mentalray超級手册笔记.doc

MR超级手册笔记前言：这本天书是官方的手册，国内翻译的，之前为了这本书我跑过3次书店，每次翻翻总看不懂，所以一直没买，最后第4次我买了下来回家看看。前段时候，JC就告诉我该买这本书好好看了，因为是到时候看这本天书了，有了一定基础才能看这本书，加强理论。对于很多人，觉得够用就行，不太讲究理论。但是JC和我观点一致，有了基础和理论，就能更好使用这个工具，尽量在使用中规避它自身的缺陷或者在使用中出问题了能知道问题在哪。现在我把我看书、HELP以及网络内容的心得加上以前自己对MR的理解以及书中一些知识点跟大家分享。································································明暗器（英文：Shader，超级手册称为着色器）在 mental ray 中，明暗器是一种用于计算灯光效果的函数。明暗器可能包括灯光明暗器、摄影机明暗器（镜头明暗器）、材质明暗器和阴影明暗器等。传统意义上，明暗器可用也决定物体表面的颜色和光照明（所以称为着色），但在MR扩展了这个概念，并使渲染所涉及的各个方面均可以自定义并且可编程，然后用“明暗器”这一术语统称它们。MR就是由各式各样的明暗器组合而成，对于懂编程的朋友学习MR那是太简单了，能自己编出属于自己独有的明暗器。对于想我这中不懂编程的，就当天书了，了解原理就足够了。正如mental ray的名字中所暗示的那样，它使用光线跟踪（ray tracing）来渲染图像。光线跟踪渲染算 法通过从摄像机想场景“发射光线”来计算给定像素的颜色，算法中检测每根光线碰到了哪个物体，并考察该光线通过场景空白区域传播到该点时发生了什么。算法 中计算光线所碰到物体的颜色值（更确切的说就是调用桥当的材质明暗器），若该点能产生反射或折射，则再向场景中发射间接光线，重复上述计算。光线也可以用 于计算阴影，方法是探测受光点与光源之间是否存在任何遮挡物；光线还可用与final gathering(以后简称FG)以计算间接光照效果。光线跟踪有时也称之为逆向光线跟踪，因为光线从摄像机发出在场景中遍历，而在现实世界中光线是从光源发起的（MR也支持正向光线跟踪）。光线跟踪可以出来反射和折射，因为它们只不过是从场景中某些位置沿某方向再发射另外一跟光线（称为间接光线），光线跟踪在光线传播路径中有哪些信誉好的足球投注网站物体降花费一定的时间代价。鉴于此，MR还支持另外一种渲染方法，称为扫描线渲染。它首先将所有物体投影到二维观察平面上，然后对它们关于y和x坐标进行排序。于是渲染过程就变的简单地查找这个排序后的列表的过程，在大多数情况下，扫描线算法比光线跟踪算法要快许多。如果摄像机是针孔摄像机，不包含可以产生鱼眼镜头或景深变形等特效的镜头变形明暗器，且场景中不包含反射和折射，则扫描线算法就可能是正确的。 （官方HELP）渲染算法卷展栏默认情况下，将同时启用扫描线和光线跟踪，这样 mental ray 渲染器就可以组合使用这两种方法来渲染场景。扫描线渲染仅用作直接照明（“主光线”）；而光线跟踪则用作间接照明（焦散和全局照明），反射、折射和镜头效果也一样用作间接照明。可以禁用其中的一个选项，但不可以同时禁用两个选项。例如，如果仅启用扫描线渲染，然后将光线跟踪禁用，则 3ds Max将启用扫描线渲染。“扫描线”组启用该选项后，渲染器可以使用扫描线渲染。禁用该选项后，渲染器只可以使用光线跟踪方法。扫描线渲染比光线跟踪速度块，但不会生成反射、折射、阴影、景深或间接照明。默认设置为启用。光线跟踪”组启用该选项后，mental ray 使用光线跟踪以渲染反射、折射、镜头效果（运动模糊和景深）和间接照明（焦散和全局照明）。禁用该选项后，渲染器只可以使用扫描线方法。光线跟踪比较慢但却更加的精确和真实。默认设置为启用。要渲染反射、折射、景深和间接照明（焦散和全局照明），则必须启用光线跟踪。MR支持一大类模拟焦散和全局照明效果的算法。焦散：是由聚焦光形成的光学图案。当光碰到反射或折射面时，光线将反射或折射到另外一个物体上形成光学图案。焦散是全局照明模拟的一个子集，但为简化模型和提高效率起见，对焦散的处理是独立进行的。全局照明（global illumination简称GI）：此项模拟处理任意漫反射、模糊反射、镜面反射和透射。FG：是改善全局照明效果的一项技术，它通过在着色时聚集很多光照计算，使间接照明变得更加平滑。FG也可以不启用GI的条件下使用；这经常可以改善性能和艺术化控制，但以损失某些光照路径为代价。FG不能代替焦散，对于影片或效果图制作物理正确性并不那么重要，单用FG仍然经常大量被运用。缺省情况下，MR的焦散和GI渲染都以物理正确