减少物体光的倍增值(multiplier)。

Room Reflection(房间反射)
随着Room Reflect值增加,光照就像加了一个环境“背景”光。通过增加这个值,你甚至可以从一个物体的背面照亮他的面,此值主要是怎样去模仿间接光照。然而不要将他于3DMAX的环境光搞混,3dmax的环境光只是简单的将场景中的每个物体加上一个亮度值。而LumaObject的Room Reflection参数计算则基于所选择的灯光投射器,这个方法产生更为可信的漫反射光。
见图LU-8和LU-9。

Material ID (材质标识)
勾选这个选项,使用一个特别的材质ID来在使一个物体的表面产生灯光的投射。使用此项你可以决定物体的哪部分变成光源, 投射灯光。

SM Group (光滑组)
我们也可以通过光滑组来制定物体的哪些部分来投射灯光。与Material ID 的*作相比,光滑组是一个几何基本选择方式。通常不同的部分(或元素)使用不同的光滑组。通过这个性能你可以让物体的某一部分投射灯光。

Face Reduce (减少投射面)
通常你将一个物体变成finalRender的fRobjLight灯时,会对他的每一个面产生“虚拟灯光”光源。这种方式比较接近真实物理情况。但是,如果物体超过十万个面时,他将花费几个小时或这几天的时间来计算这样一个物体。并且这样计算产生的效果与每隔2个面(或者任意20个面)放置一个“虚拟灯光”再来投射灯光没有什么不同。为了减少渲染时间就是用这个值去减少“虚拟灯光的创建
这个值如果设为2,是值每隔1个面第二个面作为灯光投射器。不过,一般来说首选的方式是通过UV贴图在一个物体对像表面分布灯光投射器为好。

Threshold (极限值)
当finalRender将一个3D网格物体变成一个灯光投射对像时,他将会放置一个光投射器在所有的表面上。每个灯光投射器的颜色是基于物体对像表面的颜色计算的。如果你不想让一个黑暗的区域有光的话,Threshold是一个控制值,将这些表面的亮度余此值向比较。 低于这个值将不会创建灯光投射器。如果你增加这个值,将在物体对象的表面减少灯光投射器的数量。
提示:
在你将在一个物体对象灯光上使用High Dynamic Range Images(高动态范围图像,即HDRI)时,这个功能扮演着一个十分重要的角色。通过测量Non Clamped Color(非要紧色)值你能够在HDR图像上分布真实的灯光。

Use UV (使用UV控制)
如果你是用这个开关,那么finalRender使用物体对象的UV贴图坐标将灯光投射器放置在物体对像表面上。你可以通过设值U方向灯或者V方向灯的数量来控制灯光投射器的创建数量。

当然,这样做的前提是, 此物体必须有一个“UVW贴图修改器”,或者打开了“产生贴图作标”的开关。
提示:
在你的场景中, 对Luma物体对像使用UV贴图应该是首选的方式,因为使用起来更方便优化和更灵活。

U light (U向灯光)
这个值控制着U贴图方向的灯光投射器的数量。投射器等于沿着2D UV的空间来放置,这个值确认你控制这所选物体的U方向投射器的绝对数量。
提示:
试着少用一些灯光投射器,这将帮助你获取更快的渲染速度。作为“少用一些灯光投射器”的补偿, 你可以增加Luma Angle的值去获取更多地漫反射光。

V light (V向灯光)
除了是在V方向上控制投射器的数量外,其他的解释与U light相同。

Show UV (显示UV情况)
当你勾选这个选线,finalRender会用红色的点在物体对像表面显示出灯光投射器。通过它可以反馈出物体对像表面投射器的放置情况和有多少个投射器在物体对像表面。

Iteration (重复值)
finalRender的object light(物体灯光)是基于物体的表面属性来获取它的颜色和亮度的。举例来说,如果一个物体打开了自发光选项, 那么物体对象的表面将会作为一个灯光投射器被激活。灯光的颜色是基于物体表面贴图的颜色。 一个自发光的蓝绿色渐变贴图贴在物体对象上,结果是产生同样颜色的区域光,反射物体也将像这样将反映出这种颜色。Iteration用于控制投射器周围的区域采样质量。当一个虚拟光在对像表面被创建,他的亮度和颜色由物体表面颜色定义。那么它是不能被校正修改的。如果在贴图上有一个黑色的像素,而其他的像素是白色的,那么黑的像素点还是会产生这种属性的虚拟光。,也就是一片白色光中有一道黑光。那么可以通过增加重复值来控制光的颜色和亮度以达到弱化这个黑光的影响。Iteration功能的好处是你不必靠增加虚拟灯的数量。

提示:
区域采样要比创建更多的灯光要有效的多,也快得多。我们推荐使此参数,并且特别是用在模拟一个物体一定的灯光进行反射时。
例子LU-10显示了一个物体对像共有4个灯光投射器,为了这个使这个物体反射灯光,你一般使用更多的虚拟灯光投射器。在这个情况中当一个投射器投射灯光时你仅得到一束光来回弹射。一种更为有效的办法是增加Iteration的数值。他起的作用是延伸单个的投射器,并且让灯光覆盖在更大的区域。 在例子LU-11中你可看到整个物体非常的“Hot(热)”一束锥形灯光只是打在它的表面边缘外,他将开始闪亮灯的后面。如果表面是一种渐变色,颜色的混合校正将被从这个表面反射。

Show(Iteration) (显示重复)
勾选这个钮,会在重复区域得到一个视觉反馈。以一些黄色点显示. FinalRender 以此来显示颜色区域取样的范围。见例子LU-11

Self light (自发光)
如果勾选这个钮,被选物体对像将投射灯光,不管他的self-illumination值是多少。
这样往往产生一个荒谬的的场景, 光源物体是灰暗的(近似黑色的,缺乏散着明亮的灯光. 。
提示:
你可以在材质位图栏处增加RGB level的v值等于255,这样也可手动创建真实的光源亮度。

Reflection (反射)
要想光线在物体间来回反射, 以得到真实的GI,那么确认他。

Intersection test (相交处测试)
物体对像灯不支持真实的区域阴影或self-shadowing(投射自己的阴影)。然而finalRender提供一种独一无二的方式,打开测试方式, 将会对场景物体做灯光的自相交处测试。像现实情况一样, 光线将会被被物体阻碍,而不是像一般的max灯光, 不打开阴影, 光纤可仍以穿透物体。
想象一下,你有一个盒子光, 光源放在盒子内部发光,他的顶部是开着一小孔。当Intersection被打开,所有的光只能从顶部小孔照射出来 (即检测物体对像是否挡住了光线)

Shade Hidden
在MAX或VIZ中创建的标准灯光是不可见的,而finalRender的缺省下创建的灯光是可见的。因为finalRender创建的灯光是基于标准几何体的,所以在渲染时是可见。通过此项可以控制其可见或不可见。

Affect Specular(影响镜面)
物体的虚拟灯一般是不能创建任何镜面高光表面。
当Affect Specular被打开,投影器获得一个平均得点去计算镜面高光。

Attenuation (衰减范围)

与MAX一样的这里不多说。
Reduce参数值用来减少显示在物体上的虚拟灯光数量, 但是, 渲染时, 虚拟灯光数量并未减少

Cast Shadows dialog (投射阴影对话框)
这个对话框菜单与3DS MAX的一样.

Atmospheres&Effects

与MAX一样的这里不多说

Particle Light Rollout的参数详解
粒子灯光系统用一种非常特别的算法来表现灯光,它的功能与物体灯光类似。如果你想将粒子系统变成粒子灯光物体,你要创建一个fRPartLight帮助物体(abbs),然后点击一个粒子发射器。(这与fRObjLight使用一样)

Selection Rollout(fRPartLight)(选择)
可对多个粒子系统进行统一或者分别控制的选择。

Pick Object(精选物体)
如果你不喜欢用AABS功能,你可以用Pick Object钮选择不同的粒子系统。

On/Off(开/关)
确认fRPartLight灯是否有效。

Exclude/Include (包括/排除)
与fRObjLight一样不多说。

Color
与fRObjLight一样不多说。

MuLtiplier
与fRObjLight一样不多说。

Angle
与fRObjLight一样不多说。

Attenuation

这个菜单的意思与MAX是一样的。

Random color(随机颜色)
如果你打开这个开关,finalRender将使用随机的颜色。这是确保使没有任意两个粒子灯看起来是相同的。

Hue,Saturation,value
为了获取区别于粒子系统的随机的灯光颜色,你需要调整颜色的变更值。基本的颜色来自你所选择的粒子颜色和灯光颜色。较高的值意味着在粒子系统中有更多的变化,并且你也可以随机分别设置Hue,Saturation,value的值。

Random Angle (随机角度)
如果你打开这个钮,finalRender对于各个粒子光创建随机角度。如果你增加这个值,你的灯光粒子会产生更多的变化。

Random seed (随机种子数)
随机化引擎决定在哪里开始产生随机的种子数量。如果你总是使用相同的开始数量,并且你有超过一个以上的粒子系统使用了fRPartLight物体,那么它们看起来将是一样的。为了改变这种“相同”是可以在一个场景中对各个粒子灯光使用一个不同的随机种子数。

Cylinder Light (圆柱形灯)的参数详解
除了物体基本灯光投射器,finalRender同样提供一个真实的程序区域灯光工具。Cylinder Light与那些标准灯光类型是相同的,在这一章中我们将只介绍他的一些与标准的MAX灯光不同的方面特性。

Cylinder Light Rollout Menu(圆柱形灯的菜单)
它的功能诸如On/Off、Color、Multiplier、Exclude/Include、Attenuation、Shadows和Atmospheres&Effect是与标准的灯光是类似的。每一个标准光源的首页菜单与finalRender Cylinder Light是一样的。

Diffuse Angle(Cylinder Light)(漫射角度)
这个值控制着区域灯光的“漫射”。它定义灯光的传播角度,值域范围是0~179度。
记住即使当CyLinderLight是一个区域光,他并不是意味着它朝着各个方向发射光纤。他仍是一个有一定方向倾向的(方向)灯。

见例子LU-14和LU-15
Illustration Lu-14

Diffuse Angle =0.0
Illustration Lu-15

Diffuse Angle =90.0
Radius(半径范围)
它定义柱形光的半径。如果你想或取一个较大的光照区域,那么增加这个数值。记住他也会增加Cylinder Light的表面区域,并且他在总能量分布上扮演一个重要的角色。

Height (高度值)
改变这个值是增加或减少Cylinder Light的高度。改变这个参数影响着表面的总区域面积或者灯光的投射。

Hotspot (热点值)
通常你想变更Cylinder Light的高度与反映Cylinder Light的热点区域。为了这个特殊的目的,你可以改变Hotspot值,然而变更Hotspot并不比变更Hight值来得更好。

Render Mesh(渲染网格)
勾选此项,确认灯光自身是可见的。 在渲染时, Cylinder Light 将作为一个自发光柱形物体体被渲染出来。

Constant Energy (能量常量)
勾选这项,表示光源表面的每一个点给定的相同的能量。如果这个选项关闭,给定的灯光的能量被均匀的分布在柱体上。 这样,你需要将Multiplier值增加到一个不可思议的高数(50或100)才可达到灯光的足够亮度。

RECTLIGHT Light (正方形灯)的参数详解

Rorce I Sided Faces (强制双面)
use Transparency(使用透明)
当物体使用透明材质时,包括透明贴图,请使用本选项,才能得到正确的阴影。
当你想要对阴影进行运动模糊时,你必须使用“Use Transparency”的选项。

Soft Shadow Area Types(软阴影区域类型)
在MAX中光源的发射来自一个点,但实际生活中这是不可能的,光总是从球形或其它形状表面发出,从而形成软阴影,FR提供了两种类型的区域光照形态:
Disc(碟型)圆形;Rectangle(矩形)
Warper Disc:这个选项将模拟一个圆形的灯光源去投射阴影 Warper Rectangle:这个选项使用矩形区域模拟光源,大小由“Width”和“Height”控制。

Soft Shadow Surface Sampling
阴影表面采样,以下数值控制阴影的质量。
Min Samples ,Max Samples:这两个参数控制你使用多少地光线去生成阴影Cebas建议将Min Samples设为“2-16”之间,太大的数值会大大增加渲染的时间。
Accuracy 精确度:该值最大为1,表示将用所有光线来计算生成阴影,可能情况减少该值。
Volume Light Soft Shadows该部分参数的含义与前一部分完全相同,但应注意计算量以前要大得多, Cebas建议使用默认的参数。
Blur使用选项将使运算大大地加快,特别是在复杂的场景中,但一定要注意他的限制,如果这个阴影被其他物体反射或折射的话,他就不会再是模糊的了。
Ray Bias控制发射出的光的角度,例如两个物体靠的很近,但他们的影子却离得很远就说明值设得太高了,通常对于点交源使用较高的值。

Skip Coplunar Faces 如果你看到一些条纹或波效的话,调高该值。

Threshold 这个参数对控制阴影的衰减 当值为1.0时,所有物体阴影消失,较低的值能显示更多的物体阴影。

Globals/Globals Exclude
“Globals”打开FR全局面板,“Globals Exclude”可选取排除掉无需投射阴影的对象。

该部分主要用于产生阴影贴图而非一种阴影类型
Bias 与前一节相同,参看。
Size 设置阴影贴图的分辨率大小,“512”=512×512象素的位图。
Sample Ranye(采样区域)它影响生成的阴影的边缘,较高的值将取得较好的效果,缺省的值为4,它能很好地工作,推荐的值从2--5之间,为2时阴影将会变得粗糙,为5时可能产生斑纹或条纹,你可以增大Bias或Size来克服这一问题,加大该值会增加渲染的时间。
Sample Quality(采样质量)该值控制采样区域的质量。

Absolute Map Bius该选项用于在很大的场景中要投射有非常小的细节阴影的场合,例如:要投射一架在天上飞行的飞机列在地面上的阴影。
Filter Color该选项能得到彩色贴图,如体光的阴影,透明物体的阴影。
Gemerate Maps Only
frshadowmap也可做出面积光源阴影的效果,在diffuse range面板下,选中use mult(不要太大,否则奇漫),设置near和end的值,end越小阴影就越虚。不过它毕竟是模拟的,有些场合还是不真实。



hammerluo

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#22002/11/9 20:56:50
偶像啊



一笑而过

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#32002/11/9 21:34:16
好多。头晕!



5D平平

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#42002/11/9 22:49:14
一笑而过在上个帖子中说
引用:
好多。头晕!

学3d就是这样的 要做好头晕的准备!!



hqc96912

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#52003/12/16 9:43:50
多谢版主,请问附图怎么看不到



平凡人

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#62003/12/16 10:06:39
好像是FR官方手册的翻译.没有图很难理解的透
我认为最好的教学还是你的实践,因为个人语言理解能力有点问题很多东西理解不了.只有通过自已去做去体验才能了解它的真正含义.



hqc96912

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#72003/12/16 10:33:30
多谢指点



青蛙

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#82003/12/16 10:34:42
比LS如何?


霓虹灯下的迷惘,太多的偶然让我们相识!

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#92003/12/16 11:06:08
这个我看过我了,不过还是要谢谢斑竹啊,哈哈,谢谢



hijack1

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#102003/12/16 11:16:14
太长了



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#112003/12/16 11:19:20
这个才只是一个简单的介绍呢,



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#122003/12/18 13:12:16
支持,,,希望WEED从日本带点教程过来大家交流交流