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三维卡通风格场景灯光制作和渲染

【摘要】:图4.83对当前效果进行渲染测试背景颜色很好解决,点击透视图的摄影机属性按钮,在环境卷展栏下找到背景色,直接修改为蓝色,再次渲染当前帧,得到如图4.84所示效果。图4.85增加辅助光再次渲染当前帧,发现暗部明亮了不少,基本达到我们的要求。图4.91修改海洋的材质属性渲染当前帧,发现窗户玻璃过于黑了,这是玻璃的材质没有任何反射导致的。图4.94不同灯光角度与摄影机角度的渲染

首先来创建主光,我们选择使用聚光灯作为主要光源,主光负责产生阴影,光照强度也会比较高。选择创建的聚光灯,点击视图菜单上的面板一沿选定对象观看,这时候的视图会以灯光的第一视角来调整(见图4.78)。我们将灯光角度调整到一个斜俯视的效果,灯光的高度和角度决定了光照的位置和阴影的位置与长度。比如,正午的太阳光阴影短、光照强,那么灯光位置应该更高一些;太阳即将下山时的光照效果阴影长,那么灯光位置应该比较低。灯光位置设置完毕后,我们点击面板一透视后面的persp,回到透视图

图4.78 主光的第一视角

顶视图和透视图中的聚光灯位置如图4.79所示,供大家参考。

图4.79 主光的位置

选择主光,按Ctrl+A打开其属性面板,将聚光灯的强度设置为1.4、圆锥体角度设置为50(主光照射范围)、半影角度设置为15(主光照射范围向周围15的半径衰减),如图4.80所示。我们可以点击键盘上的7键,或者点击视图图标上的img,打开灯光视图预览效果。

图4.80 聚光灯的主属性

同时在聚光灯属性下的阴影下面找到光线跟踪阴影属性(见图4.81),这是聚光灯默认开启的阴影表现方式,这种阴影较为真实(另外一种是深度贴图阴影,在某些时候会用到,它比光线跟踪阴影渲染快,但是毕竟是贴图,在处理玻璃等阴影时会特别假)。

图4.81 聚光灯的光线跟踪阴影属性

确认阴影开启后,我们可以点击视图图标上的img开启阴影预览效果,观看主光照明和阴影的方向,以便于预估最终的画面效果(见图4.82)。

图4.82 开启阴影预览效果

我们点击窗口—渲染编辑器后面的渲染设置,或者点击状态行的渲染设置图标img,将渲染器更改为Maya软件,然后点击Maya软件渲染器的独立设置界面,将抗锯齿质量下的质量调为中间质量(不选择产品级质量是因为开启产品级质量后,边缘会因为多像素过滤器变得较为模糊,这样我们还需要将两个像素过滤器宽度参数降低),并打开光线跟踪质量,勾选光线跟踪。这个选项相当于光线跟踪的总开关,不勾选,我们无法渲染出之前在聚光灯下开启的光线跟踪阴影,也无法为设置了折射和反射的材质球渲染出折射与反射效果。设置完毕后,点击窗口—渲染编辑器后面的渲染视图,或者点击状态行的img对当前效果进行渲染(见图4.83)。此时会发现两个问题:一是背景为全黑色,不利于观察整体效果;二是暗部太黑了,需要辅助光进行辅助照明。

图4.83 对当前效果进行渲染测试

背景颜色很好解决,点击透视图的摄影机属性img按钮,在环境卷展栏下找到背景色,直接修改为蓝色,再次渲染当前帧,得到如图4.84所示效果。

图4.84 修改环境背景色

解决第二个问题,为场景增加一个平行光,设置强度为0.5,进行侧面照明。如图4.85所示,平行光的箭头所指方向就是照明方向,放大灯光并不会提高强度,只是方便观察。

图4.85 增加辅助光

再次渲染当前帧,发现暗部明亮了不少,基本达到我们的要求(见图4.86)。如果对效果不满意,还可以适当提高辅助光照明强度。最后记得关掉辅助光的光线跟踪阴影,因为它不是主光源,只是用来照亮暗部的,所以不需要提供阴影。

图4.86 增加辅助光以后的渲染效果(www.chuimin.cn)

放大渲染图,仔细观察会发现青草的阴影有些奇怪。将视图角度对着青草渲染一张后发现,青草的阴影边缘有一层半透明的面片效果,这是因为使用了透明贴图(见图4.87)。

图4.87 透明贴图导致阴影效果存在问题

解决的方法其实很简单。分析后得出原因:因为我们使用的是光线跟踪阴影,那么问题应该是在光线跟踪选项的参数上。找到兰伯特材质球属性下的光线跟踪选项卷展栏,这里的折射是调整玻璃的重要参数,我们在这里找到最下面的阴影衰减,将其参数由0.5改到0,再次渲染,发现问题解决了(见图4.88)。

图4.88 解决因为透明材质导致的阴影问题

既然是海边房屋,我们也可以创建一个面片作为海面,为该面片指定一个海洋着色器。修改材质球的海洋属性,这是一个动力学参数面板,我们播放动画的时候,海洋是会流动的,这些参数就是控制海洋的形态和动力学的核心参数(见图4.89)。

图4.89 创建海洋平面

修改最小波长为0.1、最大波长为0.5,降低波高度到0.02,并适当降低波峰,这么做的目的是让海洋看起来不那么强势,将其调节得平静一些,使其涟漪纹理更加细致(见图4.90)。

图4.90 修改海洋形态属性

海洋的材质属性只需要调整水颜色和透明度,透明度适当增加一些,海洋主要依靠的效果还是反射,增加透明度只是增加其层次效果(见图4.91)。

图4.91 修改海洋的材质属性

渲染当前帧,发现窗户玻璃过于黑了,这是玻璃的材质没有任何反射导致的(见图4.92)。

图4.92 渲染发现玻璃问题

将玻璃的材质球类型改为blinn布林材质球,这是一个带高光和反射的材质球。我们找到镜面反射着色属性,将反射率调为1,镜面反射颜色调亮一些,偏心率(高光范围)调小,镜面反射衰减(高光强度)调为1,并在反射的颜色上增加一个环境纹理中的环境球体,在弹出的图像上增加一个云层贴图(可以自行定义),这样就设置了一个模拟的环境反射效果。再次渲染,获得最终效果(见图4.93)。

图4.93 调整玻璃材质

可以尝试以不同的灯光角度及摄影机角度进行渲染(见图4.94),也可以通过渲染PNG格式利用背景透明的效果与天空图片进行合成。如果在PS中绘制一些云彩效果,自然会让画面更加具有艺术感。

图4.94 不同灯光角度与摄影机角度的渲染