1.4.1 參數說明

本節主要講解mental ray渲染器基礎知識及重要參數說明。

1. Global Illumination（全局照明）

全局照明技術是根據光子映射從光源發射出帶有能量的光子（Photons）來進行場景照明信息的計算方法。

模擬光遇到物體表面后產生的穿透、反射、吸收及能量損失等效果。

● Photon Color：光子顏色。

● Photon Intensity：光子強度。

● Exponet：光子衰減指數。

● Global Illum Photons：有效光子數量。

● Accuracy：控制光子采集的數量，增加數值可以得到更細膩的效果但也會增加更多的渲染時間。

● Rsdius：光子采樣半徑，它可以理解為一個模糊半徑，加大數值可以使光斑減弱。

2. Final Gathering（最終聚集）

Final Gathering（最終聚集）是一種用來模擬GI的方法，可以取得全局照明的陰影效果，但它不依賴于燈光，甚至可以在不使用燈光的情況下照明場景。

● Accuracy Final Gathering：采樣精度，決定了FG的質量。

● Point Density：FG采樣點密度。

● Point Interpolation：FG采樣點插入。

● Use Radius Quality Control：使用半徑質量控制。

● Max Radius：最大半徑。

● Min Radius：最小半徑。

● Rebuild：重建Final Gathering貼圖。

3. Caustics（焦散）

焦散指間接照明的一種方式，當光線穿過透明物體，或被表面光滑的物體反射時所生成的聚焦光線在其他物體上形成照亮區域現象，一般情況下當光線穿過像玻璃、水、冰等之類的透明物體時會被聚集，而被不銹鋼、銅、金等物體的強反射表面反射時，會產生反射的現象。

（1）燈光設置

● Caustic Photons：焦散光子數量。

（2）渲染設置

● Caustic：打開焦散。

● Accuracy：焦散精度。

● Radius：焦散光子半徑。

4. Image Based Lighting（基于圖像照明）

Image Based Lighting（IBL）是一種利用圖像來進行照明的技術。利用HDRI文件，一種記錄遠遠超出256個級別亮度值的文件，并結合Final Gathering，就可以取得真實的全局環境照明效果。

5. Physical Sun and Sky（物理天光）

物理天光能夠模擬真實的日照效果，創建的方法也非常簡單。在標簽中選擇Environment選項中的Physical Sun and Sky選項，從而創建一個模擬天空和太陽的環境。此時Final Gathering的選項會自動打開，這時場景中間自動創建一盞平行光，它代表了主光也就是陽光的方向，調整這盞燈的方向，就可以得到一天中不同時間的陽光效果，并且天空背景也會隨之做相應改變。

物理天光系統是模擬真實的自然環境的燈光系統。

物理天光系統主要有mia_physicalsun（物理系統）和mia_physicalsky（物理天光）這兩部分。mia_physicalsun（物理系統）是材質節點控制燈光方向與天光的色彩模式；mia_physicalsky是攝像機節點控制攝像機對物理天光環境的反應，需要激活Mentalray的Final Gathering系統才能產生照明作用。如果需要高質量的陰影，還可以配合mia_portal_light（面光源系統）。

注意：在使用物理天光時，如果場景存在fast SSS shaders皮膚材質，需要關閉皮膚材質的Screen composit屬性才能輸出正確的皮膚效果。

天光系統主要參數如下。

● Haze：呈現霧氣在空氣中的效果。參數為0時是晴天，如圖1-131所示；參數為15時是陰天或者沙塵天氣，如圖1-132所示，一般霧氣多的天氣環境，太陽光會有光暈效果，陰影也會比較柔和。

Red blue shift（紅、藍色偏移）：默認參數0為白色光；參數為-1.0時偏向藍色；參數為1.0時偏向紅色。

效果圖如下所示：

Redness=-0.3，如圖1-133所示。

Redness=+0.3，如圖1-134所示。

Saturation（飽和度）：數值為0時，畫面只有黑和白色信息；數值為2.0時，圖像色彩飽和度會比較高，色彩會很艷麗。

6. Sun Parameters（陽光系統參數）

（1）陽光系統參數

mia_physicalsun主要控制陽光系統的顏色與強度，可以想象是太陽且只作用于燈光模式的方向光類型。主要參數及默認數值如下：

        boolean"on"        default on，
        scalar "multiplier"     default 1.0，
        color "rgb_unit_conversion" default 0.0001 0.0001 0.0001，
        scalar "haze"       default 0.0，
        scalar "redblueshift"    default 0.0，
        scalar "saturation"     default 1.0，
        scalar "horizon_height"   default 0.0，
        scalar "shadow_softness"   default 1.0，
        integer"samples"      default 8，
        vector "photon_bbox_min"，
        vector "photon_bbox_max"，
        boolean "automatic_photon_energy"，
        boolean "y_is_up"，
        integer"illuminance_mode"     default 0，
        scalar "direct_normal_illuminance" default 0.0

（2）重要參數參考

Samples：柔和陰影采樣。如果該設置為0時，不會產生柔和邊緣的陰影。

shadow_softness：柔和陰影的羽化參數。數值為1.0時會產生和太陽一樣的陰影效果。較低的數值會使陰影邊緣更銳利。

automatic_photon_energy：自動光照強度計算。激活這個選項后，燈光屬性里面的強度不能影響渲染的顏色亮度，光照強度會根據物理天光屬性計算。

illuminance_mode：光照模式。該模式默認參數為0，效果為正常的光照計算（考慮陽光的方向、角度等信息）。兼容低版本的文件，如果參數設置為1時以direct_moramal_illuminamance為參考進行計算，此時僅計算光照強度。

7. Sky Parameters

mia_physicalsky：天光的環境控制節點。天光環境會存在一個默認虛擬的地面水平線，據此創建天陽及環境的效果。

（1）主要參數

● On：控制環境節點是否激活。

● Multiplier：對于光照強度的系數控制，相當于乘法計算。

● rgb_unit_conversion：默認0 0 0的參數相當于8000勒克斯單位的光照亮度，其等同于晴天時候的照明強度。

● horizon_height：水平線高度或虛擬地面水平線的高度設置。

● horizon_blur ：水平線的模糊參數。

其效果如圖1-135至圖1-136所示。

horizon_height=0.0，horizon_blur=0.0。如圖1-135所示。

horizon_height=-0.3，horizon_blur=0.2。如圖1-136所示。

● ground_color地面相對于天空的顏色。

其效果如圖1-137至圖1-138所示。

Red ground，如圖1-137所示。

Green ground，如圖1-138所示。

● night_color：天空中最暗的顏色。在光照最不明顯時天空的顏色，例如黃昏時天空的顏色。

● sun_direction：太陽方向。如果激活該屬性里面的sun參數，那么這個控制將會失效。

● Sun：激活后會根據燈光的方向自動設置太陽的角度，該默認設置的Y方向是垂直方向。

● sky_luminance_mode：天光光照模式。

該參數為0時，光照系統將考慮霧效，燈光角度等條件計算的效果最為真實。

該參數為1時，可以使用zenith_luminance和diffuse_horizontal_illuminance數值定義光照強度，但兩個參數不能同時作用。

該參數為2時，光照信息只基于CIE Clearsky model（單純的晴天光照）計算。

● sun_intensity和glow_intensity：如果設置適當參數可以調整出黃昏光暈的效果。

其效果如圖1-139至圖1-140所示。

glow_intensity=5，如圖1-139所示。

glow_intensity=0.1，如圖1-140所示。

● sun_scale：太陽的縮放設置參數。

其效果如圖1-141至圖1-142所示。

sun_scale=1，如圖1-141所示。

sun_scale=4，如圖1-142所示。

（2）其他常用參數

Multiplier：控制陽光的強度。

Haze（霧）：可產生霧效并控制霧的薄厚效果。

Red/Blue shift：紅藍色向偏移。

Saturation：飽和度。

Horizon Blur：地平線模糊。

Ground Color：地面顏色。

Night Color：夜晚天空顏色。

Sun Disk Intensity：太陽強度。

Sun Disk Scale：太陽形狀大小。

Sun Glow Intensity：太陽輝光強度。