建筑表现：别墅外观场景夜景表现技巧.docx

【火星数字教程10年精华】导言本教程要讲的是一个现代风格的别墅外观，表现的是接近夜晚时分的效果。不仅需要表现别墅结构的形象，而且需要制造很好的气氛来体现别墅外观的美。选择晚上表现要比白天表现的难度高一些，灯光的布置更需要经验与技巧。所以夜景的表现对个人水平的提高是很有作用的。本教程要表现的场景最终效果如图1所示。教程思路1.测试场景2.主体材质的设定3.灯光的设定4.渲染参数的设定5.Photoshop后期处理6.小结学习要点掌握室外夜景灯光的布置、VraySun的高级应用、掌握材质的设置、水材质的设定。图1 案例效果图 一.测试场景1.创建相机1模型效果如图2所示。红色边框部分便是本教程表现的主体，后面的建筑物我们是用来做背景的，使场景看上去更加真实。火星时代专稿，未经授权不得转载图2 本文案例模型 提示大家发现在图2中有一个简单Box显示的物体，那其实是一棵树的模型。考虑到树模型的面很多，会造成占用更多的计算机内存资源，影响电脑的反应速度。所以我们将它简单显示化。首先选择物体，然后单击鼠标右键，在弹出的菜单中选择 命令，在弹出的菜单中勾选 复选框，即可把该物体以简单的Box形式显示，从而减少物体占用计算机的内存资源。当然不会到影响渲染效果（渲染时还是渲染的实物）和渲染速度，操作过程如图3所示。图3 将物体转化为Box显示2进入摄像机的创建面板，在Top视图中拖曳鼠标创建一个摄像机，并移动到如图4所示位置。图4 创建相机3切换到Left视图，根据需要我们调整摄像机的高度，确定相机的观看角度，如图5所示。相机往上倾斜的目的是为了模拟真实世界中人看建筑物时一般处于远处抬头观看的行为，让场景更具真实感。图5 调整相机高度 4按C键激活摄像机视图。选择相机，根据画面的需要调整相机的有关参数，如图6所示。图6 调整相机参数5此时相机处于一个倾斜角度，选择相机单击鼠标右键，在弹出的菜单中选择 命令，对相机进行校正，变成2点透视，如图7所示。图7 相机矫正 6打开渲染面板，设置图像的最终大小，并锁定比例，如图8所示。 图8 设置图像尺寸 7这样相机就放置好了，切换到Camera01视图，按Shift+F组合键（显示安全框）锁定相机视图，如图9所示。图9 最终相机视图 2.检查模型相机定好了后，在设置材质与灯光之前我们要养成检测模型的习惯。先确定模型没有问题了在来进行后面的操作。1选择一个材质球，把Diffuse的颜色设置为R：240、G：240、B：240。由于是室外场景，模型与模型之间的反射肯定没有室内的丰富，所以设置的更白一些，其他参数不变，材质球效果如图10所示。图10 白模材质球效果2打开渲染面板，把刚才设置好的白模材质拖曳到Global switches卷展栏下的Override mtl：右侧的按钮上，在拖曳之前需勾选Override mtl复选框，如图11所示。图11 设置全局替换材质 3下面来为场景创建一个VrayDomeLight（半球）灯光。单击灯光面板 按钮，选择VRay灯光类型，然后单击 按钮，在弹出的卷展栏中选择 （半球）灯光类型，然后在Top视图中的主体位置单击鼠标创建一个VrayDomeLight，具体位置如图12所示。图12 创建半球灯光4选择半球灯光，在修改面板中设置灯光的参数如图13所示。图13 设置灯光参数5打开渲染面板，首先设置一个较小的渲染尺寸，以减少渲染时间，设置如图14所示。图14 设置渲染图像尺寸 6展开Image sampler（图像采样器）卷展栏，选用Fixed（固定）方式，同时取消Antialiasing filter（抗锯齿）复选框，以加快渲染速度，如图15所示。图15 设置图像采样 7展开Indirect illumination（间接照明）卷展栏，选择第一次反弹为Irradiance map（发光贴图），第二次反弹为Light cache（灯光缓存），如图16所示。图16 设置间接照明 8Irradiance map和Light cache的具体参数设置如图17所示。图17 发光贴图和灯光缓存参数设置 9渲染面板中的其它参数保持不变就可以了，进行渲染，效果如图18所示。图18 测试效果10为了更好的观察场景，把黑色背景修改为白色，在Rendering（渲染）菜单中单击Environment（环境）选项组合键8，在弹出的面板中将原来的黑颜色设置为白色，如图19所示。图19 设置环境 11再次进行渲染，用来检查模型的最终测试效果如图20所示。图20 场景测试渲染效果 观察渲染图像，模型没有出现问题。如果模型存在问题，那就先要解决模型的问题，然后再进行下一步的操作。如果等材质和灯光都设置好了后，发现模型有问题再返回来改的话就比较浪费时间了。检查模型没有问题了后，我们就可以开始设置场景中的材质了。二.主体材质的设定在本教程外观场景中，材质的设定相对来说比较少，主要涉及了外墙、地板、水等材质，希望通过本教程的学习大家能熟练掌握并根据不同的场景灵活运用。当然，材质的设定也不是一次就可以达到满意效果的，参数的设置也并不固定，一般要根据渲染图像针对自己需要的效果进行多次调整，最后确定材质的参数设置。为了方便大家观看，我们给最终效果图上的材质进行编号，并根据图上的标号来讲解相对应的材质制作过程，如图21所示。1文化石材质 2树叶材质 3地板材质 4水材质图21 主体材质编号 1. 文化石材质的制作思路本文外墙材质采用了天然文化石的铺贴。天然文化石是开采于自然界的石材矿订，其中的板岩、砂岩、石英石，经过加工成为一种装饰建材。天然文化石材质坚硬、色泽鲜明、纹理丰富、风格各异，具有抗压、耐磨、耐火、耐寒、耐腐蚀、吸水率低等特点，如图22所示。图22 文化石照片 根据图22所示先分析文化石的主要特性：1 纹理粗糙，凹凸感非常明显；2 高光不明显。根据分析和现实世界的情况我们来设置文化石材质的参数，具体设置如图23所示。图23 外墙材质参数 第一步：在Diffuse（漫反射）通道中指定一张文化石材质的纹理贴图。第二步：在Reflection（反射）选项组中，设置反射的颜色为R：30，G：30，B：30，让它带一点点反射效果，使文化石能反射更多的光线，再将Hilight glossiness（高光光泽度）的值设置为0.5，Subdivs设置为20，增加细节表现。第三步：打开Maps（贴图）卷展栏，把漫反射通道中的材质拖曳到Bump（凹凸）通道上进行复制，并设置凹凸值为55，使渲染出来的材质图像有一个明显的凹凸效果，增加材质的质感。第四步：当然要为材质指定一个合适的UVW Mapping坐标，如图24所示。最终得到的“文化石”材质球效果如下图25所示。图24 指定贴图坐标 图25 “文化石材质”材质球效果在场景中的文化石材质渲染效果如图26所示。图26 文化石材质渲染效果2.树叶材质的制作思路图像左上角的树在画面中起了很大的衬托作用，对整个气氛的烘托起关键作用，但属于场景的远景，不是表现的重点，本场景又是夜景，不需要表现树的太多细节，所以在该材质的设定上比较简单，设置如图27所示图27 树叶材质参数第一步：在Diffuse（漫反射）通道中指定一张树叶材质的纹理贴图，将Blur（模糊）修改为0.1即可，其他参数可以不作修改。第二步：选择树木，单击鼠标右键，在弹出的菜单中选择 ，在弹出的菜单中修改材质的GI值，设置Generate GI（产生全局照明）和Receive GI（接收全局照明）都为0.2，降低G倍增值，从而可以使树木的色调偏暗到一定层次，少去了在Photoshop中去编辑材质的麻烦，设置如图28所示。图28 调整树的GI值在场景中的树叶材质渲染效果如图29所示。图29 树叶材质渲染效果 提示 VRay obiect properties选项组中，可以很方便的调整物体模型的产生和接收GI的值多少，从而很方便的单独控制物体模型的明与暗效果，如图30是同一场景不同参数的对比。这和第三章中讲到的在Output卷展栏中调整曲线得到的效果类似。图30 不同GI值的效果 3.地板材质的制作思路如今，随着防腐技术领域的提升，不只是室内设计中运用木地板，现在越来越多室外空间也开始运用木地板，其基本特性同室内木地板，如图31所示。图31 木地板照片根据图31所示先分析木地板的主要特性。1表面有凹凸。 2高光不是很明显。3反射比较柔和，一定角度反射明显。根据分析我们来设置地板材质的参数，具体设置如图32所示。图32 地板材质参数 第一步：在Diffuse通为木地板指定一张木地板纹理贴图的材质，如图所示。第二步：在Reflect通道中给一个Falloff（衰减）命令，将衰减的方式改为Fresnel类型。第三步：设置Reflect的高光光泽度为0.93，光泽度为0.97，这里反射设置的比较清晰，旨意在此场景中模仿一个雨后地板比较清晰干净、反射强的感觉。再将细分设置的高一点，这里设置为12，提高渲染图像的品质。第四步：在Maps卷展栏中，将Bump的值设置为20，然后在其通道中浏览在Diffuse中用到的木地板贴图的黑白贴图材质。第五步：为材质指定一个合适的UVW Mapping贴图坐标。提示在Bump（凹凸）通道中，用的贴图不管是黑白的还是彩色的，其最终渲染出来的效果是一样的。如果用彩色的，在渲染过程中3Ds Max会将彩色贴图转换为黑白，再进行渲染计算。只是这个过程中会占用计算机一定的内存空间，而黑白的就不需要再进行转换，从而减少内存的使用量，减少渲染时间。当然，在一般的、比较小的场景中，这点影响还是比较微小的，所以一般直接用彩色贴图就可以了。最终得到的“地板”材质球效果如下图33所示。图33 “地板材质”材质球效果在场景中的地板材质渲染效果如图34所示。图34 地板材质渲染效果4.水材质的制作思路水是一种无色、无臭、透明的液体，基本效果都是靠反射和折射周边环境所得，如图35所示。图35 水照片我们根据图35所示先分析水的主要特性：1透明。 2有折射反射现象。根据分析我们来设置水材质的参数，具体设置如图36所示。图36 水材质参数第一步：首先考虑到环境和光线的影响，设置水的颜色为R：14，G：39，B：0。第二步：在Reflect（反射）通道中给一个Falloff（衰减）命令，设置衰减的方式为PerpendicularParallel类型。然后将光泽度设置为0.97，细分设置为10，增加材质的细节表现。第三步：在Refract（折射）通道中，设置折射的灰度为240。将折射的细分设置为10，并勾选 （影响阴影）选项。然后将Fog color（烟雾颜色）的颜色设置为R：196，G：204，B：186，再将Fog multiplier（烟雾倍增）的值设置为0.001。提示Fog color（烟雾颜色）当光线穿透材质的时候，它会变稀薄，Fog multiplier（烟雾倍增）定义材质内部雾效的强度。如图7-37所示，是Fog multiplier（烟雾倍增）在不同数值下的材质效果。图37 烟雾倍增不同值效果第四步：在Maps卷展栏中，将Bump的值设置为12，然后在通道中打开MaterialMap Browser（材质贴图浏览器）中指定一个Noise（噪波）材质。然后在弹出的菜单中将Size（尺寸）设置为130，然后在它第一通道中继续指定一个Noise（噪波）材质，将Size设置为3，其它参数不变，这样设置就可以让水材质有大小波纹富有变化。最终得到的“水”材质球效果如下图38所示。图38 “水材质”材质球效果在场景中的地板材质渲染效果如图39所示。图39 地板材质渲染效果由于篇幅原因，这里就不在对其它材质进行详细讲解了。三. 灯光的设定接下来我们开始对场景进行灯光布置，要表现的是一个傍晚时分的别墅外景效果。在布置灯光之前我们先来讲解一下布光思路：虽然是接近夜晚时分但环境光还是存在的，即使是乌云密布的午夜也还是有光线经过月亮反射或散射到地球表面上来，所以我们先要创建一个环境光，塑造场景的一个基调。还有，别墅夜景表现需要室内灯光来衬托，所以还需要在别墅室内空间中布置一些辅助光，来更好的体现别墅的结构及细节表现，塑造一个整体的别墅外观气氛。1.环境光的设定1为了更准确的模仿傍晚时分的效果，首先我们在场景模型中创建一个VRay太阳光，具体位置如图40所示。用鼠标在视图中创建一个VRaySun，系统会提示你是否增加VRaySky环境贴图，选择“是”。图40 太阳光的布置2下面我们需要把VRaySun太阳光与VRaySky天空环境光进行链接，使两个光形成一个完整的阳光系统。打开Enviroment and Effects（环境与效果）面板数字键8。发现此时环境中已经添加了一个环境贴图，按“M”键打开材质编辑器，然后用鼠标将环境贴图拖曳到一个空白材质球上，在谈出的面板中选择 （实例）进行关联复制，如图41所示。图41 关联环境贴图3RaySky Parameters（VRay天空光参数）面板中，勾选 （手动阳光节点）命令，使用手动设置太阳光的节点，激活下面的各参数控制，如图42所示。图42 勾选手动阳光节点命令4sun node（阳光节点）后面的None按钮，然后鼠标在场景中点选太阳光光源作为太阳节点，得到如图43所示。图43 选择太阳节点 5来调整参数如图44所示。 图44 调整VRaySky参数6在VRaySun修改面板中经过测试修改参数为如图45所示。图45 调整VRaySun参数提示VRaySun（VRay阳光）是VRay渲染器中一个比较智能化的光源，它用于创建场景中的阳光系统，可以控制太阳光的光照效果，也可以根据光源入射角度来自动改变光源的强度与颜色。在创建阳光时，系统会提示是否添加VraySky贴图到环境贴图通道中，使背景的效果可以随着阳光的强度和角度的变化而发生变化，可以在对阳光进行调整的同时对环境也进行相关联的控制。VRaySun和VRaySky基本参数也有些类似，如图46所示。图46 VRaySun和VRaySky面板参数 当太阳光添加了VraySky贴图到环境贴图通道中，当调整太阳光的入射角度时天空环境光也会随着改变，可以在材质球中观察到相应变化，如图47所示。图47 调整阳光角度观察环境光变化7接下来我们渲染测试看下效果，按F10打开渲染面板，取消全局材质勾选命令，如图48所示。其它参数可以保持原先白模测试时的设置参数。图48 取消全局材质功能8进行测试渲染，渲染出来的图像如图49所示。图49 测试渲染9观察场景，发现场景有些偏灰暗，打开渲染面板的Color mapping（色彩映射）卷展栏，修改Gamma（伽玛值）为1.8，如图50所示。图50 调整伽玛值 10再次对场景进行渲染，效果如图51所示。图51 环境光测试效果 观察此时的渲染效果，环境光的亮度和颜色已经体现出了傍晚时分的效果，场景的一个整体基调和基本效果也就出来了，接下来要做的工作就是辅助光的布置。2.辅助光的设定场景的基本调子已经确定好了以后，下面就是通过辅助光的布置来对场景进行光源的补充，增加光阴明暗对比效果来增加画面的层次及立体感，塑造一个理想的画面效果。在学习过程中最好参考光盘中的源案例文件。1我们首先布置外面走道的顶灯光，这里用的是VRay平面光，当然这些光都是关联在一起的，方便参数的设置与修改，具体位置和参数如图52所示。图52 布置走道光 2布置好走道光后按照上一次渲染参数对场景进行渲染，效果如图53所示。图53 布置走道光后渲染效果3下面我们来为别墅的室内进行灯光布置，用来烘托气氛，这里用到了平面光和筒灯加光域网两种灯光的结合，如图54所示。这里灯光的位置和具体参数就不做讲解，请大家详细参考光盘中的源案例文件进行对照。图54 别墅室内布光 4灯光基本布置完成，再次进行渲染，效果如图55所示。图55 别墅室内布光后效果 5随着灯光的增多，渲染时间也会有所增加，最后为场景的围墙路灯进行布光，如图56所示。图56 布置路灯提示为了满足不同观察时的需要，我们可以设置不同的视图，在Customize（自定义）菜单中，选择Viewport Configuration（视图结构），在弹出的对话框中选择Layout（布局），在布局面板中就可以选择自己满意的布局形式。或者在3ds Max右下脚位置单击鼠标右键也可以进入该面板，如图7-57所示。当然还可以将鼠标放在视图交叉的位置，等出现移动符号后也可以进行视图结构的变化。如果想恢复结构布局同样可以在交叉位置单击鼠标右键，然后点击 就可以恢复布局。图57 设置视图结构7所有灯光布置完毕后，再次进行渲染测试场景，渲染效果如图58所示。图58 渲染测试效果 观察测试效果，灯光的明暗层次已经出来了，灯光效果都体现的不错，气氛也营造的非常好。到这里，该场景的灯光设定就完成了，接下来是最终渲染参数的设定。四.渲染参数的设定1 灯光的细分1VRaySun太阳光的细分值我们保持上面布灯设置时的35就可以了，如图59所示。图59 设置太灯光细分2选择走道外面的灯，设置细分值为30，如图60所示。图60 设置走道灯细分3设置室内和围墙边的路灯细分，如图61所示。图61 设置室内灯光细分 2.设定渲染参数1设置最终渲染图象的大小：宽度1500、高度1131，如图62所示。图62 设置出图尺寸2打开 （图像采样器）卷展栏，选择抗锯齿的类型为Adaptive DMC，抗锯齿过滤器为Mitchell-Netravali，设置一个比较好的抗锯齿效果，如图63所示。图63 设置图像采样器3把GI的参数设置提高，具体参数如图64所示。在发光贴图面板中我们选择一种中等品质的预设模式：Medium（中），勾选Detail enhancement选项组下的On，把Radius（半径）设置为20，这个参数用于定义细分的半径值。在灯光缓存面板中设置细分为1500，让画面效果更加精细，设置Pre-filter（预滤器）的值为100，更多的预过滤样本将使画面产生较少的噪波。图64 设置发光贴图和灯光缓存参数 4最后设置 （DMC采样器）卷展栏，DMC采样器可以说是VRay的核心，其参数的设置对画面的质量影响非常大，本教程最终设置如图65所示。图65 设置发DMC采样器5渲染参数设置完成，其它参数保持默认即可，进行最终图像的渲染，得到的最终渲染效果如图66所示。图66 最终渲染效果6保持参数的不变，切换摄像机，渲染另一相机角度，渲染效果如图67所示。图67 另一角度渲染效果五.Photoshop后期处理 用Photoshop软件打开渲染好的图像，开始对图像进行后期处理。1用Photoshop组合键Ctrl+J复制原图层一份，可以保证在处理中不破坏原图层，又可以在过程中和原图像进行对比观察，如图68所示。图68 复制图层2打开色阶组合键Ctrl+L，调整色阶参数如图69所示。 图69 调整色阶 3选择如图70所示区域，复制新图层组合键Ctrl+J。图70 选择如图区域4选择刚复制的“图层2”，取消其它图层的显示，此时选择 （橡皮檫工具），修改橡皮檫的主直径