《染色阳光》——VELUX 2014 Special Mention绘制详解

文/韩世麟

使用软件:SketchUp, Vray for SketchUp, Photoshop

背景简介

提起“VELUX竞赛”或“威卢克斯”,我想学习建筑学的同学都不会陌生,很多同学关注过、参与过这项赛事。这项赛事的正式名称是“国际威卢克斯建筑学生设计竞赛”( International VELUX Award for Students of Architecture),故缩写是“IVA”。

点击这里前往IVA官网查看往届作品

“VELUX竞赛”是由来自丹麦的“VELUX公司”发起的国际竞赛,自2004年开始,两年一度。那么时至2014年,已经是第六届的赛事了,VELUX竞赛也走过了十个年头。

“VELUX公司”的主营业务是天窗,因此竞赛的主题也与“日光”紧密相连。大赛的主题一直是“明日之光”(Light of Tomorrow),鼓励建筑学生围绕自然光和建筑,进行前瞻性和实验性的探讨。

“光”这个因素,的确是建筑的灵魂,因此这样的探讨往往是非常有意义的。每年的VELUX竞赛中,都会涌现出一批非常优秀的,创新的,发人深省或是美妙绝伦的设计作品,而VELUX竞赛的影响力,也在随之而扩大。

在VELUX这个国际舞台上,中国学生的表现越来越抢眼了:

  • 2008年,来自清华大学的阮昊、熊星摘取了第三届VELUX大赛的二等奖。
  • 2010年,来自天津大学的马欣、王睿和杨濛团队和来自香港的Joe Wu(东海大学-荷兰Delft)获并列二等奖。另外,在2010年还有“3.5”支中国队伍获得荣誉提名奖(Honourable Mention,这个“0.5”来自一支荷兰Dleft的二人小组,其中有本科就读于上海交大的Yan Shi同学)。
  • 2012年,李博(华南理工-ETH)和门阁(浙江大学-ETH)合作夺得了VELUX大赛的一等奖,这也是大家普遍概念中的首个中国学生获得的VELUX大赛一等奖,但是由于两位都是在ETH留学中参赛,所以奖项并未归属“中国”。同年,徐琦和曹涛(重庆大学-同济大学,夫妻店,咳咳)的二人组合在王方戟老师的指导下与另一支波兰队伍分享了并列三等奖。另外还有4支中国队伍入围,获得荣誉提名奖(Honourable Mention)。
  • 2014年,中国学生再次创造了历史,来自清华大学的杜頔康、李乐、周于敬和马尧勇夺大赛一等奖,这一次一等奖的“归属国”一栏终于是“中国”了,的确是非常让人激动的。他们的作品“Light,Revitalization”也极其优秀,评委们称赞“作品满足了评委会所有的期望”。本届比赛的二三等奖分别被韩国团队和保加利亚团队摘取。随后的两个“特别提名奖”均归属中国团队,一支是来自于清华大学的程正雨、葛肇奇、黄河、杨良崧团队,另外一支就是笔者所在的天津大学团队(孙二奇、余啸、韩世麟)。特别提名奖(Special Mention)是第一次在VELUX比赛中出现,不知评委作何用意,对我们也算是一个小小的惊喜。在接下来的7个荣誉提名奖(Honourable Mention)中,还有三支中国团队入围,分别是来自清华大学(黄海洋、柏佳辰、闵嘉剑)、黑龙江科技大学(夏炎、李斯佳、孟威)和天津大学(周平,张叶芃,张倩仪,卢汀滢,张博男)的团队。

概念阶段

先讲讲故事:2014年4月26号上午,我接到一通电话,是学弟孙二奇打来的。他说他们想要投14年的VELUX竞赛,已经有了想法,想要邀请我加入,组成三人团队,一起画图。彼时距离交图截止日期5月2号还有不到一周的时间。我在电话中并没有具体的询问“要做什么”,而是立刻打车到学校,与二位面谈。

学弟能够这样“冒昧”地拉我干活,我能够这样“没心眼”地答应,其实都是建立在对彼此的了解和信任之上的:如果单纯是学弟的设计作业做不完,我肯定不会轻易地代劳,我宁可多花点时间教会他自己画图(这就是我这几年在做的事),但是组团一起做竞赛就是另一个概念了,这不是帮忙,而是合作。而孙二奇的设计和绘图实力我也有所了解,我知道除非是遇到了难题,他是不会来找我的。

学弟拿着方案概念来找我,表面上看起来是“两手空空”,实际上对我们团队来说,最困难的部分已经攻克了,我个人感觉方案已经做完了90%,我此时介入,正是一个最好的时机,我擅长的领域是对光影、材质物理现象的理解和表达,所以我的角色大概可以定义为一个“实现者”(当然只是画图阶段的“实现者”)。

那么究竟是什么样的方案概念呢?

说起来是一个很简单的想法,直到今天学弟告诉我,我才意识到原来其中一张灵感来源就来自于我做的首次专筑公开课,图片是用来解释丁达尔效应的那张图:

用地选址则是天大的马宇婷和孙宇同学先发掘出来的,后来他们小组做了另一个概念,在征得他们同意后,我们组用了这块地,地点在北非,摩洛哥的菲斯城:

那么当时的想法就是把这两张场景融合起来,经过不断的向三位指导老师(胡一可,张昕楠,郑颖)请教,讨论,最终确定了方案的想法以及背后的故事。

为了让大家对方案概念有一个完整的了解,我这里把我们团队投稿时所写的文本贴上来,供大家参考:


染色阳光


源起与现状:

基地坐落于千年文化古城——摩洛哥,菲斯。因其丰厚的文化底蕴以及独特的皮革制造业,菲斯在1981年即被收录于世界文化遗产名录。我们这个项目的概念就是基于菲斯的一个传统皮革制造工厂。这儿是一个旅游胜地,但是游客却不能走进这个地方,体验这儿的独特文化。此外,传统的、密集的城市肌理,导致社区中缺少公共空间。

策略:

我们在皮革厂下面创造出一个大的公共空间,让游客能够走进这块色彩斑斓的基地,同时为当地居民拓展了活动空间。 我们将染缸底部改造成透明材料,以便于阳光可以直接穿透染缸,到达地下空间,形成色彩斑斓的光柱与光斑,像彩虹一样回荡在这儿。

地面上染缸的机理,被镜像到地面之下,成为地下空间的天花板肌理。当阳光穿透染缸,一个个光斑被投射到地板上,自然而然的形成空间内的游走路线,这路线恰恰与地面上染缸之间形成的路径是一致的。同时,我们将这个地下空间的入口,安放在工厂周边的街道上。这样,人们可以直接从街道进入地下,而不至于影响工厂正常的制革工作。

场景:

在白天,阳光穿透染缸,像被染色一般,在地下空间形成彩虹一样的光柱。人们游弋在棵棵光柱与点点光斑之间。

到了夜晚,建筑内部的灯亮了起来。灯光又从地面之下穿过染缸,在地面上形成多彩的光柱、光斑。如此,这儿将会成为一个光与色彩的世界!

 
项目难点

看到这样的方案想法,我首先提出了几个问题:

  1. 染料能否透光?

    如果有皮革堆在染缸里面,肯定是透不下来的,那么随着染缸的使用,有一些光孔会被堵上。如果染料极为厚重浑浊,光也很难打下来,很多传统的天然染料的确是很浑浊,但是经过调研,也有一些合成染料是水性染料,光线有可能透射下来。那么后来为了让光线透射的可能性更大,学弟们也针对性的设计染缸改造后的剖面,让沉淀物排到两边,最大限度的提高透光率。

    从另外一个角度来看,我们似乎也不用纠结太多,首先肯定这是一个非常有趣的想法,如果我们自己就认定不可能透光,那也就没有做下去的必要了,竞赛想法重要的在于发声和表达,不妨先表达出来,如果想要在技术上实现的话,总会有办法。

  2. 是否会产生丁达尔效应?

    丁达尔效应产生的原理是光线投射到胶体上,光线在悬浮颗粒上发生散射从而在镜头中拍摄到或者“看到”了光线的轨迹。那么产生的条件之一是空气中要有灰尘,其二是室内相对暗,光孔相对小。其三是光线足够强。这三个条件中哪一个增加,都会加强丁达尔效应的效果。从我们找到的几张参考图中大概可以感受到一个会产生丁达尔效应的空间尺度。只要尺度差不多,我们相信同样在阳光的照射下,空气中的彩色光柱是不成问题的。

  3. 地上是否会有彩色的光斑?

    这个问题非常简单,我基本上是自问自答的,从光和色彩的原理来说,只要光线透下来了,那么绝对是彩色的光斑,因为染料会吸收掉自身颜色以外的可见光波段,从而对白色阳光产生“滤色”效果,这和我们透过红色玻璃只能看到红色的世界是一样的道理。只要地面能反射全光谱,换句话说地面最好偏白,我们就能在室内看到和染料相应的彩色光斑。

  4. 不做模型是否有说服力?

    这是一个非常非常关键的问题,我们知道VELUX是关于光的竞赛,那么对于光的探讨最好的方式就是去模拟,试验,我们可以通过模型来验证各种相关的效果,对于VELUX竞赛来说,模型照片或实景照片实际上是非常重要的表现手段,也可以认为是“证据”式的关键图纸。试想如果我们的设计图纸通过PS等软件凭空绘制出各种现实中根本不会存在的绚烂的光感,那么这样的结果和造假无异,是非常没有说服力的,也是不负责任的行为。

    那么在第一次讨论结束的时候我倾向于让学弟们做一个实体模型来模拟这个空间。但是在当晚我在网上偶然看到一张这样的照片:

    我立刻意识到我忽略了尺度的因素,在大的暗室空间里,镜头至天花的距离足够远,两者之间的空气和空气中的灰尘都足够多,所以在强烈阳光的照射下,我们会看到明显的丁达尔效应。如果我们仅仅制作小尺度的实体模型,那么最好的结果也不过是如上图所示的彩色光斑,由于镜头和被摄物体间距离太近,空气中灰尘不够“浓”,所以不可能拍摄到丁达尔效应,也就是说,除非我们做接近1:1的空间模拟,或者是往小实体模型里灌“雾霾”,否则光柱是不会出现的。如果没有光柱,只有光斑,我认为这个模型暂时没必要做,因为即使不模拟,我也知道彩色光斑是必然会产生的。我立刻联系学弟,暂时放弃实体模型,先专心建立设计本身的SketchUp模型。

分工合作

初次讨论后,我们进行了如下的分工:两位学弟先用SketchUp建立地下大空间以及天花板染缸的模型。我则是使用3ds Max的Vray来试验能否得到令人满意的体积光效果。模型建好后,我来包办效果图。

至于为什么要用3ds Max来试验,这里要稍稍科普一下:

之前总有人问我SketchUp的Vray和3ds Max的Vray有什么差别,是不是3ds的Vray又快又好,SketchUp的又慢效果又差。

其实从技术上来说,只要Vray的内核版本是一样的,渲染的运算速度和质量就是一样的,但是确实,就使用体验来说,Vray for SketchUp每次点击渲染都要等待一段时间,而且在模型比较大的时候还更容易崩溃。

而且,Vray for SketchUp还比Vray for 3D少很多实用功能,直接导致一些关键性特效无法实现,在VFS 1.49.02版本的时候,VFS不能使用法线贴图和代理渲染,直接导致我们无法得到更生动的凹凸效果和更精致的树木配景,这样一来我们就很难用VFS来渲染非常逼真的场景。

在Vray for SketchUp 1.6测试版本发布之后,一直到今天比较主流的VFS 2.0,VFS已经能够使用法线贴图和代理物体了,虽然代理物体能够处理的模型量仍旧比3ds Max的少,但好歹是能够进行全模渲染了。

我认为目前剩下的一个最主要的问题就是VFS无法渲染体积光,而其它的同类型软件如Vray for 3ds Max、Artlantis Studio、Lumion等等早就能处理这种效果了。常规的建筑表现图可以用后期的方式来绘制丁达尔效应,但是像我们这次竞赛需要比较严谨的模拟,所以就不得不使用Vray for 3ds Max来制作体积光效果。

但是现在问题来了,我没试过啊……

不管怎么说先把方法分享一下:

我只能说说思路,这个方法是我很久以前翻译的一篇教程里提到的,但是我觉得这个教程普适性不大,就暂时没有更新到我的博客中。大概的方法是在Vray的Environment and Effects面板中的Atmosphere一栏,点击Add,添加VRayEnvironmentFog这个特效,然后通过调节下方面板的各种参数,理论上来说,你能够得到非常棒的体积光效果。

以下是一张非常优秀的范例,作者是Pawel Podwojewski:

但是由于我之前从来没有使用过3ds Max,所以在初次的尝试中,我笨拙地建立了一个小盒、一个圆洞、一个彩色玻璃的简陋模型,艰难地设立了基本的太阳光照,最后得到了一个非常死板的,夸张的丁达尔效应的效果,原图我并未保存,你大概可以想象从天花板直到地面上的光斑中间,存在着一个直上直下的彩色光柱的感觉,很生硬,而且还充斥着噪点,最后很关键的一点,添加体积雾特效以后,渲染是相对来说很缓慢的。通过这样的尝试我发现想通过3ds Max来实现丁达尔效应似乎也不是一个很好的方向,首先要调整出那种若有若无的微妙效果需要大量的测试渲染,而我连软件还没用熟,再有,这种预先渲染光效的做法有违渲染和后期的基本原则。一般来说,前期渲染要解决的主要是光影,着色,复杂反射等等效果。而后期要追加的则是光效、景深模糊、镜头光晕、镜头色差、镜头暗角等等“瑕疵”类效果。如果我们预先渲染了很生硬的丁达尔效应,那么后期想要在成图中减弱它可就非常难了。

当然,如果我的3ds Max很熟练的话,我会非常乐于使用VRayEnvironmentFog来模拟,毕竟会节省大量后期的时间。但是由于技术上达不到,最终不得不妥协,继续退回到我熟悉的Vray for SketchUp工作流程上来。

初步尝试

记得是在26号当天讨论完以后,学弟就把设计的小透视意向图发过来了,说实话效果出乎我的意料,我觉得我自己画未必能画到这个程度。这张图表达了天花和地面的质感,仰视水底所能看到的明暗变化,以及不均匀的丁达尔效应,地面上的反光还照亮了贴近地面的裙子:

绘图者是余啸,他对细节的把控给了我很大的启发,我觉得照着这个思路,应该能够把大效果做出来。

大约在4月29号,学弟们把初步的SketchUp模型发了过来,这个模型相当“给力”:

外景:

地下:

镜头设置

在设置镜头的时候,我花了一点小心思,甚至让学弟稍稍改动了一下设计。我们的这个方案有若干要素需要表现:天花的染缸,甚至是缸底,地面的彩色光斑,两侧延伸下来当地材料的立面,也就是说,镜头中看到的5个界面,全都是表现的主体。这种情况下,常规的镜头设置可能会顾此失彼,丢掉一些精彩的细节,从而阻碍设计想法的传达。

为了能在一个镜头中同时表现天花和地面,我把镜头设置在了室内“半高”的位置,比常规人视点要高一些,同时稍稍有些上仰,以便多拍摄到一些天花的细节。为了能够同时展现地面上的彩色光斑,我建议学弟们把地面改成朝向镜头倾斜的高差式设计,同时增加一些踏步,地面上也会多一些很不错的细节,避免空间的平淡。最终地面被修改为这样:

空间剖面如图:

对比一下改动前后你会发现,远处的光斑面积由于透视被压缩的很厉害,改成倾斜地面后,可见性大大提高,展示效果好了很多。而近景的一些尺度过大的光斑刚好被移出了取景范围,非常完美(这些尺度过大的光斑会对构图造成影响,让人觉得很不和谐)。

另外一方面,为了更多的看到室内的空间设计,我使用了大广角的镜头,把更大的视野范围包容于画面之中,让人能够仅通过一幅大效果图,就对这个空间有足够的认知。为什么使用大广角镜头能够更好地表达空间的内容呢?很简单,如果镜头张角很小,那么在拍摄一个空间的时候,你只能从画面中得到空间片段的印象,随着镜头张角的增加,你就真的能够从镜头中“看到”更大的范围,更多的内容,尽管这个时候画面会有轻微的畸变,但是人的脑海中对空间的印象却更为完整了。而且轻微的镜头畸变也是有好处的,会增加画面的张力。因此在这次的镜头设置中,我第一次采用了“鱼眼镜头”的参数设置。参数面板如下:

启用鱼眼镜头是在VFS的Option面板中找到Camera卷展栏,点击Type下拉菜单,选择Fish eye即可。

首先要把Auto-fit这个坑爹的钩去掉,然后要调整的就是“Dist”和“Curve”两个参数了:

  • Dist是Distance的缩写,本质上你可以想象鱼眼镜头是在使用一个普通相机拍摄一个半径为1的全反射球(镜子球),最终的画面是球体上反射到的画面。这个Distance就是相机到镜子球的距离,Distance越小则球体占画面越多,畸变越大,默认是2(也就是球半径的2倍),此时能够看到球体,距离减小则最终球体会充满整个画面,距离1是极限值,因为此时镜头已经撞到球体表面了。
  • Curve这个值则可以让你进一步的掌控画面的扭曲程度,默认是1,此时在模拟标准鱼眼镜头,越接近0则画面越扭曲,越接近2则扭曲越小。


上图是普通镜头和鱼眼镜头的对比效果,可以清楚的看到:鱼眼镜头增大了镜头的视角,更全面的展示了空间,在画面边缘处的镜头畸变以及纵深方向的拉长使得空间充满张力。

线性工作流

另外值得一提的是,以上的渲染是在线性工作流下的渲染结果,你所看到的亮度是渲染窗口的“sRGB”按钮,按下以后的预览效果,如果不使用线性工作流,那么画面将会死黑一片:

关于线性工作流的原理和参数设置以及后续图片处理流程,请参考我的文章《论Vray for SketchUp环境下的线性工作流》

本案例中的线性工作流参数有微调,关键性参数Input Gamma的值并没有改成4.84而是使用了4.2,这样贴图的饱和度会稍稍低一些,地上的彩色光斑也会稍稍淡一些。Color Mapping参数面板如下:

在这样设置Color Mapping参数面板以后,将渲染结果保存为*.exr*.hdr格式。使用Photoshop打开这些32位/通道格式的图片。点击Photoshop菜单的“图像”>“模式”,勾选“8位/通道”,在弹出的面板中选择“合并”

选择“合并”后会弹出“HDR色调”面板,此时点击“方法”下拉菜单,选择“曝光度和灰度系数”,点击“确定”,即完成了32位/通道转8位/通道图像格式的处理。

以上流程建议在所有的SketchUp室内渲染和夜景渲染场景使用,谁用谁知道。

材质贴图

本方案的地下空间是地上空间的“镜像”,是地上立面材质的延伸,因此,我只需要从当地的照片素材中取样,就可以得到模型立面的贴图素材了。

为了获得高质量的贴图,我使用Google图片搜索引擎,搜索关键字“Fes”,并且点击“搜索工具”,将“任意尺寸”下拉菜单调整为“大尺寸”。

很多同学曾找我要素材库,但是其实几乎我的每一个方案都是这样临时搜索的合适的素材,咱们大学期间所做的方案数目屈指可数,而且类型迥异,任何素材库都很难满足大家特殊的需求,因案例而异的搜索才是正道。这里甚至包括材质贴图的素材,我基本上每次都是临时上CGtextures上找。另外一方面,要养成整理素材的习惯,只有你亲自收集的素材,你才知道在何种场合下能够派上用场,随着你的日积月累,这个亲手积攒的素材库会成为你的后期利器,一些好用素材也会反复的被使用,你会发现你根本不需要一个动辄数G的素材库。但是有两种常规素材库是可以直接拿来使用的,即配景人和配景植被,注意一定是预先抠图并且尺寸比较大的为好,它们会为你节省大量的时间。

最终是从这样一张图中取得了当地立面的材质机理:

原图尺寸为3314×2498,导入到PS中最终修改成为如下的贴图:

上图是我实际使用贴图的1/8版本,原图1.5M,7309×682像素,这张图的制作要点是:首先使用透视剪裁工具(这个工具在PS CS5版本之前是剪裁工具的一个附属功能,在PS CS6版本以后成为独立工具),从照片中截取立面素材,使用PS的一系列修补工具,将门窗,素材硬边缘全部去掉。为什么要去掉门窗呢?因为门窗洞口已经在模型中全部建立出来了,我要的仅仅是墙面的纹理。之所以制作一张横向的长图,是因为整个地下空间层高为单层,但是纵深方向跨度很大,我需要在横向上的纹理重复率尽可能的小。如果你不太明白如何把照片转化为没有透视的无缝材质贴图,请参照我的《专筑讲坛第五讲》第51分钟45秒开始所讲解的内容。

其他贴图素材皆来自于CGtextures网站:

第一张贴图被用于天花板,第二、三张被用于场景中的台阶,第四张是地面材质,第五张是染缸材质。

文中提到的素材会在文末有下载链接,虽然我觉得这些素材都是因方案而异的,没有普适性,并且CGtextures已经这么方便了。但是看完一篇文章没点东西可以收集总是觉得不幸福,是吧。顺便提一句,CGtextures网站在注册时,验证码刷新不出来,此时需要使用VPN类软件,方可注册成功。另外CGtextures网站的账号每天有15M的流量限制,因此随意找别人借账号是很粗鲁很伤感情的,能借给你用的人都是真爱。

彩色光斑

这一小节的内容基本上是这个案例的核心内容,彩色光斑的效果是渲染阶段的重点。这里用到的方法是利用Vray的折射材质层,配合“色彩分布贴图”来制作的。

要知道,在Vray中,如果单纯是一个彩色的半透明物体,它的投影是不会有颜色的:

此时要给材质添加折射层,并且修改折射层的颜色,如果折射层的“影响阴影”同时也勾选的话,影子就会是对应的颜色。

此时的物体表面会新增一个折射图层的渲染,红色会被加深,而阴影也会被叠上折射阴影图层的红色,你用Photoshop中图层的概念可以很好地理解现在发生的情况:

此时我们对于红色玻璃的效果并不满意,红色太过浓重了,原因是漫射层和折射层在同时提供红色,影子部分我们则希望只有红色,没有灰色。如果是在Photoshop中,我们怎么办?我们会减低漫射层的透明度,单纯让折射层来提供红色的玻璃和红色的阴影。那么同样,我们在Vray中也可以控制每一个图层的不透明度,调节如图的位置,即可:

在这里我们把漫射层调整成为全透明,折射层微微降低了一些透明度。另外,顺便提一下的是:由于是单片玻璃,IOR值需要修改为1.0,并添加菲涅尔反射层,最终渲染结果如下:

那么现在你已经学会了如何渲染彩色的投影,本案例中的染缸是否是这样制作的呢?我有没有必要逐个染缸添加彩色玻璃呢?

要知道场景中有数十个染缸,如果我逐一添加的话,肯定非常麻烦,而且材质的重复率会比较高,那么有没有比较好的方法可以一次性处理这么多染缸呢?我们可以利用贴图来做这件事情,还是来看这个红色玻璃案例。我们在它的漫射层放置一张彩色图片,并降低50%的透明度,如果是VFS2.0版本,还需要去掉漫射层中“使用Alpha通道控制透明度”功能的勾选:

在这个基础上,为材质添加折射层,并且在折射颜色中链接一张与漫射层同样的位图。再将漫射层透明度调整为0

点击渲染后,一个本来在SketchUp中看起来这样的模型:

渲染结果就会变成这样:

下次把这招秀给同学看,别人问你怎么做到的,你就可以回答他:

用类似的思路,我在SketchUp模型中导出了整个场地的总平面图,并且使用Photoshop绘制了这样的一张大图:

制作这样一张图,可比逐一的为染缸填充颜色要快多了,色彩的多样化也是随心所欲,注意这里用到的颜色极少用很鲜艳的,多数很灰,这样的光斑颜色才微妙,自然。

在模型中的染缸层面上建立一个很大的单面,把上图作为贴图,仔细的对齐材质贴图和染缸的位置,注意一定要取消漫射层中“使用Alpha通道控制透明度”的勾选,否则单面模型不透明,整个空间会没有光线投射进来,渲染结果是全黑的,这个案例是我第一次使用VFS2.0,由于VFS2.0默认勾选这个参数,害得我排查了2次,才找到问题的根源。这里很关键的一点是,漫射层的彩色贴图是必须的,即便未来漫射层的不透明度会变成0%,在这种案例中,漫射层的主要作用是用来给折射层的贴图提供贴图坐标,漫射层对位了,折射层自然会对位。没有漫射层,我们无法可视化的控制折射层的贴图坐标。

最终的渲染底图到底长什么样子?容我先来吐吐槽:

一点波折

最终的渲染底图来之十分不易,本来在交图前两天,我已经做好了渲染小样,开始渲染正式大图了,但是由于这个场景的主要光线全部是透射彩色材质而来,全部属于“间接光照”,而且整个视野内全部都是需要计算的信息,计算量远大于常规室外场景(室外场景中相当一部分是天际线背景,几乎无需计算),我的电脑硬件有点吃不住了。晚上临睡前,我设置好了渲染参数,点击渲染,并且等到渲染帧缓存窗口已经弹出了才去睡觉,以我之前的经验,只要帧缓存弹出,SketchUp还没有崩溃的话,渲染是会平稳计算到结束的,但是这张图偏偏要给我上一课:我第二天早上“收菜”的时候发现,渲染停在了正式图1/3左右的进度,再也不往前进行了。渲染意外中断,直接耽误了我们团队一天的进度。

我立刻给学弟打电话,让他在建院借一台硬件好一些的台式机,把这个要命的图渲染出来。

台式机借到了,听说是“第二好的机器”(哈哈,“第一”的那个据说是超专业的工作站,时值五一假期,主人回家了),我设置好全部参数,渲染开始的时候,已经是中午时分,转天就要交图了,大家都有点心慌。在调试过程中我就觉得“别人家的台式机”毕竟还是比自己要强不少,看着渲染的顺利开始,我觉得只要当天能把底图渲染出来,按时交图还是不成问题的。

只可惜才过了1个来小时,渲染进度又停下了,我忍痛把图幅由预计的的7000像素宽,改为了4000像素宽,扔掉了50%以上的图像体积,而且也放松了对噪点的要求,当时只求把这张亲爸爸赶紧渲出来。

看着渲染再一次从0开始,学弟都要吓尿了,当时跟我的QQ聊天记录里基本上都是类似这样慌得要死的表情。

我觉得4000的图,怎么也能渲染出来了,但是要渲完可能得4-5个小时,我利用这段时间,把这张图:

P成了这张图:

这两张图最终都放在了竞赛图纸上,目的是为了表达夜间外景的可能性。

所用到的方法是Alex Hogrefe曾经发表的夜景教程,我本人答应过Alex不公开发他的教程,这张图的做法也不是本文的重点,我倒是蛮想去各个建筑院校当面讲讲具体操作方法的(确实不想剧透)。有探索精神的同学自行检索一下Alex的教程,百度关键字“Alexhogrefe夜景”

夜景P好以后,该去“收菜”了,但是我们悲催的发现,渲染进度停在了3/4左右的地方,看起来大概是这个样子:

这时候已经晚上9点多了,想重渲来不及了,我当机立断,点击保存,把这张半成品存了下来,然后重新点击渲染,并且激活了渲染帧缓存的的“跟随鼠标渲染”功能。

接下来的2个多小时里,我一直在玩一个蛋疼的游戏,就是用鼠标指挥着这些小方块,把剩下的部分渲染完,期间保存了若干版本,在Photoshop中合并,最后像拼拼图一样,把底图一点一点的耗了出来。半夜12点多从建院出来打车回家的时候,心里一阵悲凉:实在太疼了。

后期处理

这张效果图是交图当天画完的,以下是关键步骤的截图:

渲染底图:

使用材质通道选出天花和染缸,使用蒙版工具,提亮亮部,目的是加强天花的细节:

用同样的思路处理墙面,地面的明暗关系,目的是为了制造远近的亮度差别,破除渲染底图的死板一致的明暗过渡。加强明暗对比,就是加强空间的立体感,空间感:

使用这样的素材,用“叠加”的图层混合模式,为场景受光处添加焦散细节,暗示上方的染料是液体;

焦散添加效果如下,由于光线从左后往右前打,因此只在右边墙壁上加了焦散细节:

然后就是最难最费时间的的光线图层,光线图层的颜色倾向是直接从渲染底图吸取的,然后使用非常柔边并且不透明度非常低的笔刷小心地刷在独立的图层上。在绘制的时候,我们时刻在参考真实的丁达尔效应的照片,观察光线衰减的特点,我和学弟在不停的探讨:哪里强一点,那里要弱一点,哪里不太自然,哪里还需要再绘制一些光线,颜色是否过强,抑或是否太灰。一个人画,很容易陷到细节里去,两个人这样讨论并且达成共识的话,容易得到符合大众审美的结果。在这个过程中,熟练运用蒙版是必须的。

全部的光感图层绘好以后,本想使用镜头畸变滤镜给光线增加鱼眼镜头相应的变形效果,但是发现畸变后光柱和原图对位很难,且看起来很奇怪,所以在本案例中,空间是畸变的,而光线没有,形成了矛盾,但是由于视觉上看得过去,我们就任由这个矛盾留存下来了。做表现图,物理上的科学是一回事,看着舒服是最重要的,如果做了畸变看起来怪怪的话,就开心地否决掉。

最后加上配景人,并且给配景人的受光面绘制上光感,这张竞赛图就大功告成了:

如果你对以上的步骤均感到很困惑,那么你需要熟悉一下渲染图的后期处理流程,请耐心的花一点时间,学习我的《专筑讲坛第十一讲》另外,材质通道图的渲染,已经有了比第十一讲中更好的办法,请参考我的《图像日志系列教程03.渲染彩色材质通道图》

最后奉上我们团队在颁奖典礼上播放的视频,结尾是队员和指导老师们。一位评委提到,我们组是当时最早发给他们视频的。当他们收到我们视频的时候,觉得很激动。视频里面的模型,简单阐述了方案的可行性,展现了美丽的场景。学生做模型这件事情,也很让他们激动。视频很精彩。

另外,在颁奖的新闻发布会上,一位来自埃及的评委评价了我们的作品,大意就是,这不仅仅是一个美妙的方案,而且充满了人文关怀。因为皮革制造这个行业,都是一些社会最底层的人从事的行业,充满艰辛,然后对生命危害也大。这个方案,关注到这一点,并且尝试解决这个问题。很棒。

对于我自己,这是一次非常棒的合作经历,在制作这个作品的过程中,有很多思考,也有新技巧的尝试,最终的结果也是对我们团队最大的肯定和鼓励。

希望这样一篇教程能够对你有所启发,也希望你能够举一反三地把其中的经验运用到自己的案例中。感谢你花时间阅读我的思考和吐槽。

本文提到的材质贴图下载(8.4M) 密码:fi2o

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韩世麟

韩世麟

站长,天津大学研究生,天津人
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25 条评论

  1. 我看见成果的时候第一反应是丁达尔效应,第二反应就是地理杂志上面的那张图。。。。。。

  2. 看到发的那个视频里面的成功展示、也是第一反应就想到了这个图…

  3. 真的很好!很棒!

  4. 韩老师您好支持您翘首期待下篇的发布

  5. 期待下篇啊,貌似韩哥很忙啊

  6. 3DSMAX渲染出来的光后期确实很难调整呢,因为直接加在通道里,很难很难,我觉得你说的很有道理~还是PS的效果好,赞一个韩神~

  7. 人生导师啊,就是因为韩神才深刻体会到了材质和光影对空间的重要性,期待后续

  8. 韩神你毕业不留校、绝对天大的损失

  9. 韩哥啥时候有空教大家画BIG小清新分析图啊

  10. 太精彩 见贤思齐

  11. 哈哈,很羡慕这样的团队合作乐趣!

  12. Pingback: 《染色阳光》——VELUX 2014特别提名奖作品绘制详解 | 建筑学院

  13. 很棒!追随韩学长的脚步努力学习!

  14. 请问视频是用AE做的咩?

  15. 一口气读下来,真的是大快人心啊!谢谢。

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