摘 要目前,VRAY是大多數(shù)建筑CG行業(yè)從業(yè)者習(xí)慣使用的渲染器,其強(qiáng)大、真實(shí)的渲染效果深受大家喜愛。但在建筑動(dòng)畫作品制作過程中,使用VRAY渲染器經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)畫面閃爍的問題,本文將就其中的幾個(gè)方面進(jìn)行探討,并提出了一些針對(duì)性的解決方案。
關(guān)鍵詞建筑動(dòng)畫;VRAY;渲染;畫面閃爍;CG
0 前言
目前,建筑CG表現(xiàn)行業(yè)主要通過 CAD、3DSMAX 等軟件實(shí)現(xiàn)虛構(gòu)出一個(gè)三維環(huán)境,用靜態(tài)、動(dòng)態(tài)或交互的方式全方位展示自己的建筑作品,讓觀者身臨其境,在設(shè)計(jì)項(xiàng)目匯報(bào)、招投標(biāo)、宣傳推廣等環(huán)節(jié)中發(fā)揮了巨大的作用,建筑動(dòng)畫則是其中的一個(gè)具體的應(yīng)用。而VRay是由chaosgroup公司開發(fā),是目前業(yè)界最受歡迎的渲染引擎,它是一種結(jié)合了光線跟蹤和光能傳遞的渲染器,擁有完備的燈光,材質(zhì)和渲染工具,其真實(shí)的光線計(jì)算創(chuàng)建了專業(yè)的照明效果,從渲染速度、使用范圍、渲染質(zhì)量、易用性等多個(gè)關(guān)鍵指標(biāo)上來看,vray渲染器都是最均衡的。因此,vray渲染器成為國(guó)內(nèi)外建筑CG表現(xiàn)從業(yè)者的首選。但是,長(zhǎng)期以來vray渲染出來的作品有個(gè)比較困擾的問題,那就是渲染出來的動(dòng)畫作品容易出現(xiàn)畫面閃爍。對(duì)于動(dòng)畫來說,如果不是特殊畫面效果的需要,一般來說是追求一個(gè)光滑,干凈、平滑過渡的畫面,閃爍是不應(yīng)該出現(xiàn)在畫面中的。自從VRAY渲染器面世以來,已經(jīng)走過多次版本的更新迭代,由最初的版本到現(xiàn)在的VRay Next版,雖然畫面閃爍的問題有所改善,但除去渲染器本身的因素,在整個(gè)作品制作和設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中還會(huì)有其他的因素導(dǎo)致畫面閃爍。本文對(duì)目前建筑動(dòng)畫的畫面閃爍產(chǎn)生的原因進(jìn)行了分析,并提出了一些針對(duì)性的解決方案。
1 畫面閃爍的成因分析和解決方法
1.1 模型造成的畫面閃爍
眾所周知,在建筑CG場(chǎng)景制作中,有經(jīng)驗(yàn)的設(shè)計(jì)者都會(huì)注意減少模型點(diǎn)面的數(shù)量,避免在場(chǎng)景過大時(shí),由于數(shù)目巨大的點(diǎn)面加重系統(tǒng)的負(fù)擔(dān)。但在使用VRAY渲染器進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),對(duì)模型的要求就不能出現(xiàn)厚度為零的物體。比如,在制作一面外墻或玻璃時(shí),大家都比較習(xí)慣把墻體或玻璃的模型設(shè)計(jì)為厚度零的BOX,以減少面數(shù),一旦出現(xiàn)這種情況,在渲染時(shí),這樣的模型肯定會(huì)出現(xiàn)閃爍或黑面。針對(duì)這種情況,要么給它個(gè)厚度,要么設(shè)置為一個(gè)面,面重疊是VRAY最忌諱的。如果在渲染器設(shè)置正確的情況下渲染還是有閃爍的話,十有八九是有重疊面,或者是模型破面。另外,場(chǎng)景中同類的模型務(wù)必要合并起來,優(yōu)化后模型數(shù)量不應(yīng)超過1000個(gè)。(有時(shí)候反復(fù)的布爾運(yùn)算或者反復(fù)的編輯模型點(diǎn)面,也會(huì)造成模型錯(cuò)誤而導(dǎo)致畫面閃爍)
1.2 材質(zhì)問題造成的畫面閃爍
相對(duì)于模型而已,由于材質(zhì)導(dǎo)致的畫面閃爍原因會(huì)更多樣。首先,制作建筑模型紋理時(shí),要盡量選用高精度的大尺寸圖片,即便是光滑的墻面,也要適當(dāng)賦予貼圖凹凸,因?yàn)闊艄庾饔迷趫?chǎng)景中大面積光滑墻面時(shí),光線的直線反射會(huì)造成場(chǎng)景光線的混亂。而凹凸的表面,可以避免此類直射光線的產(chǎn)生。其次,白色的墻體和窗臺(tái)這些區(qū)域不能直接賦予白色材質(zhì),因?yàn)樵赩R渲染中,即便是白色,也需要給材質(zhì)貼圖,并且不能用純白貼圖,因?yàn)闊艄獯虻桨咨馁N圖,會(huì)容易過曝,從而導(dǎo)致閃爍。最后,玻璃材質(zhì)也是比較容易引起畫面閃爍的原因之一,所以,在處理玻璃材質(zhì)的時(shí),玻璃盡量直接用vray材質(zhì),禁止使用raytrace。尤其是在vrayNext之后的版本,甚至需要全局使用vray材質(zhì)。
1.3 燈光問題造成的畫面閃爍
在vray渲染器大行其道之前,大家都習(xí)慣使用水晶石的布燈技法,在場(chǎng)景使用燈光陣列來模擬真實(shí)光線, 這樣的好處就是打出來的光線層次比較豐富,但由于使用了大量燈光后,導(dǎo)致場(chǎng)景的光影關(guān)系變得非常復(fù)雜而且不易控制。而VRAY的GI渲染,它自身的光線跟蹤和光能傳遞功能足以用簡(jiǎn)單的燈光來還原場(chǎng)景復(fù)雜的光線,但很多人還是習(xí)慣用燈光陣列方式,用大量的燈光來照亮場(chǎng)景,反而導(dǎo)致燈光混亂,畫面閃爍也在所難免。室外場(chǎng)景,一般遵循自然光線的原則,VraySUN是個(gè)好選擇,可惜參數(shù)過于復(fù)雜和專業(yè),所以用一盞vray穹頂燈模擬環(huán)境光加上一個(gè)平行主光模擬陽(yáng)光(或者月光),就是一個(gè)相對(duì)簡(jiǎn)單的打光方法,日景夜景陰天都可以勝任。對(duì)于室內(nèi)的場(chǎng)景,除了需要有模擬太陽(yáng)的主光源外,室內(nèi)的補(bǔ)光也是少不了的,這時(shí)候,可以遵循哪里需要亮就往哪里打燈的原則來進(jìn)行布光,但有一點(diǎn)需要注意,一定要了解太陽(yáng)光進(jìn)入室內(nèi)的方向、太陽(yáng)光和室內(nèi)光線光比關(guān)系等問題,這樣才能打出自然而真實(shí)的光影效果。
1.4 配景模型導(dǎo)致的畫面閃爍
在建筑動(dòng)畫作品中,特別是室外場(chǎng)景,園林配景是不可或缺的部分。畫面出現(xiàn)閃爍時(shí),很多時(shí)候是由于選擇配景模型不當(dāng)所致。比如,細(xì)小的樹葉比寬大的樹葉容易引起閃爍(尤其樹葉茂密及葉片上貼了透明貼圖),茂密的樹葉比稀疏的樹葉容易引起閃爍等原因。在選定樹形樹種后,切記檢查模型樹葉的貼圖是否設(shè)置了反射或者貼圖亮度比較高,因?yàn)榱炼忍叩馁N圖在受到燈光作用時(shí),樹葉會(huì)形成反射面,在攝像機(jī)運(yùn)動(dòng)過程中,每片葉子的晃動(dòng)都會(huì)讓畫面產(chǎn)生閃爍。(一些老舊的配景模型要檢查是否帶有raytrace貼圖及材質(zhì))
1.5 攝像機(jī)運(yùn)動(dòng)造成的閃爍
很多初學(xué)者如果沒有學(xué)習(xí)過鏡頭語言,鏡頭感表現(xiàn)會(huì)比較差,在設(shè)置攝像機(jī)時(shí),過于隨意,很喜歡使用長(zhǎng)鏡頭、高速運(yùn)動(dòng)或者運(yùn)動(dòng)過程中突然改變方向,這些習(xí)慣都會(huì)導(dǎo)致畫面的閃動(dòng)。因此,在建筑動(dòng)畫作品鏡頭設(shè)計(jì)環(huán)節(jié),注意控制攝像機(jī)運(yùn)動(dòng)的節(jié)奏,一般來說,一個(gè)鏡頭長(zhǎng)度維持4-5秒時(shí)長(zhǎng)(150幀)比較合適,運(yùn)動(dòng)速度以人的步行速度為宜,如沒特殊需求,每個(gè)鏡頭維持一種鏡頭運(yùn)動(dòng)類型即可。一個(gè)場(chǎng)景多個(gè)鏡頭的處理,務(wù)必使用多個(gè)鏡頭畫面來控制,不能一鏡到底,鏡頭的路徑設(shè)置保持平直,切忌左右搖晃或者大幅度掉頭。
2 結(jié)語
不可否認(rèn),Vray渲染器深受大多數(shù)建筑CG表現(xiàn)從業(yè)者喜愛,在建筑CG表現(xiàn)作品設(shè)計(jì)中起到了很多的作用,但對(duì)于優(yōu)秀的建筑CG作品而言,把所有希望寄托于渲染器身上,顯然并不現(xiàn)實(shí)。建筑動(dòng)畫項(xiàng)目,更像一個(gè)龐大的工程,需要從業(yè)者熟悉和了解流程,在各個(gè)環(huán)節(jié)上嚴(yán)加把控,最后交由強(qiáng)大的渲染引擎進(jìn)行產(chǎn)品輸出,才能向客戶交付最好的作品。
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