模型边线的渲染

新手必看：Maya 模型线框的常用渲染方法发表时间：2009-12-31当我们完成 3D 场景的作品后，由于一些特殊需要，如展示模型布线、模拟网格空间效果、卡通线框等，需要在渲染时让模型包含线框或者单纯显示线框。Maya 至 2009 版本，一直没有类似 3dsMax 那样的材质线框渲染设定；而包含于 Maya 内置渲染器的模型线框渲染功能，通常也无预设。因此 Maya 线框渲染的方法是值得探究学习的。以下就讲解下常用的操作步骤。MayaHardware 硬件渲染器用硬 件渲染绝对是效率最高的渲染方式。不过提到使用硬件渲染器渲染线框，很多人都会误以为是批渲染设置面板下 RenderUsing 的 MayaHardware 渲染选项。其实应该是使用 Window-RenderingEditors-HardwareRenderBuffer（硬件渲染缓冲）来完成。1. 开启 HardwareRenderBuffer 窗口，进入 Render 菜单下的 Attributes 窗口。2. 设置如下：3. DisplayOptions 区块下可设置 Maya 场景中的特殊物体是否可渲染，如参考网格Grid，摄像机图标 CameraIcons，灯光图标 LightIcons 等4. 线框的颜色以图层的显示为参考，因此我们可以选择模型，加入到新建的显示层中；双击显示层右边的斜线方框，在弹出的面板中选择颜色。你可以对每个物体使用不同的线条颜色。执行 Render-RenderSequence，生成的图片序列将保存到渲染设置面板的保存路径中。6. 如果你需要隐藏背面混乱的线条，只显示模型前面部分，可以在模型的属性面板中设置如下：如果模型较多，可直接到 Disply-Polygons-CustomPolygonDisplay 窗口下开启BackfaceCulling 为 On。以上方法的最后，仍然不能较好的解决背面线框的遮挡问题，尤其是多个物体的情况下。因此我们需要加入遮挡背面的物体。我曾经参考网上一个使用“颜色覆写+复制物体遮挡+硬件渲染缓冲”的方法进行，但发现效果不是很理想。因为：1. 此方法无法用于多个物体的场景你需要复制场景的每个物体，然后将它们都认真的缩小至原物体内部；2. 很大程度依赖显卡的抗锯齿性能，因此渲染结果基本上都不够理想，尽管渲染速度很快；3. 改变了模型的显示，影响后续的贴图操作。所以，在这里我还是不打算浪费时间来解释这个过程了。硬件渲染能满足我们快速的线框渲染要求，但背面线框遮挡的问题很难解决，除非你确实需要双面显示的效果。MayaVector 矢量渲染器这是一个有趣的渲染器，能将 Maya 场景以 Flash 矢量风格进行渲染。不过因为它的渲染设置不多，且渲染速度很慢，因此始终不能成为卡通渲染的首选。这里只介绍使用MayaVector 渲染线框的步骤。1. 选择渲染器为 MayaVector；*如果你的 Maya 渲染设置中看不到此选项，那么到插件管理器中勾选开启VectorRender.mll。2. 将颜色填充的选项关闭（去掉勾选 Fill objects），然后启用线条（勾选 Include edges）。3. Vector 对线条的渲染方式只有两种：Outlines 轮廓线和 EntireMesh 全部网格。设置 EntireMesh，最终渲染得到模型转换为三角网格的效果，这与我们的初衷大相径庭；唯一的方法只有 Outlines 轮廓线了。4. 使用 Outlines 轮廓线的方式进行渲染，取决于模型的边线角度。硬边将被渲染，而软边会被忽略。为了展示整个模型布线，我们需要对模型执行一个硬边命令：5. 渲染效果还不错，线条的颜色和粗细也有相应参数调节，只是渲染所用时间太长。如果是较为复杂的场景物体，Maya 常会因此而停止响应。矢量渲染操作简单，效果理想，但不能应用于较为复杂的场景，否则除了漫长的渲染时间消耗就是 Maya 的崩溃。MayaSoftware 软件渲染器这是 Maya 最常用的，也是兼容 Maya 所有内置特效（MentalRay 材质除外）的稳定渲染器。但一直以来 MayaSoftware 渲染器没有实质性的功 能改进，这点让人觉得遗憾。MayaSoftware 渲染物体轮廓线有两种方法：通过 SamplerInfo 此类节点计算的材质轮廓线厚度；使用笔刷特效 的 pfxToon 卡通线条绘制物体轮廓线。PfxToon 卡通线条具有很多灵活的参数调节，可实现各类有趣的卡通线条效果。PfxToon 线条可直接在场景中看到效果，其渲染速度也很快，不过 MayaHardware 和MentalRay 不直接支持 pfxToon 线条的渲染，需要先将 pfxToon 转为多边形。选择场景中的物体，点击 Toon 工具架上的“+”按钮（或者进入 Render 模块下的 Toon-AssignOutline-AddNewToonOutline）即可对模型添加卡通线条。隐藏物体时pfxToon 仍然会 存在，因此在对使用 pfxToon 卡通线条的场景进行分层渲染时，需要注意这一点。pfx 线条是实体的存在，因此能完美的保证远近线条的粗细变化效果-不过如果物体与镜头太近，线条的透视显示就有点夸张了。以下就介绍下 MayaSoftware 的线框渲染步骤。1.选择需要添加线框的模型，对其增加 pfx 线条。2.选择 pfx 线条，ctrl+a 进入属性编辑面板，将 DisplayInViewport 去掉勾选，隐藏线条显示，因为场景显示太多线条会增加机器负荷。3.属性编辑器下的 CommonToonAttributes 区块是对所有线条的总的调节，因此设置LineWidth 的数值可改变整个线条的粗细情况。4. 以下设置很重要：将 ProfileLineWidth 数值设置为 0，取消外轮廓线的显示；将CreaseLineWidth 以外的参数数值调为 0，只对褶 皱线的宽度进行判断。同时，设置CreaseColor 的线框颜色，并去掉 HardCreasesOnly 的勾选如保持勾选，软边将不会被渲染，这与 Vector 矢量渲染器的设置差不多。5.测试渲染，速度还挺快的。不过默认会在模型上进行线框显示，如果你就是需要这样的效果，那么到此就 OK 了。6.如果直接 Ctrl+h 隐藏模型，将会得到如下效果。对于机械类的线条透视效果，这倒是很有趣的实现方法。7.为了只获取线框，我们需要给模型一个 UseBackground 材质。将UseBackgroundAttributes 区块下的所有参数设置为 0，也就是单纯的作为遮罩物体。8.渲染得到如下结果。9.不过当模型离镜头很近的时候，线条的透视效果有点夸张了，这不是我们想要的（或者你真想要）。10. 选择 pfx 线条，进入属性编辑面板下的 ScreenspaceWidthControl 区块下，勾选ScreenspaceWidth，修改 MinPixelWidth 和 MaxPixelWidth 的数值为 110 之间（数值根据个人需要而定）。再次渲染，就得到了我们需要的固定宽度的线条， 但此时线条就不再具备有近大远小的效果了。*如果场景中选择 pfx 线条不方便，可以在 Outliner 中对 pfxToon 节点进行选择。Maya 软件渲染器是的渲染质量和可控性都很不错，pfx 笔刷线条能完成很多特效的制作，且 Maya 自带的笔刷库有丰富的范例，便于用户直接套用。因此，MS 渲染线框属于优先选择（泛用型）。MentalRay 智能光线渲染器MR 渲 染器是世界上几个强大的渲染器之一。Maya 集成了 MR 渲染器，并且一直在强化其功能。虽然 MR 渲染器尚不能完全兼容 Maya 内部的一些材质节点，不过从 发展状况来看，似乎有瓜分 MayaSoftware 动画渲染功能的势头。MentalRay 特有的 GI 和 FG，能模拟现实环境的全局光照，同时也会加大渲 染成本。在通常情况下，未开启 GI 和 FG 的 MentalRay 渲染效果与 MayaSoftware 差不多，除了时间上稍慢。Maya 有不少 MR 材质，除了 3S 次级反射材质、车漆以及光子这类超写实材质，MR 还包含有专门的线条处理节点。以下就重点介绍 MR 渲染线框的强大功能。1. 全选场景中的所有物体，右键添加一个新的 larmbert 材质。*如果你实在不想替换原物体材质，可以创建一个渲染层来赋予新材质。2. 进入材质的 SG 光影组节点（可点击材质属性编辑器右上方的输出连接按钮进入），在 mental ray 区块下，勾选 EnableContourRendering（启用线条渲染），设置线条颜色及粗细。* AbsoluteWidth（绝对宽度）：以所设置的渲染图片尺寸的百分比为参照，线条粗细不会因为分辨率的改变而改变；RelativeWidth（相 对宽度）：以当前渲染图片尺寸的百分比为参照，线条粗细会随着分辨率的改变而改变。通常情况下，我们多使用相对宽度。因为当镜头移动，产生近大远小的透视 效果时，使用绝对宽度，远处的线框会发生混淆（不过事实上，MR 对线条深度的识别还是存在不少问题）。3. 进入渲染设置面板，选择 mental ray 渲染器，并在 mental ray 的渲染设置面板下，将 EnableContourRendering（启用线条渲染）和 HideSource（隐藏来源）勾选；设置线条的取样和过 滤级别；勾选 Around all poly faces（沿着所有多边形面）。*HideSource 启用将隐藏模型，如果你确实需要模型同线框一起渲染，可不勾选；DrawByPropertyDifference（不同属性绘制）区块下有多种模型线条绘制方式，具体效果大家可自己尝试。4. 渲染。要注意一点，mental ray 渲染线条类似 MayaSoftware 对 pfxToon 线条的渲染，都是在渲染后期加入，如果在渲染过程中按 ESC 取消了渲染，将看不到线条效果。5. 在同样效果的情况下，我们对比下 Vector 和 MR 渲染所用的时间