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提升您的灯光质感: V-Ray 镜头特效完全指南


V-Ray Frame Buffer 的光晕与光芒镜头特效是写实渲染的无名英雄。CG 专家 Ricardo Ortiz 在本文中解释镜头特效的运作原理以及使用方法。


V-Ray 帧缓存(VFB)内的镜头特效工具,足以令原本卓越的渲染作品变成超凡绝伦的绚丽画面。Chaos 公司经过多年的深入研究、对世界真实现象的精密观察和深入分析,将摄影机镜头设计及其所产生的自然光线现象融合于镜头特效中,进行极致的光晕与光芒模拟。本文将引导您理解镜头特效的作用,并详细解释参数,让您可根据喜好来调整。


我们为何需要镜头特效?

V-Ray 场景中的光源经常会出现过度曝光的现象,如非常白的区域与明亮的像素。当我们看渲染图时,我们可能不会留意到光源--这就是为何需要光晕与光芒效果。

如果你还不知道,光晕(bloom)指的是光源周围的柔和光芒,会影响整张影像,而光芒(glare)指的是从光源延伸出来的星状光线。通过添加这种效果,我们可巧妙地吸引人们对光源的关注,为渲染提升逼真度。

光晕和光芒的主要因素是光的衍射现象,是当光波通过光圈时被分割开来的方式,比如镜头甚至人眼的瞳孔。

这个衍射现象在渲染引擎的光线追踪过程中并不会计算(译者注: 因为光线追踪是把光线视为粒子,而非光波)。因此,衍射必须额外处理才能产生,使得我们能够对决定效果最终外观的因素有更多的艺术控制力;物理特性,如衍射、环境、镜头像差与镜头失真。

镜头特效关闭(左)和开启(右)。

衍射与镜头缺陷


万物皆有缺陷。每位数字艺术家都努力在模型、材质和纹理上增添不完美,以创造真实的渲染。

同样地,当我们用摄影机拍摄物体、人物或场景时,镜头也不是完全无缺陷的。镜头的使用会产生变形与刮痕,以及污垢。此外,环境并不卫生,空气中存在灰尘或烟雾等杂质。与其回避这些因素,这些细节能帮助定义精确的时间与空间的瞬间。

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如何在 V-Ray 帧缓存中使用镜头特效?

正如先前提到的,在渲染中的白点光源是具有非常高强度值的像素。如果我们检查 VFB 中的像素信息,我们会发现某些白色区域的强度值大于 1;有时会非常高。因为 VFB 以 RAW 格式存储了渲染图像信息,这些数据可用来根据光源的亮度创建精确的镜头特效。

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一旦开启了镜头特效,我们就可进行调整。几乎每次,我们多少都需要做点微调,以获得更真实的效果。

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如果你想知道更多关于控制各种光芒效果的参数,不要错过 Asen Atanasov 的精彩演讲。

Asen 的研究成果也让我们能够重新设计 VFB 中的镜头特效用户接口。其中包含了程序性与定制化的设置选项,让用户能够创造更多、更好的效果。


镜头特效实例

让我们来看看 VFB 中可实现的效果。在每个例子中,上面显示的是镜头上的仿真变形模式,下面显示的是渲染后的结果。


程序性刮痕

真实世界中可见的衍射效果。

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程序性灰尘

网格上的程序性产生的随机点。

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镜头周围的光栅、遮挡或障碍物

这个效应发生在人眼中,是由于视杆细胞才产生的。

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硬件加速的镜头特效

生成镜头特效的要求相对较高,如果渲染图像的分辨率过大,会消耗大量的内存。

预设情况下,镜头特效是以 GPU 加速的,同时支持 NVIDIA 和 AMD 的 GPU。如果内存消耗超过了 GPU 的 VRAM 容量,那么整个过程将由 CPU 来运算。您可能会注意到性能下降,但仍会正常运作。


结论

您应该对什么是镜头特效,其背后的科学原理,更能理解如何使用。镜头特效确实可为场景增添一丝逼真度,而调整镜头特效可改变画面的氛围。而且,由于镜头特效是 VFB 的功能,您可在不离开 V-Ray 渲染器的情况下使用。

使用光晕与光芒

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About the author

Ricardo Ortiz

As part of the Chaos team, Ricardo is responsible for growing and supporting our Spanish-speaking user community, including "Hablamos Chaos," which has over 60K Facebook members. Ricardo is a V-Ray Certified Professional in V-Ray for 3ds Max, V-Ray for Maya, V-Ray for Rhino and V-Ray for SketchUp. He has worked as an instructor for over 10 years in industries including arch viz, VFX and product design. Ricardo is also a university teacher in industrial design, architecture and digital animation.

Originally published: March 30, 2023.
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