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标题: V-Ray常用参数详解_间接照明(GI)、光照贴图与灯光缓存 [打印本页]

作者: 铁锹 时间: 2012-11-28 15:44
标题: V-Ray常用参数详解_间接照明(GI)、光照贴图与灯光缓存
接来是V-Ray常用参数详解的第四部分：

　　四、V-Ray间接照明（GI）、光照贴图与灯光缓存
　　解析:

　　1、On：场景中的间接光照明开关。

　　2、GI焦散：控制GI产生的反射折射的现象。它可以由天光、自发光物体等产生。但是由直接光照产生的焦散不受这里参数的控制，它是与焦散卷展栏的参数相关的。不过，焦散需要更多的样本，否则会在GI计算中产生噪波。

　　3、反射：间接光照射到镜射表面的时候会产生反射焦散，能够让其外部阴影部分产生光斑，可以使阴影内部更加丰富。默认情况下，它是关闭的，不仅因为它对最终的GI计算贡献很小，而且还会产生一些不希望看到的噪波。

　　2：折射：间接光穿过透明物体（如玻璃）时会产生折射焦散，可以使其内部更丰富些。注意这与直接光穿过透明物体而产生的焦散不是一样的。例如，你在表现天光穿过窗口的情形的时候可能会需要计算GI折射焦散。

　　后处理：主要是对间接光照明进行加工和补充，一般情况下使用默认参数值。

　　（1）饱和度：可以控制场景色彩的浓度，值调小降低浓度，可避免出现溢色现象，可取0.5-0.9；物体的色溢比较严重的话,就在它的材质上加个包裹器,调小它的产生GI值.

　　（2）、对比度：可使明暗对比更为强烈。亮的地方越亮，暗的地方越暗

　　（3）、对比度偏移：主要控制明暗对比的强弱，其值越接近对比度的值，对比越弱。通常设为0.5.

　　3、初次反弹：指的是直接光照。倍增值主要控制其强度的，一般保持默认即可，如果其值大于1.0，整个场景会显得很亮。后面的引擎主要是控制直接光照的方式，最常用的是光照贴图。

　　光照贴图：仅计算场景中某些特定点的间接照明，然后对剩余的点进行插值计算。其优点如下：速度要快于直接计算，特别是具有大量平坦区域的场景，产生的噪波较少；它不但可以保存，也可以调用，特别是在渲染相同场景的不同方向的图像或动画的过程中可以加快渲染速度，还可以加速从面积光源产生的直接漫反射灯光的计算。其缺点：由于采用了插值计算，间接照明的一些细节可能会被丢失或模糊，如果参数过低，可能会导致渲染动画的过程中产生闪烁，需要占用较大的内存，运动模糊中运动物体的间接照明可能不是完全正确的，也可能会导致一些噪波的产生。光照贴图必须要与下面卷展栏中参数相配合。

　　（1）当前预设：系统提供了 8 种系统预设的模式供你选择，如无特殊情况，这几种模式应该可以满足一般需要。非常低，这个预设模式仅仅对预览目的有用，只表现场景中的普通照明。低，一种低品质的用于预览的预设模式；中等，一种中等品质的预设模式，如果场景中不需要太多的细节，大多数情况下可以产生好的效果；中等品质动画模式，一种中等品质的预设动画模式，目标就是减少动画中的闪烁；高，一种高品质的预设模式，可以应用在最多的情形下，即使是具有大量细节的动画；高品质动画，主要用于解决 High 预设模式下渲染动画闪烁的问题；非常高，一种极高品质的预设模式，一般用于有大量极细小的细节或极复杂的场景；自定义，选择这个模式你可以根据自己需要设置不同的参数，这也是默认的选项。

　　（2）最小比率：主要控制场景中比较平坦面积比较大的面的质量受光，这个参数确定 GI 首次传递的分辨率。0意味着使用与最终渲染图像相同的分辨率，这将使得发光贴图类似于直接计算 GI 的方法，-1 意味着使用最终渲染图像一半的分辨率。通常需要设置它为负值，以便快速的计算大而平坦的区域的 GI，这个参数类似于（尽管不完全一样）自适应细分图像采样器的最小比率参数。测试时可以给到-6或-5,最终出图时可以给到-5或-4.如果给的太高速度越慢，光子图可以设为-4。

　　（3）最大比率：主要控制场景中细节比较多弯曲较大的物体表面或物体交汇处的质量。这个参数确定 GI 传递的最终分辨率，类似于（尽管不完全一样）自适应细分图像采样器的最大比率参数。测试时可以给到-5或-4,最终出图时可以给到-2或-1或0. 光子图可设为-1。

　　（4）颜色阈值：确定发光贴图算法对间接照明变化的敏感程度。较大的值意味着较小的敏感性，较小的值将使发光贴图对照明的变化更加敏感。默认，光子图0.3，分辨哪些是平坦区域哪些不是。

　　（5）标准阈值：确定发光贴图算法对表面法线变化的敏感程度，主要让让渲染器分辨哪些是交叉区域哪些不是交叉区域，默认。光子图0.3

　　（6）距离阈值：确定发光贴图算法对两个表面距离变化的敏感程度，默认。主要让让渲染器分辨哪些是弯曲区域哪些不是弯曲区域，值越高表明弯曲表面样本就更多，区分更强，默认，光子图0.3。

　　（7）半球细分：决定单独的 GI 样本的质，对整图的质量有重要影响。较小的取值可以获得较快的速度，但是也可能会产生黑斑，较高的取值可以得到平滑的图像。它类似与直接计算的细分参数。注意，它并不代表被追踪光线的实际数量，光线的实际数量接近于这个参数的平方值，并受 QMC 采样器相关参数的控制。测试时可以给到10-15,可提高速度，但图质量很差，最终出图时可以给到30-60.可以模拟光线条数和光线数量，值越高表现光线越多，样本精度也越高，品质也越好。光子图可以设为35。

　　（8）插值采样数：控制场景中黑斑，越大黑斑越平滑，数置设得太大阴影不真实，用于插值计算的样本的数量。较大的值会趋向于模糊 GI 的细节，虽然最终的效果很光滑，较小的取值会产生更光滑的细节，但是也可能会产生黑斑。测试时默认,最终出图时可以给到30-40. 光子图可设为40，对样本进行模拟处理，值越大越模糊，值越小越锐利。

　　（9）显示计算状态：勾选的时候，VR 在计算发光贴图的时候将显示发光贴图，一般勾选；

　　（10）显示直接光照：勾选，可以看到整个渲染过程；

　　（11）显示采样：勾选时，VR渲染的图出现雪花一样的小白点，不勾选

　　（12）细节增益：细节增益主要是在物体的边沿部分.通常情况下不需要打开这个细节增强。对于低参数的情况下细节方面的增加,缩放，对于动画有作用，如果要做调整，一般选用屏幕方式，半径一般调整到10.细分增强调整到0.2．半径越大，增强区域也越大。细节百分比控制细部的细分，它和半球细分有关系，0.3表细分为半球的细分的30%，值越低细部就会产生杂点，渲染速度比较快，值越高，细部就可避免产生杂点，同时速度增加。

　　（13）插值类型– 该列表让你选择对应某个给定像素，VRay对其存储在光照贴图中的全局照明采样点进行插补计算的方法，可用的选项有 Weighted average, Least squares fit, Delone triangulation.等。

　　①加权平均值：根据发光贴图中GI 样本点到插补点的距离和法向差异进行简单的混合得到。

　　②最小平方适配，默认的设置类型，它将设法计算一个在发光贴图样本之间最合适的GI 的值。可以产生比加权平均值更平滑的效果，同时会变慢。

　　③三角测量法，几乎所有其它的插补方法都有模糊效果，确切的说，它们都趋向于模糊间接照明中的细节，同样，都有密度偏置的倾向。与它们不同的是，Delone triangulation 不会产生模糊，它可以保护场景细节，避免产生密度偏置。但是由于它没有模糊效果，因此看上去会产生更多的噪波（模糊趋向于隐藏噪波）。为了得到充分的效果，可能需要更多的样本，这可以通过增加发光贴图的半球细分值或者较小QMC 采样器中的噪波临界值的方法来完成。

　　④：这种方法是对最小平方适配方法缺点的修正，它相当的缓慢，而且目前可能还有点问题。不建议采用。最小平方加权测量法：它采用类似于最小平方适配的计算方式又结合三角测量法的一些算法，让物体的表面过渡区域和阴影双方都得到比较好的控制，是4种中最好的，同时速度也是最慢的。虽然各种插补类型都有它们自己的用途，但是最小平方适配类型和三角测量类型是最有意义的类型。最小平方适配可以产生模糊效果，隐藏噪波，得到光滑的效果，使用它对具有大的光滑表面的场景来说是很完美的。三角测量法是一种更精确的插补方法，一般情况下，需要设置较大的半球细分值和较高的最大比率值（发光贴图），因而也需要更多的渲染时间。但是可以产生没有模糊的更精确的效果，尤其在具有大量细节的场景中显得更为明显。

　　⑤样本查找:这个选项在渲染过程中使用，它决定发光贴图中被用于插补基础的合适的点的选择方法。系统提供了3 种方法供选择。

　　⑥最靠近的，这种方法将简单的选择发光贴图中那些最靠近插补点的样本（至于有多少点被选择由插补样本参数来确定）。这是最快的一种查找方法，而且只用于VR 早期的版本。这个方法的缺点是当发光贴图中某些地方样本密度发生改变的时候，它将在高密度的区域选取更多的样本数量。Nearest quad-balanced：最靠近四方平衡，这是默认的选项，是针对Nearest 方法产生密度偏置的一种补充。它把插补点在空间划分成4 个区域，设法在它们之间寻找相等数量的样本。它比简单的Nearest 方法要慢，但是通常效果要好。其缺点是有时候在查找样本的过程中，可能会拾取远处与插补点不相关的样本。

　　Precalculated overlapping：预先计算的重叠，这种方法是作为解决上面介绍的两种方法的缺点而存在的。它需要对发光贴图的样本有一个预处理的步骤，也就是对每一个样本进行影响半径的计算。这个半径值在低密度样本的区域是较大的，高密度样本的区域是较小的。当在任意点进行插补的时候，将会选择周围影响半径范围内的所有样本。其优点就是在使用模糊插补方法的时候，产生连续的平滑效果。即使这个方法需要一个预处理步骤，一般情况下，它也比另外两种方法要快速。作为3 种方法中最快的，Nearest 更多时候是用于预览目的，Nearest quad-balanced 在多数情况下可以完成的相当好，而Precalculated overlapping 似乎是3 种方法中最好的。注意，在使用一种模糊效果的插补的时候，样本查找的方法选择是最重要的，而在使用Delone triangulation 的时候，样本查找的方法对效果没有太大影响。基于密度（最好）：它基于总体密度来进行样本查找，不但物体边缘处理非常好，而且在物体表面也处理得十分均匀，它的效果比预先计算重叠更好，但速度也是最慢的。

　　⑦计算传递插补样本，在发光贴图计算过程中使用，它描述的是已经被采样算法计算的样本数量。较好的取值范围是10～25，较低的数值可以加快计算传递，但是会导致信息存储不足，较高的取值将减慢速度，增加加多的附加采样。一般情况下，这个参数值设置为默认的15 左右。

　　⑧使用当前过程的样本，在发光贴图计算过程中使用，勾选的时候，将促使VR 使用所有迄今为止计算的发光贴图样本，不勾选的时候，VR 将使用上一个过程中收集的样本。而且在勾选的时候将会促使VR 使用较少的样本，因而会加快发光贴图的计算。

　　多通道：勾选时VR根据最小最大比率进行多次计算，如果不勾选则强制一次性计算完，一般根据多次计算以后的样本分布会均匀合理一些。

　　⑨随机样本，在发光贴图计算过程中使用，勾选的时候，图像样本将随机放置，不勾选。的时候，将在屏幕上产生排列成网格的样本。默认勾选，推荐使用。

　　⑩检查样本的可见性，在渲染过程中使用。它将促使VR 仅仅使用发光贴图中的样本，样本在插补点直接可见，可以有效的防止灯光穿透两面接受完全不同照明的薄壁物体时候产生的漏光现象。当然，由于VR 要追踪附加的光线来确定样本的可见性，所以它会减慢渲染速度。检查可视性：一般发光贴图用high参数可以解决漏光问题;另一个方法是勾选发光贴图设置下的check sample visibility,它对一些接受两个或以上照明的表面会检查的,会稍为减慢渲染速度.

　　（14）模式：

　　a单帧模式：默认的模式，在这种模式下对于整个图像计算一个单一的发光贴图，每一帧都计算新的发光贴图。在分布式渲染的时候，每一个渲染服务器都各自计算它们自己的针对整体图像的发光贴图。这是渲染移动物体的动画的时候采用的模式，但是用户要确保发光贴图有较高的品质以避免图像闪烁。

　　b多重帧增加模式：这个模式在渲染仅摄像机移动的帧序列的时候很有用。VRay 将会为第一个渲染帧计算一个新的全图像的发光贴图，而对于剩下的渲染帧，VRay 设法重新使用或精炼已经计算了的存在的发光贴图。如果发光贴图具有足够高的品质也可以避免图像闪烁。这个模式也能够被用于网络渲染中—每一个渲染服务器都计算或精炼它们自身的发光贴图。

　　c 从文件模式。使用这种模式，在渲染序列的开始帧，VRay 简单的导入一个提供的发光贴图，并在动画的所有帧中都是用这个发光贴图。整个渲染过程中不会计算新的发光贴图。

　　d 增加到当前贴图模式，在这种模式下，VRay 将计算全新的发光贴图，并把current 它增加到内存中已经存在的贴图中。在这种模式下，VRay 将使用内存中已存在的贴图，仅仅在某些没有足够细节的地方对其进行精炼。选择哪一种模式需要根据具体场景的渲染任务来确定，没有一个固定的模式适合任何场景

　　（14）浏览：在选择从文件模式的时候，点击这个按钮可以从硬盘上选择一个存在的发光贴图文件导入。

　　点击保存按钮将保存当前计算的发光贴图到内存中已经存在的发光贴图文件中。前提是渲染结束”选项组中的“不删除”选项勾选，否则 VRay 会自动在渲染任务完成后删除内存中的发光贴图。

　　重置点击可以清除储存在内存中的发光贴图。

　　4、二次反弹：指的是间接光照。倍增值决定为受直接光影响向四周发射光线的强度。默认值1.0可以得到一个很好的效果。其它数值也是允许的，但是没有默认值精确。但有的场景中边与边之间的连接线模糊，可以适当调整倍增值，一般在0.5-1.0之间。后面的引擎主要是控制直接光照的方式，一般选用准蒙特卡罗或者是灯光缓存。

　　（1）准蒙特卡罗：它可用单独验算每个着色点的间接照明，因此渲染速度十分的慢，但效果是最精确的，尤其是表现大量细节的场景。但它也有一个缺点，如果细分度设置过低，渲染的效果会有颗粒感。即便是设置很高的细分，颗粒感也不会轻易消失。这样只能提高初次反弹数值，时间会受到影响。

　　（2）灯光缓存：对于细节能得到较好的效果，时间上也可以得到一个好的平衡。是一种近似于场景中全局光照明的技术，与光子贴图类似，但是没有其它的许多局限性。灯光贴图是建立在追踪从摄像机可见的许许多多的光线路径的基础上的，每一次沿路径的光线反弹都会储存照明信息，它们组成了一个3D的结构，这一点非常类似于光子贴图。灯光贴图是一种通用的全局光解决方案，广泛地用于室内和室外场景的渲染计算。它可以直接使用，也可以被用于使用发光贴图或直接计算时的光线二次反弹计算其优点：容易设置，只需要追踪摄像机可见的光线。这一点与光子贴图相反，后者需要处理场景中的每一盏灯光，通常对每一盏灯光还需要单独设置参数；灯光贴图的灯光类型没有局限性，几乎支持所有类型的灯光（包括天光、自发光、非物理光、光度学灯光等等，当然前提是这些灯光类型被VR 渲染器支持）。与此相比，光子贴图在再生灯光特效的时候会有限制，例如光子贴图无法再生天光或不使用反向的平方衰减形式的max标准omni灯的照明，灯光贴图对于细小物体的周边和角落可以产生正确的效果。另一方面，光子贴图在这种情况下会产生错误的结果，这些区域不是太暗就是太亮。在大多数情况下，灯光贴图可以直接快速平滑的显示场景中灯光的预览效果；缺点：独立于视口，并且在摄像机的特定位置产生的，然而，它为间接可见的部分场景产生了一个近似值，例如在一个封闭的房间里面使用一个灯光贴图就可以近似完全的计算全局光照，只支持VR的材质，不能自适应，对凹凸贴图类型支持不够好，不能完全正确计算运动模糊中的运动物体，但是由于灯光贴图及时模糊GI所以会显得非常光滑。

　　a细分：对于整体计算速度和阴影计算影响很大。值越大质量越好。测试时可以设为100-300，最终渲染时可设为1000-1500。

　　b采样大小：决定灯光贴图中样本的间隔。较小的值意味着样本之间相互距离较近，灯光贴图将保护灯光锐利的细节，不过会导致产生噪波，并且占用较多的内存，反之亦然。根据灯光贴图“Scale”模式的不同，这个参数可以使用世界单位，也可以使用相对图像的尺寸。保持默认即可。采用sreen模式的话,一般应用下,样本尺寸0.01~0.02，如果真是需要细节的话,可以设置小一点的样本尺寸,当然细分需要相应增加,采样过滤也要设置足够,才能避免因采样不足而产生的黑斑和漏光.

　　c比例：有两种选择，主要用于确定样本尺寸和过滤器尺寸。

　　场景：这个比例是按照最终渲染图像的尺寸来确定的，取值为1.0 意味着样本比例和整个图像一样大，靠近摄像机的样本比较小，而远离摄像机的样本则比较大。注意这个比例不依赖于图像分辨率。这个参数适合于静帧场景和每一帧都需要计算灯光贴图的动画场景。当渲染像走廊一样的场景时这个单位不适合用，因为远处样本太大会出现异常情况。

　　d世界：这个选项意味着在场景中的任何一个地方都使用固定的世界单位，也会影响样本的品质—靠近摄像机的样本会被经常采样，也会显得更平滑，反之亦然。当渲染摄像机动画时，使用这个参数可能会产生更好的效果，因为它会在场景的任何地方强制使用恒定的样本密度。

　　e存储直接光照明：这个选项勾选后，灯光贴图中也将储存和插补直接direct 光照明的信息。这个选项对于有许多灯光，使用发光贴图或直接计算GI 方法作为初级反弹的场景特别有用。因为直接光照明包含在了灯光贴图中，而不是再需要对每一个灯光进行采样。不过请注意只有场景中灯光产生的漫反射照明才能被保存。假设你想使用灯光贴图来近似计算GI，同时又想保持直接光的锐利，请不要勾选这个选项。

　　f显示计算状态:打开这个选项可以显示被追踪的路径。它对灯光贴图的计calc. 算结果没有影响只是可以给用户一个比较直观的视觉反馈。

　　g预过滤器:勾选的时候，在渲染前灯光贴图中的样本会被提前过滤。注意，它与我们下面将要介绍的灯光贴图的过滤是不一样的！那些过滤是在渲染中进行的。预过滤的工作流程是：依次检查每一个样本，如果需要就修改它，以便其达到附近样本数量的平均水平。更多的预过滤样本将产生较多模糊和较少的噪波的灯光贴图。一旦新的灯光贴图从硬盘上导入或被重新计算后，预过滤就会被计算。预过滤的作用就是以插补方式来计算LC，使LC的样本不会有空白的地方，主要目的是避免噪点和漏光之类的问题，当然参数越高，细节也越好.选择合适的抗齿设置就会使图比较清晰，

　　h过滤器:这个选项确定灯光贴图在渲染过程中使用的过滤器类型。过滤器是确定在灯光贴图中以内插值替换的样本是如何发光的。

　　①没有：即不使用过滤。这种情况下，最靠近着色点（shaded point）的样本被作为发光值使用，这是一种最快的选项，但是如果灯光贴图具有较多的噪波，那么在拐角附近可能会产生斑点。你可以使用上面提到的预过滤来减少噪波。如果灯光贴图仅仅被用于测试目的或者只作为次级反弹被使用的话，这个是最好的选择。

　　②最靠近的：过滤器会搜寻最靠近着色点（shaded point）的样本，并取它们的平均值。它对于使用灯光贴图作为次级反弹是有用的，它的特性是可以自适应灯光贴图的样本密度，并且几乎是以一个恒定的常量来被计算的。灯光贴图中有多少最靠近的样本被搜寻是由插补样本的参数值来决定的。勾选时过滤器会对样本边界进行查找然后对色彩进行均化，处理而得到一个模糊效果，勾选后下面出现插值采样，其值越高模糊程度越深。

　　③固定的：过滤器会搜寻距离着色点（shaded point）某一确定距离内的灯光贴图的所有样本，并取平均值。它可以产生比较平滑的效果，其搜寻距离是由过滤尺寸参数决定的，较大的取值可以获得较模糊的效果，其典型取值是样本尺寸的2～6 倍。提高对场景中反射和折射模糊效果的渲染速度。

　　③光泽光线使用灯光缓存：如果打开这项，灯光贴图将会把光泽效果一同进行计算，这样有助于加速light 光泽反射效果。

　　通道数灯光贴图计算的次数。根据CPU核心或超线程技术设置，普通为1双核为2 四核为4。

　　h模式：确定灯光贴图的渲染模式。

　　①单帧，意味着对动画中的每一帧都计算新的灯光贴图。

　　②飞越：使用这个模式将意味着对整个摄像机动画计算一个灯光贴图，仅仅只有激活时间段的摄像机运动被考虑在内，此时建议使用世界比例，灯光贴图只在渲染开始的第一帧被计算，并在后面的帧中被反复使用而不会被修改。

　　③来自文件：在这种模式下灯光贴图可以作为一个文件被导入。注意灯光贴图中不包含预过滤器，预过滤的过程在灯光贴图被导入后才完成，所以你能调节它而不需要验算灯光贴图。

　　提高灯光的细分,增加GI的计算精度可控制做的图飘，影子不够重。

　　图整体有黑斑且用ir map的话,加大半球细分值(hsph.subdivs)

　　阴影里有噪波杂点的话,如使用VR灯且没有勾取store with ir map的话,加大灯光细分;

　　阴影里有噪波杂点的话,如使用VR灯且有勾取store with ir map而又使用ir map的话,加大半球细分值(hsph.subdivs)及渲染参数。

　　墙面分界看不清，首先GI计算精度要保证足够,其次可以稍为降低一点次级反弹,如0.9,或者PS后期里分块调节出层次.测试图的光线足够了才提高参数跑光子图的,但是有很多时候高参数跑光子图的时候,画面整个都黑多了,光线不够了起来，应该是IR设置的问题上,你将测试的最大值提高,因为MIN/MAX同样的话,可能会产生不太正确的结果.（更多分享尽在Web3D纳金网http://www.narkii.com/）

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