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1、(以下討論僅限于raytrace貼圖的討論,對于raytrace材質(zhì)的一些更為豐富的內(nèi)容不在討論之列)???所謂光線追蹤(raytrace)是以模擬真實世界中光的某些物理性質(zhì)為最終目的的。在現(xiàn)實中,無限無數(shù)細(xì)的光線從各種光源向所有方向放射。數(shù)百萬的光線投射到物體的表面與其碰撞然后經(jīng)過反彈或穿透最終遇到攝像機而結(jié)束。由于數(shù)百萬的光線的投射方向并不是全部到達攝像機,這樣一來,計算的次數(shù)將會特別高。??由于我們只關(guān)心實際撞擊屏幕的光線,所以在MAX里是從攝像機開始工作,最終到達光源的計算方式,并且在此過程中只分辨
2、確定像素的光線。這種方式實際上是一種反向(Backword)光線追蹤。能大大減少計算量。特別是MAX還使用了光線彈射深度(RayDepth)這一流行的光線追蹤技術(shù),也就是每一次一條光線和幾個表面碰撞,產(chǎn)生一條新的光線----通常向其它方向傳播。每一次碰撞叫一個深度。在MAX中,設(shè)定RayDepth變量,能控制光線碰撞物體后反彈或折射的次數(shù)。缺省值是9,但依據(jù)場景的的復(fù)雜程度可能需要更多的次的RayDepth。??有一種快速的方法來檢驗RayDepth參數(shù)設(shè)置是否足夠高,如果一條光線達到了最大深度也無法到達光
3、源,Raytracer將按照MaximumDepth右側(cè)的選項決定光線的顏色。在ColortoUseatMaxDepth選項中,你可以選擇渲染背景色或某種特定的顏色。Max的光線追蹤引擎是自適應(yīng)的,所以不用規(guī)定最小值----Raytracer能自動發(fā)現(xiàn)每個像素所需要的反射光線的最低數(shù)量。一般情況下,一個相對簡單的場景簡單物體的表面只需要一條或兩條光線??偨Y(jié):光線追蹤要依靠燈光才能正常工作(GI是另外的一種燈光Raydiosity或Phonto),要記住,光線追蹤的范圍是從攝像機或視點到物體后到光源。放置良好
4、的燈光和復(fù)雜豐富的場景和背景會使采用光線追蹤的渲染效果更加漂亮。還有一個大家容易忽視的問題,就光線追蹤的深度。在反射和折射這兩種情況時,他們的深度要求有很大的不同,在設(shè)置Raytrace貼圖時,人們習(xí)慣把他的RayDepth設(shè)置為2或3,以加快計算速度。這是因為在大多數(shù)光線反射的情況下,光線到達物體后經(jīng)過二到三次的反射就會到達攝像機,RayDepth已經(jīng)能夠滿足需要,而不影響畫面的效果。在那種情況下要增加RayDepth呢?一,在場景中存在多個的反射物體,光線會在它們之間來回反射,而它們之間位置的擺放足以影
5、響到對方,足以影響到反射的效果時才加大RayDepth值。二,當(dāng)一個反射物體是畫面的表現(xiàn)重點,而物體本身形狀較為復(fù)雜,光線會在物體自身上面來回反射(也包括對場景周圍的反射)多次后才到達攝像機或視點,也要加大RayDepth到適當(dāng)值,才能不影響到畫面的效果。這兩種情形也完全同樣適用于透明物體的折射,但要強調(diào)的是,光線在透明物體內(nèi)的折射情況比我們想像的要復(fù)雜的多,在現(xiàn)實的世界中,隨著物體本身的復(fù)雜程度,光線會在物體內(nèi)部多次的穿透折射過去(包括多次的來回于周圍場景和物體),一般都會出現(xiàn)RayDepth死循環(huán)的情況
6、(這是自然界真實而必然的現(xiàn)象)?。。≡谟嬎銠C中,光線從攝像機出發(fā)經(jīng)過多次全角度來回的穿透物體后在限定的RayDepth次數(shù)下仍然到達不了光源,在畫面上表現(xiàn)出來就是一個黑色像素或是上面所說的ColortoUseatMaxDepth選項中你自定的顏色。講到這里,就不能不說到大多數(shù)人在表現(xiàn)透明藝術(shù)品時(普通玻璃板除外)經(jīng)常會碰到的“黑斑的問題。去除黑斑的方法一般有三種:??一,場景最好是全封閉的空間,不要出現(xiàn)未封閉的空洞而在折射時把黑色的背景一起加進了計算。如是戶外的場景,要加上個精心制作的球形自發(fā)光環(huán)境貼圖或背
7、景。??二,估算并測試所需的RayDepth,適當(dāng)加大RayDepth值到視覺上感覺不出或可以忽略掉黑斑為止(至少為5),當(dāng)RayDepth值過大,以致大大影響到了你的運算速度,我們就要通過ColortoUseatMaxDepth選項自定一個特定的顏色來修飾(也可以用特定背景色,他和背景上設(shè)置的位圖貼圖有不同作用)。??三,折射率IOR的設(shè)置,一般我們都是嚴(yán)格的按照折射率表來設(shè)定,但很多國外3D藝術(shù)家并不注意這些數(shù)據(jù),只是憑感觀而定。他們建議如果你剛開始應(yīng)用折射,從1.1開始,然后調(diào)整加大這些值以得到“恰當(dāng)
8、的觀感”。我個人也是喜歡這樣來做的,但在摸索對比中發(fā)現(xiàn),同樣的設(shè)置和同樣的物體場景,IOR越小越不容易出現(xiàn)黑色區(qū)域,反之,IOR越大越容易出現(xiàn)黑色區(qū)域。按我的理解,是因為折射率越大,光線在物體中折射的角度越大,如果物體形狀復(fù)雜,光線就不容易在限定的RayDepth值下到達光源,從而渲染出黑色的像素。接下來講講在MaxRaytrace反射和折射中容易出現(xiàn)的鋸齒現(xiàn)象。通常大家所熟知的解決方法是在Raytrace貼圖和