VRay布光思路教程

這是VRay的一個關(guān)于室內(nèi)和室外的小教程，通過這個小教程可以讓我們了解如何較好的使用VRay。

由于VRay的更新速度非?？?，在教程中使用的VRay版本是較前的版本，但對我們了解VRay還是很有幫助的.
一、室內(nèi)部分：

我們在完成建模工作后，就要對場景進行布光。

無論采用和種渲染器，在場景中布光時，頭腦中有一個清晰的工作方法是很有幫助的。我們一般采用逐步增加燈光的方法。

通常在場景中布光時，從無燈光開始，然后逐步增加燈光，每次增加一盞燈。只有當場景中已存在的燈光已經(jīng)調(diào)整到令人滿意后才增加新的燈光。這樣能夠讓我們能夠清楚的了解每一盞燈對場景的作用，并能夠避免場景中多余的燈光而導(dǎo)致不需要的效果和增加渲染時間。通常情況下是從天光開始，然后增加陽光，最后才添加必須的輔助燈光。
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1. 在計算光照貼圖之前，隱藏所有的玻璃材質(zhì)物體。這樣不僅能讓更多的光線通過，而且能夠加快測試渲染的速度。

2. 設(shè)定渲染尺寸為400x300, 并且Image Sampler AA to Fixed: Subdiv=1.在這個早期階段，我們需要快速渲染來看到結(jié)果，所以快速渲染可以用小的分辨率，也不需抗鋸齒。

3. 在Advanced Irradiance Map Parameters>Mode卷展欄中, 確認Bucket mode 被選中. 此時渲染器被劃分為許多區(qū)域或稱之為 "buckets" 當計算完成之后每個區(qū)域都是可見的。

buckets的較好的尺寸是128x128像素. 我在工作時還經(jīng)常改變Render Region Sequence渲染順序, 這樣我就能最先看到我所感興趣的區(qū)域. 在最初的測試渲染中主要考慮的是到達后面墻壁的光線，所以我將區(qū)域渲染塊的渲染順序設(shè)定為：Left>Right.

4. 關(guān)閉材質(zhì)編輯器中所有的Reflections
反射會在基于顏色臨界值設(shè)定的光照貼圖中增加不必要的采樣

5. 打開全局照明(GI). 設(shè)定Irradiance Map Presets>Low. 確認Show calc. Phase被選中來觀察光照貼圖的計算和哪些部分進行了采樣

天光/環(huán)境光照明
1. 創(chuàng)建一個Omni light并將其關(guān)閉。這樣就去掉了場景中缺省的燈光。打開 Environment>GI Environment (Skylight).

2. 確認Overide MAX's 被選中。

3. 選擇燈光的顏色值為藍色，例如：R173 G208 B255 并將倍增器的值設(shè)定為Multiplier=4.0.

間接照明光線顯得太暗。我們有兩種方法來改進：
i) 增加Multiplier 的值或
ii) 在渲染對話框中使用Color mapping 選項。
Color Mapping 允許對明亮區(qū)域和黑暗區(qū)域的對比度進行有限的調(diào)節(jié)控制。

4. 我們在這里使用Color mapping，因為外部具有足夠的照明而我們只需要增加室內(nèi)照明。設(shè)定Dark multiplier to 2.0.

技巧: 保存光照貼圖并且在我們調(diào)節(jié)顏色映射參數(shù) （color mapping multipliers）時重復(fù)使用它.

來自幫助文件的解釋:
顏色映射參數(shù)“控制著顏色值在寫入輸出緩沖之前是如何處理的。對于室內(nèi)場景和缺乏燈光照明的場景，顏色的糾正非常有用。你能夠獲得非常好的圖像而無需增加燈光和天光。

Type – 顏色糾正的類型。目前支持的類型只有線性倍增，它通過調(diào)節(jié)強度值來簡單增加顏色的亮度。

Dark mutliplier – 用于增加黑暗區(qū)域的亮度值。對于室內(nèi)場景和缺乏燈光照明的場景，需要增加該值來使黑暗區(qū)域獲得更多的照明。

Light multiplier – 明亮區(qū)域的倍增值。通常應(yīng)當使用其缺省值1.0，表示明亮區(qū)域的光線不需加強。

SUNLIGHT 陽光
1. 創(chuàng)建一個陽光系統(tǒng)。

Sunlight Settings:
Color: R255 G251 B237
Multiplier: 3.0
Shadow: On - VRay Shadows

2. 調(diào)節(jié)陽光系統(tǒng)使得有一些陽光直接照射進入該室內(nèi)場景。關(guān)閉Indirect illumination (GI) 來減少渲染時間。在這里我們不需GI，因為我們只需觀察陽光照射的情況。

陽光和天光的混合給室內(nèi)場景提供了足夠的照明，然而，渲染的結(jié)果看上去受天光的影響顯得太藍。

天光占主要影響是因為二次反射的倍增值教低，為了增加來自陽光所產(chǎn)生的全局照明，將二次反射倍增值調(diào)節(jié)為：Secondary Bounce Multiplier=1.0

注意: 該項調(diào)節(jié)不同于調(diào)節(jié)顏色映射倍增值。顏色映射倍增值（Color map settings）影響一幅圖像的明亮度, 而改變GI 倍增值影響在光照貼圖計算時反射光線的光能分配。所以，改變光線反射倍增值需要重新計算光照貼圖，而改變顏色映射倍增值可以使用已保存的光照貼圖。

另一件需要注意的事情是來自太陽的天光和環(huán)境照明不會在小物體上產(chǎn)生陰影，如欄桿和扶手。增加IR map的 min. & max. rates 可以解決這個問題，但會顯著增加渲染時間。另外的解決方案是使用不可見的VRaylight 來模擬來自窗外的光線。

補充其余燈光
1. 放置一個VRaylight 在玻璃墻外。確認其法線指向室內(nèi)。

VRaylight Settings:
Color: R255 G245 B217
Multiplier: 1.0
Invisible: Checked
Type: Plane

注意由Vraylight產(chǎn)生的較好的陰影。Vraylight不應(yīng)當設(shè)定為Store in IR map, 因為這樣在進行光照貼圖采樣時會模糊該陰影。

2. 打開所有的燈光和光照貼圖，現(xiàn)在是重新調(diào)節(jié)顏色映射設(shè)定的最好時機。此時的測試渲染應(yīng)當很快，因為我們重復(fù)使用已保存的光照貼圖而僅僅調(diào)節(jié)顏色映射倍增值，對于最終的渲染，我使用的值為： Bright=1.0 and Dark=1.7

〔注意:
此處似乎有一個bug，當同時使用Vraylight和光照貼圖時，會產(chǎn)生不可預(yù)見的效果，如漏光或被Vray燈光鎖定。

解決方法:
關(guān)閉Vraylight，計算光照貼圖并保存，打開Vray燈光并重復(fù)利用保存的光照貼圖。希望該bug 將來會被修復(fù)。譯者注：新版VRay這個問題已解決。〕

FINAL RENDER SETUP 最終渲染設(shè)定
1. 光照貼圖計算:
改變光照貼圖設(shè)定為Medium 或 High.
光照貼圖的預(yù)設(shè)定值取決于出圖的分辨率并且針對 640x480 的分辨率進行優(yōu)化。對于最終渲染，分辨率應(yīng)當是700x526。

2. 改變Render Output Size 值為你所需要的分辨率值。
檢查設(shè)定并確認它們與圖中類似。

在光照貼圖計算完畢后，VRay會自動保存并再次調(diào)用它。

3. 打開 VRaylight . 增加Subdivs值來發(fā)射光子。

4. 取消玻璃的隱藏，在材質(zhì)編輯器中打開材質(zhì)的反射。

5. 改變圖像抗鋸齒值(AA)為： Adaptive Subdivs=0,2.
如果圖像中有許多noise特效，例如在大的光滑反射區(qū)域使用了noise特效，simple two-level AA 抗鋸齒要快于 Adaptive Subdivs.

POST PROCESSING后期處理
盡管VRay能夠制造出很好的圖像，通常應(yīng)當在Photoshop中做一些后期處理來對其進行一些微調(diào)。.
1. 復(fù)制一個原始圖層。
2. 選擇Image>Adjustments>Color Balance. 選中Highlights將該復(fù)制圖層增加一些Red 和 Yellow值。
3. 將blending mode 設(shè)定為Color, 降低復(fù)制圖層的透明度至30-50%.
To add specular blooms:
4. 再次復(fù)制一個原始圖層，將其設(shè)定為Screen模式，位于另外兩個已有圖層之上。
5. 將該圖層添加一個mask。復(fù)制該圖像并將其粘貼到mask通道中。這樣就會將該圖層的所有黑暗區(qū)域遮掩起來，只保留明亮區(qū)域。調(diào)節(jié)該mask通道的levels。
6. 添加高斯模糊Gaussian Blur來柔化高光區(qū)并調(diào)節(jié)該圖層的透明度至滿意結(jié)果。
還可以添加其它特效。

CONCLUSION結(jié)論
該場景提供了一個有趣的挑戰(zhàn)，因為它同時包含了室內(nèi)和室外空間。通過使用VRay的這些功能，我們能夠在較短的時間內(nèi)獲得非常自然和真實的效果。

總結(jié)：
Skylight Sunlight Fill lights = Total Illimunation
7.jpg

原作者的渲染圖。

室外部分：

本教程是前一個室內(nèi)教程的繼續(xù)，這里使用的是VRay 1.092p的版本。 本教程的目的是對室外場景布光方法及策略的介紹。在這里，我們將測試VRay對于單個物體或材質(zhì)的強大控制功能。

由于本教程是前一個教程的繼續(xù)，在這里將不再對前面教程作重復(fù)。 沒有看過前一個室內(nèi)教程的最好先看看那個室內(nèi)教程以了解一些概念。

COLOR MAPPING 顏色映射
這個室外場景的準備工作與室內(nèi)是大致相同的，所以如果需要的話我們回到前面的教程。
1. 切換到 Camera04 視圖，該攝像機位于樓梯下面。
2. 保留原有的室內(nèi)參數(shù)設(shè)置進行Camera04視圖預(yù)渲染。確認你已經(jīng)將 “Advance Irradiance Map Parameters> Autosave” 和 “Switch to saved map” 鉤選了。
3. 這是一個很好的開始，但是你會注意到在太陽光直接照射到的位置出現(xiàn)了過度曝光。
1.jpg

在現(xiàn)實世界中，我們的眼睛能夠自動調(diào)節(jié)來自明亮區(qū)域和陰暗區(qū)域的光線所形成的對比。這就是所謂的“曝光控制”或在VRay中稱之為 “Color Mapping”。前一個教程使用的是 “Linear Color Mapping”（線性顏色映射控制），因為在當時只有這么一個選項可用。
在 V-Ray 1.0902q 版本之前，Color Mapping 被限制只能使用Linear 線性）。新版本推出后，增加了 Exponential （指數(shù)）控制選項，它的作用類似于Lightscape and 3ds Max5 中使用的 Logarithmic Exposure Control (對數(shù)曝光控制)。

來自自述文件的說明:
指數(shù)顏色映射模式： "你可以用它來取代缺省的 "線性映射"。 指數(shù)映射模式就是用來解決非常明亮的顏色所導(dǎo)致的曝光。Dark 和 Bright 倍增的意思是用在該模式下的微調(diào)。Dark倍增器能夠用來控制圖像變亮或變暗。Bright在這里沒有太大的意義，因此應(yīng)當讓它維持1.0的數(shù)值。"

4. 將顏色映射模式Color Mapping Type 改為 Exponential 然后再渲染一次。
因為我們在這里重復(fù)利用了前面以保存的光照貼圖，因此不需要重新計算光照貼圖。
5. 采用了指數(shù)顏色映射模式后的渲染效果有了較好的改進。然而，場景中的顏色飽和度顯得有些不夠。希望這種情況可以避免…此外背景顏色，即天空光的顏色同樣也受到了顏色映射模式的影響。如果能夠忽略背景的影響就更好了。

進行調(diào)整
盡管指數(shù)顏色映射模式能夠幫助減少明亮區(qū)域的曝光，但場景中混凝土框架結(jié)構(gòu)依然有曝光現(xiàn)象，將混凝土紋理細節(jié)遮蓋了。
在這個階段我們有4種解決方法：
i. 顏色映射Color Mapping – 繼續(xù)減小Dark 倍增值。
然而這會導(dǎo)致降低整個場景的亮度。在陰影中可以看見的細節(jié)可能會丟失。這是不重新進行計算的唯一方法。
3.jpg

ii. 光線反彈倍增器Bounce Multipliers – 調(diào)節(jié)間接照明 (GI)
調(diào)節(jié) Primary 和 Secondary 反彈倍增值。這樣需要重新計算光子圖。同樣，整個場景的亮度和對比度也會受到影響。

iii. 物體照明屬性設(shè)置Object Settings –對單個物體或材質(zhì)Generate / Receive GI進行單獨設(shè)置。
這樣可以對單個物體接受和反射光線提供更強大的控制。
請注意圖中混凝土框架下部和原圖相比有很多暗處，需要重新渲染。

iv. 陽光和環(huán)境光Sun & Environment Light – 減少陽光和環(huán)境光線直接照射的倍增，
這樣可以對場景中的光照進行控制。它可以允許對場景中每個燈光的照明效果提供更多的控制。需要重新渲染。

最終的圖像效果采用了以上綜合起來的幾種方法


參數(shù)設(shè)置如下：

注意： 場景中陽光的強度值降低了并且不同物體的接受和反射光線的設(shè)置也作了調(diào)整。
許多參數(shù)設(shè)定都帶有個人主觀的意圖，取決于你想要達到一種什么效果。所以最終圖像的效果在乎于你覺得怎樣看是最好的。

后期處理

由VRay渲染出來的最終圖像已經(jīng)幾乎接近我們的要求但還不完美。

在我們前面提到過的，使用指數(shù)顏色映射模式重新映射顏色值來減少顏色的強度。這里最顯而易見的是灰暗的天空顏色。

使用線性顏色映射會產(chǎn)生較好的顏色飽和度效果，但會有曝光區(qū)域，特別是混凝土框架結(jié)構(gòu)部分。

所以我們在Photoshop中來將它們進行完美的結(jié)合。

1. 使用 Linear Color Mapping 模式渲染最終圖像。
2. 使用Exponential Color Mapping 模式渲染最終圖像。
3. 在Photoshop 中打開這兩張圖像。
4. 將使用 Linear Color Mapping 模式渲染的最終圖像復(fù)制并粘貼到使用Exponential Color Mapping 模式渲染的最終圖像中的一個新圖層中。
5. 將該圖層的混合模式改為“飽和度”（使用 Linear Color Mapping 模式渲染的最終圖像圖層）。
這樣將強制用Exponential Color Mapping 模式渲染的最終圖像圖層來使用用Linear Color Mapping模式渲染的最終圖像的飽和度值而不改變圖像的亮度。
6. 復(fù)制一個用Exponential Color Mapping 模式渲染的最終圖像圖層。我們將用該圖層來調(diào)亮圖像的黑暗區(qū)域。
7. 將該復(fù)制的圖層的混合模式改為“Screen屏幕”模式（在我的Photoshop 7.01中文版中顯示為“濾色”，不知是否正確？）。整個圖像的亮度（包括陽光直接照射區(qū)域）增加了，使得圖像變得感光過度（曝光）。
8. 使用一個“Mask 蒙板”來控制該圖層。使用 (ctrl A) 來選擇該圖層的全部圖像。用 (ctrl C) 將選擇內(nèi)容復(fù)制到系統(tǒng)的內(nèi)存中。
9. 將該圖層增加一個“Vector Mask 矢量蒙板”。 回到“Channels通道”控制面板。
10. 將蒙板通道激活然后將前面復(fù)制到系統(tǒng)內(nèi)存中的圖像用(ctrl V)粘貼到該通道圖層中。這個蒙板圖層是一個灰度圖，將導(dǎo)致所有與黑色相關(guān)的像素消失而白色像素依然保留可見。而實際上我們所需要的是將該蒙板反轉(zhuǎn)，因此反轉(zhuǎn)該蒙板通道。
11. 回到圖層控制面板，將該圖層的不透明度降致50%。

附加的GIF動畫顯示了圖層調(diào)節(jié)所起的作用。

結(jié)論：

該教程中有趣的挑戰(zhàn)是創(chuàng)建一個具有較好的動態(tài)范圍的圖像，而不使該圖像有過亮或過暗的區(qū)域。

為了達到這個目的，我們使用了VRay提供的幾種方法來達到較好的照明效果。

每種方法都以不同的方式影響圖像效果。

Color Mapping 和 GI bounce multipliers 影響整個圖像的照明度。

Objects Settings 和 Light Multipliers 允許我們調(diào)節(jié)特定物體，材質(zhì)或燈光的照明度。

盡管V-Ray能夠做出一些好的圖像，然而要達到這個目的還是有一些限制的。許多這樣在V-Ray中受到限制而不能達到的目的
可以在一個好的圖像編輯軟件如Photoshop中解決。這樣，使得我們能夠按我們的要求將一幅圖像中所需要的好的東西組合在一起 。

希望這個教程對你有用！