本文來源于 Chaos Group 官方技術博客

作者是 Ji?í Matys

譯者是 Chaos Group?

官方技術支持 Hammer Chen

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藝術家Ji?í Matys使用V-Ray for 3ds Max將白天的場景轉變為戲劇性雷雨交加之夜。本文中他透露了創造玻璃、草地和溫室的制作秘辛。

多才多藝的自由藝術家Ji?í Matys處理過各式各樣的案子，從恐龍頭骨到卡通雪人到室內和室外渲染。在最近的案子中，他的任務是創作模塊化溫室系統的渲染圖，但后來這個項目卻發展成了有趣的實驗，將白天變成黑夜，由陽光明媚變成暴風雨。

在本教程中，Ji?í揭示如何創建原始場景，使用Forest Pack添加草地，然后將場景轉換到黑夜。這個項目，Ji?í使用了V-Ray Next for 3ds Max，他也提供了一些小技巧，說明V-Ray 5 for 3ds Max的新功能如何幫助節省時間并產生寫實的渲染圖。

? Ji?í Matys

關于Ji?í Matys

Ji?í對圖像和3D的興趣已經超過25年了，最早從Amiga計算機（14MHz！）和LightWave 3D開始。由于在YouTube或其他地方找不到相關教學，Ji?í不得不自學一切。他愛上了V-Ray，主要用于建筑可視化，但有時也用于產品可視化、動態圖像設計、動畫和2D印刷圖形。Ji?í將他的工作與照顧他和妻子與兩個孩子相結合。

Ji?í Matys的Artstation
Ji?í Matys的nstragram
Ji?í Matys的 YouTube

建模

建模的重點是溫室。創建溫室是很直接的，因為整個建筑是由棱柱和各種類型的接頭組成的模塊化系統。一切都要根據真實情況進行建模。棱柱基本上只是兩端略微錐形的塊狀物，可塞入關節。接頭有很多不同的類型，所以可以從一個模塊化系統中創造出各種各樣的結構。你可以在圖片中看到一些關節。到處都使用了倒角，這樣邊緣帶一點圓角，以創造出漂亮的反射。

棱柱與節點 ? Ji?í Matys.

因為我復制了棱柱，全都有相同的紋理–這在渲染中會非常明顯。因此，我不得不手動移動每個棱柱上的UV，或者使用各種script進行隨機化。

使用V-Ray 5的UVWRandomizer

在V-Ray 5中，新增了UVWRandomizer，讓創建隨機紋理非常簡單。為了展示這個功能，我做了一個簡單的木頭材質，并在木頭紋理上使用V-Ray 5新的VRayUVWRandomizer來隨機化所有棱柱上紋理的位置。這個功能非常簡單易用，速度超快。在下圖，你可以看到隨機化的設置。

Ji?í的UVWRandomizer紋理節點設置

我希望聚碳酸酯塑料溫室的 “玻璃”材質能表現很多細節，而模型有足夠的多邊形來準確反射周圍環境和太陽。同時，我知道，整個表面必須要拆UV讓紋理準確地映像。我分別做了前后兩面，以及傾斜的屋頂。然后，使用Shell和Chamfer修改器對側面和斜屋頂之間的邊緣進行了圓角處理，并在整個玻璃罩的所有邊緣上創建小圓角。

原本，我還在平面上創建了較多的多邊形，因為我使用了置換(displacement)；但是，在測試過程中，我發現這是沒有必要的。最后，我創建了一個帶有墊圈的螺絲，沿著溫室的屋頂復制這些螺絲。用關節固定住玻璃，你可以從圖片中看到。

溫室的屋頂 ? Ji?í Matys

參考數據和材質

為了制作寫實的玻璃，參考圖非常重要。聚碳酸酯的材質外觀非常特殊，因為其細小的溝槽造成了高度反射但不規則的表面。想制作這種材質并不容易。

參考圖

為了達到合適的效果，我使用了由三種V-Ray材質組合成的VRayBlend材質。基礎材質是最透明和反光的，反光和凹凸處用細線紋理。但最重要的是在Anisotropy Rotation中使用黑白紋理，并將Anisotropy設置為0.7。這樣就可以打破太陽原本完美的直線反射。

第二個V-Ray材質基本相同，只是在Anisotropy Rotation中修改了紋理，使其看起來更加真實。

最后，第三個V-Ray材質模擬舊化效果。這個材質只有部分反射和透明度，我刻意抑制其強度，以獲得理想的結果。對于這個材質，我在VRayBlend中使用了dirt紋理作為屏蔽，并使用Falloff貼圖作為額外的屏蔽。

利用垂直/平行、世界Z軸和混合曲線的設置，讓泥土主要出現在溫室的屋頂上，只有部分出現在側面。由于希望能快速變化和修改，我嘗試程序性地創建整個材質，由于3ds Max和V-Ray選項中有許多不同貼圖，所以是做得到的。對于夜景，我在材質上添加了一層水滴效果而不是用泥土覆蓋。水滴紋理下載自Poliigon網站。

白天的材質節點設置

夜晚的材質節點設置

接下來要替花壇建模。我希望花壇因人們在附近行走和工作而顯得破舊不堪，所以決定將花壇的石頭邊緣弄得破損歪斜。到后來，我甚至用灑落的土壤做了一個缺口。盡管造型簡單，但這種細節可增加畫面真實度。

灑落的土壤 ? Ji?í Matys

Forest Pack

我使用Forest Pack在場景周圍分布矮草、高草和灌木。草地被分成了幾個Forest Pack對象。我希望小徑放在有意義的地方–同樣，這也提高了真實感。為此，我只在我想讓草生長的地方創建Surface對象，我沒有在溫室的瓦片下和花壇下創建多邊形。這還不夠，我還在排除模式下畫了某些區域，以勾畫出希望草的數量較少或根本不需要的地方:圍繞著花壇，從溫室入口處的幾個方向，以及圍欄的右邊。

將Falloff Density和Scale設置為1公尺左右，在我繪制表面的地方周圍創建了一個很好的過渡區。然而，當使用Density和Scale Falloff時，這種過渡也是在底層Surface對象的邊緣創建的，所以整個花壇和溫室周圍的草長得比較少—這不是我要的。幸運的是，Forest Pack提供了一種基于繪制表面或添加的Surface背景來調整Falloff設置的能力。所以只要將繪制區域的Falloff Affect設置為100%，而對于Surface則將Density和Scale的Falloff Affect設置為0%，這樣就可以了。

? Ji?í Matys

將草叢劃分為幾個Forest Pack對象，比用單一對象來處理所有的草地要好。如此可有更多控制度，每個Forest Pack對象的分布和設置都是分開的。一個對象可以有較低的草，在另一個對象中草叢可以高一點，雛菊在第三個物件中，落葉在另一個物件中…等等。

您還可以以各種方式改變模型的尺寸與旋轉角度，或分別影響其分布。此外，分布(Distribution)當中使用群集(Clusters)的功能可達到此目的—這個功能讓您根據幾何部分中的ColorID對類似模型設置群集。可以創建某設置為關閉(Disabled)的空模型；但是，這個設置也會可包含在群集(clustering)中，因此在場景分布中產生空缺。根據群集設置，可以有效地創建不包含任何對象的小空間，用這樣的技巧就可打破不同Forest Pack對象可能的重復模式。

結果是產生各種各樣的草地，看起來非常真實可信，因為某些物體在不同的地方聚集在一起，但同時并沒有形成任何重復的模式。

Forest Pack與繪制區域

照明設置

白天的照明非常簡單。我用了兩盞Dome燈，第一盞燈照亮了場景，但這盞燈設置為隱形，所以你在背景中看不到。這是因為HDRI Haven使用的貼圖很好地照亮了場景，但背景中的樹木看起來不太合適。而第二盞Dome燈則沒有勾選Affect diffuse、Specular和Reflections選項，所以這盞燈不會影響場景，但由于沒有勾選Invisible，所以在背景中還可以看到其HDRI的天空貼圖。

V-Ray和攝影機設置

為了拍攝這個場景，我使用了3ds Max的物理攝影機。對于溫室內的畫面，我使用了魚眼效果。這在V-Ray中的設置非常簡單，但為了達到如此精確的效果，有必要改變幾個參數。在攝影機中，我將焦距設置為35 mm，在V-Ray設置中，我將攝影機的類型改為魚眼，取消魚眼的自動吻合(auto-fit)選項，將魚眼距離設置為1.1，魚眼曲線為0.83。

在V-Ray 5中，你還可以利用VRayPhysicalCamera新增的EV參數，在不影響圖像亮度的情況下改變參數。當然，要注意真實攝影機的特性，確認EV數值在合理范圍內；不過，這個參數可以節省設置時間。

我并沒有改變多少V-Ray的基本設置。我使用了BF+LC，關于LC的類型，我采用Hash map，以達到最好的質量。V-Ray 5中沒有LC其他類型。我通過漸進式圖像采樣器(progressive image sampler)渲染圖像，噪聲閾值(Noise Threshold)設置為0.004。

夜景與tyFlow

我喜歡白天的場景，由于受到啟發我也做了夜晚的版本。我照亮了溫室的室內，看起來非常好，但是缺少了周圍環境的照明。與其使用月光，我想找尋某種強烈冷光，與溫室的暖色調形成強烈對比。因此決定采用雷雨交加的環境。

關于雨滴，我利用tyFlow創建。tyFlow速度非常快，而且與V-Ray CPU配合得很好。你可以在截圖中看到流程真的很簡單。每一幀中創建30萬個粒子，在選中的物體的位置為-100，稍微斜著放置以覆蓋場景的主要空間。在第0幀中，整個場景直至地面都被雨水覆蓋。同時，我將地面和溫室設定為碰撞對象，這些對象在接觸后就會刪除粒子，所以內部沒有雨滴。

我還想在下雨的同時添加霧氣，所以我使用了VRayEnvironmentFog和一個單獨的Atmospheric Render Element。我讓霧氣完全沒有紋理，因為在如此復雜的場景中處理紋理會花費很長時間。后來我在Photoshop中編輯霧氣，讓霧只在合理的地方出現。

tyFlow

夜景照明

我用幾盞燈照亮了夜景。溫室里和所有的蠟燭上都有一個球燈。但主要是三盞燈，如圖所示。一號燈光用來模擬閃電在草地上的反射，這盞燈不允許有漫射成分，只有反射。燈的方向參數設置為0.95，以閃光燈的位置對準鏡頭前的草地。得益于這個設置，草地被藍色反光照亮，但只是對低角度，光線不會影響畫面左側的草地。

二號燈光照亮體積霧氣，三號燈很巨大，照亮雨滴。在Debug Shading的幫助下，實時IPR的使用幫了大忙；當我單獨選擇一盞燈，VFB就會向你展示只有這一盞燈的照明效果，然后就可以快速地進行實時設置。

在V-Ray 5中，我驗證了Light Mix的優點，整體的燈光設置更加簡單快捷，Light Mix的效果非常好。在Light Mix中設置完燈光后，你可以直接將整個設置轉移到燈光上，或者轉移到圖層上，省去了許多工作。

夜間照明

上圖中的白色矩形帶有閃電貼圖。在場景中，這個物體不可見于鏡頭，因為在后期制作中，我可得到更高質量的閃電紋理，可以更好地將其融入到3D場景中。不過，閃電紋理的光芒在雨滴和溫室中會有部分反射，因此在3D空間中的紋理也很重要。

后期制作

后期制作很有趣。從V-Ray中，我使用標準的Beauty pass和Atmospheric pass來處理霧氣。在V-Ray VFB中，我用Highlight Burn抑制了亮點，并使用了3DCollective系列的LUT。在V-Ray 5中，一切都更簡單了，尤其是對Filmic色調映像和圖層選項的控制更多，經過測試證明了真的很好用。

在Photoshop中，我還使用了Camera Raw濾鏡，用曲線、層次、銳化、色調和飽和度，還有LUT完成了細節潤飾。你可以以下視頻中看到后期制作的過程。