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3D電腦建模實務課程 水晶玻璃篇

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教材編纂及授課:董寧謙


<水晶玻璃> V-Ray Render Setup 面板參數調整 1.

將算圖方式由預設的 Scan-line 模式改為 V-Ray

2.

不啟用 Frame buffer (畫面暫存體)

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<水晶玻璃> V-Ray Render Setup 面板參數調整 3.

更改「全局照明」(Glow Illumination) 選項 預設值

調整值

Brute force:蠻力 Light cache:光線暫存 ※上述三種不同 GI engine 的優缺點,將於下一週課程內容詳述。 4.

Irradiance map:光子貼圖

不顯示 Log window

未上材質

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V-Ray 材質 5.

在 Background 的 Environment Map 加入『VRayHDRI』貼圖

<水晶玻璃> V-Ray 材質 6.

※HDRI ( High Dynamic Range Image) 高動態範圍影像 (HDRI) 是由多張在同一角度、同一場景下,但不同曝光度的照片所合成的影像 檔,它記錄了圖片環境中的照明資訊,因此可以使用這種影像來“照亮”場景。 *Dynamic Range 指的是最亮和最暗部份之間的相對比值 將 Environment Map 內的『VRayHDRI 材質』拖曳至材質編輯區,選取 HDRI 圖檔

↑選取貼圖路徑↑

↑調整貼圖類型、水平/垂直旋轉角度↑

← 調整發光倍數

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7.

在場景置入 VRayPlane,並賦予材質

<水晶玻璃> V-Ray 材質 8.

VRayMtl 材質 Basic parameters ◎

Reflect / Refract:以顏色灰階(Gray Scale)控制反射程度,白色=全反射(100%),黑色=無反射(0%)。 ※顏色分為『色度』及『灰(階)度』: 『色度』控制反射色彩,『灰度』控制反射強弱。

Refl. glossiness:控制反射的光澤/模糊程度 1. 預設值為 1,此時影像最清晰。

2. 值愈小反射愈弱,影像愈模糊。

Subdivs:控制模糊反射的採樣數。預設值為 8,表示 8×8=64 個採樣數。 1. 數值愈高,算圖時間愈長 (每增加 1 倍,需增加 4 倍運算時間)。 2. 當 Glossiness (光澤度)值為 1.0 時,本選項無作用。 3. 若要改變 Subdivs 值,需Use local subdivs。

Fresnel reflections (菲涅爾反射): 法國科學家菲涅耳 (Augustin Fresnel , 1788 ~ 1827) 觀察到了一個有關反射的光學現象: 5

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當人們站在湖邊低頭看腳下靠近岸邊之水面時,發現水是清澈透明的,此時的水面反射並不強 烈。 但…當遠眺湖面時,發現水不透明了,而反射卻變非常強烈。 此反射/折射與視點角度之間的光學現象,被稱之為『菲涅爾效應』。 換言之,就是視線垂直於表面時反射較弱;而當視線非垂直於表面時,夾角愈小反射愈明顯。 如果不使用 Fresnel reflections,則…反射就不考慮視點與物件表面間之角度關係。 ※在真實世界中,除了金屬之外,其它物質均存在著不同程度的『菲涅爾效應』 ◎

Max depth:控制反射的最大次數。反射次數愈多,反射就愈徹底,所需要的算圖時間亦愈長。

IOR= Index of Refraction (折射率): 1. 真空 IOR = 1.0000 3. 玻璃 IOR = 1.5000 ~ 1.9000

2. 空氣 IOR = 1.0003 4. 水 IOR = 1.3333 (20oC)

5. 冰塊 IOR = 1.3090 7. 水晶 IOR = 2.0000

6. 酒精 IOR = 1.3600 8. 鑽石 IOR = 2.4170

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<水晶玻璃> V-Ray 材質 9.

水晶玻璃:

Fog color:計算物體內部折射顏色 (可使物體厚的區域顏色較深,薄的區域顏色較淺) ◎ Fog multiplier:值愈大,光線穿透力愈弱。 ◎

最終效果圖 7

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補充說明

 Fog system units scaling

 Fog system units scaling

※The teapot in the scene has a radius of four meters. When the Fog system units scaling is disabled we can see through the teapot. However when we enable the Fog system units scaling the real size of the object is taken into consideration and we can see that the light is absorbed to a much greater extent. V-Ray Render Setup 面板參數調整 10. 調整「色彩映像」(Color mapping)

↑預設值↑ ◎Linear multiply

↑調整值↑

- this mode will simply multiply the final image colors based on their brightness.

Color components that are too bright (above 1.0 or 255) will be clipped. This can result in burnt out spots near bright light sources. 離光源愈近的物體愈亮 ◎Exponential

- this mode will saturate the colors based on their brightness.

This can be useful to prevent burn-outs in very bright areas (for example around light sources etc). This mode will not clip bright colors, but will instead saturate them. 基於影像亮度的色彩調整飽和度,可有效避免「線性倍增法」在非常亮的區域產生爆亮現象 ◎HSV exponential

- this mode is very similar to the Exponential mode, but it will preserve the color hue

and saturation, instead of washing out the color towards white. 8

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↑Linear↑ ↑Exponential↑ ↑HSV exponential↑ ◎Dark / Bright multiplier:暗色與亮色之倍數。兩者差異愈大反差愈高,則視覺效果愈強烈。 ◎Sub-pixel

mapping - this option controls whether color mapping will be applied to the final image

pixels, or to the individual sub-pixel samples. ◎Clamp output - if this is on, colors will be clamped after color mapping. This can be useful for antialiasing very bright light sources or parts of an hdr image. ↓常用色彩相關專有名詞解釋↓    

Contrast (對比度):畫面亮度最高情形下黑色和白色的比例,值越高對比度越高。 Brightness (明/亮度):以顏色中所含黑白成分的多寡決定明或暗 (黃色是亮度最高的顏色)。 Hue (色相):顏色在光譜上的位置,亦稱色調。在不同波長的光照射下人眼所接收的顏色。 Saturation (飽和度) :指色彩的純度,亦稱彩度 (紅色是彩度最高的顏色)。 白色在畫面中所佔的比例。白色佔有率低則飽合度高,視覺效果

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