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关于全局光子贴图的解释
来源:CGerCN 作者:blizard_kos 编辑:零度雪茵 发布时间:2005年03月22日 12:13:55

这篇文章是针对MAX 5。1中的Brazil Rio edition 渲染器的全局光子贴图教程(Brazil r/s 版本也可以)。模型是一个简单的房间,有一个开口和几层阶梯。注意这个场景是按照真实世界尺寸来设置的(feet 和 inches)。建议把场景尺寸设置为同真实世界一样或一个明确的值以便在反复使用的时候跟光子贴图设置保持一致。这篇教程使用的是双1。8GHZ AMD工作站。
 

场景在顶部开口处放有一盏Brazil area light,巴西面光源。

面光源放在顶叫开口处上方以防止在开放的边界处产生不好的影响。同时注意光源已经设置为反向平方的衰减方式,从0点开始衰减,衰减比例为1.0,同真实世界一样无放缩。

同样值得注意的是过饱和的红棕色木纹贴图,它是一个Brazil Utility材质,内嵌原材质,并把GI的发送和接收都降低了来减少GI的色彩蔓延。

用默认的设置渲染:我们没有用光子贴图,而是用的QMC GI采样。时间46S

QMC是一种暴力计算方式,通过随机半球光线的分布来计算光线,不知道这是不是就是BR渲染非常慢的原因呢

现在我们启用全局光子贴图,并使用P2抗锯齿(1,-1)。光子贴图设置默认为球形搜索方式,漫反射深度3(反弹次数),估计光子值100,最大搜索半径0'-5"。

注:这个图的光源的产生的光子数为默认10000,场景中为250000

显然这不是我们想要的结果。我们来看看如何解快光子的问题。值得注意的是全局光子贴图是GI的一种处理方法,但不是是唯一的方法,你应该根据你想得到的结果来选择一种方法。启用光子贴图后渲染时间减少了36S。
 

结果虽然仍不能满意,但通过增加了光子数达到了增加图像细节的目的。我们来试一下增加DIFFUSE DEPTH到4次,以增加场景的明亮度。
注意:增加光源发出的光子数目=增加图像细节和细腻程度
增加反弹次数=为场景增加亮度

接下来修改抗锯齿到0,1。然后修改估计光子数到300以尝试继续改善图像质量

修改光子数到250000,然后增加估计光子数到500以进一步增加图像细腻程度。结果好了一点,但还是有些斑点。
注意:增加估计光子数=增加图像细腻程度,但也增加了渲染时间。


修改光子数到1,000,000进一步为光子贴图增加细腻度。这时渲染时间也会增加不少。

 
光子贴图产生并存在内存中。

在上面这个图像中,我们得到了一个比较好的对比度和能量的传播,但是仍然有斑点和不真实的迹象。再进一步增加光子数目已经不能有明显的效果了,因此我们把光子数调回到250,000。如果你调试的场景比这个复杂,有更多的物体,这时我们才需要更多的光子。把估计光子数调低到300,因为重聚集(下面会讲到)可以工作在比较低的光子数下。增加QMC的GI反弹次数到2以启动重聚集。同时增加光源的最大采样(maximum samples)到800,最大容错率到3%(MAXIMUM ERROR)以柔化阴影。修改VIEW RATE 和SEC RATE到 20 10,以改善图像品质。

重要注意Big Smile
当使用全局光子贴图时,LUMA SERVER里的反弹值就被当做使用和不使用重聚集的开关。
当反弹值为1时,不使用重聚集,总的反弹次数取决于PHOTON SERVER里的DIFFUSE DEPTH值。
当值为2时,启动重聚集,总的反弹次数为DIFFUSE DEPTH值加上1。
当值为3或3以上时,不会对全局光子贴图产生影响。
 
"Regathering",重聚集,在Brazil r/s里,被解释为:
1.在QMC采样光线中粗略和快速和插入全局光子同时进行采样。这样的采样速度比单纯的QMC采样更快。
2.使用QMC对场景进行采样是通常的情况,但是重聚集开启后同时融入了全局光子贴图的结果。(感觉这句好难,大家还是看原文吧,大概意思应该是这样的)。

渲染结果可以肯定有比较好的细节和精确度,但很慢。渲染速度比纯光子贴图要慢,同时比纯QMC采样要快。
重聚集的解释权!
可以看到重聚集后的图像非常细腻,但消耗了大量的渲染时间。
进一步优化设置,取消SPLITTING和SPECULAR的选择,因为它们对场景几乎不产生影响。

渲染的图像基本相同,但时间少了3分种。


重聚集后的图像很细腻,精确,但需要长时间渲染。
使用重聚集时应该将估计光子数和最大搜索半径设置的小一点
将估计光子数从300调到50再渲染看看结果

渲染时间快了5分多种,但产生了一些不真实的地方。再把估计值调整到200再渲染。这次在渲染质量和时间上达到了平衡点。
纯QMC采样的最终图像
 
纯光子贴图的最终图像

重聚集后的最终图像


















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