在本系列的第一部分中，您将详细了解有关 VRED 实时场景的信息。
视频字幕：大家好，欢迎学习此新的 Autodesk VRED Professional 教程系列。很高兴为您简要介绍主要特性和功能。此外，我们还将提供一些提示和技巧，以及尽可能以最佳方式构建场景以实时获得可能的最佳性能的窍门。
首先，我们来了解 Autodesk VRED 提供的最重要功能之一，即可以生成不同的输出：用于设计开发以及营销的高度逼真的渲染，在产品开发期间用于调研的物理上合理的表示（例如挡风玻璃中反射的可见性或内部光线分布），以及可以实时评估三维虚拟产品，或者使用虚拟现实眼镜沉浸式体验这些产品以进行可靠评估。通过这些易于访问的渲染模式，各个领域的人员能够创建高度逼真的作品可视化效果。VRED 为学生、工程师、设计师和摄影师提供了现代游戏引擎的功能，以及产品级渲染器，此渲染器经过优化，可在封闭系统中获得高度逼真的效果。
首先，我们来了解 VRED 中名为 OpenGL 的默认渲染模式。此渲染技术在安装的 GPU 上运行。可以在“帮助”>“GL 信息”下查看场景当前使用的视频 RAM 大小。在此提示：如果您遇到性能问题，建议检查 VRAM 负荷。如果处理包含大量纹理的大型场景，建议使用至少具有 24 GB VRAM 的显卡。
与传统脱机渲染相比，使用 OpenGL 时需要注意两个要点：首先，阴影或灯光是预计算的，其次，环境的反射当前倍增到材质中。由于这个原因，车辆内的自反射（例如后视镜的这个位置）不会渲染。因此，环境的反射在视觉上是合理的，但在物理上不精确 - 稍后会对此进行详细介绍。此渲染模式的最大优势是性能极佳，即使有非常大的数据集和数百万个多边形也是如此。以此港口场景为例，我们可以看到，即使有大约 6500 万个多边形，仍能以非常好的帧速率进行渲染，具体取决于使用的显卡。此渲染模式也是默认渲染模式，可以使用快捷键 F3 激活。为了进行比较，可以使用快捷键 F4 激活光线跟踪，并查看物理上正确的反射。
一般来说，VRED 中的数据处理是一项巨大的优势。VRED 可以从 Maya 或其他数字内容创建工具导入经典多边形数据。此外，还可以实时加载和可视化分辨率极高的扫描数据。VRED 还能够从 Catia、Alias、Inventor 或 Rhino 导入基于 NURBS 的不同数据格式，并可以保留 NURBS 信息。尤其是在优化场景或预计算阴影时，这是一大优势，因为这样可以进行非破坏性工作。此外，可以使用相应的设计或构造软件保留场景结构。
预计算阴影和灯光是一项重要功能，可用于增加三维模型的可塑性和深度，以及提高实时渲染的视觉可靠性。请注意，可以使用快捷键 F7 访问此渲染。VRED 为此提供了不同的策略。无论视觉效果如何，都可以重点推介两种基本方法：基于顶点的烘焙和基于纹理的烘焙。了解这两种基本方法很重要，因为根据初始几何体或用例，其中一种相较于另一种可能更合适。既然涉及到快捷键，在此说明一下，您可以使用快捷键 F5 进入“法线渲染”模式，只需在计算阴影之前确保几何体的法线正确对齐。
基于顶点的烘焙会将灯光和阴影信息写入几何体的相应顶点。这意味着不需要特殊的 UV 布局；但可能需要更改几何体的细分，以便在小零件周围创建柔和阴影或强核心阴影。这会导致多边形数增加，并且对于基于网格的几何体无法撤消操作。但是，如果几何体由 NURBS 组成，这就不是问题，并且可以轻松重置。因此，此用户友好的过程使得可以非常轻松地预计算高光和阴影。
建议快速查看此示例。该几何体具有预计算的基于顶点的阴影，但并不十分清晰。我们可以通过在“烘焙灯光和阴影”模块中启用“细分”来优化阴影。这样，VRED 就可以在有问题的区域中细分几何体。但是，如前所述，这将增加多边形数。如果想要再次减小此项或尝试使用其他计算设置，可以轻松重新细分几何体并将其重置为原始状态。但请记住，仅当存储了相应几何体的 NURBS 数据时，才能进行重新细分！
另一方面，基于纹理的烘焙使用现有的 UV 布局或自动处理的 UV 布局来计算作为纹理映射到几何体上的光照贴图。这些纹理也可以在外部保存并导出。此外，可以预计算几个完全不同的灯光场景（例如日间和夜间），并在场景中对其进行更改。但是，这需要清理光照贴图 UV，这可能会稍微增加过程的复杂性，或者需要通过 UV 编辑器进行相应的准备工作。
幸运的是，VRED 允许我们结合使用这两种技术。这样，我们就可以迭代方式确定哪种技术更适合当前几何体。
例如，纹理烘焙的典型用例是由几个多边形组成的大型几何体，例如这些地板。
顺便说一下，可以通过“场景”>“UV 编辑器”控制材质和光照贴图通道的 UV。例如，此集装箱墙面具有良好的 UV，因为 UV 空间已合理填充且没有重叠。此外，在“UV 集”选项卡下，可以比较材质和光照贴图的 UV 集。如果几何体的 UV 不正确，可以让 VRED 自动松开它们，也可以自己手动更正它们。试试哪种方式更合适！现在，回到烘焙模式。
在这两种基本设置中，VRED 允许我们定义照明模式。此处，环境光遮挡是最简单的阴影创建方法。但是，可能的光源和灯光方向会被忽略，因为计算中仅考虑淡化的几何体。可以使用“最小距离”和“最大距离”滑块定义半径，在此半径范围内的对象将包含在计算中。通过减小此距离，可以增加环境光遮挡计算中的对比度。从这一点上来说，建议在内部使用较低值。对直接相邻的几何体使用相同的设置也很重要；否则，可能会出现亮度差异。可以在“烘焙灯光和阴影”>“设置”>“从节点加载”下轻松查看相应的设置。
另一方面，下一个“直接照明”模式（名为“阴影”）允许我们生成阴影信息的逼真表示。此处，活动光源（例如 HDRI 环境）包含在计算中。因此，在启用“灯光和阴影”模式后，还会生成灯光信息。
总之，VRED 会尝试将灯光和阴影信息烘焙到顶点或纹理中（这些信息会使完整的全局照明渲染看起来非常逼真），以便我们可以实时呈现此视觉质量。
最后，但同样重要的是，必须说一下“屏幕空间环境光遮挡”功能。此功能位于“可视化”>“光栅化设置”>“屏幕空间环境光遮挡设置”下，可覆盖预计算的环境光遮挡，无论是基于顶点还是基于纹理。因此，使用此功能只需单击几次鼠标即可创建初始阴影。但应注意，预计算的阴影可以更好地显示。此外，激活的“屏幕空间环境光遮挡”模式会实时降低性能。
最后，简单介绍一下另一个实现逼真渲染的基本要素：使用 HDRI 贴图。通过单击几次鼠标，拍摄的 HDRI 就可以在车辆几何体上创建反射，从而增强场景的真实感并提高材质的质量。同时，HDRI 可以作为环境淡入或淡出，以在空间环境中快速轻松展示车辆。
在此提前简要介绍一些有关 HDRI 使用的说明。首先，建议使用 .hdr 格式，而不是 .exr 格式。其次，请注意 HDRI 贴图的大小。根据用途，分辨率 8 - 16K 完全足够。这两点都很重要，因为您可以轻松节省 VRAM，并且文件大小不会激增。
感谢您观看本视频，下次见！