提高vray渲染器渲染品質(zhì)和速度的應(yīng)用技巧研究

林達(dá)+錢燕婷

摘 要 VRay渲染器在眾多高級(jí)渲染器中，不僅渲染速度最快，它的渲染質(zhì)量也非常好。但是因?yàn)殇秩镜膱鼍安煌?，參?shù)設(shè)定也就不一樣，得到的效果也不一樣。在渲染效果圖的過程中，要視情況而設(shè)定參數(shù)，分析影響品質(zhì)和速度的原因，從而更合理的選擇參數(shù)，會(huì)顯得尤為重要。文章闡述了VRay渲染器的優(yōu)勢，分析了影響VRay渲染器渲染速度和品質(zhì)的因素，介紹了提高VRay渲染品質(zhì)和速度的方法，提出了小樣和最終效果兩個(gè)階段品質(zhì)和速度的參數(shù)設(shè)置，以搭配出VRay渲染器的渲染品質(zhì)和速度的最佳方案。

關(guān)鍵詞 VRay；渲染器；渲染品質(zhì)；速度

中圖分類號(hào)：TP391 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-7597（2014）13-0094-02

VRay渲染器是由Chaos Software公司出品的高級(jí)渲染器。在眾多渲染器中，VRay渲染器憑借其快速的渲染速度以及高效的渲染系統(tǒng)脫穎而出。它完美的融合了3DS MAX軟件，無論是燈光，還是材質(zhì)等各方面，都有著不俗的表現(xiàn)。并且它還結(jié)合了光線跟蹤和光能傳遞，其創(chuàng)造的專業(yè)照明效果，在建筑設(shè)計(jì)、動(dòng)畫設(shè)計(jì)等多個(gè)領(lǐng)域都是最受歡迎的。雖然VRay渲染器的易用性和兼容性受到廣大專業(yè)人士的青睞，但是在渲染中，想要達(dá)到真正的高效，參數(shù)的設(shè)置尤為重要。在渲染過程中，同時(shí)提升品質(zhì)和速度的問題，也成了各大公司和專業(yè)人士努力解決的目標(biāo)。

1 影響VRay渲染速度與品質(zhì)因素分析

VRay渲染器作為高級(jí)渲染插件，它已經(jīng)完全融入3DS MAX軟件中。它不僅擁有自己的材質(zhì)庫，還有自己的燈光系統(tǒng)。參數(shù)設(shè)置非常簡單，操作起來輕松自如。如今，在很多行業(yè)中都可以看見VRay的影子，在建筑，影視等行業(yè)中，應(yīng)用也很廣泛。

VRay使用的是光線跟蹤和光能傳遞技術(shù)，同時(shí)結(jié)合了全局照明系統(tǒng)。在VRay渲染器的使用中，VRay專用材質(zhì)可以獲得更好的效果，反射和折射效果更加到位。還可以計(jì)算焦散和全局照明，以獲得高質(zhì)量的圖像。在同時(shí)結(jié)合了這么多的優(yōu)勢之后，VRay渲染器還可以高效的渲染，是許多渲染器無法做到的。當(dāng)然，在VRay中能影響它的渲染速度的有很多方面。比如模型對(duì)渲染的影響，模型的面數(shù)會(huì)導(dǎo)致計(jì)算機(jī)運(yùn)行的速度，也是影響渲染速度的一方面；材質(zhì)和燈光的參數(shù)設(shè)置也是影響渲染速度和品質(zhì)的一個(gè)重要方面；渲染面板的設(shè)置因素等等，這些因素相互影響相互制約。

2 模型對(duì)渲染品質(zhì)和速度的影響

2.1 多余模型對(duì)場景的影響

在制作模型初期，首先就要規(guī)劃好模型的面數(shù)，精簡不必要的模型，在建模過程中要不斷對(duì)模型進(jìn)行優(yōu)化，這樣不僅可以減小整個(gè)文件的大小，還可以提高渲染的速度。系統(tǒng)資源占用率也會(huì)大幅度降低。

2.2 相機(jī)設(shè)置的重要性

在設(shè)置相機(jī)時(shí)，要把場景中無法避免的錯(cuò)誤模型設(shè)定在相機(jī)的范圍之外，并且要減少透明模型的數(shù)量，刪除看不見的模型。這樣就可以更好的加快渲染的速度了。

3 材質(zhì)貼圖對(duì)渲染品質(zhì)和速度的影響

3.1 VRay自帶材質(zhì)

在用VRay渲染器渲染時(shí)，不要采用MAX自帶材質(zhì)，要用VRay材質(zhì)球來設(shè)置材質(zhì)貼圖。這樣既可以避免材質(zhì)發(fā)生錯(cuò)誤，而且VRay系統(tǒng)的材質(zhì)效果會(huì)更好。

3.2 VRay材質(zhì)的反射和折射

材質(zhì)的反射和折射參數(shù)值有顏色亮度，光澤度值以及細(xì)分值，都會(huì)對(duì)渲染有重大影響。材質(zhì)貼圖的參數(shù)設(shè)置對(duì)渲染的影響非常大，VrayMtl是專門配合VRay渲染器使用的材質(zhì)，它渲染出來的速度快，圖像品質(zhì)也會(huì)好很多。并且VrayMtl與Standard最大的區(qū)別就是在VrayMtl渲染出來的圖像中，會(huì)有高光和反射現(xiàn)象，而Standard卻只有高光沒有反射，這是現(xiàn)實(shí)世界中不可能的。

3.3 VRay代理材質(zhì)

在VRay材質(zhì)中還有一種能夠提高工作效率的材質(zhì)，就是VRay代理材質(zhì)，它能夠?qū)鼍爸械哪Ｐ蛯?dǎo)出為網(wǎng)格模型文件，解決模型面數(shù)多而導(dǎo)致系統(tǒng)資源占用率大的問題。能夠很好的降低渲染的速度，是很多人在使用VRay材質(zhì)時(shí)，會(huì)喜歡使用的一種方法。因此，在渲染高品質(zhì)圖像的時(shí)候VrayMtl更受歡迎。

4 VRay燈光對(duì)渲染品質(zhì)和速度的影響

4.1 VRay燈光的參數(shù)設(shè)定

在場景中利用VRay渲染器渲染場景時(shí)，材質(zhì)和燈光的配合使用時(shí)決定整個(gè)三維場景成敗的關(guān)鍵。材質(zhì)用好之后，再使用燈光會(huì)改變整個(gè)場景的色調(diào)，這時(shí)候就要利用燈光的參數(shù)調(diào)節(jié)來設(shè)計(jì)對(duì)場景的把握。

4.2 VRay燈光的類型

VRay燈光有平面和球形兩種，現(xiàn)在增加了一種VRaySun和VRay環(huán)境光，因?yàn)槊糠N燈光的散步光線的方式不同，參數(shù)的設(shè)置也會(huì)不同。所以要根據(jù)場景謹(jǐn)慎選擇燈光類型。在燈光設(shè)置過程中，無論是燈光的強(qiáng)度、陰影細(xì)分、位置、設(shè)置的參數(shù)都會(huì)對(duì)渲染品質(zhì)和速度產(chǎn)生影響，但其中影響最大的是燈光的參數(shù)設(shè)置，燈光的參數(shù)設(shè)置是整個(gè)三維場景中對(duì)渲染品質(zhì)和速度影響最大的因素。然而3DS MAX自帶的燈光中，泛光燈是現(xiàn)在使用比較頻繁的一種，它會(huì)計(jì)算許多不需要的陰影，所以它的資源占用率非常大，除非是必要的場景，否則盡量減少對(duì)它的使用，利用聚光燈代替。

4.3 燈光產(chǎn)生的陰影

任何燈光的使用都會(huì)產(chǎn)生陰影，而陰影越細(xì)膩，渲染的質(zhì)量越高，速度就會(huì)越慢。在這個(gè)過程中要盡量使用面陰影，衰減的范圍也要小一些?？偠灾?，在VRay燈光能達(dá)到所要的效果的前提下，就不要使用3DS MAX自帶的燈光，這樣可以更快的渲染圖像。

5 VRay面板卷展欄的設(shè)置對(duì)渲染品質(zhì)和速度的影響

5.1 圖像采樣器和抗鋸齒過濾器的選擇

VRay渲染器提供了固定、自適應(yīng)準(zhǔn)蒙特卡羅和自適應(yīng)細(xì)分三種圖像采樣器。每種采樣器都有不同的作用。其中，固定采樣器的內(nèi)存占用較少，多用于動(dòng)畫渲染和細(xì)節(jié)貼圖的渲染中；自適應(yīng)細(xì)分采樣器內(nèi)存占用較多，一般用于模糊特效和相對(duì)簡單的場景；自適應(yīng)準(zhǔn)蒙特卡羅渲染的速度是最快的，它的很多作用是可以讓貼圖線條更加清晰。通過合理的分析，根據(jù)場景的不同來選擇合適的采樣器，不僅可以更快速的渲染圖像，而且可以得到更好的效果。簡而言之，就是選擇合適的采樣器就可以保證渲染的品質(zhì)和速度。endprint

與此同時(shí)，VRay還提供了14種抗鋸齒過濾器，每一種過濾器的選擇也會(huì)對(duì)渲染速度和品質(zhì)游一定的影響，因此也要根據(jù)合理的搭配來選擇過濾器。設(shè)計(jì)者在渲染時(shí)可以使用默認(rèn)的區(qū)域方式，到最終出圖再選擇需要的過濾器，也是一種提高渲染效率的方法。

5.2 測試渲染和最終渲染的尺寸大小

渲染出圖的大小比例也會(huì)影響速度和品質(zhì)，一般在測試渲染的時(shí)候，圖像大小設(shè)置為320*240像素，而在最終出圖時(shí)，圖像大小要根據(jù)場景來設(shè)置，室內(nèi)效果圖一般只要在1600*1200左右就行，室外效果圖就要更大，一般會(huì)在3000*2250左右。圖像尺寸越大，品質(zhì)就會(huì)越好，速度也就會(huì)越慢，所以要根據(jù)三維場景的大小來合理的設(shè)置圖像大小。

5.3 全局光引擎的設(shè)置

VRay中有四種全局光渲染引擎，分別是發(fā)光貼圖渲染引擎、光子貼圖渲染引擎、準(zhǔn)蒙特卡羅渲染引擎和燈光緩存渲染引擎。每一種全局光渲染引擎都有各自的優(yōu)勢和缺點(diǎn)。

1）發(fā)光貼圖渲染引擎。發(fā)光貼圖渲染引擎在渲染過程中，它的計(jì)算方式是基于發(fā)光緩存的，也就是說，在渲染時(shí)，它僅計(jì)算攝影機(jī)拍攝到的部分，不計(jì)算看不見的面，因此渲染速度會(huì)加快。它可以保存光子圖，如果更換了材質(zhì)需要重新渲染時(shí)，就可以重新調(diào)用，節(jié)省相當(dāng)長的時(shí)間。并且它在渲染相同場景的不同方向時(shí)，可以加快渲染速度。而它的缺點(diǎn)在于，更換角度之后，會(huì)有模糊或是丟幀的情況。

2）光子貼圖渲染引擎。它會(huì)對(duì)場景中燈光近似值進(jìn)行計(jì)算的方式來渲染圖像，通常設(shè)計(jì)者會(huì)將它用在第二反彈中，可以更加真實(shí)的渲染場景。其中在渲染室內(nèi)的鏡頭時(shí)，多數(shù)會(huì)選擇它來完成。它跟光子貼圖一樣，也可以被保存后再重新調(diào)用。

3）準(zhǔn)蒙特卡羅渲染引擎。準(zhǔn)蒙特卡羅只有兩個(gè)參數(shù)設(shè)定，簡單易懂。它的方式是對(duì)每個(gè)點(diǎn)的GI進(jìn)行計(jì)算，所以效果非常好，當(dāng)然速度就會(huì)很慢。因此除非對(duì)圖像要求非常高，否則可以減少對(duì)它的使用。如果對(duì)圖像要求比較高，可以在第二反彈中使用它，反彈參數(shù)設(shè)置為2，就能快速渲染且畫面質(zhì)量較高。

4）燈光緩存渲染引擎。它是一種近似于場景中全局光照明的技術(shù)，不僅設(shè)置簡單，并且直接VRay中的所有燈光，無論是室內(nèi)還是室外都非常適合實(shí)用。一般來說，燈光緩存多配合于發(fā)光貼圖，設(shè)置為第二反彈，效果是所有渲染引擎中最好，速度最快的一種搭配，也是現(xiàn)在使用最多的一種。它還可以對(duì)非常細(xì)小的物體產(chǎn)生正確的計(jì)算結(jié)果。

6 結(jié)束語

VRay渲染器的使用大大的縮短了布置光源和調(diào)試燈光的時(shí)間，不僅效果好，而且速度快。目前在效果圖和動(dòng)畫領(lǐng)域都在廣泛的使用它，而隨著VRay渲染器的發(fā)展，更多的效果圖愛好者會(huì)對(duì)其進(jìn)行更深入的研究，從而對(duì)它進(jìn)行更好的優(yōu)化。讓VRay渲染器的使用方法更加簡單，功能更加齊全，效果更加逼真。

參考文獻(xiàn)

[1]覃志浩.淺談優(yōu)化Vray渲染在制作三維場景的應(yīng)用研究[J].廣西水利電力勘測設(shè)計(jì)研究院，2011.

[2]劉小晶.提高VRay渲染器渲染品質(zhì)與速度的應(yīng)用研究[J].漳州職業(yè)技術(shù)學(xué)院，2010.

作者簡介

林達(dá)（1992-），男，溫州人，計(jì)算機(jī)應(yīng)用專業(yè)2014屆畢

業(yè)生。

錢燕婷（1981-），女，湖北人，嘉興職業(yè)技術(shù)學(xué)院信息技術(shù)分院副院長，研究方向：計(jì)算機(jī)三維技術(shù)。endprint