FINALRENDER中文手册.docx

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FINALRENDER中文手册

FinalRender中文手册

Localillumination（directlight）...........本地光照（直接灯）

这是一个标准的光效执行计算。

所使用的直接光照（directlight）是一个向前的直射灯，只计算被照射的部分，其他的非光照或者阴影不被计算。

这种方式的一大优势是在那些比较慢的处理器上达到快速的渲染，然而得到的图像看起来很不真实。

例如我们在一件黑暗的房间里，只有被照射的地方可见，其他的地方是纯粹的黑色。

Globalillumination........................（全局光照）

finalRender可以被用于间接光的分配计算，全局光照是计算所有的直接灯，包括了散焦和体积光效。

对于不同数值的灯光，每一个被渲染像素将被分析。

当GI（Globalillumination的简称）通过分析侦测每一个被渲染像素后就会把不同的光值数据赋予这个像素。

光是经过大量不断反射计算后再能出现在我们的3D场景上。

finalRender提供的菜单选项可以非常自由的调控光的值。

记住，他自带的材质决定他的光的分配。

WhyGlobalIllumination?

..................（为什么用全局光照？

）

finalRender通过在场景中重建自然光创造出真实的照片级图像。

光的仿真是通过先进的光线追踪技术使计算机估算出在各个物体表面的光的吸收或发散的值。

对于光仿真技术有两种：

一是全局光照，另一种是辐射光技术。

辐射光使用一种不同的方式去计算和模拟光。

他是由几何体决定的，所以它需要“次分网格物体”作为它的运算方式。

他通常需要消耗大量的内存。

虽然辐射渲染还有其它的缺点，但它对于光的分布计算还是非常精确的。

基于光线追踪技术的全局光照计算方式与辐射光方式在核心上有着不同。

你可以期待在渲染中得到不同的结果，而事实上在视觉上的结果是，这两种方式的结果是相同的，因为它们都是使用一种物理校正方式去分配光。

而且，现在GI已经可以被接受，一个先进的GI必须提供他自己渲染进程的可测量性不受约束。

对于其他的渲染方式每一次的计算是依赖于前一次的结果，而finalRender把每样东西可以在类似的多处理器上运行而不是这种情况，那么它将加速渲染的进程。

基于这些理由所以finalRender选择了光线追踪技术去进行全局照明。

Howdoesitwork?

.......................（那么它是怎样工作的？

）

finalRender使用一种极其快速的光线追踪器去渲染GI图像。

在任何一个3dsmax场景上可以对一个GI进行渲染，这个场景是被分析和编辑在一个称为“MSP-TREE”上的，他把光线追踪进程作为一个有效的数据构成（他决定物体表面光线的相交处）。

没有使用“MSP-TREE”或者与之类似的方式，光线最终将不能被应用于实践或者将很快变得很慢。

finalRender的光模拟引擎使用一种新的多次渲染方式，类似MONTECARLO和可确定性的光线追踪去达到最有可能的结果，当然是在可以接受的时间里。

所有的光照计算开始时是基于任意一个被渲染像素的。

光的计算可被分为三种主要的过程：

1Directcomponent（直接光照构成）：

光直接的打在表面上。

2Specularindirectcomponent（镜面间接光照构成）：

光从一个表面反射到其他表面上。

3Diffuseindirectcomponent（间接漫反射光照构成）：

光打在一个表面上并且没有特定方向的被漫反射传播。

Thedirectlightcomponent...............（直接光照构成）

直接光照构成是由从一个光源直接照射一个表面上构成，没有其他的光被计算，除了一个全局环境值，这个只是加在表面顶部的。

如果所有的表面没有任何直接光照，将被绘制成一个纯黑的颜色。

在范例GI-1中显示出，不在光照范围内的区域将接收不到任何光线。

在GI-1a这个例子中，一个直接光照情况的例子显示出没有光在球体或平面体上弹射出去，所有的没有直接光照的区域是纯黑色

Caustics:

Theperfectindirectlight....（散焦：

一个完美的间接光）

镜面间接光照构成是由一个光照射在一个表面上反射（或者传射）在一个主要的方向上到达其他的表面。

这种完美的镜面光传播是通过finalRender的一种不依赖于光子而是通过光的轨迹进行控制的。

他的光是来自额外从各个光源发射的光传播，然后简单的在适当的反射和折射方向上改变方向（见图）,沿着每条光线和他们的反弹光线（即次级光）的能量被聚积和储藏在一个先进的3D光子数据库中。

这种技术能非常有效的计算那些通过了反射或折射的表面或材质特性所应引起的物理校正光的创建。

散焦可以很好的模拟像水晶杯或光学光斑这样的透明和折射材质特性。

Totaldiffuseandindirectillumination....（全漫反射和间接光照）

这个间接漫反射构成是由一个光打在一个表面上，并且被反射或者传射。

他没有方向性（全部是漫反射），这种构成要求有成百上千的方向被测试。

通常，使用这种方法创建的真实场景会是使计算非常的慢，所以一些光线的计算在特定的空间间隔采用补足点的插值方法去获取最终的结果。

Systemrelatedrestrictions.............（系统相关限制）

GI将帮助你获得更好更多的高质量图像，而且请注意他并非是你说想的“一键”就能解决任何问题。

光的值扮演一个达到可信的图像质量效果的重要角色，一个合理的高的光值必须使获得一个全面的好的光照计算。

在更精确的光照计算内发送出更多的光计算结果值，通常可得到更好的图像质量。

然而这并不是说光的值是唯一导致真实渲染结果的原因。

这种方式的缺点是光在场景中要被侦测。

这对于所有基于GI的渲染器（包括finalRender）都是如此。

图例GI-3a显示出发生在finalrender里的灯光侦测分析。

在图GI-3中两个shadingpoint（投影点）以半圆随即光线的虚拟形象出现。

但每一个单一的半圆光线创建出另一套半圆光线是可避免第一条光线的显示被混淆。

你可以看出在例子GI-3中从天花板和墙上发射出的初始光线都不能在场景中被侦测或看见。

或许有些二次光可以在这些区域被找出，但是结果可能不是那么好。

场景中只是一些区域而且这些区域是使用了间接光照，他们只是在地板上小光照区域（就是指阳光穿过窗户的光）在整个房间中就是这些非常小的光照区域被用于全局光源，解决问题的方法就是增加巨大的数字来增大半圆随即光线数量。

相较于其他的渲染方式，正是这种“自然”的渲染技术他将发送出1000万一条光线和更多的光子解决光照情况。

IllustrationGI-3

IllustrationGI-3a

Thecurvysurfaceproblem.............（弯曲表面问题）

与光的侦测和搜集的挑战相比，还有全局光照问题必须被克服。

许多辐射光照和全局光照系统是非常的“吹毛求庇”的，但他们用于较高的多边形渲染时，渲染时间将暴增。

finalRender使用一种先进的方式去计算全局光，他不依赖于场景中的多边形数量。

finalRender用一种附加的方法解决物体的表面，但是一个平坦的非曲面物时，并且这个给曲面物是有着50000个多边形，通过GI引擎的加工就是的好像他只有12个多边形。

然而当你一旦创建诸如置换表面物体的渲染时在渲染中就会出现问题。

这种置换和凹凸表面会有类似“峡谷”的情况产生，光线在这些“峡谷”来回反弹产生大量的采样点。

那么finalRender的这种优化算法就不适用了。

在这些“峡谷”增加大量的采样点，在现实中也是不必要的，就像你看水泥的墙的角落一样，其实不必要这样细节数。

finalRender提供了一个特别的方法去解决这个任务，如果表现从一个点到另一个点改变很快，那么采样点通常是自动生成的。

但是如果是类似水泥墙这种情况就应避免使用自动生成的情况发生。

Controlthesurface..................（控制表面）

通过使用finalRender的全局参数“curvebalance”采样点的创建可以控制细节比较一下例子GI-3b和GI-3c，你可以看到只有很少的采样点在GI-3c的弯曲区域，那么也就是说发射很少的随机光线就可以做到快速渲染。

使用CurveBalance参数可以全局的控制所有物体上的效果，但是我们建议使用MAX自身的控制参数来完成这种控制。

Goodnews,lightisscattering..........（好消息：

光可以被离散）

在提及他之前，光的分布是一个困难的任务。

并且他又一条不成文的规矩：

增加光的数字那么渲染的时间就会越长。

finalRender在场景中是一种物理校正的方法去分配和侦测光照的层次，并且他也包括由物体的体积光效果影响光的散焦。

finalRender的体积光柱本身也是一种投射光源。

为了解决光线在这中场景的传播方向问题，体积光柱会投射出额外的漫反射光线，结果就像例子GI-4中看到的那样。

这里的地板弹射光和灰尘也能产生散射光。

OptimizingaGlobalIlluminationcalculaion......（优化全局光照计算）

一旦你使用了GI你会发现你的问题是如何的加快渲染速度。

以下内容是你在GI使用中常遇到的问题和解决方法。

通常为了得到更好的图像质量使用GI是增加场景中的光线数量，对于目前的处理器的能力这个解决方案是不现实的。

充分理解finalRender的基本概念和方法是解决优化渲染时间的唯一的方法。

渲染引擎会自动在3D场景中判断哪些是重要区域和哪些是非重要区域以提高渲染速度。

非重要区域采用低的采样值，finalRender提供一组参数来控制渲染的速度和质量，这些参数被分为两大类：

1全局采样点密度。

2自适应采样点密度控制。

例子GI-5显示出一个非智能采样点的分配情况，有采样点被均匀的分布而没有考虑几何形体的细节，在渲染场景时实际可以用更少的采样点去达到同样的效果。

糟糕的是有些区域需要更多的采样点去获得真实的效果。

在没有什么变化的平坦表面上，采样点可以相对较少，而在这些限定区域和高对比物体就需要相对较多的采样点。

finalrender使用一种先进的算法去分配物体表面的采样点子。

在这些情况下某些区域的像素点会产生漫反射光，finalrender提供一种强制的Montecarlo追踪模式。

IllustrationGI-5:

Reducetheamountofsamplingpoints.............（减少采样点的数值）

全局设置的一个最重要的参数是Balance%,这个参数控制着Min.Density（最小密度）和Max.Density（最大密度）这两个参数之间的平衡。

当区100%的Balance%值时，将导致每一个投影点（像素）产生一个随机光线。

低于100%的值将趋向于最大或最小密度参数值。

你应避免使用100%的Balance%值，以免渲染时间增长和内存的大量消耗。

采样点的密度依赖于3D场景的尺寸大小，尺寸越大密度越大，反之亦然。

Min.Density和Max.Density控制着整个场景的采样值。

Min.Density控制着所有表面的最小采样值，不管自适应法则将如何运用。

较大的数字控制着场景的较高的采样密度。

Min.Density通常用于控制着3D场景总“flat（平坦）”的区域采样值。

“flat”的意思是指光影变化不强烈的区域。

Min.Density不只限制那些“flat”区域，也影响那些较高密度的区域。

Max.Density控制着那些照明有强烈变化的“neararea（相近区域）”，你会发现这些区域有着阴影并且物体之间相互靠得很紧。

在例子GI-6中，采样点的密度和分布依赖于场景中几何形体的形状（比较GI-5图），转角出有更高的采样点，球体的阴影区比其它的“open（开放）”区域有更多的采样点。

在阴影变化剧烈的情况下才会出现以上的采样分布。

IllustrationGI-6:

finalrender的光源区域分布算法通常是非常有效的，可是在某些场景下并不是那么有效，这并不是软件的错误。

因为有许多影响全局光采样点光照分布的因素。

让finalrender有效工作的重要的事情是提供第一级分布的最小值。

第一级分布的含义是指在算完直接光照后，开始在场景中“查找”的光照值，每一个采样点在一个随机方式下投射新的光线，那些新的光线将在3D场景被进一步分配。

因此要设一个合理的采样点数值，这样才能使周围的物体被照亮。

采样点的生成是非受控的，因此不能漏掉重要的采样点。

如果两个采样点的距离过大将使两采样点之间的物体在GI时是被忽略。

另一个采样点的糟糕的分配的迹象是在软阴影里的人为分布。

GI的渲染进程创建真实的区域阴影或软阴影，有些阴影类型通常是由倍增光源或区域灯说营造的真实环境所创建出来的。

从技术上所以使是指一个点在阴影里他所在的地方可以“看到”另一个光源，其导致的是比你从一个点光源所获得的要亮得多的阴影。

为了在倍增光源和区域光得到一个好的阴影细节那么需要确定一个最小的采样数值。

如例子GI-7所时那样的阴影是因为你没有在场景中设定足够的采样数值。

如例子GI-8显示了拥有足够多的采样点的阴影的全部细节。

那么可以确定3D场景必须要有足够数值的最小采样点，这通常由Min.Density这个参数来控制。

并不是认为值越多效果越好，通常一个“折中（中间）”的值就可以创超出令人满意而且渲染时间较短的图像。

Otherwaysofoptimizing..............（其他的优化方法）

有一种说法：

“光线追踪在通常情况下是一个极其耗时的过程”。

但是不管你怎样看待光线追踪的速度，他仍是表现真实世界中折射与反射这种真实效果的唯一可行的方法。

sowhatistheproblemwithraytracing?

（那光线追踪有什么问题呢？

）

所有的光线追踪软件都存在相同的问题，不管是否他是价值5000美元的软件包还是只值50美元的共享软件，投射光线是核心问题。

因为每条光线被发送到3D场景时，必须测试其与三角面相交的地方。

计算这些相交区域时极其耗时的过程，特别是软件要对整个场景的三角面进行检测。

增加三角面的数量同时也就是增加了计算时间。

当软件管理这些相交区域可以变的有效和快速时，那么下一个问题是在相交点的光照计算。

这称为投射阴影，并且不同的投射器投射不同的光照表面。

在场景中的另一个重要的时间问题是投射阴影的平衡的类型，因为一些投影器可以强迫光线追踪器创建额外的光线。

仔细的调查和发展是解决finalrender的光线追踪的第一个问题，finalrender控制在场3D中物体的相交处的测试的核心模块称为MSP-TREE。

在finalrender中一种弹射值聚积算法能有效的优化光线相交处的测试运算，要仔细的解释这种算法已经超过了这本指南手册的范围，需要知道的是这种算法相当有效。

在开始实际渲染之前，所有的3D物体都将被集中在一个三角面列表里为了较快的测试。

每一个三角面群块被一个只限定，一般情况下，光线的相交处测试依赖于一个bounding值，他要比对整个三角面进行测试较快的多。

如果光线没有给一个bounding值，在整个三角面也就没有这个测试过程。

finalrender对于MSP-FREE有两种控制方法，一种是对于嵌套物体/三角面的分类深度，另一种是三角面的百分比bounding值的数值。

两个参数都影响内存的消耗和渲染的进程速度，要记住的是缺省设置对于大多数情况下是较好的。

应较好的理解这两个参数。

提示：

增加深度通常是增加渲染时间的增长和内存的消耗增加，增加三角面百分比bounding值的数字可以减少内存的消耗，但在有些情况下也会增加渲染的时间。

MSP-TREE算法是一种较高的动态的和自适应的过程，他很难预则有许多的变量影响boundingtree的产生，没有一种方法对于一个优化场景能进行预测最终的结果和执行。

Analyzethesceneyouaregoingtorender（分析你将要渲染的场景）

当你要进行光照或者是材质调整时，请尽可能的将他们分成多个问题考虑是什么引起直接光照或者是间接光？

在直接光与间接光之间是如何平衡？

Avoidhighvariationinilluminationlevels（在光照层次中避免使用高变量值）

在3D场景中分布光照层次是有很多变数的，为了避免这个为题引进可能增加多一些的直接光，但是也不要害怕对于最后的GI光线使用一个灰暗的环境光。

ReducetheintensitylevelofthedirectlightamountwhenusingGI（当你使用GI时应减少直接光的亮度数值）

GI会在3D场景中考虑间接光照的效果，如果你使用的直接光是会导致场景变得很亮，当你设置较多的直接光时应牢牢记住这条法则。

Makeheavyuseoftheoptimizationtools（对优化工具的使用多考虑些）

这句话的本质是明白finalrender提供了许多快速的优化方法，有些工具的使用具有交互性，有些则不。

finalrender分配单个finalrender材质给多个物体总是较好的。

他给你在每一个物体或在材质层的全部光线追踪特性更好的控制。

Usetheinternet,ifyoucan!

（如果可以的话，请使用互联网）

你上网了吗？

是则在网上看一下关于GI或者光线追踪的文章，你会找到许多关于finalrender的描述说明。

NewfinalRenderLightTypes....................（新的finalRender灯光类型）

LumaObject是finalRender光线追踪系统的核心部分，它提供附加的标准的灯光类型去设置灯光。

有些灯光类型可以使用3DMAX任意一个几何体作为一个灯光投射器，并请允许真实区域光的模拟。

你也可以通过把任意一各3DMAX几何体变成一个光反射体，去使用哪些同类型的灯光去模拟和伪造看起来像光能传递的效果。

光可以在3D场景中不断的反射就像你所期待的真实情况那样，有些区域通常因为吸收光而昏暗。

在增加finalrender的基本几何灯光类型中有一种真实柱形灯光和一种基本粒子灯光类型。

这些类型的灯光常用于提高渲染的真实性或者添加一些特别的效果。

在这一章节中我们将讨论怎样使用这些灯光类型。

RadiositywithrinalRenderObjectLights?

....（finalRender物体光可以光能传递吗？

）

首先，让我们将所有的几何形灯光统称为fRObjLight。

这些灯关在许多情况下都可以使用，在以下例子中你可以看一张光能传递风格的图像。

既然finalRender是全局光照系统而且你已经可以得到非常真实的图像，为什么还要去伪造光能传递效果呢？

原因是这张图限只用了10秒渲染，而用finalRender的GI效果要用2分钟。

如果放在渲染一个1000帧的动画是你就可以看出区别了。

在例子LU-1中用了几种方法去使用finalRender的fRObjLight灯光。

首先用氖管发射光去充满房间，用MAX自带的渲染器是很难做到的，那么就使用fRObjLight把几何体氖管变成一个区域灯。

下一个重要的效果在例子LU-1总可以辨别出来，就是茶壶投射阴影的反射。

这用线扫描系统几乎是不可能完成的，它需要使用finalRender的GI计算来完成。

HowtousefinalRenderObjectlights.........（怎样使用finalRender的物体光）

为了使finalRender的物体光在三维场景中的特定物体上生效，AABS模式将会使用（AABS就是AutomaticAnalyticalBindingSystem自动分析绑定系统）。

AABS的物体光和点光源和泛光灯是不一样的，需要一个三维的网格体来作为发光区域。

但是如何使你的法官物体变得可见，例如一个点光源他有一个可见的亮的锥体和一个目标点，但是你怎么知道光亮会是来自一个茶壶还是一个不亮的表面呢？

finalRender的物体光是一种无形的帮助物体，这种方式是你避免考虑光的形状或者位置。

这种光的帮助物体被用来存储所有光的物质和参数。

如何鉴别一个光的帮助物体会是如何影响其他特定物体的，答案将在AABS中得到。

WhatisAABS................................（什么是AABS？

）

当你创建一个物体光帮助器，随着你的鼠标在3D场景中的运动，AABS将自动展开一个自分析过程。

你的鼠标所选定的区域将被分析。

当鼠标指向任意一个可适于这种操作的物体类型时。

指针会显示字母AABS。

没有其他的用户交互方式需要指定一个物体灯光效果到任意一个3D网格体散。

作为一种AABS的结果方式，物体被点击时就会被增加到最终的渲染物体灯光列表中。

WhatelsecanbeassignedviaAABS..........（还有什么其他的东西能通过AABS分配？

）

例如，如果你想将一个粒子系统变成一个变化万千的发光灯源时，你将使用AABS去控制效果的产生。

如果你在一个粒子系统上使用fRPartLight帮助物体，AABS将对产生的效果自动进行考虑，每一个粒子将被自动变成一个优化的点光源。

Whatdothelittlepinsdo?

.............（图标小别针有什么用？

）

SPI-Technology

另一个cebas的工作流的增加，我们称之为选择性的参数实例（简称SPI）。

SPI允许将一个参数与其他的类型相同的物体共享，当有多个fRObjLight帮助物体出现在场景时每一个单一参数可以与其他的参数连接或例证，这个功能于3DMAX4的参数线性功能类似。

这两者的功能相同，只是finalRender的更容易使用。

在MAX中至少要点击8次鼠标而在finalRender中只需1次。

SohowdoseSPIwork?

（怎样用SPI工作）

注意小别针的每个参数，当你按下这个按钮时也就意味着其他的相同fRObjLight物体的相同的参数可以使用这个参数的数据，当然那些fRObjLight物体也需打开这个参数的小别针图标。

ObjectLightsandVolumeEffects........（物体灯光和体积光效）

finalRender物体对体积光效果就像对其他光效那样，他要比3DMAX自带的体积光快4个时间单位。

ThefRObjectLightrolloutmenu...........（fRObjectLight的首页菜单）

SelectionRollout

在这个菜单上点击左或右方向图标，可以选择前一个或后一个fRObjectLight物体，右击“Emtter”可以用列表选择。

GloalsRolloutMenu（全局菜单）:

PickandRemove（点取和去处）

你可以使用一个标准的3DMAX选区操作方式在场景中分配物体灯光效果到多个3D物体散。

点击pick钮选择一个物体或通过按名字来选取物体。

，被选的物体将被添加到列表中。

点击REM（去除）钮可以