《三維燈光渲染技術(shù)》配套PPT課件

《三維燈光渲染技術(shù)》配套PPT課件,三維燈光渲染技術(shù),三維,燈光,渲染,技術(shù),配套,PPT,課件 教案用紙 課程章節(jié)名稱 第五章 清晨的森林 教學(xué)目的、要求 ●掌握霧效 ●掌握渲染準(zhǔn)備工作 ●貼圖制作 ●掌握燈光設(shè)置 ●分層渲染 ●后期合成處理 重點 難點 1. 戶外大型場景的渲染 2. 大型場景的后期工作 教學(xué)環(huán)節(jié)時間分配 3課時 教學(xué)手段、教學(xué)方法和實施步驟 多媒體 授課內(nèi)容: 一、 霧效 （1） 執(zhí)行[ 創(chuàng)建> 體積基本體> 立方體] 。 （2） 執(zhí)行窗口\ 渲染編輯器\Hypershade（ 超級材質(zhì)編輯器） 命令打開材質(zhì)編輯窗口， 其中有cubefog 節(jié)點，是調(diào)節(jié)霧化效果的。渲染效果如圖調(diào)節(jié)透明度，可以模擬霧化效果。 （3）在霧效立方體里新建一排圓球，攝像機轉(zhuǎn)換到合適角度。 二、 渲染準(zhǔn)備工作 渲染設(shè)置步驟 （1）在渲染設(shè)置面板中，在[ 使用以下渲染器渲染] 中選擇mental ray 選項。 （2）點擊[ 間接照明] 選項卡中[ 最終聚集] 選項， 勾選[ 最終聚集] 命令。 （3）設(shè)置好場景渲染尺寸問HD720，關(guān)閉場景的默認燈光。 （4）當(dāng)測試參數(shù)調(diào)整完畢時，執(zhí)行[ 創(chuàng)建> 攝像機> 自由攝像機]，調(diào)整到合適位置，并打開[ 視圖> 攝像機設(shè)置> 分辨率門]，得到合適的攝像機角度。 三、 貼圖制作 本節(jié)首要講解貼圖繪制的一個基本流程，起到拋磚引玉的作用，讀者可在此基礎(chǔ)上發(fā)揮自己的優(yōu)勢繪制出效果更好的貼圖。 （1）選擇一株植物來做貼圖講解，植物貼圖的制作流程示意圖。 （2）選擇其中一片樹葉模型，按Alt+h 鍵，單獨顯示該模型，攝像機正視樹葉。 （3） 執(zhí)行maya 菜單欄中的[ 編輯UV] 選項中的[ 平面映射] 后面的小方塊。 （4）在彈出的[ 平面UV 選項] 中選擇[ 攝像機軸] 選項，點擊投影按鈕。 （5）執(zhí)行maya 主菜單中[ 窗口] 選項中的UV 紋理編輯器，在彈出的[UV 紋理編輯器] 中得到一張標(biāo)簽?zāi)Ｐ偷腢V 圖，如圖所示。 （6）在UV 編輯器面板中的操作和maya 界面是一樣的，點擊R 鍵，和E 鍵，進行縮放和旋轉(zhuǎn)。 （7）選擇模型，執(zhí)行[UV 紋理編輯器] 選項中的[ 多邊形] 選項中的[UV 快照] 命令，彈出的[UV 快照] 選項面板中指定文件名、大小設(shè)置為X：1024，Y： 1024，圖像格式為maya iff 格式。 （8）將拆分好的UV 在Photoshop 軟件中，貼圖繪制效果如圖。 （9）將材質(zhì)賦予模型之后的效果如下圖。 （10）選擇另一種植物，操作如上所述操作一致。 （11）選擇其中一支小植物，如右圖所示為植物三個部分不同的貼圖位置。 （12）由于模型是整體一個模型，就需要單獨為部分模型的面創(chuàng)建材質(zhì)，制作方法為：先創(chuàng)建一個lambert 材質(zhì)，選擇模型中要賦予的面，在lambert 處鼠標(biāo)點擊右鍵不放，選擇[ 為當(dāng)前選擇指定材質(zhì)] 賦予模型處，如圖所示。 （13）執(zhí)行maya 菜單欄中的[ 編輯UV] 選項中的[ 平面映射] 后面的小方塊。 （14）點擊在彈出的[ 平面UV 選項] 中選擇[ 攝像機軸] 選項，點擊投影按鈕，得到如圖所示UV 圖。 （15）選擇模型，執(zhí)行[UV 紋理編輯器] 選項中的[ 多邊形] 選項中的[UV 快照] 命令，導(dǎo)出圖片在Photoshop 軟件中繪制貼圖。 （16）模型其余部位的UV 制作如上所述操作一致， 得到三個材質(zhì)連接如圖所示。 （17）為地面創(chuàng)建貼圖，選擇其中一個地面模型， 執(zhí)行maya 菜單欄中的[ 編輯UV] 選項中的[ 平面映射] 后面的小方塊。 （18）在lambert 的顏色選項中的 ，在彈出的[ 創(chuàng)建渲染節(jié)點] 中點擊[ 文件] 選項，Maya 軟件會自動跳轉(zhuǎn)到[file]（文件）節(jié)點的屬性面板，在文件屬性， 點擊圖像名稱后的文件夾按鈕，選擇項目工程中貼圖文件夾sourceimages 中的草地圖片。 （19）在maya 操作視圖中，按鍵盤的數(shù)字鍵6， 得到貼圖預(yù)覽模式，觀察到草地的貼圖明顯過大，如圖。 （20）選擇草地貼圖紋理坐標(biāo)節(jié)點，按Ctrl+a 展開屬性面板，設(shè)置uUV 向重復(fù)為10，并勾選U 向鏡像和V 向鏡像。 （21） 執(zhí)行[ 窗口> 渲染編輯器>Hypershade（超級材質(zhì)編輯器）] 命令打開材質(zhì)編輯窗口, 選擇[ 工具] 選項下的[ 混合顏色] 節(jié)點，按鼠標(biāo)中鍵將[ 混合顏色] 拖拽到草地材質(zhì)球上放開，選擇[ 顏色] 命令。 （22）此時，原草地貼圖的鏈接背斷開，將草地貼圖鏈接至[ 混合顏色] 的color2 上。 （ 23）在 Hypershade 超級材質(zhì)編輯器命令中打開2D 紋理選項中的[ 文件] 節(jié)點，并打開[ 文件] 節(jié)點的屬性面板，在文件屬性，點擊圖像名稱后的文件夾按鈕，選擇項目工程中貼圖文件夾sourceimages 中的泥地圖片。 （24）按住鼠標(biāo)中鍵將泥地貼圖鏈接至[ 混合顏色] 的color1 上。 （25）選擇泥地貼圖紋理坐標(biāo)節(jié)點，按Ctrl+a 展開屬性面板，設(shè)置UV 向重復(fù)為10，并勾選U 向鏡像和V 向鏡像。 （26）在Hypershade 超級材質(zhì)編輯器命令中打開2D 紋理選項中的[ 噪波] 節(jié)點，調(diào)節(jié)數(shù)值。 （27）按住鼠標(biāo)中鍵將黑白貼圖鏈接至[ 混合顏色屬性] 的[ 混合器] 上。 四、 燈光設(shè)置 創(chuàng)建一個多邊形圓球，用來模擬球天環(huán)境效果；選擇球體模型；創(chuàng)建燈光整列；選中一盞平行光；設(shè)置位置。再次選擇中間一排平行燈，設(shè)置位置。 選擇平行燈，設(shè)置燈光參數(shù)，燈光強度。 在場景原點處創(chuàng)建一盞聚光燈，按t 鍵使用操作器工具修改燈光照射位置。選擇燈光，為聚光燈創(chuàng)建燈光霧效特效，這時聚光燈的外形也會發(fā)生改變。 五、分層渲染 （1）在maya 操作界面中，選擇[ 面板] 選項中， 選擇透視>camera1，用鼠標(biāo)框選， 從[ 分辨率門] 處從左上角拖拽鼠標(biāo)至右下角，這樣就選擇了最終渲染攝像機內(nèi)的所有模型。 （2）在maya[ 通道合/ 層編輯器] 中點擊渲染卷展欄，點擊[ 創(chuàng)建新層并指定選定對象] 建立三個層， 分別命名為color，occ，ZD，如圖5-65 所示。Color 層渲染如圖所示。 （3）鼠標(biāo)右鍵點擊occ 層，在彈出的面板中選擇[ 屬性] 命令。 （4）在彈出的[ 屬性編輯器] 中點擊[ 預(yù)設(shè)] 命令， 在彈出的命令中，選擇[ 遮檔] 命令。 （5）maya 自動會彈出[surfaceShader 表面著色器] 的屬性編輯器，在表面著色器選項下單擊輸出顏色標(biāo)簽后 。 （6）彈出mib_amb_occlusion 的屬性面板，修改Samples 為32，Max Distance 為2。 （7）選擇ZD 渲染層，點擊鼠標(biāo)右鍵，在彈出的面板中選擇[ 屬性] 命令。 （8）在彈出的[ 屬性編輯器] 中點擊[ 預(yù)設(shè)] 命令， 在彈出的命令中，選擇[ 亮度深度] 命令。 （9）maya 自動會彈出[surfaceShader 表面著色器] 的屬性編輯器。 六、后期合成處理 將圖片導(dǎo)入Photoshop 中，進行后期合成處理。 課堂討論 大型場景的后期工作處理技巧 課外思考、練 習(xí)及作業(yè)題 課后習(xí)題 教案用紙 課程章節(jié)名稱 第六章 惠山泥人工作室 教學(xué)目的、要求 ●掌握渲染設(shè)置步驟。 ●材質(zhì)貼圖制作。 ●掌握照明設(shè)置基本要素。 ●熟悉分層渲染的作用。 ●熟悉后期合成。 重點 難點 1. 大場景室內(nèi)燈光打法 2.分層渲染的設(shè)置和后期合成 教學(xué)環(huán)節(jié)時間分配 3課時 教學(xué)手段、教學(xué)方法和實施步驟 多媒體 授課內(nèi)容: 一、 渲染設(shè)置步驟 （1）在渲染設(shè)置面板中，在[ 使用以下渲染器渲染] 中選擇mental ray 選項。 （2）點擊[ 間接照明] 選項卡中[ 最終聚集] 選項， 勾選[ 最終聚集] 命令。 （3）設(shè)置好場景渲染尺寸問HD720，關(guān)閉場景的默認燈光。 （4）當(dāng)測試參數(shù)調(diào)整完畢時，執(zhí)行[ 創(chuàng)建> 攝像機> 自由攝像機]，調(diào)整到合適位置，并打開[ 視圖> 攝像機設(shè)置> 分辨率門]，得到合適的攝像機角度。 二、 材質(zhì)貼圖制作 （1） 執(zhí)行主菜單中的[ 窗口> 渲染編輯器>Hypershade（超級材質(zhì)編輯器）] 命令打開材質(zhì)編輯窗口，在Hypershade（超級材質(zhì)編輯器）中用鼠標(biāo)中間拽一個Blinn 材質(zhì)到工作區(qū)中。 （2）選中一個泥人，在Blinn 材質(zhì)球上單擊鼠標(biāo)右鍵，在彈出的快捷菜單上選擇為當(dāng)前選擇指定材質(zhì)。 （3）執(zhí)行maya 主菜單中[ 窗口] 選項中的UV 紋理編輯器，在彈出的[UV 紋理編輯器] 中得到一張泥人模型的UV 圖。 （4）此時泥人模型的UV 是沒法畫貼圖的，使用maya 的UV 拆分角色是一件比較麻煩的事，但使用UVlayout 軟件可以非?？斓耐瓿刹鸱秩宋颱V，右下圖為經(jīng)過UVlayout 軟件整理后的UV。 （5）模型的UV 編輯，在導(dǎo)出OBJ 格式，執(zhí)行主菜單中的[ 窗口> 設(shè)置/ 首選項> 插件管理器]，勾選OBJExport 選項。 （6）選中模型，執(zhí)行[ 導(dǎo)出當(dāng)前選擇], 輸出類型為OBJ 格式。 （7）打開UVlayout 軟件，導(dǎo)入泥人模型，UVlayout 軟件操作此處忽略，大家可參考網(wǎng)絡(luò)視頻，可很快學(xué)會使用。 （8） 將在UVlayout 軟件中拆分好的模型導(dǎo)入maya 中，將原模型刪除。 （9）選中模型，在UV 紋理編輯器中，單擊多邊形選項，選中UV 快照，彈出UV 快照選項中修改名稱， 大小尺寸，點擊確定，導(dǎo)出一張位圖。 （10） 將位圖導(dǎo)入Photoshop 軟件中對應(yīng)UV 分布， 繪制圖案。 （11）在Blinn 材質(zhì)的顏色棋盤格按鈕，在彈出的[ 創(chuàng)建渲染節(jié)點] 中選擇[ 文件] 節(jié)點，導(dǎo)入繪制好的泥人貼圖。 （12）執(zhí)行[Hypershade（超級材質(zhì)編輯器）] 命令中創(chuàng)建一個[ 分形] 節(jié)點，按住鼠標(biāo)中鍵拖拽節(jié)點至Blinn 節(jié)點的上，在彈出的菜單中選擇[ 凹凸貼圖] 選項。 （13）設(shè)置凹凸深度為0.02，渲染效果如圖。 （14）其他泥人的制作方法和上述操作一致，看似物件很多，其實，相對工作流程都是一致的，在這里就不一一復(fù)述了。 二、 三、 照明設(shè)置 （1）創(chuàng)建球天光照，先在場景中布置26 盞平行光， 組成燈光整列，具體創(chuàng)建方法請參見第四章的球天燈光創(chuàng)建方法。 （2）設(shè)置燈光強度設(shè)置為0.05，, 顏色的設(shè)定為H： 43，S ：0.171，V ：1，渲染效果如圖，使場景整體有照明。 （3）創(chuàng)建一個平行光，模擬太陽光，設(shè)置其位置和方向。 （4）Ctrl+a 打開面板屬性，強度為1.35，展開陰影選項，在光線跟蹤陰影選項下，勾選使用光線跟蹤陰影，設(shè)設(shè)置燈光角度為0.3，陰影光線數(shù)為8.，設(shè)置如圖。 （5） 創(chuàng)建一盞平行光，模擬底面反射，位置如圖。 （6）選擇燈光，執(zhí)行Ctrl+a 打開面板屬性，強度為0.45，關(guān)閉發(fā)射鏡面反射。 （7）創(chuàng)建兩盞平行光，模擬天光反射，一盞平行光從右后方射入房間內(nèi)。 （8）選擇燈光，執(zhí)行Ctrl+a 打開面板屬性，強度為2，顏色為H ：213，S ：603，V ：1。 （9）下面對局部進行補光，創(chuàng)建聚光燈，位置、大小、方向。 （10）Ctrl+a 打開面板屬性，強度為1，圓錐體角度為98.796，展開陰影選項，在光線跟蹤陰影選項下， 勾選使用光線跟蹤陰影，參數(shù)為默認即可。 （11）創(chuàng)建聚光燈，位置、大小、方向。 四、 分層渲染 在maya 中提供了一種很好的分層渲染方案，在maya 界面右下角[ 通道盒/ 層編輯器] 中，點擊渲染選項卡，此功能可以為maya 動畫提供方便的分層渲染處理，為后期調(diào)整提供了很大的空間，分層渲染的設(shè)計，是依用戶自己的處理而定，本例中使用較基本的分層方式，意在提供一種常用的工作流程，分層有角色的場景，通常場景和角色分開渲染。 （1）在maya 主菜單中的窗口中，打開大綱視圖， 在大綱視圖中選擇人物角色模型，先按Ctrl+h 隱藏， 在攝像機視圖中，用框選的方式選擇場景模型，點擊“選擇通道盒/ 層編輯器并創(chuàng)建渲染層”，命名為bg_key。 （2）OCC 層：OCC 層是計算出物體表面任意一點被其他幾何體或同一幾何體的不同部分遮擋的程度， 并以此模擬出物體表面的間接照明效果及應(yīng)該得到的陰影程度。 （3）Character 的顏色層：打開大綱視圖，在大綱視圖中選擇人物角色模型，按Shift 鍵加選在人物前面的桌面、假山和泥人（在前面擋住角色的物體） 點擊“選擇通道盒/ 層編輯器并創(chuàng)建渲染層”，命名為color_character，執(zhí)行主菜單中的窗口\ 渲染編輯器\Hypershade（超級材質(zhì)編輯器）命令打開材質(zhì)編輯窗口，單擊建立一個Lambet 材質(zhì)球，Ctrl+a 打開Lembet 屬性面板，在蒙版不透明度選項中的蒙版不透明度模式中選擇“黑洞”的選項。 （4）Character 的normal 層：Character 的顏色層上鼠標(biāo)點擊右鍵，點擊“選擇層中的對象”，創(chuàng)建一個新的渲染層，命名為Normal_character。 （5）Z 通道層：亮度貼圖有點像景深，近實遠虛， 可以用來改變場景的照明效果?？蜻x攝像機內(nèi)的模型， 點擊“選擇通道盒/ 層編輯器并創(chuàng)建渲染層”，命名為“Z”鼠標(biāo)右鍵點擊“z”渲染層，在彈出的屬性編輯器中，選擇預(yù)設(shè)，選擇亮度深度。 注意：1、在攝像機視圖中，用框選的方式選擇場景模型, 這樣，可以將不在攝像機范圍內(nèi)的模型排除在渲染層中，可以優(yōu)化場景資源。2、渲染層的命名是以項目組的命名習(xí)慣， 每個影片或公司都有一套不同的命名方式。 五、 后期合成 （1）導(dǎo)入背景圖和人物圖，背景圖置于底端。 （2）導(dǎo)入occ 層圖片，加入OCC 層，至于頂部， 在疊加模式中選擇正片疊底，并將不透明度改為50%， 效果如圖所示。 （3）加入Z 通道層圖片，在圖層的ZD 圖片上按住Ctrl+ 鼠標(biāo)左鍵，建立選區(qū)。展開通道選項，點擊創(chuàng)建新Alpha 按鈕，得到一個帶有ZD 黑白的Alpha 通道， 加大Z 通道的對比度。 （4）選中圖層并復(fù)制一個圖層（原圖層為備份）， 選擇圖層0 副本，點擊Photoshop 菜單中的濾鏡，執(zhí)行模糊\ 鏡頭模糊，在深度映射中選擇源為Alpha1， 模糊焦距為19，半徑為16. 得到效果如圖。 （5）導(dǎo)入normal 圖片，執(zhí)行菜單的去色，調(diào)整色階， 只留下輪廓處有白邊，其余均為黑色。 （6）將至于角色圖上方，在Photoshop 圖層中點擊[ 創(chuàng)建新的填充或調(diào)整圖層] 命令中執(zhí)行[ 色相/ 飽和度] 命令，調(diào)整色相：216，飽和度：53，明度：-30， 勾選[ 著色]。 （7）選中[ 色相/ 飽和度] 圖層，執(zhí)行[ 圖層> 創(chuàng)建剪貼蒙版]。 （8）選擇圖層，點擊混合模式為變亮，人物的臉部和頭發(fā)處的輪廓光更明顯了。 本例對常見的室內(nèi)場景做了詳細的剖析，此場景是動畫短片中的一個動態(tài)鏡頭中的一個畫面，場景物體比較多，貼圖工作比較多，對于文件的管理是一項很重要的工作，特別是分層渲染的使用，可以為后期處理提供很大的調(diào)節(jié)空間，大家好好體會，舉一反三，將本例中的創(chuàng)作思路應(yīng)用到其他動畫作品當(dāng)中。 課堂討論 分層渲染的使用技巧 課外思考、練 習(xí)及作業(yè)題 課后習(xí)題 案例10 MAYA制作玻璃爆破特效 首先,我們要確定好自己的機器是否已經(jīng)安裝了BLASTCODE 1.5版本的插件 確保啟動BLASTCODE菜單正常,下面開始操作了 首先,我們要在MAYA中創(chuàng)建一個NUBRS的平面,注意：BC插件的破碎功能只能對NUBRS起作用 在這里,首先創(chuàng)建一個UV分段數(shù)為1的NUBRSPLANE,將它垂直放置? 在這個場景中創(chuàng)建一個小球,作為我們的碰撞物體,設(shè)置整個動畫為100幀,我們的碰撞物體不參與破碎,所以可以將它設(shè)置為POLYGON物體,這個物體要保證其動畫是從NUBRSPLANE中穿越過去的? ? 由于BLASTCODE使用了一套NOVODEX PHYSICS動力學(xué)引擎,所以我們需要將MAYA中的所有物體導(dǎo)入到這個引擎中進行解算. 操作步驟如下,選擇我們的NUBRSPLANE,在BLASTCODE菜單中打開BLASTWINDOWS,單擊NEWCONTROL,將我們的NUBRS面片導(dǎo)入到引擎中,這樣我們獲得了BLASTLAYER1的破碎層 ? 將小球設(shè)置為物體爆炸物,關(guān)聯(lián)到這個破碎層上,產(chǎn)生了互動影響效果 ?選擇BLASTLAYER1,創(chuàng)建隨片層? 將BLASTLAYER1隱藏掉,在目標(biāo)可視里勾選隱藏 ? 進入碎片的SLAB屬性中,我們設(shè)置厚度為0.02 并指定貼圖位置為BlastCode1.5\examples\sourceimages\lesson6_cracks.iff ?此時播放,會發(fā)現(xiàn)沒有產(chǎn)生任何碎片,只是產(chǎn)生了開裂效果 ?修改SLAB面板下的Primary Debris Attributes一級碎片屬性下的Debris Tensile這個值,它是控制DAMAGE層表面隨片的張力值 設(shè)置它為.005,使表面張力最小化,此時發(fā)現(xiàn)我們的平面過度破碎? 將粘性選項中修改為使用紋理貼圖形式 在粘性紋理貼圖中創(chuàng)建RAMP貼圖,格式如下,此時播放,出現(xiàn)洞性破碎 我們已RAMP控制了表面隨片的粘度? 我們賦予它材質(zhì),近看，發(fā)現(xiàn)表面的裂縫過于猛烈,真實的玻璃所產(chǎn)生的裂縫不會這么強烈 下面我們需要通過裂縫控制貼圖來修整它的裂縫區(qū)域? ? 設(shè)置CRACKS OPTIONS為MAP形式,這個參數(shù)是用來控制表面的整體裂縫產(chǎn)生區(qū)域的? 使用RAMP控制CRACKS選項,此時發(fā)現(xiàn)裂縫區(qū)域有所減少,調(diào)整RAMP到合適程度? 修改以下參數(shù),它們是控制產(chǎn)生碎片后,碎片的飛行速度、軌跡位置等的隨機率的? ? 一切OK后,我們進入SLAB下的Secondary Debris Attributes二級碎片屬性面板,設(shè)置以下參數(shù) 它們分別是控制2級碎片的數(shù)量,尺寸速度的選項? ? 并設(shè)置2級碎片的運動屬性隨機值? ? 此時播放動畫,發(fā)現(xiàn)碎片與小球產(chǎn)生了穿插,我們要設(shè)置它們之間的碰撞? ? 進入BLASTCODE WINDOW的粒子解算器面板 我們點擊UPDATE LIST讀取場景中的物體 選擇小球,單擊NEW COLLISION,創(chuàng)建新的碰撞物體 選擇PrimaryDebrisShape1和PSphereShape1,單擊Attach Collision,創(chuàng)建碰撞? ? 此時播放,發(fā)現(xiàn)碰撞創(chuàng)建成功? ? 賦予材質(zhì)進行測試渲染 案例9 MAYA制作火山噴發(fā)效果 1. 順便建一個模型，上面一個口子。 　　2. 創(chuàng)建發(fā)射器，類型為體積。 　　3. 如圖放置： 　　4. 修改發(fā)射器參數(shù)。 　　5. 修改粒子參數(shù)。 　　6. 加顏色和透明屬性，大小PP。 　　7. 粒子材質(zhì)如圖： 　　8. 加場豐富粒子的運動。 　　9. 在表面上繪制一條曲線。 　　10. 利用曲線創(chuàng)建粒子流的效果。 　　11. 修改參數(shù)，渲染如圖： 　　12. 粒子的材質(zhì)如圖： 　　13. 接著創(chuàng)建曲線，利用曲線發(fā)射粒子。 　　14. 修改粒子參數(shù)，并加場。 　　15. 粒子RGB值，具體的可以自己調(diào)。 《三維燈光渲染技術(shù)》 課程說明 一、課程簡介? （一）課程名稱：三維燈光渲染技術(shù) （二）適用專業(yè)：藝術(shù)設(shè)計專業(yè) （三）課程性質(zhì)：專業(yè)基礎(chǔ)課? 《三維燈光渲染技術(shù)》是一門專業(yè)必修課程。通過理論教學(xué)和實踐相結(jié)合，使學(xué)生掌握三維動畫渲染及布光技巧，深化對三維動畫建模、材質(zhì)、動畫、渲染一系列制作路程間的關(guān)系，熟悉輸出場景的渲染和后期的合成處理，培養(yǎng)學(xué)生營造三維空間氛圍能力。通過這門課的學(xué)習(xí)，使學(xué)生擁有理解與創(chuàng)造性的能力，能夠用發(fā)散的思維完成燈光的渲染工作。 二、課程目標(biāo)?? 本課程要求突出對學(xué)生動手能力的培養(yǎng)，以實訓(xùn)作為主要的教學(xué)形式，通過教師輔導(dǎo)和學(xué)生的大量練習(xí)，使學(xué)生熟練掌握三維燈光渲染的各種技術(shù)，進而使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中逐步掌握三維動畫的創(chuàng)作能力。 通過本課程的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的藝術(shù)感、空間感和運動感，具有使用3D技術(shù)解決如動畫、廣告、游戲等方面實際應(yīng)用問題的動手能力。為今后繼續(xù)學(xué)習(xí)其他專業(yè)課程和深入應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。 （一）方法能力目標(biāo) （1）理解與創(chuàng)造性思維； （2）分析和判斷的能力； （3）審美能力； （4）自主學(xué)習(xí)能力； （二）專業(yè)能力目標(biāo) （1）學(xué)習(xí)三維燈光渲染的基本知識； （2）掌握燈光渲染的設(shè)置步驟； （3）理解材質(zhì)的創(chuàng)建和渲染分層技術(shù)； （4）培養(yǎng)后期合成和處理能力。 本課程以從事藝術(shù)設(shè)計的實用型人才為培養(yǎng)目標(biāo)。為各相應(yīng)行業(yè)培養(yǎng)設(shè)計師和電腦設(shè)計制作人員，可廣泛應(yīng)用于建筑室內(nèi)外裝飾、廣告專業(yè)、印刷業(yè)及各種商業(yè)宣傳、社會宣傳以及部分互聯(lián)網(wǎng)與影視行業(yè)的專業(yè)需要。 三、課程學(xué)時 序號 教學(xué)章節(jié) 總學(xué)時 其 中 備注 理論學(xué)時 實踐（驗）學(xué)時 1 燈光渲染技術(shù)基礎(chǔ) 2 2 0 可略過 2 定住時間的圖釘 12 6 6 3 彈? 珠 8 4 4 4 通? 道 8 4 4 5 清晨的森林 6 0 6 6 惠山泥人工作室 6 2 4 合計 42 18 24 四、課程大綱 章節(jié) 章節(jié)名稱 章節(jié)內(nèi)容 第一章 燈光渲染技術(shù)基礎(chǔ) 一、計算機的色彩知識 二、MAYA的項目管理 三、Maya渲染技術(shù)簡介 四、Maya 燈光 五、材質(zhì)和紋理 第二章 定住時間的圖釘 一、渲染準(zhǔn)備工作 二、照明設(shè)置 三、材質(zhì)設(shè)置 四、圖釘盒標(biāo)簽UV設(shè)置講解 五、桌面的材質(zhì)六、渲染輸出場景 第三章 彈? 珠 一、本章重要知識點講解 二、場景準(zhǔn)備工作與渲染設(shè)置燈光創(chuàng)建 三、照明設(shè)置 四、創(chuàng)建材質(zhì) 五、焦散設(shè)置 六、渲染輸出場景 第四章 通? 道 一、全局照明 二、渲染準(zhǔn)備工作 三、照明設(shè)置 四、場景模型UV設(shè)置 五、mental ray 燈光照明 六、景深 第五章 清晨的森林 一、本章要點—霧效 二、渲染準(zhǔn)備工作 三、貼圖制作 四、燈光設(shè)置 五、分層渲染 六、后期合成處理 第六章 惠山泥人工作室 一、渲染設(shè)置步驟 二、材質(zhì)貼圖制作 三、照明設(shè)置 四、分層渲染 五、后期合成 第一章燈光渲染技術(shù)基礎(chǔ)計算機的色彩知識1MAYA的項目管理2Maya渲染技術(shù)簡介3Maya 燈光4目錄 CONTENTS材質(zhì)和紋理5計算機的色彩知識1（一）RGB模式RGB（紅、綠、藍）是計算機圖形學(xué)里最基本的知識。在顯示器上顯示的圖像是以這三原色的疊加最終定義我們可見的顏色的。我們稱其為加色法，在右圖中可見到RGB 疊加在一起后得到了白色。計算機的色彩知識（二）色彩通道色彩存儲在位圖圖像的通道中，每一個RGB 色彩都取值為01 或者0255 的范圍，當(dāng)這3 種通道的顏色疊加后，就得到了最終的彩色圖像。在Maya 中，一般RGB 是取值為01 之間。0 為絕對的黑，1 為絕對的白。同時Maya 也為我們提供了0255 的色彩選擇方式。計算機的色彩知識（三）HSV模式HSV 即色度（Hue）、飽和度（Saturation）、明度（Value）。它更基于實際顏色屬性，而不是顏色值來調(diào)配顏色，HSV 更易于視覺上的理解，在Maya 當(dāng)中，默認設(shè)置就是以HSV 來調(diào)節(jié)顏色的。（四）CMYK 模式 CMYK 即青（Cyan）、品紅（Magenta）、黃（Yellow）、黑（Black）。它是印刷的基色，如果要在CMYK 中獲得白色，必須從圖像中去掉所有的顏色，所以CMYK 也被稱為去色法。它專用于印刷業(yè)。計算機的色彩知識MAYA的項目管理2安裝Maya 以后，“我的文檔”文件夾里會有個Maya 的工程目錄，這是Maya 默認設(shè)置的。Maya 擁有很完善的工程管理的概念，方便產(chǎn)生大型的CG 動畫。創(chuàng)建自己的工程目錄執(zhí)行文件 項目窗口命令后，會出現(xiàn)一個項目窗口面板。Maya 場景文件存放目錄，在這里可以存放后綴名為“*.mb 或*.ma”的文件。工程數(shù)據(jù)路徑，如燈光、紋理、IPR 渲染測試、材質(zhì)、MEL 命令、繪畫貼圖信息、粒子緩沖、mental ray 渲染測試、光子圖、烘焙貼圖等。數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，如輸出OBJ、DXF 和EPS 模型數(shù)據(jù)，或?qū)D片烘焙成貼圖，如毛發(fā)貼圖等。MAYA的項目管理Maya2013界面介紹maya2013中文版軟件的問世，為廣大三維學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)maya軟件提供了很大的便利。MAYA的項目管理Maya2013界面介紹標(biāo)準(zhǔn)Windows 菜單工具架選項卡狀態(tài)行MAYA的項目管理視圖元素默認情況下，Maya是以單個透視圖作為操作界面的。快速單擊鍵盤的空白鍵，會切換到標(biāo)準(zhǔn)的四視圖界面，即1個透視圖和3個正交視圖。Maya 的操作視圖里都有自己本身的視圖菜單，下拉菜單里會有一些命令，使視圖操作更加方便。MAYA的項目管理視圖操作與快捷鍵的應(yīng)用Alt+鼠標(biāo)左鍵=翻轉(zhuǎn)和旋轉(zhuǎn)視圖Alt+鼠標(biāo)中鍵=平移視圖Alt+鼠標(biāo)右鍵=推拉視圖Alt+Ctrl+鼠標(biāo)左鍵和中鍵，從左向右拖動放大所選區(qū)域視圖，從右向左拖動縮小所選區(qū)域視圖。MAYA的項目管理Maya的UV簡介：多邊形對象和紋理貼圖之間必須通過UV平面才能建立正確的關(guān)系，所以對象編輯的一項重要內(nèi)容就是UV編輯。Maya提供了一個專門的工具窗口UV紋理編輯器。UV的編輯是一個繁瑣的過程，并且與貼圖紋理的制作過程緊密相關(guān)。為此Maya還有一些外帶的展UV插件，如UV Layout等。MAYA的項目管理Maya渲染技術(shù)簡介3（一）cartoon shader（卡通著色器）運用它可以實現(xiàn)各種卡通渲染風(fēng)格，比如模擬傳統(tǒng)的二維卡通的外觀、連環(huán)畫、日本漫畫和日本動畫等。這些都將變得輕松和簡單。另外Paint Effects（畫筆特效）可以在模型輪廓上使用，用戶可以輕松獲得各種美術(shù)效果。而且還具有對線條風(fēng)格、位置和寬度的控制，得到幾乎實時的交互式預(yù)覽效果Maya渲染技術(shù)簡介（二）Paint Effects（畫筆特效）Maya2013里繪制出來的Paint Effects可以直接以多邊形的模式觀看，也可以自由轉(zhuǎn)換成多邊形模型、NURBS模型或NURBS曲線。在Drag（拖動）場的幫助下，可以實現(xiàn)很多意想不到的效果。比如某個地方被照亮而改變顏色，或某個地方變形。Maya2013 中移植毛發(fā)的功能，為毛發(fā)動畫創(chuàng)作人員提供了多種毛發(fā)預(yù)置樣式的集合（包括辮子、發(fā)髻、卷發(fā)、雷管頭）和發(fā)型集萃。Maya 的mental ray 可以渲染毛發(fā)，不需要將毛發(fā)轉(zhuǎn)換成多邊形。毛發(fā)和毛皮可以被一起渲染Maya渲染技術(shù)簡介（三）Creat PSD Network Options（創(chuàng)建PSD的網(wǎng)絡(luò)選項）在3D Paint工具中創(chuàng)建的紋理可以自動地被包含在PSD文件中，并且PSD文件可以被自動地轉(zhuǎn)換成3D Paint工具中使用。該新功能為Maya用戶提供簡單而有效的反復(fù)試的工作過程。Maya渲染技術(shù)簡介（四）渲染層管理渲染層能針對每個獨立層里的物體，調(diào)用Maya里的渲染器或使用其他外掛渲染器來做渲染測試。能實現(xiàn)將最終批量渲染時，分層渲染好的圖片放置在獨立的文件夾下，方便后期合成。Render Settings（渲染參數(shù)設(shè)置）：Image File Output（渲染文件輸出）Maya 里有一些渲染輸出選項，如文件格式、渲染的攝像機、序列幀文件等，這些設(shè)置會在Batch Render（批量渲染）時起作用。Maya渲染技術(shù)簡介（四）渲染層管理抗鋸齒質(zhì)量 在這里可以設(shè)置渲染品質(zhì)。一般在最終渲染前會做大量的渲染測試，這里允許使用多種不同的渲染品質(zhì)做測試，還可以對光線跟蹤開關(guān)、運動模糊、分層渲染、環(huán)境霧、畫筆特效渲染等進行設(shè)置。質(zhì)量和邊緣抗鋸齒是一個非常重要的設(shè)置參數(shù)。Image File Output（渲染文件輸出）Maya渲染技術(shù)簡介Maya 燈光4在Maya 中，燈光是一個非常重要的環(huán)節(jié)。再好的模型和材質(zhì)，如果沒有燈光照明，場景渲染效果好像缺失了很多內(nèi)容。要渲染出一張漂亮、令人信服的精彩圖片，需要進行模型的創(chuàng)建、材質(zhì)的設(shè)置、貼圖的繪制、燈光的設(shè)置、分層渲染的設(shè)置和后期處理。所以說模型、材質(zhì)、貼圖、燈光、渲染和后期處理是相輔相成的，每一個環(huán)節(jié)都會直接影響最終的效果。（一）Maya燈光類型Maya 中的燈光有6 種基本類型：環(huán)境光、平行光、點光源、聚光燈、區(qū)域光、體積光，每種燈都有自己的特性和不同的用途。Maya渲染技術(shù)簡介1.環(huán)境光使用環(huán)境光可以模擬物體受周圍環(huán)境漫反射光的照明效果。環(huán)境光有兩種照明方式：一種是從一點向外全角度產(chǎn)生照明，可以模擬室內(nèi)物體或大氣產(chǎn)生的漫反射效果；另一種類似平行光效果，可以模擬室外太陽光照效果。Maya渲染技術(shù)簡介2.平行光平行光照明效果只與燈光的方向有關(guān)，與燈光的位置無關(guān)，就像在很遠處光源產(chǎn)生的照明效果，光線沒有夾角，接近平行光的照明效果，例如太陽光照射到地球上。平行光沒有燈光衰減，設(shè)置陰影效果有兩種方式：一種是深度貼圖陰影，另一種是光線跟蹤陰影。由于照明效果是平行的，因此它的陰影也是平行陰影，沒有透視變化。Maya渲染技術(shù)簡介3.點光源點光源是從一個點向外發(fā)射，燈光照明效果會因光源的位置變化而變化，照明效果與燈光旋轉(zhuǎn)角度和縮放無關(guān)。由于光線是從一點發(fā)出，所以陰影會因燈光位置變化而產(chǎn)生透視變化，燈光位置離物體越遠，光線越接近平行狀態(tài)。燈光有各種衰減類型，打開燈光衰減可以產(chǎn)生較為細膩的光照效果，常用于室內(nèi)照明，或者制作場景局部細節(jié)。例如：點光源可以模擬燈泡或者蠟燭的照明效果。Maya渲染技術(shù)簡介3.點光源Maya渲染技術(shù)簡介4.聚光燈聚光燈具有清晰的照明范圍和照射方向。其照明范圍為錐形，燈光從一點向一個角度進行發(fā)射。這種燈光常用于模擬舞臺燈光、夜晚的車燈、手電筒等。聚光燈又稱為萬能燈，實用性很高，用戶可以很方便地控制照射范圍和燈光衰減等效果，該燈光適合在不同場景和不同環(huán)境氛圍中應(yīng)用，例如：室內(nèi)、室外、早晨、傍晚等。Maya渲染技術(shù)簡介4.聚光燈聚光的照射范圍可以通過圓錐形角度來控制光照角度，還可以通過半影角度來控制燈光照明區(qū)域邊界的擴展效果。Maya渲染技術(shù)簡介5.區(qū)域光區(qū)域光，它的外表是一個平面，光源從一個平面區(qū)域發(fā)射光線照明對象，平面的大小直接影響光照的范圍和光照的強弱。區(qū)域光的長寬比例直接影響燈光照射的范圍形狀，如果被照明的物體有高光，那么會產(chǎn)生一個矩形高光，高光的強弱變化跟區(qū)域光的強度、燈光到物體的距離、燈光形狀的面積大小或物體材質(zhì)的高光屬性有關(guān)。Maya渲染技術(shù)簡介5.區(qū)域光區(qū)域光可以產(chǎn)生深度貼圖陰影和光線跟蹤陰影兩種陰影方式。深度貼圖陰影：效果和其他燈光的深度貼圖陰影效果差別不大，只是在透視角度上有些變化，如平行光產(chǎn)生平行陰影。光線跟蹤陰影：使用光線跟蹤陰影，陰影可以隨著燈光到物體之間的距離而產(chǎn)生變化，產(chǎn)生真實的陰影衰減效果。Maya渲染技術(shù)簡介6.體積光使用體積光，可以非常方便的控制光照的范圍、燈光顏色的變化和衰減效果。該燈光經(jīng)常用于場景的局部照明。體積光中有4 種體積形狀，可以根據(jù)不同的情況選擇不同的體積方式進行照明。這4 種體積形狀分別是立方體、球體、圓柱體和圓錐體。Maya渲染技術(shù)簡介（二）燈光的屬性設(shè)置操作方法：（1）執(zhí)行創(chuàng)建燈光聚光燈命令，在場景原點處創(chuàng)建一盞聚光燈，按t鍵使用操作器工具修改燈光照射位置。（2）選擇燈光，按Ctrl+a鍵，切換到屬性編輯器。（3）在燈光屬性器中展開燈光效果卷展欄，單擊燈光霧項后面的 按鈕。（4）單擊狀態(tài)欄中的 渲染當(dāng)前幀。（5）選擇燈光。（6）再次單擊狀態(tài)欄上的 渲染當(dāng)前幀，效果如圖。Maya渲染技術(shù)簡介（二）燈光的屬性設(shè)置如果為燈光指定一個花紋紋理，可以模擬燈光照射彩色玻璃并透過玻璃照射到地面的效果。強度：該屬性用于調(diào)節(jié)燈光的照明強度，默認強度是01 的范圍。用戶可以給強度輸入一個數(shù)值或者連接一個紋理，改變燈光照明強度，輸入不同的數(shù)值，產(chǎn)生不同的效果。Maya渲染技術(shù)簡介（二）燈光的屬性設(shè)置衰退速率：該屬性用于設(shè)置燈光強度的不同衰減方式，共有以下4 種方式。無衰退 沒有衰減，燈光的照明范圍無限遠。線性 燈光慢慢衰減，呈線性衰減。二次方 燈光與現(xiàn)實生活中的燈光衰減一樣，呈二次方衰減。立方 燈光衰減方式很快，呈立方衰減。Maya渲染技術(shù)簡介（二）燈光的屬性設(shè)置圓錐體角度：該屬性用于控制聚光燈的照射角度范圍。數(shù)值范圍變化在0.006179.994 之間。Maya渲染技術(shù)簡介（二）燈光的屬性設(shè)置半影角度：該屬性用于控制聚光燈在照射范圍內(nèi)產(chǎn)生向外或向內(nèi)的擴散效果。半影角度為正值時，向外擴散；半影角度為負值時，向內(nèi)擴散。Maya渲染技術(shù)簡介（二）燈光的屬性設(shè)置衰減：該屬性用于控制聚光燈在照射范圍內(nèi)，從邊界到中心的衰減效果。該參數(shù)的有效范圍為：0255。0 為無衰減，數(shù)值越大衰減強度就越大。Maya渲染技術(shù)簡介（三）陰影屬性在Maya中有兩種陰影方式：一種是深度貼圖陰影，一種是光線跟蹤陰影。深度貼圖陰影是通過計算燈光和物體之間的位置，產(chǎn)生陰影貼圖，來模擬陰影效果。光線跟蹤陰影是通過追蹤光線路徑生成的，是燈光光線到物體被照明的每一個點所跟蹤的路徑。Maya渲染技術(shù)簡介（三）陰影屬性分辨率：用于控制深度貼圖陰影的尺寸大小。分辨率參數(shù)值越小，陰影質(zhì)量越粗糙，渲染速度越快。反之?dāng)?shù)值越大，深度貼圖陰影質(zhì)量越高，渲染速度越慢。Maya渲染技術(shù)簡介（三）陰影屬性過濾尺寸：用于控制深度貼圖陰影效果的虛化大小，使陰影效果產(chǎn)生模糊虛化。Maya渲染技術(shù)簡介（三）陰影屬性燈光半徑：用于控制陰影邊界模糊過度效果。參數(shù)值可以大于1，數(shù)值越大，陰影邊界過度越模糊，反之?dāng)?shù)值越小，陰影邊界越清晰。Maya渲染技術(shù)簡介（三）陰影屬性光線深度限制：用于控制燈光的光線在投射陰影前被折射或者反射的最大次數(shù)限制Maya渲染技術(shù)簡介材質(zhì)和紋理5（一）Hypershade材質(zhì)超圖詳解（1）創(chuàng)建面板。（2）工作區(qū)域的頂部與底部列表的切換。（3）查看對象的材質(zhì)。（4）排列和清除工作區(qū)域內(nèi)的節(jié)點網(wǎng)絡(luò)。（5）查看上下游節(jié)點。材質(zhì)和紋理（二）Maya材質(zhì)5種基本材質(zhì)：具有表面體積效果、有相同的顏色、透明、環(huán)境、自發(fā)光、凹凸、漫反射和半透明等通用參數(shù)；不同之處是高光形態(tài)不一樣，具有不同高光和反射控制參數(shù)。四種沒有體積效果的材質(zhì)：分層著色器，著色貼圖和表面著色器，使用背景。三種其他材質(zhì)頭發(fā)管著色器，海洋著色器，漸變著色器。材質(zhì)和紋理（三）材質(zhì)的通用屬性顏色：在創(chuàng)建材質(zhì)后，默認顏色為灰色，單擊顏色項后面的色塊，會彈出拾色器窗口，為材質(zhì)制定一種顏色。透明度：控制材質(zhì)的透明度，白色為透明，黑色為不透明。環(huán)境色：用于控制對象受周圍環(huán)境的影響。白熾度：用于模擬自身發(fā)光效果。凹凸貼圖：用于控制對象表面產(chǎn)生凹凸效果。漫反射：當(dāng)參數(shù)為1時，渲染的顏色最接近材質(zhì)的顏色設(shè)置；當(dāng)參數(shù)為0時，對象不受燈光照明影響。半透明：用于制作透明對象的透光效果。材質(zhì)和紋理1.材質(zhì)的高光屬性Lambert材質(zhì)沒有高光和反射屬性，由于沒有高光屬性，它的渲染速度相對來說比較快，但效果缺乏層次感。Blinn材質(zhì)，高光屬性較好控制，渲染速度快、效果好。偏心率：用于控制材質(zhì)的高光面積大小。值為0時沒有高光，值越大，高光面積越大。鏡面反射衰減：用于控制高光的強弱變化。鏡面反射顏色：用于控制高光區(qū)域的顏色變化。反射率：用于控制反射周圍環(huán)境的強度。反射顏色：在渲染時用于控制物體反射顏色的變化。材質(zhì)和紋理2.各向異性角度：用于控制條形高光的角度方向擴散X/擴散Y：用于控制高光在x和y方向的伸展長度。默認X方向為13，Y方向為3，得到橫向擴散形態(tài)的高光。粗糙度：用于控制高光的粗糙程度。參數(shù)值越小，越集中；參數(shù)值越大，越分散。Fresnel 系數(shù)：可以控制高光的強弱。各向異性反射率：用于控制各向異性材質(zhì)的反射率和反射顏色項。材質(zhì)和紋理3.Phong余弦冪：用于控制高光面積的大小。數(shù)值越小，高光越大；數(shù)值越大，高光越小。4.Phong EPhongE材質(zhì)的高光比Phong材質(zhì)的高光更柔和，控制參數(shù)較多。粗糙度：用于控制高光中心柔和區(qū)域的大小。高光大?。河糜诳刂聘吖庹w區(qū)域的大小。白色：用于控制高光中心區(qū)域的顏色，或連接紋理。鏡面反射顏色：控制高光整體顏色。材質(zhì)和紋理（四）材質(zhì)的折射和折射率折射：控制渲染透明物體光線跟蹤選項的開關(guān)。折射率：光線穿過透明物體所產(chǎn)生的彎折變化。背景物體可以透過物體的折射產(chǎn)生變形效果，常用于模擬玻璃、水、冰和水晶燈。不同的透明物體其折射率有所不同。折射限制：光線穿過透明物體產(chǎn)生折射的最大次數(shù)。折射計算次數(shù)默認值為6 次，在制作透明物體時，折射次數(shù)不能太低。折射次數(shù)越多，渲染次數(shù)越慢。一般玻璃材質(zhì)渲染時，折射的次數(shù)不低于9 次。燈光吸收：用于控制物體表面吸光的能力，渲染有厚度的透明物體。值越大，吸光數(shù)量就越大，穿透光線就越少。值為0 時不吸收光線，完全透光。材質(zhì)和紋理（四）材質(zhì)的折射和折射率表面厚度：在單面模型渲染時，此參數(shù)可以設(shè)置模型的厚度。陰影衰減：用于控制透明物體產(chǎn)生光線跟蹤陰影的聚焦效果。色度色差：勾選此項，在進行光線追蹤運算時，光線透過透明對象時以不同角度折射。反射限制：用于控制物體被反射的最大次數(shù)，默認值為1。如果兩個相對的對象平面互相反射，調(diào)高該參數(shù)可以在兩個平面之間不斷反射。鏡面反射度：用于避免反射內(nèi)容的高光區(qū)域產(chǎn)生鋸齒閃爍效果。材質(zhì)和紋理（五）紋理貼圖Maya中的紋理有2D紋理和3D紋理。2D紋理是一種二維的圖案，它可以是紋理文件，也可以是程序文件。紋理根據(jù)模型的UV坐標(biāo)進行貼圖定位，紋理由2D坐標(biāo)節(jié)點控制。3D紋理是一種三維的程序紋理，在貼圖時它不會根據(jù)模型的UV坐標(biāo)進行貼圖定位，而是根據(jù)3D坐標(biāo)對物體進行貼圖定位。材質(zhì)和紋理THANK YOU謝謝觀看