srgb色彩空间4X32位浮点图片以及分层技术的简单应用.docx
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srgb色彩空间4X32位浮点图片以及分层技术的简单应用
色彩空间、4*32位浮点以及分层技术的简单应用
第一节主要技术
1、色彩空间的修改
2、4*32位浮点位图在项目中的应用
3、分层渲染
4、运动模糊的输出运动模糊的合成
5、景深的输出景深的合成
6、校色
第二节主要技术在MAYA中的设置
1、色彩空间的修改
很多人已经知道,通常情况下,我们在电脑上面所看到的照片和图片是在sRGB色彩空间的。
这里面是有原因的。
例如,一个色彩值RGB分别为200,200,200的颜色,它的亮度并不时两倍于RGB分别为100,100,100的颜色的亮度。
你可能认为,在数学上面,理所应当是两倍的啊。
但是人类的视觉感受却并非如此。
他违反了简单的数学原理(如2乘100=200),我们的眼睛并不是简单的就像1+1=2这样工作的。
这里面引入sRGB的概念…这是个色彩空间,并非真的线性的色彩空间(linear),这就是为什么绝大部分的图片看起来看起来是比较自然的主要原因。
大部分渲染器渲染完成的图片是线性的图片,因为这是电脑工作的基本原理所致。
除非我们告诉渲染器,用另外的方式工作。
大多数人其实并不知道,如果让渲染器用正确的色彩空间渲染不是一定要添加多盏灯光或者是环境泛光弥补。
在下面的图中,你可以看到三张图片他的照明分别采用两种色彩空间修改,左面的是线性的色彩空间(linear)右面的是sRGB色彩空间的。
其中第三幅图片是用电脑CG渲染;你将会注意到线性的不是很自然。
甚至你提亮和增减对比度仍然不能够弥补采用错误的色彩空间输出图片所带来的种种问题。
尤其是在粗心大意的时候使用了sRGB的色彩空间的纹理材质的时候,处理起来特别麻烦。
所以我们在项目当中使用MENTALRAY渲染器并修正了色彩空间的问题。
首先,在MAYA2008中使用了天光系统,他比较方便的实现自然条件下天空和太阳影响物体产生的光影效果。
不仅可以为照亮物体,而且会随着光线角度的变化产生符合每天不同时段条件下的光线模拟,并可以变化环境效果。
现在在默认的天光系统下,其实还是有一些不尽人意的地方,在我们做渲染之前,还需要对天光系统进行一些修改,确切的说是对摄像机的曝光进行修改。
首先要确认一下我们是否在正确的色彩空间当中。
默认状态下,渲染器处于线性色彩空间中。
但是在天光系统添加的过程当中,摄像机的mentalry节点上会添加曝光补偿节点。
曝光补偿节点的Gamma校正选项设置的是2.2。
这个时候的色彩空间就是sRGB的。
渲染器会自动地将渲染图片设置成sRGB。
一般来说,这样做是件值得做的好事,但是如果我们允许用这种方法的GAMMA校正的话,我们还得对每一个渲染得材质节点的纹理进行一次去GAMMA的操作。
这归咎于一般情况下,图片和纹理在平面软件调整或者拍摄过程当中过程当中已经进行了正确的gamma校正了(通常在8bit或者16bit的图片文件中是这样的)。
这个时候如果在进行gamma校正的话就会双倍的校正,从而带来图像质量的损失,非常不值得。
所以说,我们宁愿去gamma校正每一张材质纹理文件,而取消对曝光补偿节点里的gamma校正。
我们可以用mentalray里面的原始gamma校正。
在下面的图中,我们可以看到在全局渲染设置当中有一选项primaryframebuffer(桢缓存)菜单里面有个gamma将其设置为0.455(即1/2.2)。
同时将摄像机的曝光补偿节点的gamma由原来的2.2改为1。
如此一来,我们就将MAYA当中的色彩空间修改为正确的设置。
不用担心材质会双重GAMMA校正了。
这是项目当中一张图片的区别,左边的明显不如右边的色彩艳丽。
Framebuffer1gamma2.2framebuffer0.455gamma1
这是MAYA57班级项目《OKTAPODI》中的两只章鱼。
2、4*32位浮点位图在项目中的应用
在项目的渲染输出的时候,颜色层(color)和景深(depth)层使用了4*32bit位图的图片,在我们的电脑中的显卡设置中有32bit真彩色的设置。
但是这个32bit并不是我们所使用的4*32bit浮点图片。
显卡中的设置其实是8bit的图片质量,即4*8bit红绿蓝加上透明通道,共32bit。
每一种颜色的数值都是0~255之间的。
255即二进制算法的11111111一共8位。
真正的4*32bit实际上所包含的数据量比4*8bit大很多,红绿蓝加透明通道,每一种颜色都是有0-1.0000这样的数值组成,小数点后保留的4位能最大限度的保证在后期校色过程中色彩的柔滑均匀。
下面是普通8bit图片和32bit图片在后期校色时的区别。
32bit8bit
在AE当中进行了色阶的处理,将亮度值降低,得到了完全不一样的效果。
32bit8bit
如何能得到32bit的图片呢,在primaryframebuffer中的datatype(数据类型)中设置为RGBA(Float)4*32Bit。
但是大部分图片不支持32bit数据存储,我们还得修改渲染输出的文件类型。
为openexr格式。
正是因为使用了32.bit的图片,所以我们在项目中有更大的更自由的空间进行调整,能得到更漂亮惊人的画面效果。
32bit的图片。
经过校色后得到的图片
AfterEffect当中也需要调整,CS4能够对4*32bit的浮点图片进行调整。
默认的设置是8bit的。
3、分层渲染
分层渲染使目前比较常用的技术,他的主要目的是降低渲染环节的计算工作量,避免在渲染大镜头时有些镜头因为过于挤占内存资源,消耗cpu计算时间而导致渲染崩溃或太慢。
同时也提高了后期调整的灵活性,避免局部渲染问题而导致所有的工作量都要重来。
结合Maya57班级项目来介绍,《oktapodi》大概的渲染工作主要分了以下几个层。
颜色层(4*32bit)是主要效果的体现,本项目因为要使用物力天光,所以阴影层就没有再单独输出,而合并在颜色层当中了。
OCC层(4*8bit)用于体现相邻物体之间的相互阴影效果,以及墙角褶缝等地方降低亮度,加强体积感。
使用的时候,在MAYA渲染层里面右键选择予设为OCCLUSION。
渲染完成后再后期当中使用。
《oktapodi》项目使用AE中层风格用multiply。
透明度视效果而定,一般不用100%的透明度,多在20%到90%之间。
景深层(4*32bit)用于体现景深效果,随距离的不同而产生模糊。
使用的时候在maya中的添加渲染层,渲染层的预设设置为luminancedepth。
运动模糊层(4*8bit)
蒙板层(4*8bit)
反射层(4*8bit)
高光层(4*8bit)
另外根据场景的复杂程度,分为背景层、角色层、玻璃层、特效层等。
也是比较有效的提高渲染和合成的效率的。
4、运动模糊的输出
Maya57的班级项目《oktapodi》镜头里面有大量的运动,为了达到理想的效果,必须加入大量的运动模糊,maya自身的运动模糊存在一个大的麻烦就是必须所有的东西一起渲染出来,不能分层,这就给后期的制作和渲染造成了巨大的麻烦。
于是就使用了mayamentalray的lm2dmv_v2的插件材质,输出,并在ae中利用插件来后期合成运动模糊。
这样大大的提高了制作的效率。
现在还有很多人直接在MAYA里做MOTIONBLUR运动模糊(一下简称MB)吧,专业的实际操作中,都会把MB放到后期里制作,这里就不说在MAYA里2DMB跟3DMB的异同与优劣了,主要说说MAYA里如何输出运动向量MOTIONVECTOR(以下简称MV)信息到后期里,及在后期里一些细节操作问题
要说输出的运动矢量信息如何才是正确的,就要结合了解后期合成软件对这些信息的使用是如何进行的,大多数后期软件如AE、shake、df等都有自带的针对VECTOR信息的模糊功能或节点,然而这些由于没有统一的标准,经常测试要花掉很多时间而且也许由于算法不同结果也会大相径庭。
还好现在有个大众化的插件叫reelsmart.motion.blur。
插件的安装方法如下
render_lm2DMV_v2.xpm放入E:
\ProgramFiles\Autodesk\Maya2008\icons
AElm2DMV_v2Template.mel放入E:
\ProgramFiles\Autodesk\Maya2008\scripts\AETemplates
lm2DMV_v2.mi放入E:
\ProgramFiles\Autodesk\Maya2008\mentalray\include
lm2DMV_v2.dll放入E:
\ProgramFiles\Autodesk\Maya2008\mentalray\lib
AE插件安装路径
E:
\PROGRAMFILES\ADOBEAFTEREFFECTSCS4\SUPPORTFILES\PLUG-INS
AE破解文件RSMBPro3VectorInput.aex
copy到
E:
\ProgramFiles\AdobeAfterEffectsCS4\SupportFiles\Plug-ins\ReelSmartMotionBlur3
MAYA中设置
还有一点要注意的是在MAYA渲染设置里找到motionblur的一栏,将motionblur选项改为FULL,将shutteropen/close都改为0.5(这是计算实际渲染时当前帧相对前后帧的快门的参数,都改为0.5就会让模糊为0,也就是虽然开了FULL的模糊状态但几乎不用去计算),将timecontrast改为1(理由跟shutter的解释类似)
Motionblur图片
加运动模糊前
加运动模糊后
注:
如果渲染输出的是openEXR格式的图片,在默认设置下,文件本身自带运动模糊的数据,只要直接执行RSMB3.x就可以了。
5、景深的输出
景深能够造成不同远近的物体之间的区别,使画面更有空间感,渲染器自带的景深模糊和运动模糊一样存在着流程制作上的问题。
所以景深模糊也同样需要在后期软件中执行,幸运的是,Maya和AE都有对景深模糊的支持。
不需要费力的找插件安装插件了。
制作方法就是在maya中创建渲染层,在渲染层中右键然后选择presets>luminancedepth这样就会渲染出有进及远由明到暗的景深了。
景深图片
AE的命令在这里
景深模糊添加前
景深模糊添加后
虚实效果比没有景深的好的多。
具体在使用的过程当中,因为默认的景深的效果并不理想,主要是因为在渲染器当中输出的景深黑白效果的对比并不是很理想,有的时候,远近的效果比较相近。
如下图所示,产生的效果对比不明显,直接添加景深的话可能导致画面完全糊了。
解决的办法有a)在maya中调整材质的属性。
选择到景深的SURFACESHADER材质球,选择outcolor属性后面的箭头,进入下一节点。
修改oldmin和oldmax,断开他们的通道连接,直接输入合适的数值,看到比较明显的黑白对比就可以了。
解决的办法有b)在后期软件中将景深层单独合并建新层,并在里面修改景深的色阶(levels)将远近的色调区分开来,同样可以达到效果。
6、校色
这里使用了一些比较普通的校色工具,并没有太多值得记录表述的地方,比较重要的,是在后期中使用了32bit的图片,所以为了使画面更强烈,在AE中使用了柔光的效果。
具体办法如下。
先看原图
A)复制色彩层,将复制的层,去掉它的色相变成黑白图。
B)用提高对比,降低亮度,得到画面中比较明亮的区域。
C)添加高斯模糊,数值在150以上,将画面变得特别虚。
D)将模糊的层用add的叠加方式加到原来的画面上,这样就可以得到明亮鲜艳的图像。
陈菁杉
2010年1月12日
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