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Ray-MMD渲染實(shí)際案例分享(1)

2022-03-10 11:27 作者:Biscuit-773 0人讀過(guò) | 我要投稿

各位好?。∫欢螘r(shí)間不見(jiàn)春節(jié)就已經(jīng)過(guò)去了。

2022年是新的一年，大部分的大伙伴們已經(jīng)從家里面?zhèn)魉突貙W(xué)校/公司開(kāi)始回到正常的軌道上繼續(xù)前行了，而在這祝各位創(chuàng)作者們?cè)谛碌囊荒昀镆怖^續(xù)創(chuàng)作下去，將自己應(yīng)有的創(chuàng)作變現(xiàn)為我們自己所收獲。

說(shuō)到ray渲染就不得不追溯到好幾年前，當(dāng)時(shí)有作者從B站上上傳了RAY渲染做的MMD視頻，由于視頻中展示的泛光光污染非常棒，也直接導(dǎo)致炸開(kāi)了一個(gè)MMD渲染領(lǐng)域的追求，相信有好多人是因?yàn)榭吹竭@個(gè)視頻來(lái)開(kāi)始去學(xué)習(xí)RAY渲染的（當(dāng)然也包括我自己）

然后后面RC就出了RAY渲染相關(guān)的教程又造福了一堆使用ray的小伙伴們（沒(méi)錯(cuò)，還是包括我）

再后面就是好多創(chuàng)作者慢慢探索RAY渲染的用法

包括罩中降z(mì)，小魚(yú)肝，Paper朱啊等等出的教程啊

其實(shí)RAY還是蠻有意思的，你換個(gè)思路去思考渲染出圖和其他專(zhuān)業(yè)渲染器相比還是有一些相似性，但也不過(guò)于大同小異

本期專(zhuān)欄將會(huì)講解Ray渲染在不同環(huán)境情況下的實(shí)際應(yīng)用。

同樣的ray渲染分為五個(gè)物理pbr渲染案例+五個(gè)Toon2D渲染案例兩個(gè)板塊來(lái)進(jìn)行實(shí)際應(yīng)用的分享

以及更新上期專(zhuān)欄內(nèi)未講解到的內(nèi)容以及經(jīng)常碰見(jiàn)的小問(wèn)題進(jìn)行簡(jiǎn)單講解

全程干貨

物理pbr渲染板塊

第一個(gè)渲染實(shí)際應(yīng)用

超現(xiàn)實(shí)渲染案例

站內(nèi)視頻鏈接

https://www.bilibili.com/video/BV1Mb411r7sj

這是一個(gè)開(kāi)放式的戶(hù)外場(chǎng)景，我使用了Ray渲染的time of day來(lái)進(jìn)行渲染

目標(biāo)很明確，做一個(gè)參考并模擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境中光影變化的過(guò)程

主要分為四段，早晨、中午、日落、夜晚

早晨上的視覺(jué)感官對(duì)光線的變化是十分的敏銳，以實(shí)際生活中云貴地區(qū)的早晨為例。

早晨要有適量的太陽(yáng)光線+日出未消散完的霧氣+陰影的變化

正午陽(yáng)光直射地面，光通量也非常多，適當(dāng)增加泛光

日落的余暉光線偏暖，保證環(huán)境色有充足的暖色調(diào)

晚上溫度低，將色調(diào)調(diào)整至偏冷色調(diào)，并將月球反射的輝光模擬出來(lái)

以此想法為目標(biāo)開(kāi)始著手渲染

老樣子，載入Ray基本環(huán)境→調(diào)整光照→上材質(zhì)→調(diào)節(jié)控制器→打光→微調(diào)色彩平衡

效果如圖

早晨

我僅將AtmosphericFog+GroundFog隱藏掉，以及上材質(zhì)前后的對(duì)比

此時(shí)各位可能沒(méi)有感覺(jué)出來(lái)太大的割裂感

那么將所有的控制器參數(shù)歸零之后又是什么樣的效果呢？

控制器參數(shù)歸零和效果預(yù)覽

中午

結(jié)果當(dāng)然就不言而喻了

日落

至于夜晚的......這只能參考視頻內(nèi)了，因?yàn)榉N種原因這個(gè)作品的工程文件已經(jīng)在四年前崩掉了，另外重新安裝了系統(tǒng)后pmm路徑丟失了很是心痛，只挽救回了白天的工程文件

在這個(gè)實(shí)例當(dāng)中的白天我并沒(méi)有打光，就純粹靠背光的光照來(lái)模擬現(xiàn)實(shí)中的環(huán)境變化并加以處理轉(zhuǎn)換來(lái)的一個(gè)渲染數(shù)據(jù)。

使用的其他附件和PMX控制器也不是很多

在材質(zhì)這一方面還是非常重要的，這個(gè)場(chǎng)景幾乎每一個(gè)貼圖我都制作出其對(duì)應(yīng)的材質(zhì)，讓整體的pbr材質(zhì)塑造更為具體，為了表現(xiàn)力把下圖的紅圈圈起來(lái)的地板特意做出一個(gè)視差和法線讓貼圖凹陷進(jìn)去

ray渲染的好處在于容易上手，但同樣的如果你沒(méi)有太多的材質(zhì)預(yù)設(shè)那做出來(lái)的效果也是杯水車(chē)薪，想要幾分鐘就套出來(lái)一個(gè)好看的渲染也是等同于癡人說(shuō)夢(mèng)了，制作嚴(yán)謹(jǐn)?shù)木稭MD所需要的時(shí)間往往會(huì)大大拉長(zhǎng)，制作MMD花費(fèi)的時(shí)間長(zhǎng)短會(huì)影響你個(gè)人的創(chuàng)作，但最重要的還是個(gè)人想法的變現(xiàn)價(jià)值。

所以使用ray渲染一定要多多思考再開(kāi)始嘗試制作

將模型貼圖預(yù)備處理，給模型貼圖畫(huà)上眼影和口紅，在Material添加各種SSS皮膚、頭發(fā)、布料、金屬材質(zhì)

講到這里我們就補(bǔ)充一下上期專(zhuān)欄里面沒(méi)有講到的《丁達(dá)爾效應(yīng)》光線照射環(huán)境透光來(lái)實(shí)現(xiàn)渲染（不會(huì)沒(méi)關(guān)系，它是指光線通過(guò)膠體溶液，分散質(zhì)粒子的直徑一般在1~100nm之間形成的光“通路”）學(xué)好數(shù)理化走遍天下都不怕橫批：天打五雷劈

想要實(shí)現(xiàn)丁達(dá)爾效果你需要載入物理天空盒Time of day和Time of night?

通過(guò)調(diào)控物理天空盒Time of day和Time of night 控制器中的以下三個(gè)表情來(lái)進(jìn)行光線的調(diào)控，當(dāng)然，想要做好丁達(dá)爾效應(yīng)就需要不斷地優(yōu)化去調(diào)整光線的變化以及MMD菜單里的光照方向

需要注意的一點(diǎn)是在ray渲染控制器參數(shù)中英文Mie......開(kāi)頭的表情是與光線的射散有關(guān)，以及rayleigh......開(kāi)頭的英文表情是光線與物理天空相互作用并調(diào)配的，如果你使用的不是物理天空盒拉動(dòng)表情變化是沒(méi)有任何的變化的

包括AtomsphericFog也是根據(jù)物理天空盒來(lái)改變而起作用的

第二個(gè)渲染實(shí)際應(yīng)用

純色天空盒舞臺(tái)案例

站內(nèi)視頻鏈接

https://www.bilibili.com/video/BV1ba4y1x77R

此次案例使用了純色天空盒做得比較失敗，嗨，也怪當(dāng)年沒(méi)有基礎(chǔ)（工程文件也崩了）

其一是做得太難看了，其二是灰度太高紫丁香太多，其三是審美疲勞

這個(gè)要講的是，面對(duì)有光源類(lèi)的舞臺(tái)我們應(yīng)該要怎么樣去重新定義材質(zhì)達(dá)到眼中的夢(mèng)幻燈光環(huán)繞花團(tuán)錦簇的效果

如上圖所示，我基本上全程只使用ray,除開(kāi)塑造氛圍的舞臺(tái)霧氣和景深外沒(méi)有去使用AutoLuminous.x

那我們又該使用什么樣的材質(zhì)來(lái)對(duì)它進(jìn)行一個(gè)修改編輯達(dá)到一個(gè)預(yù)期效果呢？

當(dāng)然，答案就是使用Materials/Editor自定義的Emissive，以pbr材質(zhì)方面的小小修改，把光滑度和金屬度等做小小調(diào)整然后在材質(zhì)上賦予它對(duì)應(yīng)的固有色，再去將Emissive的R、G、B強(qiáng)度做一個(gè)調(diào)整。

這一種方法是非常適合去塑造夢(mèng)幻空間系列的場(chǎng)景的，再搭配純色天空盒使用（具體看上期教程）

如下圖，我使用了兩個(gè)燈板和部分點(diǎn)光源以及一個(gè)方塊霧來(lái)進(jìn)行渲染

使用物品和附件參考如下

第三個(gè)渲染實(shí)際應(yīng)用

標(biāo)準(zhǔn)pbr物理渲染案例

站內(nèi)視頻鏈接

https://www.bilibili.com/video/BV1JK411n7kT

這個(gè)案例本來(lái)是要講環(huán)境氛圍打光的，但工程文件一打開(kāi)就崩，那沒(méi)辦法了就索性從零開(kāi)始吧

第一步

載入模型和場(chǎng)景

第二步

載入Time of night

第三步

載入ray.x和ray_controller.pmx

第四步

天空盒描繪順序置頂

第五步

賦予MaterialsMap板塊下Time of night材質(zhì)Materials/material_skybox.fx

第六步

賦予EnvlightMap板塊Time of night材質(zhì)Time of night/Time of lighting.fx

第七步

賦予Fog板塊Time of night材質(zhì)Time of night/Time of fog.fx

第八步

賦予場(chǎng)景和模型Main.fx

第九步

賦予模型場(chǎng)景Materials下的各種材質(zhì)

第十步

當(dāng)只有一個(gè)場(chǎng)景又太過(guò)于單調(diào)怎么辦呢？所以我們就去添加幾顆樹(shù)木和孔明燈來(lái)進(jìn)行布景，填滿(mǎn)一定的空白畫(huà)面

第十一步

調(diào)整照明方向

第十二步

調(diào)節(jié)Time of light

第十三步

調(diào)節(jié)ray_controller

第十四步

添加LightBloomController并調(diào)節(jié)

第十五步

隨便打個(gè)光

這時(shí)候有些同學(xué)心里就可能已經(jīng)開(kāi)始喊臣卜木曹了（億點(diǎn)點(diǎn)）

第十六步

添加VolumetricSphere并調(diào)整，塑造燈光氛圍體積感

第十七步

添加GroundFog并調(diào)整，將露出來(lái)的場(chǎng)景邊緣給模糊掉，豐富空間體積

第十八步

添加櫻花MME，AutoLuminous豐富畫(huà)面層次

第十九步

添加ikBokeh并調(diào)整

第二十步

所有控制器細(xì)微調(diào)整

最終效果預(yù)覽

你學(xué)會(huì)了嗎？

我猜你已經(jīng)學(xué)會(huì)了

那么在這里就要提到通用燈光與基于物理燈光的區(qū)分

很多時(shí)候通用燈光與物理燈光都是相互使用的，當(dāng)你使用上with_shadow_very_high.fx的燈光配置用來(lái)塑造場(chǎng)景的燈光是最適合不過(guò)的了，而通用默認(rèn)Lighting燈光你也可以考慮用來(lái)對(duì)小物件或者模型來(lái)進(jìn)行打光

常用光源的Fog

使用了Fog板塊的fog.fx或者fog_with_shadow_very_high.fx它所模擬的光通量是不相同的，我們更多的時(shí)候一般都會(huì)去使用very_high的品質(zhì)來(lái)塑造空間氛圍，而模擬出來(lái)大多數(shù)都是以聚光燈綁定物件骨骼來(lái)塑造的

Fog開(kāi)最高品質(zhì)還是有噪點(diǎn)也毋需過(guò)度糾結(jié)，使用虛化背景系列的MME就可以解決大程度上的噪點(diǎn)（你又不是用其它渲染器深究這個(gè)玩意也沒(méi)有太大的意義）

燈光的Hardness軟陰影與硬陰影

燈光的陰影無(wú)論是軟硬的燈光它們都會(huì)有一個(gè)特點(diǎn)：都會(huì)對(duì)顏色進(jìn)行融合交匯

只是他們的交匯有一小點(diǎn)的出入

看圖說(shuō)話

通過(guò)燈光的混合，我們才能夠做出更完善的光源補(bǔ)充、更好地完善色彩層次

帶IES紋理的燈光

這個(gè)IES可以映射出一定形狀的剪影，建議各位可以去動(dòng)手嘗試

修改IES需要自行手動(dòng)去修改IES燈光文件下的IES.HDR

我把白色那一頭掐掉一段就會(huì)如上圖IES一樣顯示一個(gè)圓心的

那我們講完了就來(lái)看看這次是怎么樣去打光的，打光又是如何分布的

這次的打光分布如下圖所示

我加入了基本的所需光源，但還有一些光源還是需要補(bǔ)充的

在打好光的基礎(chǔ)前提下所有的參數(shù)的作用都會(huì)非常的細(xì)膩

包括晶瑩剔透的3S皮膚

但別忘記了上好優(yōu)秀的材質(zhì)才會(huì)有優(yōu)秀的表現(xiàn)

第四個(gè)渲染實(shí)際應(yīng)用

偏日系小清新渲染案例

站內(nèi)視頻鏈接

https://www.bilibili.com/video/BV1TK4y1H7hs

這個(gè)實(shí)例主要是主打高通透的小清新風(fēng)格

本次以晌午午時(shí)作為渲染的時(shí)間節(jié)點(diǎn)，烈日當(dāng)空，竹影亂清風(fēng)。又如詩(shī)人所道：日光平午見(jiàn)，霧氣半天蒸

想象出午時(shí)碧波竹影的悠閑小憩的畫(huà)面是非常不錯(cuò)的，從這種想法也可以開(kāi)始入手制作渲染

而整體上視覺(jué)感官上是十分舒服的，制作出來(lái)比較耐看，灰度比較高，有意無(wú)意有點(diǎn)偏向“日系”的調(diào)色風(fēng)格

因?yàn)槭且晕锢韕br材質(zhì)方面為主我使用了Ray自帶的自定義Sky with box來(lái)處理這個(gè)場(chǎng)景，并適當(dāng)填充畫(huà)面布景，添加ray自帶的Programmable/Water水面，充分利用空白的空間讓畫(huà)面飽滿(mǎn)到一定程度

為了不讓背景單調(diào)添加了天空盒的貼圖作為鋪墊

并適當(dāng)增加竹葉飄落的MME來(lái)調(diào)整整體畫(huà)面的單調(diào)性

打光的分布以及使用的物件參考

不要覺(jué)得白天就不需要打光，事實(shí)上光源的組成還是很重要的

同樣的，這個(gè)作品工程文件也因?yàn)橹匮b系統(tǒng)G了，我勉強(qiáng)慢慢的修復(fù)，上圖也是臨時(shí)換貼圖才展示出來(lái)的

每一單幀拿出來(lái)就可以知道對(duì)于上材質(zhì)做打光的鋪墊會(huì)顯得尤其重要

不打光的情況下表現(xiàn)也是相對(duì)可以的

美少女的皮膚都是晶瑩剔透的

這里沒(méi)什么要普及的內(nèi)容主要是利用到了上期專(zhuān)欄內(nèi)所說(shuō)的使用HDIR貼圖做了一個(gè)自定義天空盒

硬要說(shuō)的話就是要注意一點(diǎn)，當(dāng)自定義天空盒使用其他創(chuàng)作者配布的HDIR都會(huì)有可能出現(xiàn)過(guò)曝或者欠曝的問(wèn)題，這個(gè)問(wèn)題其實(shí)還是挺常見(jiàn)的。

將ray控制器內(nèi)的曝光降低即可

第五個(gè)渲染實(shí)際應(yīng)用

次世代渲染案例（其實(shí)跟第一個(gè)都差不多的，什么稱(chēng)謂都好都沒(méi)關(guān)系）

站內(nèi)視頻鏈接

https://www.bilibili.com/video/BV1wr4y1v7rs

通過(guò)Deram chu chu可愛(ài)的曲風(fēng)以及洛天依可愛(ài)的鄰家少女形象，于是思考成立就有了這么一個(gè)作品（如果你苦惱于不知道每一期該做什么MMD不妨回去上期專(zhuān)欄看看渲染思維導(dǎo)圖）

這個(gè)是用NT屏做的，其實(shí)屏幕色差偏色大一直以來(lái)是我電腦的一個(gè)軟肋，用NT屏做MMD給我最直觀的感受就是仿佛你變成了一個(gè)色弱在兼修畫(huà)面調(diào)色（說(shuō)白了就是做得稀爛）基本上近期的作品都是NT屏做的

材質(zhì)的紋理與質(zhì)感表現(xiàn)

打光以及使用物品分布

在這個(gè)案例里面你會(huì)很清楚的發(fā)現(xiàn)畫(huà)面里有穿幫的體積霧鏡頭，借此機(jī)會(huì)給各位說(shuō)一下在畫(huà)面鏡頭里是萬(wàn)萬(wàn)要注意《不要穿幫！不要穿幫！不要穿幫！》的，因?yàn)榻刂怪廖医谒龅腗MD都是與教程所掛鉤（把想說(shuō)的問(wèn)題）特意做成穿幫的作品寫(xiě)到專(zhuān)欄上。

讓各位清楚制作MMD第一的原則是：思考

其二為非慣性思維和邏輯嚴(yán)謹(jǐn)性? 哪怕你時(shí)常穿模都比穿幫強(qiáng)

扯近了就變成了跟動(dòng)畫(huà)法則相關(guān) 扯遠(yuǎn)了就變成了影視創(chuàng)作相關(guān)