渲染学习笔记：Vray初探

 【介绍】

这是VRAYFORC4D中 标准材质（Vrayadvancematerial）的“高光反射”通道。

该通道共分为5层，从5到1，从顺序看，5层覆盖4层，以此类推，1层覆盖和影响Diffuse(漫反射层）。

 

这个通道与C4DR16的新反射层相似，高光和反射在一起，也不知道谁学谁，我猜应该是R16学的VRAYFORC4D，因为VRAYFORC4D比R16早。

为什么高光和反射在一起呢？

因为他们的产生，都是物体反射的结果，高光是光源在物体镜面反射的地方，所以最亮，他的颜色基本上就是光源的颜色，其他的地方环境光照射的地方，发生镜面反射没有光源强度大而已。所以高光和反射是密不可分，符合物理属性。在VRAYFORC4D中可以叠加5层，增加物体表面的细节，可以设置高光、反射、各向异性、菲尼尔现象、光滑粗糙度等属性。你可以每个单独设置并且融合他们在一起通过高光层透明度或菲涅耳的行为。每一层可以有自己的光泽度，自己的各向异性、 颜色、 过滤器等等，能极好地模拟汽车涂料、 丝绸、 塑料、 多层的材料，如镀膜的树林，拉丝金属等。而C4DR16的“新反射通道”可以达到16层（其中一个是控制层。参看我写的《初探R16反射1-3》），更厉害。

如上图，该通道共分为六个部分：

1、Specular type 高光反射类型：包括三种物理对现实模拟的不同算法：PHONE，BLINN（默认），WARD

2、Specular color 高光反射颜色：设置颜色和纹理。

3、Specular layer transparency 高光反射透明：调整透明图、设置菲尼尔现象。

4、Specular layer parameters 高光反射参数：控制反射参数。

5、Specular layer expert setting 高光反射专项设置：详细设定。

6、Specular layer anisptropy 高光反射的各项异性：表面个性异性。

【详细研究】
第一部分：Specular type 高光反射类型：

PHONG：适合大部分对象。在计算时使用环境光、漫反射、高光颜色，通过读取表面法线方向等参数计算出一种光滑的效果，如塑料等

BLINN（默认）：计算高光更为精确，对于金属类对象实用。

WARD ：实用与粗糙的材质，如布料、沙滩、混泥土等。

第二部分：Specular color ： 

设置高光和反射的颜色与纹理。

 

color:设置颜色

texture map:设置纹理

这个还用细说吗？如同Diffuse一样。

【练习】

1、设置DIFFUSE COLOR漫反射颜色为红色。

2、勾选高光反射通道。

3、设置COLOR为黄色

4、渲染发现小球基色为红色，高光为黄色，周围也有一层淡淡黄色（因为这层还决定表面反射）

5、在纹理添加噪波（默认），那么记住，纹理将覆盖黄颜色。

6、渲染发现高光和周围出现了黑白相间的反射。

7、打开MIX MODE （混合模式）改为如下：调整混合度。 

8、发现黄色和纹理进行混合影响了表面和高光和反射。 

 
第三部分：Specular layer transparency

设置该层透明属性和菲尼尔属性。

 勾掉Specular layer parameters 面板的USER FRESNEL 那么这层显示的是透明属性。

该层与Diffuse layer transparency 应该是完全一样，所以就不谈，重点研究下面的菲尼尔属性。

 

默认勾选USE FRESNEL 显示的是该层的菲尼尔属性。

 

菲涅耳的行为都可以打开或关闭，当图层透明度得到禁用是因为由菲涅耳控制，IOR 表现为光线反射现象。在现实生活中几乎所有的材料有一定的光泽的反射率和还与某些 IOR 的菲涅耳行为。玻璃具有 IOR 1.5-1，75、 陶瓷、 塑料、 抛光木材等有 3 6 IOR，金属有 IOR 入手 10 会达 200。您还可以调整颜色的菲涅耳。它不必是黑色和白色。经常灰色底纹或甚至轻微的颜色产生良好的结果，如有光泽的思考是非常重要的各种高水平的材料，我们已实施 5 镜面层混合 ！

【概念】

菲尼尔现象：

Fresnel Effect是指当光达到材质交界面时，一部分光被反射，一部分发生折射，即视线垂直于表面时，反射较弱，而当视线非垂直表面时，夹角越小，反射越明显。所有物体都有菲尼尔反射，只是强度大小不同。

因此加菲涅尔反射是为了模拟真实世界的这种光学现象。

中间透明高，两边透明底（相对来说）

上图中间反射低，两边反射大。 

远处反射明显，近处不明显。

对于透明的菲涅尔现象，近处透明，远处不透明；对于反射菲涅尔现象，远处表现为反射，近处反射非常弱。

 

 【练习】

1、首先设置一下反射环境：

 

2、设置如下：IOR为20

3、渲染如同一个镀铬金属球。

3、在Diffuse layer 纹理载入一张木纹贴图。 

4、设置如下：IOR为6，降低亮度为40%。

 

5、渲染如下：

第四部分 Specular layer parameters 高光反射参数

这部分控制高光和反射的细节程度

 

1、这是三个开关选项

Use Frenel:启用表面的菲尼尔现象。

Fix dark edges:修复黑暗边缘-启用此选项将修复黑暗的边缘，有时出现在光滑的材料上。

Link highligh glossiness:高光与反射光滑度是否同步。

2、Hilight glossiness :可以用参数控制高光整体的光滑度，也可以用纹理控制不同地方的光滑度。

3、Reflection glossiness：可以用参数控制反射整体的光滑度，也可以用纹理控制不同地方的光滑度。取值1为镜面反射，低值反射光滑变低。

【练习】

1、关闭菲尼尔。

 设置 hilight glossiness 为0。 

设置 hilight glossiness 为0.5 

设置 hilight glossiness 为0.9。  

2、打开菲尼尔

设置 hilight glossiness 为0。  

设置 hilight glossiness 为0.5。  

设置 hilight glossiness 为0.9。  

 

3、下面测试反射(Reflection glossiness)，设置外部环境。

 

把Glossiness subdivs设置为32，越大越细腻真实，但消耗计算机资源越大。

Reflection glossiness=1，镜面光滑

 

Reflection glossiness=0.8，较为光滑

Reflection glossiness=0.5，磨砂

Reflection glossiness=0，粗糙

 
第五部分：Specular layer expert setting 高光反射专项设置

这部分是对高光反射的详细设置。

 trace reflections:是否追踪反射。trace specular:是否追踪高光；trace depth:追踪的深度和反弹次数。

back side:强制计算包括光照面的背面  soft edges:  柔化边缘 cutoff:截止预制，低于此，系统将停止追踪计算，不能为0，否则，无限容易死机。

use glossy as GI  ：该光线是否参与GI 。将光滑的光线当做光迹追踪光线。一是only for gi rays仅当全局光线就是将光泽度作为全局光线；二是Never不当做；三是always：光迹追踪和光泽度光线总是共同使用。

VRAY会使用一些光线来追踪材质漫反射而使用另一些光线追踪物体表面的光泽度，打开该选选之后，它将会强制追踪光泽度和反射总共只追踪一条光线。

afttect channels: 影响哪一个通道。

exit color:退出颜色，当追踪计算结束时，显示的颜色。

use interpolation：用插值法-此选项指定在什么场合有光泽的光线会被视为 GI 光线：

第六部分：Specular layer anisptropy 高光反射的各项异性：

Anisotropy: 0表示各向异性相同，正值、负值代表“划痕”。

Texture map:用贴图进行详细控制

Invert:翻转贴图纹理

Anisotropy rotation:决定（旋转以度为单位） 的各向异性效应的方向。各向异性旋转参数使用纹理映射，可以模拟不同的磨砂的表面。

Anisotropy Axis:控制如何选择方向的各向异性的影响。

Texture map: 用贴图进行详细控制

Invert:翻转贴图纹理

这篇内容实在太多了，练习以后再举例子详细说明。

【感悟】

计算机图形图像技术是对自然界现象的模拟，所以你除了明白C4D各种操作，你必须观察生活、观察自然，知道自己制作的东西和真实差多少，差在什么地方，你才能做相应修改。你还必须知道自然界的各种物理原理，比如，折射和反射的菲尼尔现象，如果不知道是什么，你如何使用。 

自然界还有丁达尔现象呢？你知道么？

 

 

“学好用好C4D，在于C4D之外”，你信吗？我信！