MentalRay照明渲染技术

如何打光？怎样才能渲出漂亮的模型？请往下看！

我往往更愿意在照明和渲染上多花点时间，而不是和建模死磕。尤其是照明，它对渲染的影响最大，能够显著提高作品的真实度。但是，很多艺术家都忽视了这一点，因此我写下这片文章，希望能对你的照明和渲染技巧有所帮助。

还有一点需要注意的就是材质（Shading）和照明（Lighting）之间的关系，尤其是反射和凹凸材质受照明影响最大。如果想要得到真实的效果，就应该把材质和照明放在一起考虑。首先让我们来了解一些基本的原理和技巧，看看下面这两张渲染图，所用的场景几乎是一样的，很难相信吧？

保持简单

首先要做的就是别让事情复杂化。会用的话通常2-3盏灯就足够了，除非你遇到要做一排路灯这种特殊情况。另外，FinalGather 默认的设置就很好，一般不用对其设置做太大变动；使用日光系统照明室内的时候，还要记得在 logarithmic exposure control 中打开 exterior daylight。

Final gather & Global illumination

Final gather & Global illumination 是生成真实阴影效果的重要技术。没有它们，阴影会变得暗淡呆板，这肯定不是我们想要的效果。因此在本文中，所有渲染都会用到 FG，下面我来介绍一下它的工作原理。

Mental Ray 首先通过光源发射出光线（photon光子），遇到物体后按照真实的物理法则进行反复弹射，没有照射到或弹射次数少的地方就会比较暗，生成阴影的效果。在 3ds Max 9里，FG的设置非常简单：按F10打开 Final Gather 面板，将预设质量设为 draft，bouncees 弹射次数设为1或2即可，渲染就能变得真实多了。

当然，这只是最“傻瓜”式的，我建议你们多研究一下 Max 自带的范例文件来了解更多高端的 GI 设置技巧。

添加颜色

有些人总记不住光线的颜色并不是纯白的。虽然不像人造光的颜色那样容易区分，但日光每天都时刻发生着变化，日出和日落的时候可能明显一点，能看出来是亮红、粉色或者紫色。

除了阳光，天空和大气还会对光线进行散射，而散射出的光线会根据天气的变化改变颜色：如果晴天就是蓝色的，如果阴天就会变灰。

3ds Max 的 Mental Ray 里有个全自动为光线“上色”的系统，叫做“Daylight”日光系统。将它设为“custom”自定义，调低太阳的高度，颜色就会随之变暖，通常为橙色，同时创建一个相应的天空反射环境，并保存场景。这个功能唯一的缺点就是可控性太低了，有时想换个颜色都不行。

简单的做法就是2点照明，把灯放在物体的两个不同方向上，并使用不同的颜色：比如一个橙色（日光）和一个蓝色（天空散射）。当然，你也无需拘泥于常规，CG拥有非常丰富的表现手法，多试试其它不常用的颜色，你也许会看到惊喜。回到下面这张图，多么巨大的差异，左边的渲染效果因为灯光颜色的变化显得真实多了！

提示：在你的作品中，不同的颜色能表达出不同的氛围和情感，别忘了 Photoshop 这个强大的后期处理高手，通过 image > adjustments > variations 和 image > adjustments > hue/saturation 就能轻松快速的改变画面颜色，还可以通过噪点、蒙尘和划痕等滤镜效果，实现照片的感觉。

软化阴影

MR（Mental Ray）的 Area Light 面光灯默认开启 Raytraced Shadow 光线追踪阴影选项，但效果很假阴影的边缘非常生硬。我的解决办法很简单：增大面光灯的尺寸——发光面增大，阴影的发散效果自然也随之变大。在这样做的同时，还需要增加 samples 采样值，15-15能生成质量非常高的柔和阴影，但会耗费大量的渲染时间。如果阴影面积不大的话，可以适当降低一点采样值。

另外，灯光与物体的距离也会对阴影的效果造成影响。将灯光从远处推近物体，就会产生下图所示的变化——阴影同样变柔和了。

别忘了衰减！

灯光会随着传播的距离变弱，最终失去所有能量，尤其是人造光，衰减的非常快。在夜景中，你可以用衰减来加强特定区域的亮度，强调它的重要性，增加画面的对比。你可以为每盏灯应用不同的衰减强度，试着调整参数看看会产生哪些变化。下面是3种不同衰减设置的对比图。

提示：衰减可以和体积光、辉光效果结合使用，比如让主角站在街灯的光柱下，会让画面看起来更生动。

完美会丧失真实感

这一点适用于很多CG领域，尤其是3D。现实生活中不存在完全笔直、干净或者对称的事物，如果你做出这么个模型，那看起来就不真实，因为真实里没有这样的。添加一些细小的噪点，让平滑的表面在光照下产生微妙的阴影变化；在应用这种效果之前，网格先要具有足够的密度（添加 turbosmoot 修改器）。下面的图例中，我没有改变灯光，但灯光却对结果产生很大影响。因为场景中灯光角度很低，所以噪点产生的阴影效果非常明显。

拐角的斜切和高光效果

这也是破除“完美”的一种方法。一个标准的正方体由于没有弧度，很难产生高光反射。但对拐角 chamfer 斜切之后，面和面之间就有了过渡，既产生了一个高光区，又避免了死板的阴影，从而呈现出真实自然的拐角效果。

但当模型过于复杂时，斜切起来就很不方便。3ds Max 9 解决了这个问题！它内置了 Mental ray A&D（Architectural & D
esign 建筑与设计）材质，选择 special effects > rounded corners 就瞬间解决问题，太爽了。“我没有 Mental ray A&D 材质怎么办？”没关系，Jeff Patton 发了一个了补救方法，你可以把它应用到其它 Mental Ray shader 上。下图是不同方法的效果对比。

布光

灯光的位置对渲染效果来说至关重要，尤其是距离和方向。在开始渲染前，我会先在透视图找到一个合适的构图角度，按 ctrl+c 在当前位置创建一个摄像机；然后进入顶视图添加灯光，在顶视图可以方便的观察灯光与摄像机的夹角，这是影响照明效果的关键。

千万不要把主光源放在摄像机后面，不然你就看不到影子了，渲染出来也会非常灰暗，缺乏对比。镜头周围只适合放置补光，用来照亮主光产生的黑影。

通常我会把主光放在镜头右侧大约90度夹角的地方，当然这也不是绝对科学，还要根据你模型的具体情况而定，在确定位置前应该多调整。有了明显的阴影，画面的对比度就出来了，模型也变得立体起来。

如果想要更高的对比度，或者让你的模型变成黑色的剪影，可以试着把主光放在模型后面，与镜头相对。现实中逆光拍摄日落就是这种效果。

你还可以把主光放在模型正上方，类似于街灯的场景，在模型下方的地面上投射出清晰的影子。无论哪种方法，一定要多观察多尝试，把你自己的创造力充分发挥出来。

焦距和景深

景深（DoF）是一个非常有用的渲染功能，虽然不像灯光对真实度有那么大影响，但有助于引导观众的视线，突出画面的亮点。如果你场景中的物体安排的错落有致，就会得到非常漂亮的效果，当然，渲染时间肯定是要增长的。还有一种方法就是渲染出 Zdepth 通道，导入到 Photoshop 中进行调整，而且更快更灵活。下图就是 DoF 景深的效果展示。