VRay室內渲染技術基礎教程（七）

3.VRay燈光基礎

VRay燈光麵板被整合到3ds Max的麵板中，單擊3ds Max中的燈光欄，在下拉選項中選擇VRay,然後選擇VRayLight就進入了燈光設置，其中包括VRayLight [VRay天光]和VRaySun[VRay太陽光]，如圖所示。

3.1 VRayLight [ VRay天光]

選擇VRayLight [VRay天光]，參數麵板如圖所示。

◎General [基本]

On [開啟] :控製VRayLight的開關與否。

Type [類型] : VRay提 供了3種燈光類型供用戶選擇。

01 Plane Type [平麵類型] :將VRay燈 光設置成長方形形狀。

02 Dome Type [Dome類型] :將VRay燈 光設置成邊界盒形狀。

03 Sphere Type [球狀] :將VRay燈光設 置成穹頂狀，類似於3ds Max的天光物體，光線來自於位於光源z軸的半球狀圓頂。

◎Intensity [亮度]

Units [單位] :設置燈光亮度的單位。

Color [顏色] :設置燈光的顏色。

Multiplier [倍增值] :設置燈光顏色的倍增值。

◎Size[ 尺寸]

此控製組根據所選的燈光類型不同而顯示不同參數，用於控製光源的尺寸大小。

◎Options [選項]

Double-side [雙麵] :控製燈光向兩方發射光線。

Invisible [不可見] :設置在最後的渲染效果中VRay的光源形狀是否可見，如果不勾選此項，光源將會被使用當前燈光顏色來渲染，否則是不可見的。

Ignore light normals [忽視燈光法向] : -般情況下，光源表麵在空間的任何方向上發射的光線都是均勻的，但是在不勾選這個選項的時候，VRay會 在光源表麵的法線方向上發射更多的光線。

Normalize intensity [規格化強度] :通常光源產生光線的強度取決於它的尺寸，較大尺寸的光源將會產生更多數量的光線，然而，在勾選這個參數後，光源的尺寸將不再影響光線強度。

Nodecay[不衰減]:在真實的世界中，光線亮度會按照與光源距離的平方倒數的方式進行衰減(換句話說，遠離光源的表麵會比靠近光源的表麵顯得更暗)。勾選此選項後，燈光的亮度將不會因為距離而衰減。

Skylight portal [天空光入口] :勾選這個選項後，前麵設置的顏色和倍增值都將被VRay忽略，代之以環境的相關參數設置。

Store with iradiance map [存儲在發光貼圖中] :勾選這個選項時，如果計算GI的方式使用的是發光貼圖方式，VRay將計算VRay燈光的光照效果，並將計算結果保存在發光貼圖中，當然，這將使得發光貼圖的計算過程更慢，但能減少渲染時間，這是因為可以將發光貼圖保存，並在最後的渲染過程中調用它。

Affect diffuse [影響漫反射] :控製天光是否影響漫反射。

Affect specular [影響鏡麵反射] :控製燈光是否影響鏡麵反射。

Affect reflctions [影響反射] :控製燈光是否影響反射。

◎Sampling [采樣]

Subdivs [樣本細分] :設置在計算燈光效果時使用的樣本數量，較高的取值將產生平滑的效果，但是會耗費更多的渲染時間。

Shadowbias [陰影偏置] :此參數用於設置產生陰影偏置效果的距離。

Cutoff[自動開關]:可縮短在多個微弱燈光場景的渲染時間。

3.2 VRayShadows [ VRay陰影]

安裝了VRay渲染器插件以後，不但增加了VRay自己的燈光，而且陰影也多了一個類型，就是VRayShadows,如果使用VRay渲染器，一般 都要采用VRayShadows,它有很多的優點:比如支持模糊(或麵積)陰影，也可以正確表現來自VRay的置換物體或者透明物體的陰影，其具體參數如圖所示。

Transparent shadows [透明陰影] :確定場景中透明物體投射陰影的行為。勾選後，VRay將不考慮燈光物體中的陰影設置(顏色、密度、貼圖等)來計算陰影，此時來自透明物體的陰影顏色將是正確的;取消勾選後，將考慮燈光中物體陰影參數的設置，但是來自透明物體的陰影顏色將變成單色(僅為灰度梯度)。

Smooth surface shadows [光滑表麵陰影] :勾選這個選項後，VRay將 力圖避免在低多邊形表麵產生斑駁的陰影。

Area shadow [麵積陰影] :控製是否作為麵積陰影類型。

01 Box [方體類型] : VRay計算陰影的時候將它們視作方體狀的光源投射。

02 Sphere[球狀]:VRay計算陰影的時候將它們視作球狀的光源投射。

∪ size [U向尺寸] :當VRay計算麵積陰影的時候，表示VRay獲得的光源的U向尺寸(如果光源為球狀則相應地表示球的半徑)。

V  size [V向尺寸] :當VRay計算麵積陰影的時候，表示VRay獲得的光源的V向尺寸(如果光源為球狀則沒有效果)。

W size [W向尺寸] :當VRay計算麵積陰影的時候，表示VRay獲得的光源的W向尺寸(如果光源為球狀則沒有效果)。

Subdivs [樣本細分] :設置在某個特定點計算麵積陰影效果時使用的樣本數量，較高的取值將產生平滑的效果，但是會耗費更多的渲染時間。它對時間的影響是很明顯的，使用的時候我們應該謹慎。

3.3 VRaySun和VRaySky係統

VRay1.5版本增強了VRaySun和VRaySky係統。

◎VRaySun [ VRay太陽光]

VRay [VRay太陽光] 參數麵板如圖所示。

enabled [激活] :勾選此參數表示激活VRay的日光係統。

invisible [不可見性] :勾選此參數表示看不到太陽。

turbidity [渾濁度] :描述懸浮在大氣中的固體和液體微粒對日光的吸收和散射程度,取值範圍為2 ~ 20。

ozone[臭氧] :描述大氣層中臭氧層對日光的影響，取值範圍為0~1。

intensity multiplier [亮度倍增] :設置日光亮度的倍增係數。

size multiplier [尺寸倍增] :設置場景中日光源的尺寸倍增係數。

shadow subdivs [陰影細分] :設置日光產生的陰影的樣本數量。數值越大，產生的陰影越平滑，渲染時間相應地延長，反之亦然。

shadowbias[陰影偏置]:設置陰影偏移的距離。

ptoton emit radius [光子發射半徑] :設置日光發射的光子半徑。

◎VRaySky [ VRay天空貼圖]

此部分用於描述VRay天空貼圖的參數，如圖3-30所示。

manual sun node [手動太陽節點] :不勾選此選項時，VRaySky [VRay天空貼圖]的參數將由場景中的VRaySun自動匹配;勾選此選項時，用戶可以自動選擇光源。

sun node[太陽節點] :這裏除了可以選擇VRaySun之外還可以選擇別的光源。

其他的參數跟VRaySun的參數含義一樣，請參考相關內容。

4.VRay材質與貼圖

如果3ds Max中已經安裝了VRay渲染器，打開[材質/貼圖瀏覽器]就可以看到新增的幾種VRay材質，如圖所示， 這些材質的使用方法和3ds Max中的操作大致是-樣的。

4.1 VRayMtl [ VRay標準材質]

VRayMtl [VRay標準材質] : VRay渲 染器擁有一個特殊的材質，在VRay中使用它可以得到較好的物理上的正確照明(能源分布)、較快的渲染速度、更方便的反射/折射參數。在VR材質中可以運用不同的紋理貼圖來控製反射/折射、增加凹凸和置換貼圖、強製直接GI計算，以及為材質選擇不同的BRDF類型，參數麵板如圖所示。

◎Basic parameters [ 基本參數]

這部分是VRayMt1材質的基本參數麵板，如圖所示。

01漫反射

Diffuse [漫反射] :設置物體材質的漫反射顏色和強度。

021反射

Reflect [反射] :設置物體材質的反射顏色和反射強度。

Fresnel reflections [菲涅爾反射] :選擇這個選項後，反射的強度將取決於物體表麵的入射角，自然界中有一些材質(如玻璃)的反射就是這種方式。

Fresnel IOR [菲涅爾反射率] :在Fresnel reflections [菲涅 爾反射]選項後麵的L [鎖定]按鈕彈起的時候參數被激活，可以單獨設置菲涅爾反射的反射率。

Hilight lossinesss [有光澤的高光] :是新增加的功能，控製VRay的高光狀態。默認情況下，L形按鈕被按下，Hilight glossiness [有 光澤的高光]處於非激活狀態。

Refl.glossiness [有 光澤的反射] :用於設置反射的銳利效果。值為1意味著是一種完美的鏡麵反射效果，隨著取值的減小，反射效果會越來越模糊。平滑反射的品質由細分參數來控製。

Subdivs [細分] :平滑反射的品質。較小的取值將加快渲染速度，但是會導致更多的噪波，反之亦然。

Use interpolation [使用插補] : VRay能 夠使用-種類似於發光貼圖的緩存方案來加快模糊反射的計算速度。勾選這個選項表示使用緩存方案。

Max depth [最大深度] :定義反射能完成的最大次數。

Exitcolor [退出顏色] :光線在場景中反射達到最大深度定義的反射次數後停止反射，此時這個顏色將被返回，並且不再追蹤遠處的光線。VRay材 質的高光強度也由Reflect [反射]控製。

03 折射

Refraction [折射] :光從真空射入介質發生折射時，入射角i與折射角r的正弦之比n叫做介質的“絕對折射率”，簡稱“折射率”。它表示光在介質中傳播時，介質對光的一種特征,

折射部分的幾個參數與反射中的參數意義是一樣的，下麵我們隻針對幾個新的參數講解一下。

Fog color [霧顏色] :當光線穿透材質的時候，它會變稀薄，這個選項可以讓用戶模擬厚的物體比薄物體透明度低的情形。霧顏色的效果取決於物體的絕對尺寸。

Fog multiplier [霧倍增值] :定義霧效的強度，不推薦取值超過1。

Affect shadows [影響陰影] :這個選項將導致物體投射透明陰影，透明陰影的顏色取決於折射顏色和霧顏色。這個效果僅僅隻在使用VRay自己的燈光和陰影類型的時候有效。

Affect alpha [影響alpha通道] :勾選這個選項將影響到物體的alpha通道。

04 半透明

Translucency [半透明的] :勾選後，將會使材質半透明，即光線可以在材質內部進行傳遞。要注意的是使這種效果可見的前提是要激活材質的折射效果。其實，這種效果就是大家所熟悉的3S [次表麵散射]效果，目前VRay材質僅支持單反彈散射。

Thickness [厚度] :這個參數用於限定光線在表麵下被追蹤的深度，在不想或不需要追蹤完全的散射效果的時候，可以設置這個參 數來達到目的。

Light multiplier [燈光倍增值] :定義半透明效果的倍增。

Scatter coefficient [散射係數] :定義在物體內部散射的數量。0意味著光線會在任何方向上被散射，值為I則意味著在次表麵散射的過程中光線不能改變散射方向。

Forward/backward coefficient [向前/向後係數] :控製光線散射的方向。0意味著光線隻能向前散射(在物體內部遠離表麵)，0.5則意味著光線向前或向後散射是相等的，1則意味著光線隻能向後散射(朝向表麵，遠離物體)。

◎BRDF [雙向反射分布功能]

BRDF ( bidirectional reflection distribution function, 雙向反射分布功能)是控製物體表麵的反射特性的常用方法，用於定義物體表麵的光譜和空間反射特性的功能，參數設置如圖所示。

VRay支持3種BRDF,包括Phong、 Blinn和Ward。

Anisotropy [各向異性] :設置高光的各向異性特性。

Rotation [旋轉] :設置高光的旋轉角度。

UV vectors derivation [UV方向向量來源] :可以設置為物體自身的X/Y/Z軸，也可以通過貼圖通道來設置。

◎Options [選項]

這個卷展欄用於設置VRay材質的一般選項，如圖所示。

Trace reflections [追蹤反射] :控製光線是否追蹤反射。

Trace refractions [追蹤折射] :控製光線是否追蹤折射。

Double-sided [雙麵] :控製VRay是 否設定幾何體的麵都是雙麵。

Reflect on back side [在背麵反射] :該選項強製VRay始終追蹤光線( 甚至包括光照麵的背麵)。

Use rradiance map [使用發光貼圖計算] :使用發光貼圖來計算追蹤光線。

Treat glossy rays as GI rays [將glossy 光線當作GI光線] :它具有3個下拉選項，分別是Never[不]、Only for GI rays [隻對GI光線]和AIways [總是]

Cutoff [自動開關] :用於定義反射/折射追蹤的最小極限值。當反射/折射對一幅圖像的最終效果的影響很小時，將不會進行光線的追蹤。

Energy preservation mode [能量保存模式] :係統提供了2種選擇: RGB顏色和單色。除了使用數值控製相關參數外，還可以通過貼圖來進行更複雜的參數控製。其參數含義與3ds Max標準的貼圖含義相同。

◎Maps[貼圖]

Maps[貼圖]卷展欄的參數如圖3-36所示，其中大部分都與3dsMax的貼圖材質麵板的用法是一樣的。

◎Reflect interpolation [反射插補]

這裏設置的參數隻有在基本參數欄中勾選使用反射插補後才發揮作用。它的所有參數都與發光貼圖的參數含義類似，大家可以參考前麵關於發光貼圖的參數部分，其參數如圖所示。

◎Refract interpolation [折射插補]

這裏設置的參數隻有在基本參數欄中勾選使用折射插補後才發揮作用，其參數如圖所示。

在場景中隻要有可能，最好使用VRayMtl,這種材質為VRay渲染器作了特別的優化處理。一般情況下，使用VRayMt1材質計算GI和照明比使用3ds Max標準材質要快，VRayMt材 質也可以為不光滑物體產生反射/折射效果。