V-Ray Luminaires: 大幅加快複雜燈具的渲染速度,並提升渲染精確度
V-Ray Luminaires 功能是在 V-Ray 7 推出的一項新技術功能,能以極短的時間快速渲染複雜的燈具。
在這篇文章中,Vlado 將帶領我們深入了解其運作方式。
現實中的燈具在打造寫實的視覺效果時是不可或缺的,無論是室內還是室外場景。這些燈具通常是由光源與其周圍的漫射、透光或反射材質所組成的複雜結構,目的是實現所需的光線分布。然而,精確模擬這類燈具所產生的整體照明效果是極其耗費運算資源的,因此在多數情況下,為了在合理的時間內完成渲染,這些燈具往往會被簡化處理。
大多數 Chaos 產品內建的 Cosmos 資料庫中,包含了許多燈具模型,其中一些甚至是由實際製造這些燈具的公司所提供。因此,這些模型以寫實方式建構,能夠在 3D 場景中準確呈現實體產品。儘管這些模型高度精確,但渲染起來也可能會相對困難。
V-Ray 7 推出的 V-Ray Luminaires,提供了一種全新的方式,能夠高效且精確地渲染這類燈具。在前置計算階段,我們會預先計算出燈具周圍的精確光場——也就是從燈具表面朝各個方向發出的光線強度——並將其儲存於一個與 Cosmos 模型配套的檔案中。當從 Cosmos 資料庫匯入模型時,除了幾何與光源外,還會自動建立一種新型光源,稱為 VRayLuminaire light。這種光源涵蓋了燈具的某些部分,並在從外部觀看時模擬其發光行為。VRayLuminaire light 會參考預先計算的光場資料,並可用來控制整體燈具的各項屬性——包括燈光的顏色與強度。
以下是一個簡單範例,場景中由兩盞燈具進行照明。每盞燈具都由一個光源與其外部的燈罩組成,這也是現實中常見的設計。
在未使用 Luminaire 光場的情況下渲染場景耗時 21 分 50 秒
對應的取樣率
使用 Luminaire 光場渲染場景耗時 1 分 1 秒
對應的取樣率
未使用 VRayLuminaire,啟用 Max ray intensity:53 分鐘
未使用 VRayLuminaire,關閉 Max ray intensity:2 小時 46 分鐘
使用 VRayLuminaire:1 分 11 秒
Chaos Cosmos 中的大多數燈具模型都附有 luminaire 檔案,因此使用時只需拖放即可。如果某個燈具沒有 luminaire 檔案,可能是因為它本身沒有光源,或者加入 luminaire 並不會提升渲染效果(例如光源直接照亮場景,且沒有複雜的光線傳輸)。
使用 VRayLuminaire 光源
如果某個燈具有附加 VRayLuminaire 物件,那麼該燈具所發出的光線(如強度與色溫)應由 VRayLuminaire 物件來控制。然而,目前若將 VRayLuminaire 光源關閉,僅會停用光場計算,並不會關閉燈具中原本的傳統光源。若要完全關閉該燈具的所有光線輸出,最簡單的方法是將 VRayLuminaire 光源的強度設為 0.0。
同樣地,在 VRayLightMix 系統中,燈具原本的光源與 VRayLuminaire 光源會分別顯示;這項行為預計會在後續的 V-Ray 7 版本中進一步改進。
About the author
Vladimir Koylazov
作為創新部門負責人,Vladimir “Vlado” Koylazov 領導 Chaos 的創新實驗室,並負責指導公司在最新技術領域的研究、開發與實驗。他於 1997 年共同創辦 Chaos,並開發了全球知名的渲染軟體 V-Ray,曾擔任首席技術長(CTO)超過 20 年。在此期間,他一直是 Chaos 軟體開發與研發的核心推動力,同時也是全球電腦圖學(CG)社群中的活躍成員。Vlado 畢業於索菲亞大學數學與資訊學院。
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