04 区域阴影
前面介绍了3种阴影计算方法,下面来介绍最后一种阴影计算方法——[区域阴影]。
[区域阴影]是专门针对有体积的光源投射模糊阴影而设置的。其实质是将3ds Max的标准灯光虚拟成一个有体积、有面积的灯光来计算,从而形成[区域阴影]。
我们接着上面的例子来开始[区域阴影]的学习。
打开[常规参数]卷展栏,单击[高级光线跟踪]打开下拉选项,选择[区域阴影]方式。
此时会在下方出现相应的[区域阴影] 和[优化]卷展栏,如图所示。
[区域阴影]卷展栏
[基本选项]下有一个下拉选项, 如图所示,菜单中默认选择的是[长方形灯光]。
下拉选项中共有5个选项: [简单]、
[长方形灯光]、[圆形灯光] 、[长方体形灯光] 和[球形灯光]。
[长方形灯光]、[圆形灯光]是虚拟为二维长方体或圆形的灯光投射阴影。[长方体形灯光] 、[球形灯光]是虚拟为三维的长方体或球体的灯光投射阴影。三维灯光投射的阴影较二维灯光投射的阴影计算速度慢。
将[基本选项]保持为默认的[长方形灯光],渲染效果如图所示。
对比上面两个图片的阴影效果,左图为[高级光线跟踪]渲染的阴影,右图为[区域阴影]渲染的阴影。
[区域阴影]模糊效果并不明显,但其细节上与[高级光线跟踪]阴影的细节很相似。
[抗锯齿选项]中的参数与[高级光线跟踪] 中的参数完全相同, 可以参考[高级光线跟踪]中[抗锯齿选项]的参数进行理解。
但是[抗锯齿选项]中[区域阴影]的默认参数比[高级光线跟踪]中的默认参数值要高,所以[区域阴影]在默认参数下渲染的效果比[高级光线跟踪]阴影的效果要好。
区域灯光尺寸]中的参数设置的是3ds Max标准灯光虚拟成的体积灯光参数。
如[长方形灯光]和[圆形灯光]是二维灯光,灯光尺寸参数需要设置其[长度]和[宽度]: [长方体形灯光]和[球形灯光]是三维灯光,灯光尺寸参数除需要设置[长度]和[宽度]外,还需要设置[高度]。
仍然保持选择[长方形灯光],将[区域灯光尺寸]的[长度]和[宽度]均设置为50,进行渲染,效果如图所示。
观察效果发现阴影变得非常模糊,还出现了严重的噪点。这在介绍[高级光线跟踪]阴影时有重点讲解,阴影的模糊值越大,需要消耗的[阴影完整性]、[阴影扩散] 、[抖动量] 参数值就越大。所以想要消除噪点,还需要相应地提高这些参数值。
TIPS:区域阴影]虚拟灯光的面积由[区域灯光尺寸]来设置。灯光面积越大,投射出的阴影越模糊。
提高阴影质量相关参数的设置,设置[阴影完整性]和[阴影质量]均为6,保持其他参数不变,对场景进行渲染,效果如图所示,这时阴影的模糊效果变得更加细腻了,而且噪点也基本上消失了。
仔细观察[区域阴影]的模糊效果,发现其与[阴影贴图]和[高级光线跟踪]阴影的模糊效果不同。其他两种阴影计算方法是整个阴影模糊的效果是一样的,而[区域阴影]的模糊效果是从物体开始向阴影投射的方向越来越模糊。
TIPS:[区域阴影]的模糊效果与现实世界中的阴影是非常相似的。这是因为[高级光线跟踪]的模糊阴影是采用多次叠加阴影模拟出来的,而「区域阴影]的模糊阴影是根据虚拟的体积灯光的面积计算出来的,所以效果更加接近与现实世界的阴影效果。
接着再来学习其他虚拟灯光类型的阴影投射效果。
在[基本选项]下拉选项中将[长方形灯光]切换为[球形灯光],并将[抗锯齿选项]中的参数还原为默认值,再对场景进行渲染,效果如图所示。
观察效果,[球形灯光] 投射的阴影较[长方形灯光]更加厚实,而且其渲染速度也增长了好几倍,使用[长方形灯光]默认参数进行渲染,花费了5秒,而使用[球形灯光]进行渲染却花费了28秒。
使用三维的[长方体形灯光]和[球形灯光]进行[区域阴影] 的计算,相当花费时间。
如果要创建快速测试(或草图)渲染,可以按键盘上F10键,打开[渲染场景]对话框,在[公用]选项卡中,勾选[区域/线光源视作点光源]选项,将灯光作为点光源进行阴影的投射,即可快速渲染。
[优化]卷展栏
[优化]卷展栏中的参数与[高级光线跟踪]的[优化]卷展栏中的参数完全相同。
TIPS:需要注意的是在使用三维的[长方体形灯光]和[球形灯光]进行[区域阴影]计算时,不要勾选[透明阴影]的[启用]选项,否则渲染速度将变得非常慢。
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