《dxMax材质与光照》课件.ppt

*************************************环境光概念和用途环境光是一种非定向性的基础光照，模拟从所有方向均匀照射场景的光线。它代表了多次反射和散射后的间接光照，确保场景中没有完全黑暗的区域。在真实渲染中，环境光是全局光照的简化替代方案，特别适用于需要快速预览或不要求极高真实度的场景。设置方法基础环境光设置非常简单，只需指定颜色和强度。更高级的环境光可以使用环境贴图，如HDRI（高动态范围图像）来提供方向性的环境光照。环境贴图不仅提供照明，还可以作为场景中反射表面的反射源，大幅提升金属和玻璃等材质的真实感。对整体氛围的影响环境光的颜色和强度直接影响场景的整体氛围和色调。暖色调的环境光创造温馨、舒适的感觉，而冷色调则产生清爽、专业的氛围。环境光遮蔽(AmbientOcclusion)是一种重要技术，可以增强环境光的真实感，通过在物体接触和接近的区域减弱环境光，创造更自然的阴影和深度感。间接照明全局光照原理间接照明基于光线在场景中的多次反弹，模拟真实世界中光线的复杂交互。直接光源发出的光线击中表面后会反射，成为其他表面的光源，这一过程可以无限继续，创造出丰富的光照环境。设置步骤在dxMax中启用间接照明需要选择支持全局光照的渲染引擎，并激活相关设置。核心参数包括反弹次数（光线在场景中反弹的最大次数）、精度和样本数量。这些参数直接影响渲染质量和时间，需要根据项目需求平衡设置。优化技巧间接照明计算非常耗费资源，优化技巧包括：使用光照贴图预计算静态场景的间接照明；调整光子映射密度；合理设置反弹次数限制；使用简化几何体进行光照计算。对于动画项目，可以考虑缓存光照计算结果以提高效率。光线追踪原理介绍光线追踪是一种渲染技术，通过模拟光线在场景中的实际物理行为来生成图像。它从视点（相机）向场景发射光线，追踪这些光线与场景对象的交互，包括反射、折射和散射，直到光线到达光源或消失在环境中。与传统的栅格化渲染相比，光线追踪能够自然地处理全局光照效果，如精确的反射、折射、阴影和间接照明，从而创造出更加真实的图像。光线追踪特别擅长处理具有复杂材质和光照交互的场景。在dxMax中的应用dxMax提供了多种光线追踪渲染引擎选项，包括内置的ART（AdvancedRayTracer）以及第三方插件如V-Ray、Corona、Octane等。使用光线追踪需要在渲染设置中选择相应的渲染引擎，并配置光线追踪特定的参数。关键参数包括采样率（影响图像噪点和清晰度）、光线深度（控制光线反弹次数）、抗锯齿设置等。光线追踪还支持高级效果如景深、运动模糊和体积光，这些都可以在渲染设置中配置。效果与性能平衡光线追踪的主要挑战是计算资源需求高，渲染时间长。为了平衡效果和性能，可以采用多种策略：使用降噪技术减少所需采样数；针对不同项目阶段使用不同质量设置；利用GPU加速（如果渲染引擎支持）。混合渲染方法也很常见，即在场景的不同部分使用不同的渲染技术。例如，对于反射和折射较多的区域使用光线追踪，而对于简单区域使用标准渲染。这种方法可以在保持质量的同时显著减少渲染时间。阴影设置阴影类型dxMax提供多种阴影类型，各有优缺点。阴影贴图（ShadowMaps）计算速度快，适合复杂场景，但精度较低。区域阴影（AreaShadows）产生柔和逼真的阴影，但计算资源需求高。光线追踪阴影（RayTracedShadows）物理准确性最高，能处理复杂的透明物体阴影，但渲染时间最长。参数调整阴影设置的关键参数包括：阴影密度（控制阴影的暗度）、阴影颜色（通常暗蓝或暗棕比纯黑更自然）、阴影质量（影响阴影边缘的精细度）和阴影偏移（防止自阴影伪影）。对于区域阴影，还可以调整采样数量以平衡质量和速度。不同光源类型的阴影参数设置略有不同。软阴影技巧自然界中很少有完全锐利的阴影，创建柔和阴影是提高渲染真实感的关键。使用面光源自然产生软阴影；为点光源或聚光灯启用区域阴影选项；调整光源大小影响阴影软硬度；利用环境光和间接照明填充阴影区域，避免过暗；模拟大气散射使远处阴影更柔和。焦散效果原理和应用焦散是当光线通过透明或反射表面（如水、玻璃或抛光金属）时产生的光照集中效应。当这些弯曲的光线汇聚时，会在表面形成明亮的光斑图案。焦散对于水下场景、玻璃器皿、宝石和金属反射等材质的真实感至关重要。创建方法在dxMax中，焦散效果通常通过支持光子映射的渲染引擎实现。光子映射是一种两阶段算法：首先从光源发射光子并追踪它们通过场景的路径；然后在渲染时使用这些存储的光子信息。高质量焦散需要发射大量光子和精确的光线追踪计算。参数微调焦散设置的关键参数包括