電影《精靈鼠小弟》和《精靈鼠小弟2》中毛發可控性與環境光遮罩的處理值得我們深入探討RenderMan渲染技術。
毛發可控性
如何解決恰當地給毛發和皮膚著色問題，在某種程度上是很現實且容易控製的，實際中是一項極富挑戰性的項目。在《精靈鼠小弟》製作中，我們嚐試在創建新模型之前使用傳統的照明模型，這是很容易控製的。
當給毛皮使用更加傳統的照明模式時（實質上是給一個非常小的圓柱體使用Lambert著色模型），我們遇到一些難題。首先，漫反射模型和光的貢獻合並，如果圓柱體周圍所有位置點都正常，光的方向會讓毛發產生暗影。這是精確的但未必會產生引人入勝的圖像效果。在我們的測試中，我們認為這種模型並不能滿足要求的原因是毛皮所接收的更多的光是源於其他性質的毛皮所反射的光，這可能是全球照明解決方案的一部分，但將會產生高額的計算成本。
我們為毛皮選擇製作一個新的漫反射光模型的原因是用TD光不夠直觀。大多數的TD光更善於表現表麵光和遵循表麵行為規則的光線。因此，我們所設計的照明模式以類似表麵光照的方式開始，同時在皮毛長度上保持變化——以此達到逼真的效果。
為了在毛發當前點上獲取精確的正常遮光，我們將基於毛發的正常表麵向量和毛發當前點的正常向量混合。這些向量的混合是基於毛發當前點的切向量和毛發的正常表麵向量之間的角度。角度越小，有助於正常遮光形成的正常表麵越多。然後使用Lambertian模型計算該點的毛發強度，用於正常遮光。這樣做的好處是允許用戶照亮底層肌膚表麵，當皮毛打開時可以獲得預測結果。這也說明了獨立毛發和每根毛發的沿長之間的遮光差異。
“環境光遮蔽”技術
在過去，大多數計算機圖像照明技術依賴於一個非常簡單的模型來接近環境光的貢獻；並非來自特定的光源，取而代之的是一組環繞光設置。通過設置所反射的所有的實際光的計算成本十分昂貴，許多著色器給環境值一個替代常數（通常稱之為Ka）。
這個常數一般由照明藝術家設置。它和附近的反射光近似。使用這樣一個簡易環境照明模型的弊端是顯而易見的。不管其方向和形狀如何，物體的所有不同麵都將會得到相同的環境貢獻。如果Ka值太高，會導致物體看起來呆板沒有生氣。
在這一區域多年來使用的方法是，設置Ka值為0（或接近0），從物體不同的方向使用更多的光來“填充”。這是常見的，當視覺效果光，有關鍵的主燈，邊緣和填充；然後使用從地麵和其他附近的物體的反射燈裝置對那些光進行補充。這在專業的燈光藝術家手中可以產生令人折服的效果。
然而，在渲染大型平麵物體的微小細節時（比如建築物），前麵所提及的技術並不能達到理想的效果。我們常會注意到現實世界中的細微之處容易被忽視，這樣的視覺失誤也是很明顯的。
下麵是結構、主光源和建築物環境圖
《精靈鼠小弟2》中，“環境光遮蔽”技術給予環境貢獻準確、可控的模擬仿真計算機生成物質。這項技術，從概念上講，包括安放兩個大型區域燈—一個代表地麵另一個代表天空——進入設置，然後精確地模擬所感興趣的物體的這些光貢獻。
這些計算對於實現射線跟蹤陰影和區域光是最便利的方式。所以我們選擇Exluna's Entropy的渲染器來生成我們的“環境光遮蔽”信息。該設置包括兩個區域燈（實現比如太陽光著色效果）和一個簡易的表麵著色以取得合適的燈光樣本，同時考慮物體使用射線追蹤進行自陰影。
給區域燈足夠的樣本，這個過程會在物體的角落裏產生平滑柔和的陰影和自然衰減光。
就《精靈鼠小弟2》中the Pishkin建築物來說，這些照明計算為未來建築物使用做儲備（這是由於建築的不可移動和不會變形特性）。這是通過計算“環境光遮蔽”通道來完成，然後作為一係列質地——每個補丁或者每組多邊形的質地——進行存儲。
然後著色器在“優先”幾何結構上進行陰影計算，充分考慮建築物的陰影物質並返回結果到Ci：有效地生成補丁的材質貼圖。
具體實施中，我們生成了一套天空穹頂貢獻的獨立的材質貼圖；在最終渲染階段，地麵反射貢獻給建築物著色時調整了兩個新的環境光層次。如果在一個鏡頭中實現天空更加蔚藍（或者更加）陰暗，天空穹頂貢獻色彩在最終渲染階段將在天空中進行改變，而不會產生昂貴的計算成本。
《精靈鼠小弟2》中看到的the Pishkin的最終版本
最終結果是給予環境光更為精準的著色模型；這是可控的和有效的，隻進行一次昂貴的計算，然後存儲為材質貼圖。
照明
有幾個提供輸入和相關照明過程的事項，包括：在導演和視覺效果總監的控製下設置參考項和創新過程。此外，值得一提的還有技術方麵，包括：照明色彩空間和保持物體剪輯的時候不會變的太亮。
設置的參考球
當開始新的視覺效果鏡頭時，我們需要檢查的第一件事情是參考球的設置。每一個設置中，視覺效果設置團隊點擊90%的白球、50%的灰球。這些球體可以通過顯示照片和舞台照明設置中的一些東西來進行目測檢查。
90%的白球和50%的灰球有助於看到鑰匙、填充物和相關色溫產生的照明位置。柔光和反射板會封閉得更加柔和，同時光照衰退點將會更加銳利。相關的各種不同光的冷暖也會在這些物體上看到。
chrome或許是三者之中最有趣的，這是由於實際上包含（在其反射中）了整個鏡頭環境圖（隻是缺少球背後的東西）。從這個參照中，你可以（以一定的精確度）找出照明設置的光線位置，反射板的相關尺寸和色溫。如果C.G.球和設置球運動匹配，軟件可以解除球體打組並給予精確的設置反射圖。
照相機的照明信號
當光線從鏡頭開始時，下一項將要重點關注的是來自感光底片自身的信號。通常，照明藝術家會仔細檢查感光底片的所有信號來幫助決定角色、物體怎樣在感光底片中被適時點燃。陰影的密度、色彩、位置和方向，都是檢查的對象。高光和鏡麵特質也被用來作為空間和色彩參考。感光底片還要檢查任何捕捉任務反射時發亮的物體，或者明亮的物體反射到被試者身上的光。
Stuart站立模型的參考材料鏡頭
基本上，常識和細致的觀察被用於解析圖像和建立計算機光照環境，以盡可能使設置匹配。
創意
一旦角色和物體在實景攝像中集成，創作過程才真正開始。這可能是照明過程中最重要的部分。通常包括攝製電影的一定數量的人員，包括：導演、視覺效果總監、或者計算機圖像總監以及照明藝術家自己。目標是通過增加設置燈光，或者打破一點“常規”來加點設置中不可能的光來增強電影的情緒和現實感。
籠中的Margalo，展示了“創意”燈光的使用
對Stuart而言，我們決定他應當隨時具有其自身特征的輪廓光。在一些場景中，發光器需要在感光底片上找到足夠機智的理由給小老鼠加上輪廓光，以此表現他的英雄氣質。既然我們已經控製了計算機生成光，我們也可以進行一些技巧；比如隻有Stuart頭部和衣服的上半部分所產生的輪廓光，讓他的腿和腳與感光底片盡可能匹配，來同時完成創意任務和手動技術要求。
任意環境中Stuart的輪廓光
背光的獵鷹是另一個使用藝術優勢照明的機會。獵鷹的羽毛有獨立的背光控製，在他的翅膀和身體不同的地方，光線被用於突出其特質。
獵鷹翅膀的背光
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