分層渲染在cg生產(chǎn)中的應(yīng)用研究(編輯修改稿)
2025-07-23 11:55 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 、材質(zhì)以及燈光設(shè)置、后期處理和整體調(diào)整都作了概述， 圖23 亞馬遜之戰(zhàn)著重講述了分層渲染在這個(gè)作品中的運(yùn)用。一般的初學(xué)者會(huì)以觀察現(xiàn)實(shí)生活中的物體的眼光來觀察虛擬的三維物體，其實(shí)這種方法是錯(cuò)誤的，當(dāng)我們渲染三維模型時(shí)經(jīng)常會(huì)遇到這樣的情況,因?yàn)槿S模型上做了很多的設(shè)置而導(dǎo)致渲染的時(shí)候很麻煩。對(duì)于制作三維靜幀作品而言去承受光線追蹤加上上百千萬毛發(fā)是很有難度的。因此比較經(jīng)濟(jì)和節(jié)省時(shí)間的制作方式就是采用分層渲染，及將模型分為多個(gè)單獨(dú)的層文件來對(duì)其進(jìn)行分階段的渲染制作。如《亞馬遜之戰(zhàn)》就分了以下層進(jìn)行渲染制作：模型層——它是最基礎(chǔ)層級(jí)，是一切表現(xiàn)的基礎(chǔ)，如圖24所示。在模型的制作時(shí)就應(yīng)該多考慮作品的角度、結(jié)構(gòu)、構(gòu)圖等因素，攝像機(jī)的角度也是十分重要的因素。一般為了避免制作過程中因?yàn)閿z像機(jī)位置的移 圖24《亞馬遜之戰(zhàn)》——模型層動(dòng)而造成視圖的移動(dòng)錯(cuò)誤，要將攝像機(jī)的位置鎖定。Color層——色彩層,它是模型的“衣服”，及模型的材質(zhì)貼圖。貼圖大致可以分為色彩、凹凸、高光，三個(gè)大的方面。在為模型增加貼圖時(shí)應(yīng)當(dāng)注意燈光的色彩和貼圖顏色的關(guān)系變化，再色調(diào)調(diào)整好之后，完成色彩層的制作，如圖25所示。圖25《亞馬遜之戰(zhàn)》——色彩層Occlusion層——陰影層，一般稱為全局層，在該作品中。它主要計(jì)算物體與物體之間連接處的陰影色彩深度，表現(xiàn)模型體積感的一種方法，如圖26所示。 圖26《亞馬遜之戰(zhàn)》——陰影層Shadow層——投影層，如圖27所示。在Maya中它的作用主要是物體在燈光的照射下提取陰影，方便作品在后期做調(diào)整和編輯。投影層，在這個(gè)作品的制作過程中也是十分重要的一個(gè)因素。 圖27《亞馬遜之戰(zhàn)》Fur層——毛發(fā)層,如圖28所示。Maya的Fur工具是制作動(dòng)物柔軟毛發(fā)的一種工具，它對(duì)模型制作時(shí)的操作要求十分嚴(yán)格規(guī)范的，而且渲染速度相對(duì)比較慢，對(duì)渲染器的要求也比較特殊，所以渲染時(shí)將其放入單獨(dú)的文件中進(jìn)行單獨(dú)的渲染。圖28《亞馬遜之戰(zhàn)》——毛發(fā)層如果想作品進(jìn)一步地深入刻畫，還可以將其分出高光層，發(fā)射層，景深層，特效層等。經(jīng)過這么多的分層單獨(dú)渲染之后，然后利用Photoshop軟件將不同的層階進(jìn)行合層。后期的色彩調(diào)整也可以使用后期合成軟件AfterEffect,Shake,Combustion等對(duì)其進(jìn)行通道疊加和處理，完成最終的靜幀作品。 三維動(dòng)畫場(chǎng)景中分層渲染的應(yīng)用 以動(dòng)畫片《Huge》制作花絮為例我們都知道在國(guó)內(nèi)做動(dòng)畫，尤其指商業(yè)動(dòng)畫，一般制作周期短，而且客戶又要求極高的質(zhì)量，所以在沒有分層渲染技術(shù)之前，往往因?yàn)楹笃阡秩竞铣伤ㄙM(fèi)太多時(shí)間以至不能及時(shí)得完成任務(wù)。分層渲染可以分別對(duì)場(chǎng)景里的所有對(duì)象進(jìn)行相對(duì)獨(dú)立的渲染，如在一個(gè)固定的場(chǎng)景中，只需要把背景層和角色層單獨(dú)渲染，這樣做不但節(jié)省了大量的不必要的重復(fù)渲染時(shí)間，而且方便了后期的調(diào)整修正，增大后期的調(diào)節(jié)空間，大大提高了工作效率。因此分層渲染在制作三維動(dòng)畫中是一個(gè)非常重要的步驟，也是制作三維動(dòng)畫必不可少的一部分。下面的這個(gè)動(dòng)畫作品《Huge》就充分利用了分層渲染技術(shù)在三維動(dòng)畫制作中所具有的優(yōu)越性，在制作中靈活運(yùn)用分層技術(shù)，再經(jīng)過后期合成處理，一部?jī)?yōu)秀的三維動(dòng)畫作品就誕生了。動(dòng)畫《Huge》在制作中分了以下幾層：Background beauty——背景層，如圖29所示。在三維動(dòng)畫場(chǎng)景中背景層一般是除了角色之外不運(yùn)動(dòng)的物體，也可以包括一些道具在內(nèi)。在三維動(dòng)畫渲染時(shí)， 圖29《Huge》——背景層如果渲染每一幀都要被角色和所在的場(chǎng)景計(jì)算一次，將會(huì)大大增加渲染時(shí)間。Character beautry——角色層（在動(dòng)畫《Huge》中此層也是中景層）如圖210所示。在三維動(dòng)畫制作中，動(dòng)畫中的角色是銀幕形象的主體,在動(dòng)畫制作中學(xué)會(huì)塑造一個(gè)或 圖210《Huge》——角色層幾個(gè)個(gè)性鮮明獨(dú)特的動(dòng)畫角色是極其重要的環(huán)節(jié)。而且角色的動(dòng)作是賦予生命體的靈魂，因此角色動(dòng)畫在制作流程中也是極其重要的。通常要將角色層單獨(dú)分層渲染，不但加快整個(gè)動(dòng)畫的渲染速度，而且在后期合成時(shí)可以很方便地調(diào)整色差，添加特效等，使角色更加豐富。Shadows——投影層，如圖211所示。每個(gè)物體在燈光的投射下都會(huì)產(chǎn)生投影，物體上的陰影有物體自身的陰影和的其他對(duì)象投到物體上的陰影，所以有效控制投影的密 圖211《Huge》——投影層度和范圍，在三維動(dòng)畫制作中會(huì)把投影提取出來作為單獨(dú)的一層渲染，給后期的調(diào)整和編輯提供了很大的幫助，更具靈活性。Occlusion——是一特殊的通道，如圖212所示。它主要計(jì)算物體與物體之間連接處的陰影色彩深度，用以模擬真實(shí)環(huán)境下物件之間的光子衰減，表現(xiàn)場(chǎng)景模型體積感 圖212《Huge》——Occlusion層的一種方法。這個(gè)通道層是制作動(dòng)畫必不可少的一部分。Effect——特殊效果層，一般作為一個(gè)單獨(dú)的通道層渲染，它的元素有光學(xué)特效中的光灰霧氣、鏡頭眩光、粒子特效、煙、塵等。在此動(dòng)畫中就分了Fire（獲）層、Fog（霧）層、Smoke（煙）層Glow(光效)層，如圖213所示。有了這些效果，在三維動(dòng)畫制作中可以說是錦上添花，使動(dòng)畫更富有觀賞性。圖213《Huge》——特效層Front ground——前景層，如圖214所示。在三維動(dòng)畫制作中通常會(huì)把場(chǎng)景分為前景、中景、和遠(yuǎn)景，前景相對(duì)處在視覺前，所以前景中的物體都需要比較高的精細(xì)度。 圖214《Huge》——前景層Fur——毛發(fā)層,如圖215所示。Maya的Fur工具是制作動(dòng)物柔軟毛發(fā)的一種工具，在動(dòng)畫《Huge》的前景中的老人身上的衣物是動(dòng)物皮毛做的，要用到毛發(fā)的制作，而毛發(fā)的 圖215《Huge》——前景毛發(fā)層渲染速度又是非常慢的，為了不影響整個(gè)場(chǎng)景的渲染速度，所以渲染時(shí)將其放入單獨(dú)的文件中進(jìn)行單獨(dú)的渲染 3 實(shí)例解析分層渲染 如何在Maya中實(shí)現(xiàn)分層渲染 進(jìn)入分層渲染界面此課題的分析都會(huì)用到Maya2008軟件，首先打開Maya2008軟件，在界面的最右方點(diǎn)擊（圖層編輯器）就會(huì)彈出窗口欄，上方一般是通道欄，下方是圖層編輯欄。下方的圖層編輯器中的第一個(gè)Display是像PS一樣的圖層，而第二個(gè)Render就是分層渲染。而且這里一般要注意的是，刪除Display和Render的圖層都不刪除場(chǎng)景中的任何一個(gè)物體。下方就是分層渲染通道欄，如圖31所示。
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