资源描述：
《thescienceofcg渲染背后的科学》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、TheScienceOfCG渲染背后的科学直线网www.linecg.com渲染要真实除了灯光,GI参数设置之外,材质本身也是非常重要的.成功的渲染图,这3项因素缺一不可.材质其实有很多不同的着色器(shaders):某些Shader比较贴近真实世界的光影变化某些则是比较平淡,在本篇的讨论串中你可以看出材质的重要.另外RAW格式与光谱算图也有稍做讨论.这篇文章翻译自CGTALK的讨论串,标题虽是TheScienceOfCG,但主要还是围绕着CG渲染/材质在讨论,来自乌克兰的网友mister3d与playmesumch00ns提供了非常棒的文章与图片,所以特地选了这篇翻译成
2、中文跟各位网友分享.-----以下翻译自CGTALK讨论串-----标题:TheScienceOfCG渲染背后的科学Dtox:我不小心逛到同样标题的讨论串。但是，為认為在那一帖中讨论的不是很多。我简直不敢相信，那帖没有真正的深入讨论。在那帖中有位老兄想讨论CG的物理，希望能够帮助软体操作的观念。虽然有些人的答覆都是有益的，但它并没有给任何人真正讨论方向。有位提到想知道如何光如何运动，这样一来他就可以根据光的理论来套用在他的软体使用上。这是我认為每个人都想要知道的。大多数的答复是“去学一下艺术理论吧”，或“管他的只要调整参数看起来像,就对了”。虽然这样说有其原因，但我认為还
3、有更中庸的做法。学习传统艺术能够更了解CG原理是一个基础，但是在理论与实务之间还有其他灰色地带。尤其是关于打灯照明技术(lighting)。光线受到物理法则所规范，如果你能更了解这些物理学，调整CG光线时就能得心应手。如果您是3D动画的老手，当然你会很了解怎样打灯.但是，如果你还是菜鸟的话,除非你是学物理的或是很有兴趣,否则你不太可能很了解打灯技巧。例如，“平方反比定律”并不只适用於光线，如果在CG的世界裡面也可以应用在照明技术(lighting)。反平方定律就是：物体与光线的距离每增加一倍,光照强度就是原本的四分之一。比较有经验的艺术家会注意到这点，喔,谁不知道这的定律
4、呢?但如果你看看WIP讨论板，你会发现到很多人其实忽略了“平方反比定律”。我认為这很重要，如果你是刚接触CG照明，并希望得到真实的渲染效果。我个人很喜欢灯光照明技术，因為我对物理学感兴趣。讨论照明是很棒的，因為对大多数人照明是很复杂的。cryptosporidium:我认為这栏会是非常有趣的帖，我个人喜欢用“物理正确”的方式去做灯光照明。但是：就我所知，只有极少数人关心物理学。绝大部分的电影製作让你不得不用艺术的角度来调整光线。你必须让整个效果看起来好看且有趣。无论是物理上不正确，而且常常导演要的东西都不是物理精确的效果。有趣的是,如果你真的用所谓的物理精确的参数去计算C
5、G照明/材质,算图时间可能会百万年后才会计算完(reachastronomicvalues)。我想这也就是為什麼这样的主题没有受到重视。但是，我必须同意，了解物理学可以帮助您的工作。mister3d:这是个好问题。大多数用户是随意地控制参数而不是依循物理法则。一旦了解算图物理学后，这些观念会跟着你一辈子而且能够套用到任何一种渲染器中。光跡追踪(retracing)是以物理為基础的（模拟光的行為，但其实不是物理精确的计算），渲染器外掛的使用手册都是这样写的。所以，其实你需要学的是物理学而不是只是CG照明。而如果你想学习CG照明还需要你不仅需要学习CG照明,你还需要学习传统照
6、明。研究这照明时,你不能不考虑材质与相机参数。(Imagecourtesyofmister3d)有分直接和间接照明的差别。直接照明是说光线打在物体表面就停住了，因此没有光线反弹。这绝不会发生在真实世界。我认為，能量守恆定律可应用到任何反射材质上,这个反射数值不能超过光源的强度，所以反射光线会比原始光源暗一点，所以光线是以平方反比做衰减。当光线打到表面可能会发生以下情形:吸收,反射,折射（或是不完全折射）。反射或折射有可能是漫射性质或是高光性质(specular)。如果光线在漫射性质的表面反射则会发生混色/出血(color-bleeding)现象。如果光线在高光性质的表面反
7、射则会发生焦散(caustics)反射的现象。如果光线穿透折射物质则会发生折射焦散的现象。如果光线被物质表面吸收并且產生些微漫射折色(diffusedrefraction),则会发生次表面散色(subsurfacescattering)现象。而且,材质必须要有点折色属性才能发生次表面散射现象。吸收光是漫射折色外加漫射属性，这种现象已皮肤為例就是由水和肉构成，因此会同时有散色与折色的性质..除此之外,还有焦散散射折射(causticsdispersionofrefraction)现象，但相当罕见，钻石就有这种现象。它看起是彩色的
