《三維燈光渲染技術(shù)》配套PPT課件

《三維燈光渲染技術(shù)》配套PPT課件,三維燈光渲染技術(shù),三維,燈光,渲染,技術(shù),配套,PPT,課件 教案用紙 課程章節(jié)名稱 第三章 彈珠 教學目的、要求 ●掌握場景準備工作與渲染設(shè)置燈光創(chuàng)建 ●照明設(shè)置 ●創(chuàng)建材質(zhì) ●掌握焦散設(shè)置 ●渲染輸出場景 重點 難點 1. 掌握常用的三點光源照明方法 2. 掌握貼圖繪制的方法 3. 掌握渲染方法 教學環(huán)節(jié)時間分配 3課時 教學手段、教學方法和實施步驟 多媒體 授課內(nèi)容: 一、 場景準備工作與渲染設(shè)置燈光創(chuàng)建 整理場景模型 （1）現(xiàn)在我們來構(gòu)建場景，開始時建立模型，場景比較簡單，用多邊形創(chuàng)建3 個基本球體，和兩個平面， 彈珠內(nèi)部的色條采用曲面來構(gòu)建，如圖所示。 （2）完善后選擇所有模型，刪除歷史記錄，再次清除場景中的無用節(jié)點來優(yōu)化場景。 （3） 打開渲染設(shè)置面板， 切換當前渲染器到mental ray，設(shè)置好場景渲染尺寸問HD720。 （4）關(guān)閉默認燈光。 （5）在渲染面板的質(zhì)量選項卡的[ 光線跟蹤/ 掃描線質(zhì)量] 中的采樣模式選擇[ 自適應采樣]。 （6）我們最終目的是渲染得到一張靜幀圖像，執(zhí)行[ 創(chuàng)建> 攝像機> 自由攝像機]，調(diào)整到合適位置， 并打開[ 視圖> 攝像機設(shè)置> 分辨率門]，得到合適的攝像機角度。 二、 照明設(shè)置 1. 主燈光設(shè)置 （1）執(zhí)行菜單命令[ 創(chuàng)建> 燈光> 聚光燈]，在場景左側(cè)創(chuàng)建一盞聚光燈，設(shè)置器位置、方向和大小。 （2）選擇聚光燈，按Ctrl+a 鍵打開屬性編輯器， 設(shè)置強度為0.7，圓錐角度為10。 （3）勾選使用光線跟蹤陰影，然后設(shè)置燈光半徑為3，陰影光線數(shù)為20，光線深度限制為3。 2. 窗臺燈光設(shè)置 （1）執(zhí)行菜單命令[ 創(chuàng)建> 燈光> 聚光燈]，在場景左側(cè)創(chuàng)建一盞聚光燈，設(shè)置器位置、方向和大小， 如下圖 所示。 （2）作為陽光透過窗臺照射在墻上留下的倒影， 選擇聚光燈，按Ctrl+a 鍵打開屬性編輯器，單擊[ 顏色] 命令后的棋盤格 ，在彈出的[ 創(chuàng)建渲染節(jié)點] 中點擊[ 文件] 節(jié)點。 （3）Maya 軟件會自動跳轉(zhuǎn)到[file]（文件）節(jié)點的屬性面板，在文件屬性，點擊圖像名稱后的文件夾按鈕。 （4）選擇項目工程中貼圖文件夾sourceimages 中的黑白倒影圖片。 （5）選擇聚光燈，按Ctrl+a 展開聚光燈屬性，設(shè)置強度為3000，將衰減速率改為二次方，圓錐角度為15.216，半陰角度為9.437。 （6）勾選使用光線跟蹤陰影，設(shè)置燈光半徑為10，陰影光線數(shù)為20。 3. 主輔助燈光設(shè)置 （1）執(zhí)行菜單命令[ 創(chuàng)建> 燈光> 區(qū)域光]，在場景左側(cè)創(chuàng)建一盞區(qū)域光作為輔助光，設(shè)置其位置、方向和大小。 （2）選擇區(qū)域光，按Ctrl+a 鍵打開屬性編輯器， 設(shè)置強度為1.2，勾選使用光線跟蹤陰影，設(shè)置光線深度限制為3，開啟mental ray 中區(qū)域光選項，勾選使用燈光形狀，高采樣數(shù)為64，低采樣數(shù)為16，可以得到較為細膩的光線。 4. 其他輔助燈光設(shè)置 （1）執(zhí)行菜單命令[ 創(chuàng)建> 燈光> 區(qū)域光]，在場景右側(cè)創(chuàng)建一盞區(qū)域光作為輔助光，設(shè)置其位置、方向和大小。 （2）選擇區(qū)域光，按Ctrl+a 鍵打開屬性編輯器， 設(shè)置強度為0.75。 （3）顏色設(shè)置為H ：52，S ：0.157，V ：0.725。 （4）勾選使用光線跟蹤陰影，陰影光線數(shù)為1， 設(shè)置光線深度限制為3。開啟mental ray 中區(qū)域光選項，勾選使用燈光形狀，高采樣數(shù)為32，低采樣數(shù)為16，可以得到較為細膩的光線。 （5）執(zhí)行菜單命令創(chuàng)建\ 燈光\ 聚光燈，在場景下方創(chuàng)建一盞聚光光作為輔助光，設(shè)置其位置方向和大小。 （6）選擇聚光燈，按Ctrl+a 鍵打開屬性編輯器， 設(shè)置顏色為：H ：S ：V ：設(shè)置強度為0.1，半影角度為10。 三、 創(chuàng)建材質(zhì) 設(shè)置材質(zhì)前要分析一下場景模型，確定什么地方賦予什么材質(zhì)，首先確定最簡單的顏色，定下顏色后再進一步增加細節(jié)，不能操之過急。 1. 材質(zhì)分析與基本制作 這里提供一個細節(jié)豐富質(zhì)感逼真的玻璃材質(zhì)解決方案，后期焦散將主要借助于mental ray 的焦散功能來完成。 （1）執(zhí)行[ 窗口> 渲染編輯器>Hypershade] 新建一個blinn 材質(zhì)， 選擇彈珠模型， 鼠標右鍵點擊lambert 材質(zhì)，按住不放，在彈出的菜單中選擇[ 指定給標簽模型] 命令，如圖所示。 （2）選擇Blinn 材質(zhì)，調(diào)節(jié)blinn 材質(zhì)的顏色為黑色，單擊透明度上的[ 顏色] 標簽后方的棋盤格按鈕，在彈出的[ 創(chuàng)建渲染節(jié)點] 中點擊[ 漸變] 節(jié)點， 如圖所示，在彈出的材質(zhì)編輯器中選擇連接ramp 節(jié)點。 （3） 點擊Ramp 節(jié)點，按Ctrl+a 打開漸變屬性設(shè)置，調(diào)節(jié)成上白下黑，在材質(zhì)編輯器的創(chuàng)建面板中， 點擊[ 采樣器信息] 節(jié)點。 （4）鼠標中間按住采樣器信息節(jié)點，拖拽至ramp 節(jié)點上放開鼠標中間按鈕，選擇默認選項。 （5）彈出連接編輯器，連接Sampler Info（采樣器信息）節(jié)點的Facing Ratio（朝向率）屬性到Ramp 節(jié)點的uvCoord 下的VCoord 節(jié)點。 （6）創(chuàng)建玻璃環(huán)境反射，在渲染選項卡中的間接照明的環(huán)境[ 基于圖像的照明] 點擊創(chuàng)建按鈕。 （7）打開渲染設(shè)置選項卡中的間接照明，勾選上最終聚集選項，打開最終聚集，渲染如圖所示。 （8）調(diào)整blinn 節(jié)點的鏡面反射著色為0.128，鏡面反射衰減為2，鏡面反射顏色H：0，S：0，V：0.171。 （9）我們再使用Ramp（漸變）節(jié)點控制玻璃的反射率，選擇ramp 節(jié)點，執(zhí)行[Hypershade> 編輯> 復制> 已連接到網(wǎng)絡(luò)] 命令，得到一個ramp 網(wǎng)絡(luò)節(jié)點。 （10） Ctrl+a 打開ramp 屬性面板，調(diào)節(jié)為上黑下白，將ramp 按鼠標中鍵，拖拽到blinn 材質(zhì)上的反射率上。 （11）玻璃的折射率為1.5-1.9 之間，在彈珠材質(zhì)球的光線跟蹤選項中打開折射選項，將折射率改為1.5， 如圖所示。 （12）在Hypershade（超級著色器）窗口中創(chuàng)建一個體積噪波（VolumeNoise）節(jié)點，按住鼠標中鍵， 拖拽體積噪波VolumeNoise 節(jié)點到Blinn 節(jié)點上，在彈出的慘淡中選擇Bump Map（凹凸貼圖）命令，這樣maya 會自動將體積噪波（VolumeNoise）節(jié)點作為Blinn 節(jié)點的凹凸貼圖，自動創(chuàng)建一個Bump3D（3D 凹凸）節(jié)點，并連接它們。 （13）設(shè)置Bump3D（3D 凹凸）節(jié)點的凹凸深度值為-0.02。 （14）設(shè)置VolumeNoise 節(jié)點的振幅為0.351 比率為0.145，最大深度為2，時間愛你額0.376，頻率為9.774 密度為0.344，斑點化度為0.412 大小隨機化為1，隨機度為1.2，衰減為水泡狀。 四、 焦散設(shè)置 打開渲染設(shè)置選項卡的間接照明，勾選焦散選項下的焦散，再選擇主燈光，Ctrl+a 打開屬性面板， 勾選mental ray 選項下的焦散和全局照明的發(fā)射光子選項。設(shè)置光子密度為12000。渲染效果如圖所示。 五、渲染輸出場景 （1）提高渲染參數(shù)，在渲染設(shè)置面板中選項卡的質(zhì)量，修改光線跟蹤/ 掃描線質(zhì)量的最高采樣級別改為2，多像素過濾的過濾方式改為Mtchel。 （2）間接照明選項卡中的最終聚集的精確度提高至500，點密度設(shè)置為0.1。 （3）再次把背景墻上燈光提高亮度，使畫面的光感加強。 本例為玻璃材質(zhì)提供了一套解決方案，燈光照明也使用了mental ray 的環(huán)境光，可以得到較為逼真的環(huán)境反射效果，省去了環(huán)境的創(chuàng)建，加上主光源的貼圖效果，得到了很好的照明，整個物體的質(zhì)感表現(xiàn)的很好，實現(xiàn)了最初的構(gòu)思。 課堂討論 玻璃材質(zhì)其他的解決辦法 課外思考、練 習及作業(yè)題 課后習題