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C4D如何进行光路模拟渲染?

日期:2022-05-10  |  作者:肖洒  |  来源:本网站

  1. 搭建场景

  1.1 透镜建模

  新建一个球体,分段数改为128。将这个球体复制一份,沿y轴正方向移动150cm。新建一个布尔生成器,把两个球体放在布尔子层级,布尔类型改为AB交集(A intersect B),获得透镜的基本形状。

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  此时透镜的边缘还很锐利,接下来我们将其做得更真实一点。在布尔对象上点击右键,选择当前状态转对象(Current State to Object),得到多边形副本。将原布尔对象隐藏作为备份。(提示:当前状态转对象前,记得勾选布尔对象属性中的“创建单一对象”)

  新建圆柱体对象,半径为62cm,旋转分段128。再次使用布尔,和多边形透镜取交集,并使用当前状态转对象获得可编辑多边形对象。切换到边编辑模式,用循环选择工具选中边缘两条边(按住Shift键可加选),右键选择倒角工具,倒角1cm,细分为2,得到边缘平滑的透镜模型。在透镜的轴向缩放可获得厚薄不同的透镜。

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  1.2 地面和平面镜地面很简单,创建一个大的平面对象,水平放置即可。平面镜使用长方体建立,具体参数可自行设定。平面镜的放置角度需要注意,可参考下图标注。

  

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  2. 布光与材质

  2.1 灯光

  indigo渲染器可直接使用多边形加材质作为灯光。新建一个小平面对象置于透镜1的正上方,因为多边形灯光的方向是多边形的法线方向,需要将小平面的y轴旋转至朝下。在材质面板新建indigo材质,类型为漫射(Diffuse)。按照下图设置Base Emission,勾选Use Emission Scale,强度改为30000,将材质赋予灯光平面。

  

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  2.2 环境雾

  Indigo渲染器不像其他渲染器具有环境对象或者专门的环境雾功能,只能用次表面散射SSS效果来模拟。尽管看起来简单粗暴,但渲染效率仍然很高。

  新建一个长方体,将整个场景包围(不必包括摄像机)。新建indigo材质,类型设置为Specular,勾选透明(Transparent)。内部介质(Internal Medium)中将优先度(Precedence)改为一个较小的值,比如2。优先度的作用是,物体相交时优先度大的物体将占据相交部分的体积。勾选SSS,Value的值可以调节雾的厚薄,根据场景大小来设置,我这里设置的值为0.005。完成后将雾材质赋予长方体。

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  2.3 透镜与平面镜材质

  平面镜和透镜均使用indigo材质的Specular模式完成,主要区别在于平面镜不需要开启透明,并且具有更高的折射率值(IOR)3。透镜折射率设为1.5,Cauchy B Coefficient可以调节透镜的色散效果,设置为0.005,数值越大色散越明显。参考下图设置。设置完成后将材质赋予各物体。

  

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  3. 渲染设置

  在渲染设置窗口中选择Indigo渲染器,渲染模式改为MTL with BiDir。该模式可以应对最为困难的场景环境,正如这个场景中的小光源和较多的投射与反射焦散。注意不要勾选OpenCL渲染。CPU和GPU渲染结果会有算法导致的本质差异,在这个场景中CPU渲染效果会更好。

  Indigo渲染器几乎没有渲染质量参数的设置,唯一可控的就是渲染时间,时间越长每个像素点的采样就越高,图像质量也越高。Halting中可以设置渲染时间或者采样数,我把时间(Halt Time)设为3600s,单位像素采样数(Halt Samples Per Pixel)设置为-1,表示不设置采样限制,渲染时间结束即停止渲染。

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  最后需要注意的是,Indigo菜单中有实时预览窗口(Realtime Preview),该功能在本场景中无法正确显示光路效果,我们需要直接渲染到图片查看器。下图为渲染12s的结果,随着时间延长噪点会越来越少。渲染完后经过简单调色即可获得开头图片所示效果。

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