摘 要目前，VRAY是大多數(shù)建筑CG行業(yè)從業(yè)者習(xí)慣使用的渲染器，其強(qiáng)大、真實(shí)的渲染效果深受大家喜愛。但在建筑動(dòng)畫作品制作過程中，使用VRAY渲染器經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)畫面閃爍的問題，本文將就其中的幾個(gè)方面進(jìn)行探討，并提出了一些針對性的解決方案。
關(guān)鍵詞建筑動(dòng)畫;VRAY;渲染;畫面閃爍;CG
0 前言
目前，建筑CG表現(xiàn)行業(yè)主要通過 CAD、3DSMAX 等軟件實(shí)現(xiàn)虛構(gòu)出一個(gè)三維環(huán)境，用靜態(tài)、動(dòng)態(tài)或交互的方式全方位展示自己的建筑作品，讓觀者身臨其境，在設(shè)計(jì)項(xiàng)目匯報(bào)、招投標(biāo)、宣傳推廣等環(huán)節(jié)中發(fā)揮了巨大的作用，建筑動(dòng)畫則是其中的一個(gè)具體的應(yīng)用。而VRay是由chaosgroup公司開發(fā)，是目前業(yè)界最受歡迎的渲染引擎，它是一種結(jié)合了光線跟蹤和光能傳遞的渲染器，擁有完備的燈光，材質(zhì)和渲染工具，其真實(shí)的光線計(jì)算創(chuàng)建了專業(yè)的照明效果，從渲染速度、使用范圍、渲染質(zhì)量、易用性等多個(gè)關(guān)鍵指標(biāo)上來看，vray渲染器都是最均衡的。因此，vray渲染器成為國內(nèi)外建筑CG表現(xiàn)從業(yè)者的首選。但是，長期以來vray渲染出來的作品有個(gè)比較困擾的問題，那就是渲染出來的動(dòng)畫作品容易出現(xiàn)畫面閃爍。對于動(dòng)畫來說，如果不是特殊畫面效果的需要，一般來說是追求一個(gè)光滑，干凈、平滑過渡的畫面，閃爍是不應(yīng)該出現(xiàn)在畫面中的。自從VRAY渲染器面世以來，已經(jīng)走過多次版本的更新迭代，由最初的版本到現(xiàn)在的VRay Next版，雖然畫面閃爍的問題有所改善，但除去渲染器本身的因素，在整個(gè)作品制作和設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中還會(huì)有其他的因素導(dǎo)致畫面閃爍。本文對目前建筑動(dòng)畫的畫面閃爍產(chǎn)生的原因進(jìn)行了分析，并提出了一些針對性的解決方案。
1 畫面閃爍的成因分析和解決方法
1.1 模型造成的畫面閃爍
眾所周知，在建筑CG場景制作中，有經(jīng)驗(yàn)的設(shè)計(jì)者都會(huì)注意減少模型點(diǎn)面的數(shù)量，避免在場景過大時(shí)，由于數(shù)目巨大的點(diǎn)面加重系統(tǒng)的負(fù)擔(dān)。但在使用VRAY渲染器進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，對模型的要求就不能出現(xiàn)厚度為零的物體。比如，在制作一面外墻或玻璃時(shí)，大家都比較習(xí)慣把墻體或玻璃的模型設(shè)計(jì)為厚度零的BOX，以減少面數(shù)，一旦出現(xiàn)這種情況，在渲染時(shí)，這樣的模型肯定會(huì)出現(xiàn)閃爍或黑面。針對這種情況，要么給它個(gè)厚度，要么設(shè)置為一個(gè)面，面重疊是VRAY最忌諱的。如果在渲染器設(shè)置正確的情況下渲染還是有閃爍的話，十有八九是有重疊面，或者是模型破面。另外，場景中同類的模型務(wù)必要合并起來，優(yōu)化后模型數(shù)量不應(yīng)超過1000個(gè)。（有時(shí)候反復(fù)的布爾運(yùn)算或者反復(fù)的編輯模型點(diǎn)面，也會(huì)造成模型錯(cuò)誤而導(dǎo)致畫面閃爍）
1.2 材質(zhì)問題造成的畫面閃爍
相對于模型而已，由于材質(zhì)導(dǎo)致的畫面閃爍原因會(huì)更多樣。首先，制作建筑模型紋理時(shí)，要盡量選用高精度的大尺寸圖片，即便是光滑的墻面，也要適當(dāng)賦予貼圖凹凸，因?yàn)闊艄庾饔迷趫鼍爸写竺娣e光滑墻面時(shí)，光線的直線反射會(huì)造成場景光線的混亂。而凹凸的表面，可以避免此類直射光線的產(chǎn)生。其次，白色的墻體和窗臺(tái)這些區(qū)域不能直接賦予白色材質(zhì)，因?yàn)樵赩R渲染中，即便是白色，也需要給材質(zhì)貼圖，并且不能用純白貼圖，因?yàn)闊艄獯虻桨咨馁N圖，會(huì)容易過曝，從而導(dǎo)致閃爍。最后，玻璃材質(zhì)也是比較容易引起畫面閃爍的原因之一，所以，在處理玻璃材質(zhì)的時(shí)，玻璃盡量直接用vray材質(zhì)，禁止使用raytrace。尤其是在vrayNext之后的版本，甚至需要全局使用vray材質(zhì)。
1.3 燈光問題造成的畫面閃爍
在vray渲染器大行其道之前，大家都習(xí)慣使用水晶石的布燈技法，在場景使用燈光陣列來模擬真實(shí)光線， 這樣的好處就是打出來的光線層次比較豐富，但由于使用了大量燈光后，導(dǎo)致場景的光影關(guān)系變得非常復(fù)雜而且不易控制。而VRAY的GI渲染，它自身的光線跟蹤和光能傳遞功能足以用簡單的燈光來還原場景復(fù)雜的光線，但很多人還是習(xí)慣用燈光陣列方式，用大量的燈光來照亮場景，反而導(dǎo)致燈光混亂，畫面閃爍也在所難免。室外場景，一般遵循自然光線的原則，VraySUN是個(gè)好選擇，可惜參數(shù)過于復(fù)雜和專業(yè)，所以用一盞vray穹頂燈模擬環(huán)境光加上一個(gè)平行主光模擬陽光（或者月光），就是一個(gè)相對簡單的打光方法，日景夜景陰天都可以勝任。對于室內(nèi)的場景，除了需要有模擬太陽的主光源外，室內(nèi)的補(bǔ)光也是少不了的，這時(shí)候，可以遵循哪里需要亮就往哪里打燈的原則來進(jìn)行布光，但有一點(diǎn)需要注意，一定要了解太陽光進(jìn)入室內(nèi)的方向、太陽光和室內(nèi)光線光比關(guān)系等問題，這樣才能打出自然而真實(shí)的光影效果。
1.4 配景模型導(dǎo)致的畫面閃爍
在建筑動(dòng)畫作品中，特別是室外場景，園林配景是不可或缺的部分。畫面出現(xiàn)閃爍時(shí)，很多時(shí)候是由于選擇配景模型不當(dāng)所致。比如，細(xì)小的樹葉比寬大的樹葉容易引起閃爍（尤其樹葉茂密及葉片上貼了透明貼圖），茂密的樹葉比稀疏的樹葉容易引起閃爍等原因。在選定樹形樹種后，切記檢查模型樹葉的貼圖是否設(shè)置了反射或者貼圖亮度比較高，因?yàn)榱炼忍叩馁N圖在受到燈光作用時(shí)，樹葉會(huì)形成反射面，在攝像機(jī)運(yùn)動(dòng)過程中，每片葉子的晃動(dòng)都會(huì)讓畫面產(chǎn)生閃爍。（一些老舊的配景模型要檢查是否帶有raytrace貼圖及材質(zhì)）
1.5 攝像機(jī)運(yùn)動(dòng)造成的閃爍
很多初學(xué)者如果沒有學(xué)習(xí)過鏡頭語言，鏡頭感表現(xiàn)會(huì)比較差，在設(shè)置攝像機(jī)時(shí)，過于隨意，很喜歡使用長鏡頭、高速運(yùn)動(dòng)或者運(yùn)動(dòng)過程中突然改變方向，這些習(xí)慣都會(huì)導(dǎo)致畫面的閃動(dòng)。因此，在建筑動(dòng)畫作品鏡頭設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，注意控制攝像機(jī)運(yùn)動(dòng)的節(jié)奏，一般來說，一個(gè)鏡頭長度維持4-5秒時(shí)長（150幀）比較合適，運(yùn)動(dòng)速度以人的步行速度為宜，如沒特殊需求，每個(gè)鏡頭維持一種鏡頭運(yùn)動(dòng)類型即可。一個(gè)場景多個(gè)鏡頭的處理，務(wù)必使用多個(gè)鏡頭畫面來控制，不能一鏡到底，鏡頭的路徑設(shè)置保持平直，切忌左右搖晃或者大幅度掉頭。
2 結(jié)語
不可否認(rèn)，Vray渲染器深受大多數(shù)建筑CG表現(xiàn)從業(yè)者喜愛，在建筑CG表現(xiàn)作品設(shè)計(jì)中起到了很多的作用，但對于優(yōu)秀的建筑CG作品而言，把所有希望寄托于渲染器身上，顯然并不現(xiàn)實(shí)。建筑動(dòng)畫項(xiàng)目，更像一個(gè)龐大的工程，需要從業(yè)者熟悉和了解流程，在各個(gè)環(huán)節(jié)上嚴(yán)加把控，最后交由強(qiáng)大的渲染引擎進(jìn)行產(chǎn)品輸出，才能向客戶交付最好的作品。
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