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Arnold for C4D 04【光线深度】

2017-08-20  本文已影响367人  卜噪大仙
光线深度 Ray depth

前面讲过的内容不多赘述,不是很懂的童鞋可到主页查看其他相关教程。

通过前面的讨论我们已经知道,采样控制着渲染质量(噪点数量)。

而Ray depth(光线深度)决定了光线的传播距离和反弹次数。

在阿诺德渲染器中,你可以按照漫反射、镜面反射、散射等光线类型进行独立控制。


新旧版本具体参数设置不同,但道理都是一样的,都遵循物理学原则,新版参数更容易理解:

渲染器“光线深度新旧版本”对比

一、漫反射深度(Diffuse depth)

漫反射深度控制着全局漫反射照明(Diffuse Global Illumination)的光线反弹次数。

实例:

1、打开准备好的场景:

该场景中,使用物理天空对场景进行照明,阳光透过窗户照射进来,场景中所有对象均使用Arnold默认材质

默认设置下漫反射采样值为2,漫反射深度为1,渲染结果:

默认渲染结果

2、打开IPR Window 将漫反射深度设为0这时,光源发出的光线就不会产生任何光线反弹(只有直接光照),直接光线到不了的地方就会一片漆黑:

Diffuse Ray Depth = 0  ,  Diffuse Samples = 2

3、将漫反射深度设为1,光线就可以产生一次GI反弹,产生间接光照效果。也就是说,开启漫反射深度时,场景中的光线碰到物体表面后不会死亡,而是继续反弹照亮其他区域(当然在反弹过程中能量会损耗)。

将漫反射深度的值继续提高,光线就会反弹更多次,传播更远的距离,场景也就会变得更亮:

注意观察红框内物体边角的光线变化,可以看出,光线深度的值越大,边角被照亮的程度也就越大

注意:提高光线深度的同时,渲染时间也会增加。务必要根据具体情况设定光线深度的值,不能一味为提高。

通过上面的场景,应该可以看出,虽然提高了漫反射深度的值,但是噪点依然很多。要记住,光线深度和噪点、渲染质量没有任何关系,如果要消除噪点提高渲染质量,就需要提高漫反射采样(相关内容见前期教程)。

再次强调:漫反射深度控制光线反弹次数,漫反射采样控制渲染质量。两者并无任何关联,提高漫反射深度的值,不会影响画面噪点;提高漫反射采样值也不会增加光线反弹次数。

二、镜面反射深度(Specular depth)

在旧版的Arnold中,分为两种反射——光泽反射(Glossy)和镜面反射(Reflection)。新版中这两种反射合并成了一种——镜面反射(Specular),这里就不列举了,建议大家用新版。

新旧版本材质设置也有所不同:

材质菜单新旧版本对比

旧版Arnold中,设计材质时,可以使用Specular可以模拟光泽反射;Reflection仅能够模拟镜面反射,而且Reflection不会对直接光源起作用。当然Specular同样可以模拟镜面反射(粗糙度设为0)。

看一下具体演示(旧版):

1、打开事先准备好的场景,新建一个Arnold标准材质,并将其赋予给其中一个球体;

演示用场景

2、首先将漫反射(Diffuse)权重设为0,提高高光反射(Specular)权重为1,设置一定的粗糙度(粗糙度可以用来定义反射模糊度):

3、再次新建一个Aronld标准材质,并将材质赋予第二个球体,将漫反射(Diffuse)权重设为0,反射(Reflection)权重为1,可以看到它没有反射光源(包括天空),仅反射了其他对象,而且无法控制反射(Reflection)的粗糙度:

提示:在新版Arnold中无法实现此效果,新版中参数更贴近物理学,在真实物理世界中,是不会发生这种效果的。也就是说这是一种无意义的效果。这里只是演示一下,让大家了解。

【插播】:

新版Arnold中材质设计更加方便快捷,也更符合物理特性,内置参数堪称惊艳,可以直接选择需要设计的材质,然后根据具体情况调节参数,达到所需效果:

新版材质编辑器

在Material选项中,可以直接选择预设材质,如果没有想要的种类,也可以自定义:

Material选项

当Metalness(金属性贴图)数值大于0时,Metal presets(金属预设)就会被激活:

Metal presets(金属预设)选项

下面我们来具体演示一下镜面反射深度(Specular depth)的影响(2.0.3.2版):

1、打开准备好的场景,调整到合适的视角,将镜面反射材质赋予他们,提高物理天空(Arnold Sky)亮度:

这里的材质用了“铝”

2、在渲染设置中,将镜面(Specular)反射深度设置为0,可以看到所有的间接镜面反射都消失了:

Sampling:默认/Specular ray depth:0

3、提高镜面(Specular)反射深度的值,也就是提高镜面光线反射次数,提高数值可以明显看出间接镜面反射亮度增加,慢慢调整直到得出满意的渲染效果,这里Specular ray depth:2就可以了:

Sampling:默认/Specular ray depth:2

【敲黑板】:光线深度控制的是光线的反射次数,反射次数越多,渲染出的画面越亮,但是与不能消除噪点。采样控制的是渲染质量,采样值越高渲染画面越细腻,噪点越少,请务必谨记!


我们再来看一下另外一个有关镜面反射光线深度的例子:

1、新建一个场景,包括一个球体,两个立方体。新建镜面材质(create→Arnold→surface→standard_surface),材质设置:

未显示参数均为默认

渲染设置&IPR Window:

Ray depth中,Specular:1,可以看到IPR Window中镜子里只能看到一个球

2、其他数值不变,调整Ray depth中Specular的值,随着Specular值的不断增加,可以看到场景中镜子的反射次数增加→球在镜子里的反射数量增加:

如果Specular的值为1,将没有反射,一片漆黑

三、透射深度(Transmission Depth)&透明度(Transparency)

1、新建一个标准曲面材质(Creat→Arnold→Surface→standard_surface),材质选择galss,并赋予给玻璃杯和左侧立方体:

默认玻璃材质参数

2、再次新建一个标准曲面材质,透射颜色为绿色,并赋予给右边的立方体,具体参数效果如下:

Specular weight:0.85,Transmission color:绿色

材质编辑器中,透射(Transmission)组件中有一个Depth选项,可以控制透射的光线深度,Depth数值越大,透明度越高:

Transmission Depth:100cm,可以明显看出比上图中绿色立方体的透明度高了很多

如果Depth数值为0,材质则会表现的一片漆黑:

Transmission Depth:0cm

3、上面几张图中,Transmission Ray Depth的值均为8,可以看到图中还有很多黑色的区域,接下来我们来增加Transmission Ray Depth的值到10,可以明显看出,较之前光线反射次数更多,透明效果更好:

注意:Total控制全局参数的最大值,比如限定Total为10,那么下面所有参数的值最大为10,即使调到>10,渲染器最大也只识别到10

以上就是有关光线深度的一些讲解,新旧版本有所不同,新版更智能,新版中的参数也更容易理解。所以还没有换新版的童鞋,不要犹豫了~~~新版Arnold用起来~~~

下一篇,我们开始讨论灯光及照明技术。

从下一篇开始,不再讲旧版,用我目前的版本演示——Arnold2.0.3.2

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