《废弃走廊》Mental Ray for Maya灯光渲染制作介绍

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教程作者：Pratik Gulati

前言在这个制作介绍中作者Pratik Gulati将向您介绍很多他在maya中使用mental ray进行灯光渲染的宝贵经验。作者Pratik将以废弃走廊（Abandoned Lobby）这幅作品为基础讲解如何在maya里面设置灯光和渲染参数渲染一副非常真实的室内场景。我们将在作者一步一步的带领下很轻松容易的学会如何在maya Mental Ray中渲染一副写实的室内场景，我们先简单介绍一下整个场景模型和布局后就把主要焦点放在灯光和渲染上面。

最终作品

第一步在这个教程中我们使用的是maya2011，不过教程也同样适用于老版本或更高版本的maya。那么首先就是打开我们的maya软件在层面板中创建两个新层分别命名为Lights和Models以方便管理场景。

第二步如果要渲染写实场景的话有一点是至关重要的，那就是必须保证场景中物体的尺寸尽可能准确无误。你可以看到这幅作品的场景其实非常简单，大部分的模型都是简单的几何形状，在这个场景的前左面是一个开口处，场景的主光源就是从这个地方照亮整个场景的。

第三步接下来我们在渲染设置面板中选择MentalRay，让MentalRay作为我们场景的渲染器同样也让Maya加载MentalRay的专用材质球。

第四步创建一个新的Lambert材质并把它指定到场景中所有物体上后就可以开始给场景设置基本灯光和渲染设置了。在这种环境下我们可以用非常快的渲染速度定下来场景的灯光效果。

第五步接下来继续添加额外的灯光和修改全局渲染设置来让渲染效果类似下图的样子

第六步我们可以在maya主菜单的Create->Lights列表里面选择想创建的灯光

第七步这一步向大家讲解场景中灯光的具体用处，这个场景中一共有3个面光源、1个平行光和一个点光源。如下图标记的灯光1-4是直接用于照明场景的而灯光5是一盏朝向墙壁的灯光，它的用处是反弹光线以达到间接照明的目的。

第八步面光可以很均匀的在面光表面发射出亮度，并且产生的阴影也很柔和漂亮，非常适合用在写实场景中。接下来我使用了一个Mental Ray特有灯光材质mib_cie_d节点，把它连接到面光的color上根据色温控制灯光的颜色，这样要比我们传统手动调节灯光颜色要准确并简单的多。

第九步Mental Ray的灯光材质节点“mib_cie_d”只有两个属性"Temperature" 和"Intensity". ，其中Temperature可以根据色温来设置灯光的颜色。因为我们是把mib_cie_d节点连接到了灯光的color上面所以Intensity属性是没有用的，灯光的强度我们是用maya面光来控制的。

第十步下面是Jermy Brin创建的一个色温与颜色对照表，在设置色温的时候我们可以根据这个表来设置你需要的颜色色温。

第十一步光线跟踪阴影是一种阴影计算方式，它的计算原理简单来说就是从灯光发射出很多道光线最终反射回摄像机的计算过程。这种计算方式很类似真实世界中光线的转播方式，所以使用这种方式我们可以很好的模拟真实世界中阴影的效果。这种阴影计算方式一共有两个属性，我们分别向大家介绍一下

• Shadow Rays：增加这个属性值将增加阴影的质量，同样也降低了渲染速度
• Ray Depth Limit：控制光线从一个物体反弹到另外一个物体的次数
  

第十二步我用一个平行光来模拟一个非常远的光源（类似太阳光照射到地球）。平行光的原理是从一个固定的方向发生出光线并以平行平均的亮度照亮无限远的距离。我同样也连接了一个mib_cie_d到平行光的color上面并且也使用了光线跟踪阴影。

第十三步下面图片展示给大家我每个灯光的色温数值，每个灯光都打开了光线跟踪阴影

第十四步点光源（Point Light）是以一点为中心向四面八方平均发生光线的一种灯光，在这个场景中我用一盏亮度非常低的点光源来稍微提亮一点场景亮度，并且这个灯光我没有开任何阴影。

第十五步我又在紧贴着墙壁的地方添加了一盏很大的面光源来模拟光线打到场景背面的墙壁上的反射光。

第十六步让我们开始MentalRay的渲染设置。首先打开Common栏设置需要渲染的宽高尺寸

第十七步记下来在Features栏打开Raytracing和Final Gathering选项

第十八步在Quality栏我们可以设置渲染质量，下面简单介绍一下需要设置的几个属性的简单介绍

• Anti-Aliasing Quality：控制Mental Ray for Maya在渲染时的反锯齿模式，在这里我们设置这个属性为Adaptive Sampling然后把下面的Max Sample Level 设置到2
• Adaptive Sampling：取样次数根据场景中像素之间的对比度自动进行调节，其中Max Sample Level和Min Sample Level最好不要高于2要不然渲染速度会很慢并且质量基本没变化，Adaptive Sampling是渲染速度与渲染质量最平衡的一种模式
• Min Sample Level：在渲染的时候对每个像素的最小取样次数
• Max Sample Level：在渲染的时候对每个像素的最大取样次数
  

第十九步在Multi-Pixel Filtering栏下面我们选择Mitchell或者Lanczos作为像素过滤模式，这两种模式都可以得到锐利清晰的渲染效果

第二十步光线跟踪（Raytracing）是产生所有高级物理效果的基础，比如反射（Reflections）, 折射（Refractions）, 阴影（Shadows）, 全局光（Global Illumination）, 焦散和最终聚焦（Caustics and Final Gather） 都需要在打开光线跟踪的模式下使用

• Reflections：光线最多被反射的次数
• Refractions：光线最多被折射的次数
  

第二十一步在Indirect Lighting栏中打开Final Gather选项，这样就可以计算高级间接光了

• Accuracy：控制每个最终聚集步中发射多少光线以计算间接照明。默认值为每采样点 100。最终渲染需要较高的值。增加该值会减少噪波，但同时会增加渲染时间。
• Point Density：控制执行耗时的完整最终聚集跟踪所要计算的最终聚集点数。
• Point Interpolation：在渲染过程中，考虑用于在着色采样处插值的最终聚集点数。较高的值可以以很少的成本产生平滑的最终聚集结果。
• Secondary Diffuse Bounce：使用该属性可以为最终聚集设定多个漫反射反弹。该选项控制间接漫反射照明是否参与最终聚集，最大值不超过“最终聚集反射”（Final Gather Refraction）和“最终聚集折射”（Final Gather Refraction）值之和。使用该属性可向最终聚集结果中添加更多灯光和颜色溢出。此外，使用该选项可防止场景中角落的不自然变暗。值越大，最终聚集计算过程所用的时间越长。
  

第二十二步现在已经完成了灯光和渲染器参数设置了，接下来要给场景添加材质和贴图了。材质方面并没有用什么高级的材质球仅是用了一个带反射的Blinn在地面上。其他的物体的材质也仅是给了一个diffuse通道的图片纹理而已，下面就是渲染的效果图

第二十三步现在的渲染看起来有一点飘，所以我们还需要给场景加上一个Ambient Occlusion通道压低角落的颜色这样可以让整个场景看上去更有重量感。
我们可以先创建一个新的Surface Shader材质，然后在Surface Shader的Out Color上连接一个mib_amb_occlusion材质，最后把这个材质赋给场景中所有的物体上。

第二十四步在我们新创建的mib_amb_occlusion材质中设置Samples、Spread和Max Distance属性。

第二十五步我们现在渲染场景会看到我们刚创建的Ambient Occlusion层的效果，如下图

第二十六步最后一步我们可以在任何一个图片处理软件或后期合成软件里面用 Multiply或Overlay模式把AO层与颜色层（beauty）进行叠加，然后调节AO层的透明度到理想的数值。下面就是最终的作品效果图了