文/韩世麟
六、环境参数面板
又一个重要的面板,环境面板主要用于提供全局照明的光环境还有反射环境,之前已经讲过怎么通过这里链接阳光系统,现在我们来详细的挖掘一下这个面板的功能。
天光,翻译成天光似乎不够全面,当后面是小m,即没有贴图的时候,强度及颜色由这个面板这里控制,颜色为白色,倍增值为1时,不使用物理相机并且关闭默认灯光,将得到合适的曝光,此时的光环境等价于如下的情形,在假设有地面的情况下:
所谓天光,可以理解为空间中一个球形光源,洒下均匀的光线,就像无影灯一样,在这样的光环境里,可以想象,如果渲染一个球体,将毫无立体感:
左侧是模型,右侧为渲染,光环境为只开天光,关闭默认灯光,可以看到右侧球体的每一点都受到同样强度的光照,着色毫无变化,毫无立体感,这个渲染实验很简单,却能引出一些话题:
模型看着挺好的,渲出来却很“平”,没有立体感,看着还没有模型的感觉好,渲了还不如不渲,难道是软件不给力?怎么才能渲出好的视觉效果?再延伸一步:我明明导入了玻璃材质,我明明导入了金属材质,怎么看起来一点都不亮?看起来一点都不像金属、玻璃?这都是大家在做设计时非常关心的问题,也是我们最常遇到的难题。通过以上这个球体的渲染的极端例子,大家应该就能明白光的重要,一个立体的的东西,我们总是觉得它理所应当看起来就是立体的,但其实光环境起到了决定性的作用,没有受光部,没有暗部,没有黑白灰,就没有形体的塑造,我在学素描时没能理解透彻的道理在渲染时突然有了很深的感受,当你在作写生画时,如果只是单纯的抄明暗调子,画的再仔细也是二维的思维方式。如果你能够观察并理解场景的光源分布,观察场景的反射环境,你的画一定是会生动,准确,富有灵性的。回到效果图的创作,也是一样在,CG创作中,有意识的控制场景的光环境分布,设计好场景的反射环境,向自然学习,多观察真实世界的光的作用方式,多利用照片作参考图,多思考你想要什么效果,现实中如何达到这个效果,你的CG作品一定会大有进步。
比如刚才那个悲催球:我给自己定下一个课题,如何生动的表现一个球?下面是我的解答:球的模型都一样,还是skp里那种有棱有角的球…
看起来是个球了吧。分析:这幅图通过球体表面扭曲的反射,成功的说服了观者的大脑:“你好,我是一个球。”
那么由此也引出了接下来要讲解的问题,上图的背景图片是怎么插入的呢?使用球天素材制作反射环境该如何设置?请跟我来:
和设置天空光一样,点击这个小m
进去后选择下拉菜单:位图(Bitmap)
然后是导入三部曲:
第三步,关于球状还是盒状,球状的hdri是大广角的图(360度广角),盒状hdri是方盒子的展开图
关于hdri的原理,请参照Photoshop帮助文件,那里讲的很不错,更高端的用法,请自行百度,球天素材需要专业的采集设备,因此有一些公司专门制作这种素材的dvd,比较有名的是Dosch和SACHFORM,去verycd检索这两个公司,(关键字: Dosch.HDRI.SKIE还有SACHFORM HDRIbase)就能搜索到这些球天资源了,另外他们公司的主页还提供免费的样本下载,非常高清,值得收藏。
有了hdri,就有了丰富的反射环境,这对于玻璃,金属物体的表现大有帮助。但是我得说,在做效果图时,一张合适的hdri是可遇不可求的,大多数时候,反射环境还得用真实模型来创建。
在天光通道添加hdri后,用同样的操作在背景通道添加同一张图片,这样在渲染的时候,就能直观的看到周边的环境,同时场景中的反射材质也开始反射出环境图像。
背景通道就是一张360度的图片,它不影响亮度,但影响物体的反射。
在渲染结果出来后,保存成png,背景会被自动抠掉。保存成jpg则会保留背景。因为hdri的分辨率一般达不到出图的要求,通常我们会保存成png并使用新的天空,但是可以存一张jpg作为后期PS的参考图。
但是要注意的是,使用hdri贴图,光线分布会非常均匀,近似阴天的效果,因为在采集hdri图片时,很少有能够把阳光采集的足够亮的。也就是说,极少有能够照出投影的hdri素材。因此不管hdri环境看起来是多么晴朗,我们的模型永远是像被无影灯照着,阴沉着脸,毫无生气,相当于一开始所讲的默认天光效果。这时候就要使用vray泛光灯,来做主光源,模拟太阳光。还是刚才那个球的场景。如果只是在天光和背景通道加入了hdri贴图,渲染效果如下:可以看到虽然天上挂着个大太阳,但是我们的主角还是非常不精神。
这时候我们以这张图作为参考图,凭借着建筑人基本的空间想象力,在太阳相应的位置,添加一盏vray泛光灯,俗称vray球灯。就是这货:
反复调整位置,使灯和太阳位置基本重合。
下图是从skp窗口里看:
从渲染视角看:
灯参数设置如下:
最后的渲染效果:
细心的同学可能注意到了vray无限平面,这是个好东西,可以看到场景里我用无限平面画了一个小矩形,在渲染中形成了无限扩大的地面效果,若是真的在skp里画地面的话,一是画不出无限大的面,二是模型量巨大,这个好东西的按钮在这里:
以上帝视角看刚才的场景,我希望你看一看线性衰减的光照范围,理解它和现实的差距有两点:1太阳不会在地球表面上感受到这么明显的衰减,但是在图面所及的尺度内(小球周围),它和太阳的光感近似。2现实中的灯不会以这种方式衰减,最起码是反比(inverse),真实的运算公式是平方反比(inverse square),所以当使用vray泛光灯模拟路灯,台灯时,请不要使用线性衰减。总结:对于阳光,它衰减的太快,对于灯具,它衰减的太慢。
上文讲解了使用环境参数面板,使用vray泛光灯+vray默认相机,进行自然光模拟的基本思路,之前也简单讲解了vray阳光+物理相机,这个常用组合。关于阳光系统,有一个比较重要的细节需要补充,请看选择sky贴图后,右侧的参数选项:
图中圈红圈的的参数是个关键点,改成3或4后,阳光的阴影虚边会变大,更接近实际,其实参数4会比实际夸张一些,根据需要吧,别太追求虚边,现实中远景,鸟瞰图,根本看不到这种细节的,参数太高了就假了,尺度不对了。
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为什么常用组合是vray泛光灯+vray默认相机、vray阳光+物理相机?谢谢!
@Adam 因为vray阳光很强,不用物理相机会过曝。泛光灯在倍增值比较低的时候,用默认相机才看的到光
@韩世麟 提高泛光灯的倍增值然后与物理相机组合使用也是可以的吧?
@58232 对,完全可以。
韩大侠,谢谢你的讲解,看了第一个视频感觉很有用。有个问题一直搞不明白:HDRI贴图的位置如何更改。例如,我有一栋楼,使用了Vray 平面,然后发现两个问题,第一,Vray平面占的面积太大(当然我试图调视角为仰视,zoom in等等,感觉还是不尽如人意)不知道有没有什么技巧。第二,远处的背景总是很矮n(vray平面横截树干,而不是地平线),感觉我想把它“往上提”。麻烦韩大侠赐教
@Europa http://hanshilin.com/software/photoshop/20150115qa/ 这里的第一个问题就是说这个事情,答案是:不能调整,但是我很好奇的是你的球天图是2:1的长方形带一半地面。还是4:1的长方形只有天空。前者是对的,后者是错的。
@韩世麟 韩总,我在想可不可以把整个模型场景包括无限地面往下移动点来达到提起天空的感觉?
@kkswdm 模型还可以,但是对于地平线没影响
韩大神,我其实特别纠结,怎么样才能渲染出一张白模,或者说素模?它需要怎样的特定设置呢?另外有一种情况是:模型本身已经有了颜色,但我不想在全局设置中更换模型材质,怎么做到白模呢?并且最好是能有比较强烈的阴影的这种? PS. 余德杰同志在人人网中讲解VFS中写到过天光和HDR相互配合做出晴天、阴天等效果,但是这两个不是都在环境中设置的吗?怎么能同时出现呢?麻烦大神赐教
@xmuye 全局开关,覆盖材质
inverse square也许改成平方反比或者指数衰减会好些,顶渲1.49汉化的版本里面也翻译成了平方反比,比较容易理解,也比较好讲解。反转正方形真的看的时候愣了一下=。=
@dmblackcat 同意,我这篇文章用的是1.05版的错误汉化翻译,现在看来太糟糕了,我改一下。
韩神,为什么我做球天的时候,素材和设置都按你说的,但是我渲染出来球形的放射中,发现有一大块类似天空拼接的蓝色。为什么啊?
@riverhe 图的问题
天光里面天空的默认模式preetham et al是个什么鬼,为什么用这种模式渲出来的图会比用晴天模式渲出来的图还要亮?每次用这种默认模式渲出来的图都好亮
@陈呵呵 就是另一种比较亮的晴天
请教下,既然在使用HDR做光源的时候,要使用vray泛光灯,而且出图后会把背景扣掉,另加天空背景,那么使用这个HDR有什么意义吗?
@moka 反射环境
韩总,请问Vray无限平面能赋材质吗?
@阿扎尔 可以
@韩世麟 韩神,我给无限平面赋的沙滩,结果渲出了HDR的草地。。。亿脸懵逼,整个平面变透明了?我试了一下,把平面删了也是这个效果
韩神,我的草图按照你的步骤设置了HDR贴图可是选出来和天空贴图没什么两样,是什么问题呢?我的是顶渲版的su8.0和1.49vray,都是经过汉化的
不知道怎么设置玻璃幕墙发射出背景天空的样子
韩大神,不知道hdri文件是需要下载吗,电脑上没有
版主啊,我在很多台电脑上边登陆了这个页面,还是没有图片只有文字,这个应该不是浏览器的原因,我也换了浏览器看的,你看看是什么原因导致的呢,这几篇文章是绝版好文章啊,盖世无双的好文章,我特想看啊,麻烦版主你了啊,我这里祝您万寿无疆啊
@罐头 我在群里给很多人测试过了,都打得开。
群?有群?我在你的人人上找到你的这篇文章了,在人人上能打开,这个上边不知怎么还是打不开。我让另一个人在不同的地方不同的机子上打的话,还是显示不出图片来,用iPad和ie、火狐上,这篇文章都打不开(其他的有些文章能打开,就是这个系列1-9的文章打不开).
大部分文章或者是不显示图片(我知道这些文章里肯定有图片),或者是该有图片的位置显示为灰色,不知咋回事
可以把hdr附在穹顶灯上吗???
@a344 可以
可以单独给水面或者玻璃反射出hdr,但天空还是默认天空吗?可以的话要怎么做
我自己在网上找了和HDR文件,为什么渲染出来一片漆黑、、、、、
点光源也没有太阳那种效果,更像夜景打灯,,,,,,,,,,,,,,,我用的VARY好像版本比这高一点
@苏酥夏撩 http://hanshilin.com/software/vray-for-su/vray-for-sketchup-2/
1环境卷展栏里的GI(skylight)这个选项,确切含义是间接照明使用自己设置的太阳作为光源 还是说设置了渲染场景里的太阳光源?括号里的skylight到底指什么呢?
2此处GI(skylight)如果是指指定一个间接照明使用的光来源,那此处开关on,和Indirect Illumination里的GI总开关on,这两个按钮 是不是相同的含义和功能呢?
@尼哈特 GI(skylight)这个选项里如果使用了天空贴图的话会有点特殊,此时蓝天是GI,太阳却是一个直接光照光源。括号里的skylight是指一般都在这个贴图槽设置天光,因为GI这个说法比较抽象,他是想提示用户,这里就是设置天光的地方。
含义不一样,环境栏里的GI是指要不要给模型添加GI光源。间接照明里的GI,是指Vray要不要进行GI计算。一个是模型是否有光源的问题,一个是软件是否计算光线的反弹,这是两个层面的问题。
@韩世麟 “此时蓝天是GI”这句话怎么理解呢。。。蓝天是间接照明?
@尼哈特 光源分两种:直接光和GI光。太阳,矩形灯,点光源属于直接光。自发光材质,GI蓝天属于GI光源。
@韩世麟 那我这样的理解正确吗?
当场景中有一个设置好的太阳,然后GI(skylight)指定的是这个太阳,渲染时
1 这个太阳起了直接照明的作用打亮整个场景
2 场景的间接照明GI也是同时使用这个太阳光作为间接照明反射的光源。
@尼哈特 是对的。确切的说,太阳作为了直接光源,与此同时,被太阳照亮的面成为了GI光源。
还有个在vray for rhino/su里有点迷惑的问题。。。vray的global switches卷展栏里的 Light 和Default light到底指什么呢?经常提到的default,这个默认灯光到底是哪个灯光呢?
@尼哈特 这个问题随着版本的更迭发生了变化,总的来说就是:任何建模软件,都有默认光源,请注意是建模软件,而不是渲染器。眼睛只要能看见物体明暗变化,就是有光源的。那么SU的默认光源呢,有两种,一种是太阳光,也就是显示阴影的时候的光源,另一种呢是su摄像机本身,也就是关闭阴影的时候的光源。你仔细看在SU中关闭阴影的时候,冲向摄像机的面是亮的。
@尼哈特 那么这个Vray for SU里的默认光源,读取的是SU建模软件中太阳的坐标点,在老版本中亮度比较低,在目前的版本中,就是太阳光的亮度。
哈哈大过年的看到韩神的回复真的激动。。解开了我这几天研究vray的迷惑。。。太感谢啦。。韩大神新年快乐!
韩神~请教个问题~我用阳关做光源可以控制阴影的方向,要是用穹顶光做光源~怎么控制阴影的方向~~一直没研究明白怎么弄。。
请问为什么环境贴图用了以后(图片是hdri格式),渲染完全没有,还是普通的su里的蓝天?
请问这个选项框后面反射和折射的勾选框是什么功能,不太理解,谢谢
@NANA 这个是环境覆盖,用途在于,如果勾选了,并且在里面放了图片,那么所有有反射物体的反射环境都由这张新图片定义而和屏幕上显示的背景颜色没关系了。
那您说的屏幕上的背景颜色是反射勾选按钮后面的那个颜色框嘛?
@NANA 屏幕上的背景颜色指的是你渲染图看到的背景颜色,默认看到的背景是和反射环境是一回事。但是你要是单独控制了,不就不是一回事了。