最终聚集是一项技术,用于模拟指定点的全局照明,其方式如下:对该点(如名为最终聚集点 的一组样本)上半球方向进行采样实现或通过对附近最终聚集点进行平均计算实现,因为计算各个照明点的最终聚集点成本非常昂贵。在前一种情况中,半球方向由三角形(点位于其表面)的曲面法线决定。
对于漫反射场景,最终聚集通常可以提高全局照明解决方案的质量。不使用最终聚集,漫反射曲面上的全局照明由该点附近的光子密度(和能量)来估算。使用最终聚集,发送许多新的光线来对该点上的半球进行采样,以决定直接照明。一些光线撞击漫反射曲面,这些点上的全局照明由这些点上的材质明暗器利用其他材质属性提供的可用光子贴图的照明 来决定。其他射线撞击镜曲面,并不会造成最终聚集颜色(因为该种类型的光传输为二次焦散)。跟踪多数光线(每条光线都带有贴图查找)非常耗时,因此,仅在必要时进行。在大多数情况下,附近最终聚集的内插值和外插值已足够。
最终聚集在无需光子跟踪的情况下也非常有用;其实对于非专家用户而言,这是推荐的间接照明方法。默认情况下,仅考虑首次反弹的间接灯光,但您可以通过将反弹数增加到 3 和 7,并为密度和光线数使用较大的值,以在物理上获得精确的结果。
仅通过最终聚集对室内进行了渲染,仅由日光照明
最终聚集在间接照明变换缓慢的场景中非常有用,例如纯漫反射场景。对于这种场景,最终聚集可以消除光子贴图瑕疵,例如低频噪波和阴暗角落。使用最终聚集,光子贴图所需的光子更少,因为,每个最终聚集在多数间接照明的值上求平均值,不需要较高的准确度。
在电影制片工作中,最终聚集逐渐代替光子贴图,焦散除外。只有在明暗器调整跟踪深度,并且对最终图象比默认情况下最终聚集支持的第一次反弹造成的影响低时,才没有默认情况下由最终聚集执行的多反弹效果。尽管缺乏物理正确性,但是这足够进行影片制作,而且与距离灯光源发出的光子相比最终聚集更容易控制。但是对于精确的室内照明模拟和其他 CAD 应用程序,光子 贴图仍然是备选方法。
“渲染帧”窗口下部面板中“最终聚集精度”滑块的最左侧位置也将禁用“启用最终聚集”。
这些设置将有助于调整最终聚集效果的作用,因此可以改善图像质量。
预设影响以下设置:
预设设置在文本文件 mentalray_fg_presets.ini 中定义,该文件位于文件夹 C:\Users\<userid>\AppData\Local\Autodesk\3ds Max\2016 - 64bit\ENU\en-US\plugcfg 中。可以修改现有的预设,并通过编辑此文件来添加新的预设。
而且,在使用此方法时,请设置“按分段数细分摄影机”。将参数分割为一个合适的值,并增加“初始最终聚集点密度”设置(请参见以下内容)。
有关说明如何在不同的情况下实现无闪烁动画的步骤,请参见本节。
可用值为数字 1 到 10 的平方。您需要通过实验来确定最佳值,但一般而言,应将分段数设置为最少每 15 或 30 帧一个。
而且,当增加此设置时,请确保将“初始最终聚集点密度”设置为更高的值。同样,您需要进行实验,因为最优设置主要取决于场景内容、照明等。先从一个低值开始,然后逐渐增大值,直到得到满意的结果为止。
对于各“最终聚集”点,mental ray 灯光都会在最近 N 个最终聚集点上插补(平均)间接灯光值,由该参数的值指定 N,而不是指定的使用交替方法的半径中的点。增加值可以提高结果的平滑度,其次是提高所需的计算量,以及渲染时间(但并不及您所期待的那样)。
当启用使用半径插值方法时,该设置不可用。
像最大反射和最大折射一样,该值受最大深度的限制。如果“漫反射反弹次数”的设置值高于“最大深度”,则后面的设置将自动升高到 MI 输出文件中的“漫反射反弹次数”值,但这不会反映在 3ds Max 界面中。
还可以在“渲染帧窗口”上访问此设置,如 FG 反弹。
增加噪波过滤器值的实际效果是使场景照明更加平滑,但是这以渲染时间为代价。然而,增加过滤也可以使照明变暗。
消除比多数其他光线亮的散布的光来执行噪波过滤。例如,在多数光线是其他光线亮度的十分之一,而少数光线比其他光线亮度高一半的情况下,使用澡波过滤将在计算“最终聚集”解决方案中不考虑后者光线。
结果暗光情况下,将噪波过滤设置为无可以很大程度提高整体照明。在以下场景图象中,室内场景仅由透过窗口进来的天光照明,将噪波过滤设置为标准后室内场景非常暗(漫反射反弹为 1)。
噪波过滤为标准
在下一幅插图中,将澡波过滤设置为无,则相同的场景渲染得更亮。但请注意,照明不均。
噪波过滤为无
像这样的情况,将澡波过滤设置为标准并使用下图中所示的打开窗口中的天空入口再略微延长渲染时间就可以达到更佳的效果。
噪波过滤为标准 + 天空入口
还可以由天空入口光的椅子和桌子腿投影真实感阴影来增强上图。
“跟踪深度”控件与用于计算反射和折射的控件类似,不同之处在于它们是指由最终聚集使用的光线,而不是在漫反射和折射中使用的光线。
通过这些设置可以访问最终聚集点插值的原有方法。
如果禁用“以像素表示半径”和“半径”,则最大半径的默认值是最大场景半径的 10%,采用世界单位。