【3ds max 技巧】Autodesk 3ds Max和Vray相机匹配（二） 
在第二部分中，我们将介绍在摄像机的场景与照片（通常称作背板）相匹配后，如何为场景提供照明。如果您还没有读过本教程的第一部分，您可以点击此处查看。请注意，本教程不包含材料。材料已经创建和使用。
为了为场景提供合适的照明，HDR图片将作为光源和反射来使用。HDR图片由同一图片的多重曝光组成，允许一张图片最亮区域和最暗区域之间存在更大的亮度动态范围。通常，这些图片是从数码单反相机拍摄的多张RAW图片创建出来的。
在这种情况下，我研究出了创建HDR图片的另一种方法。我选择的方法非常适合日常情形，即随身携带数码单反相机可能并不实际。我们将使用配有镜头的iPhone 4和一些Photoshop技巧来创建HDR图片。不过，如果您有一台能够拍出多重曝光效果的数码相机和一个鱼眼镜头，您可以跳到“生成HDR图片”部分，并忽略“手动重写EV值”部分的内容。
镜头
镜头的用途是拍摄一张完整的360°球形全景图片，从而在Autodesk 3ds Max中创建一个球形环境。如果您拍摄的是一张普通的全景照片，那么它将无法形成一个合适的环境，照明和反射都会有误。我将使用的是Pixeet公司推出的一个180°鱼眼镜头。您可以在此处了解关于该镜头的更多信息并购买。如果购买该镜头，您将获得一个硅胶套，180°铝合金和玻璃鱼眼镜头，正面和背面的镜头盖，自粘金属环以及安全肩带。镜头通过一个磁铁与硅胶套相连，因此没有针对iPhone本身的永久固定装置。
拍照
为了确保最佳效果，您应该将iPhone安装到一个三脚架上，以保持相机稳定并处于同一位置。将硅胶套放在iPhone上，然后装上镜头。确保Pixeet应用安装正确、能够正常运行后，选择新全景和360°度选项。您每次拍4张照片，然后转动45°。如果您没有使用三脚架，那么一定要在转动的时候使iPhone的位置保持不变，否则软件很可能无法正确地对齐这4张图片。由于这张图片将用于照明和反射，因此即使图片没有正确地对齐也很难察觉到缝隙，这并不是什么大问题。该应用具有内置的十字准线功能，当iPhone处于水平时会变为绿色。如果您没有使用三脚架，这一功能非常有用。
准备图片
我们通常从RAW文件来创建HDR图片，每个RAW文件都包含不同的曝光信息。由于我们只有一张图片，因此提取不存在的信息是不可能的。因此我们将对该图片进行调整，重新创建各种色调，然后将这些色调合成起来，从而创建出HDR图片。这个过程叫做色调映射。最终效果虽然不如使用多张RAW图片那么准确，但对本教程而言已经足够了。
从Pixeet专辑中下载球形全景图片后，在Adobe Photoshop中打开。您将注意到，图片的顶部和底部有一块黑色区域，这是为了遮盖图片创建为球形环境时所形成的所有缝隙。通过使用克隆图章或内容感知填充工具，尽你所能，用周边环境来填充黑色区域，但不用担心是否准确的问题。我们只是不希望反射光线中包含Pixeet标识。
在默认状态下，EXIF数据是保存在一张JPEG图片中的。数据中包含ISO和F-stop等信息，通过在Windows Explorer中右击一张图片并转至“详细信息”选项卡，便可以查看这些信息。正是因为有这些数据，即使我们对图片进行了调整，Photoshop也能够识别出这张图片。尝试创建HDR图片时，Photoshop将弹出一条错误消息，指出所选图片具有相同的曝光度。
我们要做的是让Photoshop认为，经过色调映射处理、重新创建的图片现在包含不同的EXIF数据。为此，您需要将图片保存为PNG格式，因为这种文件格式不能保存EXIF数据。保存为PNG格式后，在Photoshop中重新打开该PNG文件，然后添加一个曲线调整层，点击并拖动曲线的中心，使输入值为128，输出值为0。保存该文件并将其命名为img01.png。
接下来，使输入值保持不变，将输出值改为64，然后保存该图片并将其命名为img.02.png。重复执行这一步骤3次，每次将输出值增大64。最后一张图片应该是输出值为255的image05.png。这样，您将得到曝光范围在纯黑（0）和纯白（255）之间的一组图片。
生成HDR图片
在Photoshop中，选择文件、自动化和合并到HDR Pro。Photoshop将要求您指定源文件。选择您刚才创建的5个PNG图片，然后点击“确定（OK）”。Photoshop将开始导入文件。您将获得一条弹出的警告消息，指出图片可能是使用不同相机拍摄的，您需要通过调整EV值来手动指定曝光信息。输入以下信息：
Img01.png = -2EV
Img02.png = -1EV
Img03.png = 0EV
Img04.png = 1EV
Img05.png = 2EV
合并完成后，一个新窗口将弹出，支持您调整HDR图片的最终输出。HDR图片最好设为32位浮点。这样图片将可以包含尽可能多的信息。将模式设为32位后，您将注意到，32位的选项比16位少得多。您可以控制HDR图片的亮度，但最好保留为默认值，在Autodesk 3ds Max中进行控制。点击“确定”并使用辐射亮度（Radiance）格式来保存该图片。
创建地平面
打开Autodesk 3ds Max。我将接着教程的第一部分进行讲解，因此当前的场景中有一辆奥迪R8和一部相机。我们需要在地面上捕捉照明和环境生成的所有阴影信息。为此，我们可以使用一种投影材质。在材质编辑器中，创建一个新的Vray材质包裹器（VrayMtlWrapper）并删除旧图。在基础材质中，指定一张投影图。由于这是一个非Vray材质，因此您可能需要显示不相容的材质。为了使其正常运行，您需要将其放在一个Vray包裹器中。
点击“go to parent”按钮，并勾选无泽面（matte surface）。这可以让您勾选阴影（shadows）和affect alpha。然后将alpha contribution值设为-1。
创建一个Vray面光源（Vray plane）对象，并将此材质分配给该对象。面光源对象是一个无限面，需要置于您正在渲染的对象之下；在该场景中，该对象将在汽车的车轮下面，充当地面。
添加照明
该场景将使用之前创建的HDR图片来提供照明。这种方法称之为基于图像的照明（IBL）。通过使用HDR图片并将其分配给一个穹顶光源，可以大大提高逼真度。创建一个Vray灯光并将灯光类型更改为“穹顶（Dome）”。只要与地平面相垂直，这个光源放在哪里都可以。
您需要在选项中勾选“不可见（invisible）”，否则HDR图片将出现在渲染背景中。我们不希望它出现在渲染背景中，因为我们将使用在第一部分中进行相机匹配的背板。在“取样（sampling）”部分下，将细分值（subdivisions）改为24，以提高阴影质量。在“纹理（texture）”部分下，点击“无（none），并从材质/贴图浏览器中选择VrayHDRI。接下来，打开材质编辑器，点击VrayHDRI并将它拖动到一个空槽中，然后选择instance。
纹理的分辨率和适应能力会影响阴影线在HDR图片明亮区域的生成方式。提高分辨率需要更大的内存，并且会略微降低渲染速度，但能够使其更好地遵循HDR图片的亮度。这在大部分场景中都会被忽视，但决定使用多大的分辨率取决于您自己。您可以使用的最大分辨率为2048。由于本教程中使用的HDR图片高于这一数值，我使用了最大值。
为了能够正确地对齐HDR图片，我们需要在视口中看到该图片。转至渲染—>环境。还在材质编辑器中，点击该VrayHDRI材质并将其拖动到背景参数下环境部署中的环境贴图槽中。收到提示时选择instance。接下来，转至视图—>视口背景，勾选“使用环境背景（use environment background）”和“显示背景（display background）”。点击“确定”，您现在应该可以在视口背景中看到HDR图片了。
返回材质编辑器，调出该HDRI图片。在“映射（mapping）”下，将其设为“球形（spherical）”，并勾选“水平翻转（flip horizontally）”，以确保其方向正确。接下来，您需要根据背板尽可能地对齐HDR图片。由于HDR图片的纵横比与视口的纵横比不匹配，因此它的缩放级别不可能是正确的。您只需在旋转时发挥最佳判断力，同时寻找图片中要对齐的主要区域即可。
在本教程中，我已经确保房子和树的倒影位于正确的一边。您可以在挡风玻璃中看到的房子顶部的倒影。对齐HDR图片时，VrayRT非常有用，因为您可以在调整旋转角度的同时在自动着色窗口中看到倒影。
设置光线强度
用于调整光线强度的选项有两个，这两个选项的效果一样，不存在哪个选项存在优势的问题。您既可以调整材质编辑器中的整体倍增，也可以调整Vray灯光的强度倍增。在本教程中，光源的默认系数太高，因此我将系数缩小为1，并将材质的整体系数设为1。
关于直接照明的注意事项
虽然IBL方法能够非常逼真地展示实际照明和反射，但它并不是直接照明，因此从穹顶光源创建的阴影和照明将是非常柔和的。为了生成更直接的照明，你可以使用VraySun或标准的目标平行光。针对本教程的例子而言，天空非常阴沉，没有明显的阴影，这意味着我们可以完全不用直接照明。如果在您的场景中，您将针对太阳使用直射光，那么您需要在它和HDR图片之间找到一个恰当的平衡点，因为在光的强度较强时，这两者会相互抵消。
渲染设置
在启用alpha的情况下将渲染图片保存为TIF或PNG格式，并确保渲染输出的纵横比与第一部分中提到的背板的纵横比相匹配。确保所有环境贴图已经关闭，并检查背景颜色是否为黑色。我在渲染设置方面使用了标准设置，您当然可以使用自己的设置。
图像采样器
自适应DMC
抗混叠滤波器
Mitchel-Netravali
自适应DMC采样器
最小细分值 = 1
最大细分值 = 11
Clr阈值 = 0.007
颜色映射
类型 = Reinhard
曝光值 = 0.5
光照贴图
中等预设
HSph细分值 = 50
插值采样 = 20
Clr阈值 = 0.3
法线阈值 = 0.1
间距阈值 = 01
光缓存
细分值 = 1000
DMC采样器
自适应数量 = 0.85
噪声阈值 = 0.01
最小采样数 = 8
全局细分倍增 = 1
在Adobe Photoshop中合成
打开您进行相机匹配的背板图片，然后打开最终渲染。如果您以PNG格式进行渲染，那么您的最终渲染图片将会自动删除alpha信息。如果您以TIF格式进行渲染，则必须手动删除alpha信息。此处提供了一个简单的分步式指南。当然，如果您渲染了多个渲染元素，您还可以按照该链接中的分步式指南来操作。
复制背板将其粘贴到渲染图片中，然后将其置于层堆栰的底部。
现在您可以运用水平调整以及亮度、对比度和色彩调整等各种后期处理效果，使渲染效果尽可能逼真。当您在Autodesk 3ds Max中渲染图片时，如果您的最终渲染图片与背板图片有一点出入，不要担心，因为实现颜色和色调的完全匹配是很难的。因此，您每次都要留出一些时间进行后期处理。
关于MintViz
James Cutler是MintViz公司的创始人兼三维数字设计师，MintViz公司是一家创意顾问公司，致力于为CG行业提供教程、技巧和资源。
文章转自欧特克AU技术社区
