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VRay for SketchUp夜景渲染
發布時間：2018-11-17 19:57:24
1、前言
近日做了一次航站樓前廣場的夜景渲染，結合以前製作的商業街夜景，自我感覺對夜景渲染有一點心得和體會，因此大膽的把這一點點心得寫出來，希望既能給大家幫助，也能得到高人的指點，讓水平更上一層樓。所以，這篇教程實際上就是我的筆記而已，嗬嗬。
在渲染過程中，本人認為夜景渲染最重要的步驟為：1）模型整理；2）渲染參數；3）場景布光。至於材質，由於Vray for SketchUp完美的材質特性和簡單的操作方法，所以反而是最容易學習和理解的部分，這裏就不講解這部分內容了。
2、模型整理
拿到朋友的模型後（40多M），迫不及待的打開，結果CPU風扇呼呼的轉，等了1分鍾才打開。然後每操作一下（比如選擇一個物體）都會讓我等上1分鍾，這家夥的模型太精致太大了……由於本人的筆記本電腦是集成顯卡（追風的筆記本配置：Genuine Intel T2080 CPU 1.73GHZ，1G內存，集成顯卡），所以跑大場景一直都是活穴。往常我都會先把渲染視野以外的東西全部刪掉，但這次是全景鳥瞰渲染，所以什麼都不能刪，頭疼啊頭疼。不過這也正好提供了一次試驗的機會，看看低配置的電腦如何才能順利地進行渲染。
圖1 場景
2.1 低參數初測
先加載一個低參數，測試一下渲染的情況。在渲染選項麵板中，載入程序自帶的gi_irmap_low.visopt參數，然後設置輸出項為640×480，進行渲染。
為什麼要選擇gi_irmap_low.visopt參數呢？首先因為這個參數速度快，很適合低配置的電腦。其次因為這個參數的物理相機已經配置好，使其與默認相機匹配，因此在默認相機中調整的光參數也可以直接用到物理相機中，不會有太大的變化。再次因為夜景不需要日景那樣強烈的主光源。所以我喜歡用這個係列的參數來渲染夜景。
渲染開始後，SketchUp左下角顯示“Vray is currently processing your scene, please wait…”，表麵正在處理渲染，此時CPU顯示50%運轉。結果等了25分鍾後，渲染沒有開始，反而SU自動跳出了！
再測！跳出……
再測！依然跳出……
追風很鬱悶，難道因為我的機子配置低，所以無法渲染這個模型麼？
煩惱了1個小時後，追風忽然想到，以前曾經給一個朋友解決他的模型一渲染就跳出的問題，原因是有中文材質。莫非這個場景也是？趕快檢查材質，果然有帶中文的。Vray for SketchUp1.0在中文識別上比Vray for SketchUp1.5好的多，至少它認中文，但是Vray for SketchUp1.5是完全的中文文盲，所以材質中一帶中文就會造成渲染跳出的後果。
2.2 修改SU的中文材質
既然找到了原因，那就解決中文材質吧。SketchUp裏的中文材質包括兩種情況，一種是名稱帶中文的，比如“材質19”；一種是貼圖帶中文的，比如“大理石.JPG”。
進入SketchUp的材質編輯器，進入場景材質列表，讓材質“按列表查看”，就可以很方便的看到哪些材質帶了中文。然後一一修改過來，比如把“材質11”改為“MAT11”。什麼？你問怎麼按列表查看？這個是基礎操作，不要問我。
圖2 SketchUp的材質編輯器
名稱帶中文的材質很好找也很好修改，但是貼圖帶中文的就麻煩了，因為隻有進入材質編輯器的編輯選項卡才能看到它究竟用的是什麼貼圖。而一個一個的去看編輯選項卡，工程量不是一般的大，所以這裏介紹個小技巧：即結合Vray for SketchUp和SketchUp的材質編輯器查看。
（1）保持SketchUp的材質編輯器的編輯選項卡，不要關掉（簡稱為材質編輯器1）。然後打開Vray for SketchUp的材質編輯器（簡稱為材質編輯器2）。由於Vray for SketchUp1.5會自動關聯所有的SketchUp材質，所以在Vray for SketchUp的材質編輯器中可以看到所有的SketchUp材質列表。接下來要做的就是點擊材質編輯器1裏的材質，同時材質編輯器2就會顯示這個材質使用的貼圖情況，如下圖所示。
圖3 Vray for SketchUp的材質編輯器（左）和SU的材質編輯器（右）
不要急著去更改材質編輯器1的中文貼圖，因為這裏是不能直接更改的。在材質編輯器2裏從頭到尾看一遍，把帶中文貼圖的材質名稱一一記下來，然後關掉材質編輯器2。
（2）在材質編輯器1的選擇選項卡裏，把材質按縮略圖顯示。找到記錄下來的材質，在右鍵菜單裏選擇“輸出組織圖像”，然後把輸出的圖像用英文名稱保存在英文路徑下，如“D:\mat\dls.jpg”。
圖4 輸出組織圖像
（3）在材質編輯器1的編輯選項卡裏，記下當前的調色情況，因為輸出的組織圖像是不包含調色的（下圖1）。然後點擊使用貼圖後的文件夾圖標（下圖2），選擇步驟（2）中保存的英文圖像。再把記錄下來的調色情況重新輸入進去，這樣就更改完成了。
重複此步驟，把所有帶中文貼圖的材質一一修改完畢。
圖5 重新設置材質貼圖
材質修改完畢後，回到2.1，載入程序自帶的gi_irmap_low.visopt參數，然後設置輸出項為640×480，進行渲染，結果如下圖所示。
圖6 低參數初測
這裏要注意一點，上圖顯示的渲染時間為2m59s，但是實際渲染時還要加上前期預處理的過程，也就是顯示“Vray is currently processing your scene, please wait…”的這段時間。對追風的破機而言，這個時間是多久呢？15分鍾！！也就是說這個低參測試花了我18分鍾的時間。這意味著我每一次測試渲染都要花掉這麼長時間，這簡直難以忍受！所以，必須對場景進行整理。
2.3 整理模型
模型的整理主要是這幾個方麵：刪除看不到的，簡化太複雜的，圖層歸類，清理場景。
（1）簡化太複雜的
如果你對模型的簡化有經驗，那麼你就知道為什麼有時一個小小的組件會占用那麼大的資源。最常見的，24邊的圓柱體和8邊的圓柱體，在遠看的時候沒有任何區別，但是組件的大小卻是顯而易見的。
（2）圖層歸類
圖層歸類並不會加快SketchUp的渲染速度，但是至少可以把暫時不需要的圖層隱藏起來，方便在SketchUp中的操作。這裏我很喜歡用SUTOOL 2009插件裏的“選同名組”工具，因為它可以幫助我一次性選上所有的相同的樹，然後放到專用的樹層中。
（3）清理場景
在清理場景之前一定要存盤，因為大場景在清理的時候很容易活掉。使用SUTOOL 2009插件裏的“清理場景”工具可以方便的完成。如果使用插件出現SketchUp退出現象，那你隻好手動清理了，主要是清理多餘的組件、材質、圖層。
將這些整理工作完成後，看看你的模型大小有沒有改變。改變的越大，說明你的前期建模工作越疏忽。曾經有人的30M的模型整理完畢後就隻剩不到10M了。不過朋友的這個模型做的很好，大小基本上沒有什麼變化，所以測試渲染的時間也沒有什麼變化。
2.4 建立測試場景
對低配置電腦而言，是無法忍受一次20分鍾的測試渲染的。如果你的機器測試渲染時間在3分鍾以內，那麼這一小節你可以直接跳過去。
測試場景的建立方法就是：保留渲染的角度和基本模型，在這個最基本的場景中進行布光的測試，如下圖所示。
圖7 測試場景
怎麼樣，這個場景夠簡單吧，隻有一個平麵和4個體塊，外加底圖（以後定位用）。平麵是VRay無限平麵，給了灰色材質，體塊模擬的是原場景中的4個主要建築/構築物，隻要大小和高度差不多就行。用這個場景做布光測試，測試渲染時間可以控製在3分鍾以內。
3、布光
3.1 環境光
由於是夜景，不需要強烈的環境光，這裏最適合用HDRI環境貼圖了。進入Vray for SketchUp的渲染選項窗口，載入程序自帶的gi_irmap_low.visopt參數，然後設置輸出項為640×480。
（1）設置全局光
點擊全局光（天光）後的m按鈕，進入紋理編輯器，選擇類型為位圖，UVW為環境，點擊位圖選項中的m按鈕，選擇貼圖文件，返回後修改倍增器為1.5，點擊更新查看效果。
（2）設置背景
點擊背景後的m按鈕，進入紋理編輯器，選擇類型為位圖，UVW為紋理，點擊位圖選項中的m按鈕，選擇貼圖文件，返回後修改倍增器為1.5。
圖8 設置全局光和背景
渲染效果如下圖所示：
圖9 渲染效果
3.2 主光源
場景中最重要的就是那4個體塊，所以先給這四個體塊布置主光源，如下圖所示。
圖10 主光源布光
（1）光源1：這是一組環繞在弧形體塊前的矩形燈，每個矩形燈的設置如圖；
（2）光源2：用於照亮梯形構築物的矩形燈，設置如下圖；
（3）光源3：用於照亮中心噴泉的矩形燈，設置如下圖；
（4）光源4：用於照亮後麵的廣場構築物的矩形燈，設置如下圖；
（5）用於照亮主建築的矩形燈，設置如下圖；
（6）這個不是燈，是一條定位線，用於以後將這些設置好的燈複製到整體模型時定位用。
注意：光源1不是水平向上的，是朝向弧形物有一定角度的，如圖所示。此外，在實際中，各種光源的顏色倍增值應該設為多少，並沒有一定的公式可循，需要根據場景情況來進行調整。
圖11 光源1的照射方向
渲染結果如圖所示。
圖12 主光源渲染結果
3.3 副光源
將噴泉和廣場的地麵小燈加入，這裏使用的是自發光材質。如下圖所示，繪製一個小圓柱體，並將其製作為組件，賦予橘黃色材質，將材質名稱命名為light1。然後將這個組件複製到其它放置地燈的位置上。
圖13 地麵小燈
進入材質編輯器，給light1材質添加一個發光層，修改發光層的顏色為橘黃色，亮度為15。並將該材質導出為light1.vismat材質文件，便於在整體模型中導入。
圖14 修改自發光材質
渲染結果如下圖所示。
圖15 地麵小燈渲染效果
4、導入整體模型
基本場景測試完畢後，就可以將它們導入到整體模型中了。
將所有的燈和定位線放入一個圖層中，比如light圖層，然後把它們一起製作成群組，用複製>>粘貼的方式粘貼到整體模型中，並利用定位線把群組移動到正確的位置。注意，千萬不能製作成組件，否則燈就失效了。
導入後，重新加載3.2所述的light1材質，並根據測試渲染情況適當增加一些輔助光源，比如周圍建築內部的光、停車場地的光源、高架橋上的側燈等等，然後設置材質。加載高質量渲染參數gi_irmap_high.visopt，按照3.1修改環境光，最終渲染效果如下圖所示。
圖16 最終效果
圖17 局部1
圖18 局部2
5、後記
夜景教程到此結束。夜景的後期我也不拿手，所以後期讓朋友去做了嗬嗬。這個高質量圖用時不到3小時。在渲染完高質量的圖後，一時性起加載了超高質量的渲染參數，結果用了23小時48分鍾。比較了一下，除了變亮了以外，好像也沒什麼太大的差別，我想是因為場景中沒有設置太複雜材質的原因，所以一味提高渲染參數並不是最好的選擇。
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