【3DS Max 7 Mental Ray渲染器专题】反射焦散

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在学习本节课之前我们首先应该了解什么是焦散，所谓的焦散就是指物体被灯光照射以后所反射或折射出来的影像，其中反射后产生的焦散就是反射焦散，折射以后产生的焦散就是折射焦散，为了使读者对焦散的定义了解得更清楚，我们首先来看一下面的图1－1和图1－2两张图片。

图1－1


图1－2

通过以上两张图片的对比我们不难看出，图1－2的效果更加优秀和贴近真实的场景，这是因为图1－2在制作过程中使用了反射焦散，而图1－1没有使用反射焦散，要知道在Max6版本以前的软件中是制作不出这种焦散效果的，这就是Mental　Ray渲染器带给我们的高质量的渲染效果，下面我们就来学习这种反射焦散效果的制作。

1、打开范例场景。单击此处下载场景文件和贴图(94.7K, Zip压缩文档)。这是一个简单的室内场景，其中包括水池、石台、两盏聚光灯、一盏泛光灯、一架摄影机，如图1－3所示。

图1－3

2、制作水面材质。按下键盘上的M键打开材质编辑器，激活一个材质示例球，命名为“水池”，将其指定给场景中的水池。设置其Ambient的颜色为纯黑色，设置Diffuse的颜色为淡蓝色，设置Specular　Level的值为50左右，设置Glossiness的值为60左右，如图1－4所示。

图1－4

3、加入反射贴图。单击打开Maps卷展栏，单击Reflection项右侧的None按钮，在弹出的窗口中选择Raytrace类型的材质，这个材质是光线追踪材质，是专门用来制作反射和折射时使用的，如图1－5所示。

图1－5


4、加入凹凸贴图。水面不应该是没有波纹的，我们通过使用凹凸贴图来制作水池表面上的波纹。在Maps卷展栏中，单击Bump右侧的None按钮，在弹出的材质浏览器窗口中选择Noise材质类型，设置其Size的值为5，勾选Fractal选项，同时在动画设置工具栏上单击激活Auto　Key选项，然后将时间滑块拖动到100帧，设置Phase的值为10，这个值是相位，通过对它的值进行设置就可以制作出水面波纹的动态效果，这样设置后在最后制作完成焦散效果后，在渲染的时候就可以渲染出动态的光影效果。如图1－6所示。

图1－6

5、制作墙壁材质。再次激活一个示例球，命名为墙壁，将其指定给场景中的墙壁。单击Diffuse右侧的按钮，在弹出的窗口中选择Bitmap贴图类型，在弹出的窗口中选择我们提供的大理石1.JPG贴图文件，设置self－lllumination的值为30，如图1－7所示。

图1－7

6、进入Coordinates卷展栏中，设置Ｕ向和Ｖ向的Tiling的值均为8，设置Angle的Ｕ向的角度为11，设置Offset的Ｕ向的值为0．06，如图1－8所示，墙壁材质设置完成。

图1－8

7、制作石台材质。激活一个示例球，命名为石台，将其指定给场景中的石台。单击Diffuse右侧的按钮，在弹出的窗口中选择Bitmap贴图类型，在弹出的窗口中选择我们提供的大理石．jpg贴图文件，同时，也对其坐标值进行调整，设置Ｕ向和Ｖ向的Tiling的值分别为5、8，如图1－9所示。

图1－9

8、指定Mental　Ray渲染器。单击工具栏上的Render　Scene　Dialog工具打开渲染设置对话框，在Common卷展栏的下方单击Production项右侧的按钮，在弹出的窗口中将渲染器指定为Mental　Ray　Renderer渲染器。如图1－10所示。

图1－10

9、单击工具栏上的Quick　Render钮对场景进行测试渲染，最终渲染效果如图1－11所示，此时因为我们还未对焦散进行设置，所以场景中不会产生焦散效果。

图1－11

10、设置反射焦散。在场景中选择水池模型，单击鼠标右键，在弹出的窗口中选择Properties项，进入Mental　Ray设置项，勾选Generate　Caustics选项，这样水池就会产生出光亮子，从而反射出焦散了。需要注意的是要想让场景中的某个物体产生焦散效果，这个是必须的条件，也就是说Generate　Caustics（产生焦散）这个选项必须勾选，切记！

图1－12
11、单击工具栏上的Render　Scene　Dialog工具打开渲染设置对话框，进入Indirect　lllumination栏中，勾选Caustics（焦散）选项下的Enable，这样我们就打开了产生焦散的选项。如图1－13所示。

图1－13

12、单击工具栏上的Quick　Render钮对场景进行渲染，渲染效果如图1－14所示，由于默认的光亮子的强度以及数值太大，所以场景过于明亮。

图1－14

13、调节焦散效果。上面我们讲了产生焦散的必要条件其中之一是要有产生焦散的物体，另外一个必要条件就是灯光，两者缺一不可，只有同时具备了灯光和产生焦散的物体才能够制作出焦散效果。在这个场景中我们使用了两盏聚光灯和一盏泛光灯，首先选择场景中的一盏聚光灯，然后单击Modify钮进入修改命令面板中，在Mental　Ray　IIIumination选项的下方，勾选Automatically　Calculate　Energy　and　Photons项，勾选此项表示此盏聚光灯将会产生焦散效果，如图1－15所示，其中下面的Energy项用来控制光亮子的发光强度，也就是亮度，Caustic　Photons主要用来控制光亮子的数目，此参数的值设置的越大，渲染的亮度、产生焦散的数目就越多，同时也将花费更多的渲染时间。

图1－15

14、场景中的光亮子过于明亮，这是由于在默认的情况下，场景中的每一盏灯光都打开了Automatically　Calculate　Energy　and　Photonst选项，在这个场景中，只要一盏聚光灯所产生的光亮子数目就足够了，因此，我们选分别选择另外的两盏灯，然后单击Modify钮进入修改命令面板中，在Mental　Ray　IIIumination选项的下方，取消勾选Automatically　Calculate　Energy　and　Photons项，这样再次渲染当前场景，效果如图1－16所示。

图1－16

15、观察场景我们发现此时场景中焦散的效果还是太亮，此时我们先选择场景中产生焦散的聚光灯，然后单击Modify钮进入修改命令面板中，在Mental　Ray　IIIumination选项的下方，将Energy的值设置的低一些即可，这里我们将它设置为30，渲染后的效果如图1－17所示。

图1－17

16、调整光亮子的大小。单击工具栏上的Render　Scene　Dialog工具打开渲染设置对话框，进入Indirect　IIIumination栏中，如图1－18所示。在默认的情况下，Maximum　Num　Photons　Per　Sample的值为10，也就是采样值为10，它的大小将决定产生光亮子的大小，在最终场景中，我们将它的值设置为100；在Maximum　Sampling　Radius的值是设置光亮子的显示半径的，它的大小也决定了光亮子的大小，默认值是50，在最终场景中我们将它设置为15；在Filter项的下拉选项中有三个选项，这里面的三个选项是用来调整渲染质量的，其中Cone的效果较好，Box的效果最差，在最后渲染场景时我们选择了Cone模式。

图1－18
17、单击工具栏上的Quick　Render钮对场景进行渲染，渲染效果如图1－19所示，现在场景的渲染效果已经非常不错了。

图1－19

18、光子贴图文件。单击工具栏上的Render　Scene　Dialog工具打开渲染设置对话框，进入Indirect　IIIumination栏中，如图1－20所示。在Photon　Map项的下面勾选Use　File项右侧的按钮，在弹出的窗口中设置保存的文件名称为Pool.pmap，将该文件保存在指定目录中，这样我们就将渲染结果保存为了一个光子贴图文件，此时再次选择场景中的发射光亮子的那盏聚光灯，然后单击Modify进入修改命令面板中，在修改命令面板的Mental　Ray　IIIumination选项的下方，将Caustic　Photons的数目设置1000个，对场景进行渲染，我们会发现，虽然指定了较多数目的光亮子，但是在实际渲染过程中场景并没有发生变化，这就是由于我们在渲染设置对话框中指定了光子贴图文件的原故。指定光子贴图文件以后，无论怎样调整光亮子的数目，在实际渲染过程中都会使用保存过的光亮子贴图文件进行渲染，这样做的好处是渲染的速度会非常快。

图1－20

19、在渲染设置对话框中取消勾选Use　File选项，在修改命令面板中将灯光的Caustic　Photons数目重新设置为1，然后在渲染输出选项中设置渲染的尺寸和保存文件类型，由于前面我们对水面设置简单的贴图动画设置，这里我们将输出文件类型设置为avi动画文件，按下渲染钮即可渲染出动画的焦散效果，波光粼粼的水面以及在墙壁上产生的斑驳的动态光影效果将会展现在我们面前，怎么样，效果还不错吧！渲染设置如图1－21所示。

图1－21

20、最终渲染的单帧静态图片如图1－22所示。

图1－22

21、本节小结：本节我们主要学习了Mental　Ray的反射焦散的制作方法，通过本节学习，我们应该掌握以下几方面的内容：在使用Mental　Ray渲染器进行焦散设置的时候需要哪几个条件（即：（1）鼠标右键单击产生焦散的物体，选择Properties项，勾选Mental　Ray设置项下的Generate　Caustics；（2）选择场景中的灯光，在Modify命令面板中，在Mental　Ray　IIIumination选项的下方，勾选Automatically　Calculate　Energy　and　Photons项；（3）单击工具栏上的Render　Scene　Dialog工具打开渲染设置对话框，在Indirect　IIIumination栏中勾选Caustics（焦散）选项下的Enable打开产生焦散。）；如何设置焦散效果的亮度；怎样设置光亮子的大小；怎样进行光子贴图文件的指定；怎样制作出动太的水面焦散效果（通过为水面Bump材质类型指定Noise类型贴图，然后设置Phase动画）。
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