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想请问朋友们,为什么enscape渲出来,质感不够真实?

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关于渲染质感,个人有以下四个方面理解和阐述∶

1.在开始渲染阶段的工作之前,模型的精细程度决定了渲染下限,所有渲染器对于模型的精细程度有一定要求。

模型的布线是否合理、模型边缘是否倒角、贴图的UV是否正确、贴图尺寸是否符合人眼的视觉特点以及接近真实世界的尺寸、模型的尺度是否正确等等,这些是对渲染是否真实的先决条件。

2.正确理解和学习不同渲染器或着色器的技术特点、渲染原理和渲染差异等。这些客观因素的存在,导致不同结果的出现。

Enscape是一款实时渲染的渲染器,有着较为迅速的反馈和实时渲染能力。和V-ray,Corona,T-hea这类离线物理渲染器,有偏差渲染方法、无偏差渲染方法、光谱渲染方法有本质区别。实时渲染在获得快速反馈和缩短大量渲染时间的条件下,必然要在渲染质量和算法上进行部分舍弃。

例如,当Enscape中存在多个镜面反射材质的空间中,我们通过Enscape无法获得完全正确的反射,或者得到反射关系和反射次数正确的一张效果图。由于Enscape为了保证渲染速度,而采用了相对简单的计算方式以此计算反射,即屏幕空间反射(Screen Space Reflection,SSR )的反射方案。和Enscape完全相同的场景中,V-ray的反射计算使用了比SSR更为精确的计算方法,即双向反射分布函数(Bidirectional Reflectance Distribution Function,BRDF),可以通过调整反射最大深度来控制入射光线在场景中反射的次数,也可以通过调整材质的反射光泽度、高光光泽度等条件来决定BRDF方程最终的着色结果,这意味着在V-ray中我们可以得到反射关系和反射次数正确的效果图。

对于实时渲染和离线渲染,其实不应当仅仅只了解Enscape、Twinmotion、Lumion等,我们还应当了解或知道UE4、Unity 3D、Maxwell、Mental ray等。渲染器很多,到底能不能用得好软件,取决于我们对渲染原理的理解和更多实操,而不取决于使用什么软件。

3.Enscape的材质系统,本质上是使用了PBR的工作流程,但做了一些简化。Albedo、Roughness、Specular、Metallic、Transmission、Clearcoat、Clearcoat Roughness在Enscape中均可找到。Enscape的材质可以分为两种工作流程。即Metal\Roughness和Specular\Glossiness两种。所以,正确的理解Enscape的材质工作流程和材质属性很重要。

支持PBR材质工作流程的Enscape,意味着在很大程度可以保证材质的真实感。但在具体的项目实操和渲染过程中,这些参数对于设计工作来讲,是不那么重要的,因此不必拘泥于记住参数,而是理解参数背后的原理。

在Enscape中,反照率Albedo选项类似于固有色baseColor和漫反射Diffuse。但Albedo是带有光照信息的贴图;

再说说Transmission,即Enscape中的Transparency选项,在Enscape勾选Tarsparency选项,意味着将无法使用贴图控制物体的透明程度和部位;如果想要控制物体的透明部位和位置,应当勾选Mask遮罩选项,加载灰度图来控制物体的透明程度和位置;

Bump选项,即为凹凸,利用视觉差的原理让物体表面看起来凹凸;Normal选项,即为法线,和凹凸原理相似,是利用烘焙好的法线贴图,确立z轴来控制和形成视觉高差;Displacement选项,即为置换,Displacement则不同于Bump和Normal,在渲染过程中,渲染器会对Displacement选项中的贴图进行坐标和顶点转换,依据像素的色值进行计算,生成高差;

Roughness选项,即粗糙度,Roughness可以通过滑杆和贴图两种方式控制,粗糙度数值越小,物体表面的反射越清晰,高光区域越小;反之,粗糙度越大,物体表面的反射越模糊,高光区域越大。

最后,再来说一说Specular和Metallic选项,Specular选项即高光反射,Metallic即为金属度,渲染中的材质可以划分为三大类,导体,介质和半导体,半导体一般涉略较少,介质即为绝缘体,可以理解为非金属。

在符合菲涅尔方程的条件下,非金属的F0=0.04,即Enscape中Specular默认值为50%;当材质为金属时Metallic=100%时,Specular选项失效;即在Ensacpe中所有金属材质的Metallic必须是100%,所有非金属材质的Metallic必须是0%,生锈的金属则可以通过Roughness贴图来控制金属和非金属部位,但生锈的金属的金属度Metallic依旧是100%。

现在,再说一说不同通道中,贴图上的颜色代表有意义。在Albedo中,贴图的颜色代表了物体表面的颜色,可以通过使用Enscape材质面板中的着色选项重新定义或者叠加颜色,在制作绒布一类材质时,可以用着色,为绒布添加颜色,来模拟绒布表面的绒毛和以菲涅尔方式衰减的反射;

在Emissive选项中,勾选Emissive意味着开启了材质的自发光,可以通过着色来控制材质表面颜色,但发光颜色可单独控制。多数使用场景下自发光表面颜色应当和发光颜色保持一致,以确保渲染时的光照和颜色正确;

在Transparency中,勾选Transparency,会开启新的着色面板,新的着色选项用于控制光线在穿过透明物体后,物体表现出来的颜色;IOR折射率在Enscape中效果并不显著,折射率主要表现效果为,光线在穿过不同密度的介质时的光线穿过透明物体后路线发生改变,导致物体扭曲变化的视觉效果;磨砂玻璃选项开启,物体表面会依据粗糙度和折射率共同决定物体的磨砂效果和透明程度;

Mask遮罩选项,在勾选Mask选项后,可以通过黑白或灰度图来控制物体的透明部位,在Mask的贴图中,黑色代表完全透明,白色代表不透明,灰色则是所处在0-255的色阶值的范围来确定透明程度,一般性的窗纱、树叶、灯罩等材质,选用Foliage的材质类型,再配合Mask通道可以达到不错的效果;

Bump凹凸选项,在勾选Bump后可以选择Bump、Normal、Displacement三种类型,在Bump贴图中,黑色代表上凹或者下凸,这取决于Bump的数值是正数还是负数,即使用黑色还是白色作为参考面,进行渲染着色;Normal法线方向则取决于,烘焙完成的法线贴图z轴朝向,可对贴图进行反向Inverted;Displacement则类似于Bump,取决于数值的正负,选择白色还是黑色为参考面;

Roughness选项,这是所有材质的共有属性之一,在Roughness贴图中,黑色意味着粗糙度为0%,意味着完全反射,白色意味着粗糙度为100%,意味着完全不反射;当勾选Metallic后,Roughness贴图中的黑色意味着是金属,白色部分意味着非金属,灰色意味着金属和非金属的接触面和接触部位。

4.环境光和人工光对于材质的表现,非常重要,越符合真实世界的自然光光感,材质的渲染着色越真实。

在模型完成后,渲染开始前,光照的工作流程决定了渲染结果的上限。

首先要确立所处的环境,是建筑外景空间、景观园林、室内半开放空间还是室内封闭空间。不同的空间,对于光的需求和用途并不相同。建筑、园林等等外景,要确立全局光照,是天空光还是太阳光作为全局光来提供主要照度,再确立建筑、街道或空间内部的人工光来渲染氛围感,同样在Enscape中一张光照信息良好的Hdri文件可以让光照流程的工作事半功倍;

对于室内半开放空间,依旧可以利用Hdri和来作为全局光,利用Hdri的自然衰减的光线和光感,可以为室内带来更多自然真实感,再结合自身方案设计中的灯光布局,利用Enscape的照度模式和相机曝光值,控制好室内的照度

对于充满人工光源,完全封闭的室内空间,则需要根据空间和灯光性质进行主要光源布置,加以补光。矩形灯和圆盘灯,光线产生的阴影相对弱,减少在有较多反射材质的空间中进行补光使用;线性灯衰减自然,阴影较弱,可阵列用作补光,同样要减少在反射较多的空间中使用;球形灯阴影相对明显,可用作模拟多数落地灯具,壁挂式灯具,发光形式类似于点光源,需要注意照射半径;IES则更符合日常中多多数筒灯、射灯的照明方式,光线衰减自然以及高光信息丰富,产生的阴影相对明显。

此外可以去了解国产D5 Fusion,个人认为是国产之光。软件都有优缺点,软件是工具,只要能够使用工具达到目的,这个工具就是好的软件。

另外再说一些Enscape其他相关,Enscape2.8版本后多个版本,对于反射做了优化,Enscape3.0以及UI界面做了很大改动,后续Enscpe3.1版本加入了Nvida DLSS算法、Denosiers降噪以及Ray-trayced Sun Shadows追踪太阳阴影,对于渲染结果有很多提高。自动升采样和DLSS、Denosiner、Ray-trayced Shadows已经形成一套连招,每一次Enscape的更新都能给我惊喜,从Enscape2.3.3开始一直用到现在,一起期待更好的Enscape吧。

以上阐述,可能存在问题,欢迎指正,共同讨论共同进步。

2022.03.17

附上以往到最近时间段,利用Enscape渲染的静帧图。部分模型来自知末网,也有少部分效果图经过Ps后期处理。

2022.04.15

更新最近利用Enscape参与的项目中过程稿,部分定稿以及白嫖模型渲染的图。

工作流程均为Sketchup + Enscape + Adobe Photoshop

2022.09.22

更新一下

2022.11.04



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