【3DS Max 7 Mental Ray渲染器专题】光线跟踪渲染

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序言
在3ds max 6以前的版本中，由于在Max软件中只具有单一的扫描线渲染器，渲染图像的效果不尽如人意，使得它在同maya、softimage等大型三维软件相比都无法抗衡。以前，mental ray渲染器是一个单独的插件，可以说，这个渲染器渲染出来的作品效果无与伦比，后来被集成到了Max6软件当中，使3DS　Max向高端软件迈出了决定性的一步。可以说，你现在如果学习三维动画制作的话，3DS　Max不论是制作游戏，还是制作短片，不论是建筑效果图还是影视片头，它与Maya以及Softimage等三维软件相比都毫不逊色。好了，闲言少叙，下面就让我们开始学习3DS　Max7的一个最重要的功能，Mental Ray渲染器。


第一篇　光线跟踪渲染

　　

首先，在学习Mental Ray渲染器的同时，有必要先跟大家对Max的原有的扫描线渲染器进行一下介绍。扫描线渲染器是Max6以前版本的唯一的渲染器，它的渲染采用的是模拟的算法，要想得到逼真的渲染效果，对灯光的设置要求非常高，不是一般水平所能达到的。下面我们通过对比的方法来看一下两种渲染器的实际渲染效果。
1、 打开范例场景文件，点击下载范例场景文件。这个场景由一个简单的室内和两个保龄球组成，在菜单栏中单击Render Sence Dialog（渲染场景）项，打开渲染设置面板，在Common选项的下方，单击Assign Renderer（指定渲染器），单击Production项右侧的按钮，在弹出的窗口中选择Mental Ray　Render渲染器，按下OK钮，如图1-1所示。


图1-1
2、单击图1-1所示的窗口下方的Render钮，进行测试渲染，这样我们就得到了一张使用Mental Ray渲染的图像，保存渲染完成的图象。同样在菜单栏中单击Render Sence Dialog（渲染场景）项，打开渲染设置面板，在Common选项的下方，单击Assign RenDerer（指定渲染器），单击Production项右侧的按钮，在弹出的窗口中选择Default Scanline　Renderer渲染器，按下OK钮，然后单击Render钮进行测试渲染，对渲染完成的图象同使用Mental Ray渲染器渲染的图像进行比较，我们会发现使用Mental Ray渲染的图像质量要明显的好于使用扫描线渲染的图像，如图1-2所示。


图1-2

2、Mental Ray渲染器的设置。首先我们来设置光线跟踪反射。按下键盘上的M键打开材质编辑器，为墙壁指定一个淡黄色的材质，即Diffuse的RGB的值为：180、105、55，高光设置如图1-3所示。

图1-3

4、单击打开Maps卷展在栏，单击Reflection钮右侧的None按钮，在弹出的窗口中它指定一个光线跟踪贴图，即Raytrace，如图1-4所示。

图1-4

5、按照我们上面讲过的方法将渲染器指定为Mental Ray，对场景进行测试渲染，渲染后的效果如图1-5所示，我们会发现在墙壁上反射出了许多的保龄球的图案，这就是光线跟踪反射的结果，需要注意的是，在实际三维场景的过程中，光线跟踪反射对墙壁的颜色是很敏感的，如果在这个场景中我们使用白色墙壁的话，那么将会产生严重的曝光过度。

图1-5
6、设置反射跟踪的深度。单击键盘上的M键打开材质编辑器，为保龄球指定一个淡绿色的材质，即Diffuse的RGB的值为：45、208、237，高光设置如图1-6所示。

图1-6

7、单击打开Maps卷展在栏，单击Reflection钮右侧的None按钮，在弹出的窗口中也为它指定一个光线跟踪贴图，即Raytrace，如图1-7所示。

图1-7

8、同样使用Mental Ray渲染器对场景进行测试渲染，渲染后的效果如图1-8所示，我们会发现在墙壁上反射出了许多的保龄球的图案的同时，保龄球本身也进行了相互反射，由于默认的反射渲染的次数为6次反射，所以在墙壁上以及保龄球本身都反射出了较多的图像，这需渲染设置选项中进行调整。

图1-8

9、在菜单栏中单击Render Sence Dialog（渲染场景）项，打开渲染设置面板，单击Renderer选项，单击打开Rendering　Algorithms卷展栏，这是渲染算法选项，默认的反射次数为6次，我们将它更改为2次，即设置ReflectionＳ的值为2，这个值我们可以根据实际场景的需要来设置渲染的次数。

图1-9

10、设置完成后，单击窗口下方的Render钮进行测试渲染，这时保龄球进行了两次的反射渲染，这样我们就完成了反射跟踪深度的渲染，最终渲染的效果如图1-10所示。

图1-10


11、在材质编辑器中我们还可以设置反射强度的衰减，在默认的情况下，反射强度的值一般都为100，这个值需要根据实际场景来设置其大小，设置方法如下，单击键盘上的m键打开材质编辑器，选择墙壁材质，然后单击打开Maps卷展栏，设置Reflection的Amount的值为30，如图1-11所示。

图1-11

12、单击工具栏上的Quick　Render钮对场景进行渲染，渲染后的效果如图1-12所示。观察场景我们会发现，场景中墙壁上反射的保龄球图像变得很淡了，这就是我们将反射强度减小所产生的效果。

图1-12

13、可视性的设置。选择其中的一个保龄球，单击鼠标右键，在弹出的窗口中单击Properties设置项，打开属性设置窗口，在Rendering　control项的下面取消RenderAB项的勾选项，如图1-13所示。

图1-13

14、单击工具栏上的Quick　Render钮对场景进行渲染，渲染后的效果如图1-14所示。观察场景我们会发现，其中的一个保龄球不见了。

图1-14

15、选择一个保龄球，再次单击鼠标右键，在弹出的窗口中单击Properties设置项，打开属性设置窗口，在Rendering　control项的下面取消Visible to项的勾选项，如图1-15所示，这是一级可视性的设置。

图1-15
16、单击工具栏上的Quick　Render钮对场景进行渲染，渲染后的效果如图1-16所示。观察场景我们会发现，其中的一个保龄球虽然不见了，但是它的阴影以及在另外一个保龄球上的投影还都存在，这就是二级可视性所表现出来的效果。

图1-16

17、选择一个保龄球，再次单击鼠标右键，在弹出的窗口中单击Properties设置项，打开属性设置窗口，在Rendering　control项的下面取消第二个Visible to项的勾选项，这是取消了二级可视性的设置，同时确保第一个Visible to项的勾选，如图1-17所示。

图1-17

18、单击工具栏上的Quick　Render钮对场景进行渲染，渲染后的效果如图1-18所示。观察场景我们会发现，虽然两个保龄球都在，但是它们在墙体上的反射不见了，这就是一级可视性所表现出来的效果。

图1-18

19、提高渲染图像的品质。首先将图中两个保龄球的一二级可视性都打开，然后单击菜单栏中的Render Sence Dialog（渲染场景）项，打开渲染设置面板，单击进入RenderＥＲ项设置面板中，在Sampling Quality项的下面有两个选项，这两个选项是用来设置采样值的，值越大渲染的时间越长，所渲染的图像的品质就越好，如图1-19所示。

图1-19

20、将渲染的采样值分别设置为Minimum: 1/4 和Minimun: 4，Maximum的值都为4，分别进行渲染，将得到的两张图像进行对比，就可以看出采样值越大渲染的效果就越好，如图1-20所示是两种不同采样值下渲染出来的效果。

图1-20

小结：本节主要知识点：通过这一节的学习我们应该掌握以下几个概念，即：使用Mental Ray渲染器进行渲染的基本方法、两种渲染器的渲染效果比较；光线跟踪反射的设置；跟踪反射的深度设置；可视性的设置；图样渲染品质的提高方法。

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