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12.2 渲染

渲染是生成图像的过程。3ds max使用扫描线、光线追踪和光能传递相结合的渲染器。扫描线渲染方法的反射和折射效果不是十分理想，而光线追踪和光能传递可以提供真实的反射和折射效果。由于3ds max是一个混合的渲染器，因此可以给指定的对象应用光线追踪方法，而给另外的对象应用扫描线方法，这样可以在保证渲染效果的情况下，得到较快的渲染速度。

12.2.1 ActiveShade渲染器

除了提供最后的渲染结果外，3ds max还提供了一个交互渲染器（ActiveShade），来产生快速低质量的渲染效果，并且这些效果是随着场景的更新而不断更新的。这样就可以在一个完全的渲染视口预览用户的场景。交互渲染器可以是一个浮动的对话框，也可以被放置在一个视口中。

交互渲染器得到的渲染质量比直接在视口中生成的渲染质量高。当ActiveShade被激活后，诸如灯光等调整的效果就可以交互地显示在视口中。ActiveShade有它自己的右键菜单，用来渲染指定的对象和指定的区域。渲染时还可以直接将材质编辑器的材质直接拖曳在交互渲染器中的对象上。

激活 ActiveShade有两种方法。一种方法是选取主工具栏中的ActiveShade Floater按钮，另外一种方法是选取Rendering / ActiveShade Floater或者Rendering / ActiveShade Viewport。

下面我们就举例来说明如何使用ActiveShade。

在这个练习中，将打开一个ActiveShade Floater对话框，然后使用拖曳材质的方法取代场景中的材质。

1. 启动3ds max或者在菜单栏选取File / Reset，复位3ds max。

2. 在菜单栏中选取File / Open，然后从本书的配套光盘中打开Samples\ch12\ch12_ 03.max文件。

3. 在摄像机视口中单击鼠标右键，激活它。

4. 按下主工具栏的Quick Render 按钮，然后在弹出按钮中选取 ActiveShade Floater按钮，这样将打开一个ActiveShade Floater对话框，见图12.18。打开时可能需要一定的初始化时间。

5. 单击主工具栏的 Material Editor按钮，打开材质编辑器，见图12.19。

图12.18 图12.19

6. 在材质编辑器中选择Marble，然后将材质拖曳到ActiveShade Floater对话框中右边的对象上。

这样将使用新的大理石材质取代原来的灰色材质，见图12.20。

图12.20

12.2.2 Render Scene对话框

一旦完成了动画或者想渲染测试帧的时候，就需要使用Render Scene对话框。这个对话框包含五个用来设置渲染效果的标签面板，包括Common面板，Render Elements面板，Raytracer面板，Advanced Lighting面板和Rendering面板，每个标签面板下又有相应的卷展栏。下面就来分别介绍。

Common面板

Common面板有三个卷展栏。见图12.21

图12.21

Common Parameters卷展栏

该面板有五个不同区域，见图12.22。

图12.22

1. Time Output（输出时间）：该区域的参数主要用来设置渲染的时间。

— Single：渲染当前帧；

— Active Time Segment：渲染轨迹栏中指定的帧范围；

— Range：指定渲染的起始和结束帧；

— Frames：指定渲染一些不连续的帧，帧与帧之间用逗号隔开；

— Every Nth Frame：使渲染器按设定的间隔渲染帧，如果Nth frame被设置为3，那么每3帧渲染1帧；

— File Number Base：当这个数值被设定为非0的数值后，那么该数值被作为渲染的第一帧文件名的名字的后一部分。例如，如果计划渲染第0帧到第10帧，指定的渲染文件名是File.tga，而且File Base Number被设置为25，那么第一帧的文件名file0025.tga，第二帧的文件名将是file0026.tga。后面的文件名将依次类推。通过设置该数值，可以保持渲染的两个序列的文件名的连续性。

2. Output Size（输出尺寸）：Output Size区域可以使用户控制最后渲染图像的大小和比例。可以在下拉式列表中直接选取预先设置的工业标准，见图12.22，也可以直接指定图像的宽度和高度。

— Aperture Width (mm)（光圈宽度）：只有在激活Custom并且摄像机的镜头被设置为FOV的时候才可以使用这个选项，它不改变视口中的图像。

— Width和Height：这两个参数定制渲染图像的高度和宽度，单位是像素。如果锁定了Image Aspect，那么其中一个数值的改变将影响另外一个数值。

— 预设的分辨率按钮：单击其中的任何一个按钮将把渲染图像的尺寸改变成按钮指定的大小。在按钮上单击鼠标右键，可以在出现的Configure Preset对话框（见图12.24）中定制按钮的设置。

图12.23 图12.24

— Image Aspect（图像的长宽比）：这个设置决定渲染图像的长宽比。可以通过设置图像的高度和宽度自动决定长宽比，也可以通过设置图像的长宽比和高度或者宽度中的一个数值自动决定另外一个数值。我们也可以锁定图像的长宽比。长宽比不同得到的图像也不同，见图12.25。

— Pixel Aspect（像素长宽比）：该项设置决定图像像素本身的长宽比。如果渲染的图像将在非正方形像素的设备上显示，那么就需要设置这个选项。例如标准的NTSC电视机的像素的长宽比是0.9，而不是1.0。如果锁定了Pixel Aspect选项，那么将不能够改变该数值。图12.26是采用不同像素长宽比设置渲染的图像。当该参数等于0.5的时候，图像在垂直方向被压缩；当该参数等于2的时候，图像在水平方向被压缩。

图12.25

3. Options（选项）：这个区域包含8个复选框用来激活不同的渲染选项。

— Video Color Check（视频颜色检查）：这个选项扫描渲染图像，寻找视频颜色之外的颜色。当这个选项被打开后，它使用3ds max的Preferences Setting对话框中的视频颜色检查选项，见图12.27。

— Force 2-Sided（强制双面）：这个选项将强制3ds max渲染场景中所有面的背面。这对法线有问题的模型非常有用。

图12.26

图12.27

— Atmospherics（大气）：如果关闭这个选项，那么3ds max将不渲染雾和体光等大气效果。这样可以加速渲染过程。

— Effects（特效）：如果关闭这个选项，那么3ds max将不渲染辉光等特效。这样可以加速渲染过程。

— Super Black（超黑）：如果要合成渲染的图像，那么该选项非常有用。如果复选这个选项，那么将使背景图像变成纯黑色，即RGB数值都为0。

— Displacement（位移变形）：当这个选项被关闭后，3ds max将不渲染Displacement贴图。这样可以加速测试渲染过程。

— Render Hidden Geometry（渲染隐藏的对象）：激活这个选项后将渲染场景中隐藏的对象。如果场景比较复杂，在建模时经常需要隐藏对象，而渲染的时候又需要这些对象的时候，该选项非常有用。

— Render to Fields（渲染到场）：这将使3ds max渲染到视频场，而不是视频帧。在为视频渲染图像的时候，经常需要这个选项。一帧图像中的奇数行和偶数行分别构成两场图像，也就是一帧图像是由两场构成的。

— Area Lights/Shadows as Points（将区域光/影看作点）：将所有区域光或影都当作发光点来渲染，这样可以加速渲染过程。设置了光能传递的场景不会被这一选项影响。

4. Advanced Lighting(高级光照)：该区域有两个复选框来设定是否渲染高级光照效果，以及什么时候计算高级光照效果。

5. Render Output（渲染输出）：它用来设置渲染输出文件的位置，有如下选项：

— Save File和Files按钮。当Save File复选框被打开后，渲染的图像就被保存在硬盘上。Files…按钮用来指定保存文件的位置。

— Use Device（使用设备）：除非选择了支持的视频设备，否则该复选框不能使用。使用该选项可以直接渲染到视频设备上，而不生成静态图像。

— Rendered Frame Window（渲染帧窗口）：这个选项在渲染帧窗口中显示渲染的图像。

— Net Render（网络渲染）：当开始使用网络渲染后，就出现网络渲染配置对话框。这样就可以同时在多台机器上渲染动画。

— Skip Existing Images（跳过存在帧）：这将使3ds max不渲染保存文件的文件夹中已经存在的帧。

Email Notifications卷展栏

Email Notifications卷展栏（见图12.28）提供了一些参数来设置渲染过程中出现的问题（例如，异常中断、渲染结束等）时，给用户发E-mail提示。这对需要长时间渲染的动画来讲非常有用。

图12.28

Assign Renderer卷展栏

Assign Renderer卷展栏如图10.29所示，它显示了Production（产品）级和ActiveShade级渲染引擎以及材质编辑器样本球当前使用的渲染器，可以点击按钮改变当前的渲染器设置。默认情况下有3种渲染器可以使用：Default Scanline渲染器、mental ray渲染器和VUE File 渲染器。

图10.29

· 按钮：默认情况下，材质编辑器使用与产品级渲染引擎相同的渲染器。关闭这一选项可以为材质编辑器的样本球指定一个不同的渲染器。

· Save as Defaults：点击此按钮，将把当前指定的渲染器设置为下次启动3ds max时的默认渲染器。

Render Elements面板

当合成动画层的时候，Render Elements卷展栏（见图12.30）的内容非常有用。我们可以将每个元素想像成一个层，然后将高光、漫射、阴影和反射元素结合成图像。使用Render Elements可以灵活地控制合成的各个方面。例如，可以单独渲染阴影，然后再将它们合成在一起。下面我们就介绍该卷展栏的主要内容。

1. 卷展栏上部的按钮和复选框

— Add按钮：该按钮用来增加渲染元素，单击该按钮后出现图12.31所示的Render Elments对话框。用户可以在这个对话框增加渲染元素。

— Merge按钮：该按钮用来从其它MAX文件中合并文件。

— Delete按钮：删除选择的元素。

图12.30

图12.31

— Elements Active复选框：当关闭这个复选框后，将不渲染相应的渲染元素。

— Display Elements复选框：当复选该复选框后，在屏幕上显示每个渲染的元素。

2. Selected Element Parameters区域

这个区域用来设置单个的渲染元素，有如下选项。

— Enable复选框：这个复选框用来激活选择的元素。未激活的元素将不被渲染。

— Enable Filtering复选框：这个复选框用来打开渲染元素的当前反走样过滤器。

— Name区域：用来改变选择元素的名字。

— Files… 按钮：在默认的情况下，元素被保存在与渲染图像相同的文件夹中，但是可以使用这个按钮改变保存元素的文件夹和文件名。

3. Output to combustion区域：打开这个区域可以提供3ds max与Discreet的combustion之间的连接。

下面我们举例来说明如何渲染大气元素。

1. 启动3ds max或者在菜单栏选取File / Reset，复位3ds max。

2. 在菜单栏中选取File / Open，然后从本书配套光盘中打开Samples\ch12\ ch12_04.max文件。

图12.32是打开ch12_04.max文件后的场景。

3. 将时间滑动块移动到第255帧。

4. 单击主工具栏的 Render Scene按钮。

5. 在Render Scene对话框的Render Elements卷展栏中单击Add按钮。

6. 在出现的Render Elements对话框（见图12.33）中，选取Atmosphere，然后单击OK按钮。

图12.32 图12.33

7. 确认Common Parameters卷展栏中的Time Output被设置为Single。

8. 在Common Parameters卷展栏中单击Render Output区域中的Files按钮。

9. 在Render Output File对话框的保存类型下拉式列表中选取TIF。

10. 在Render Output File对话框中，指定保存的文件夹。

11. 指定渲染的文件名，然后单击保存按钮。

12. 在TIF Image Control对话框中单击OK按钮。

13. 在Render Scene的Viewport区域中确认激活的是Camera02。

14. 单击Render按钮开始渲染。

渲染结果见图12.34。左边的是最后的渲染图像，右边的是大气的效果。

图12.34

Render面板

Render面板只包含一个卷展栏：Default Scanline Renderer（默认扫描线渲染器）卷展栏，在这里可对默认扫描线渲染器的参数进行设置。见图12.35。

图12.35

1. Options区域

这个区域提供4个选项来打开或者关闭Mapping、Shadows、Auto-Reflect/ Refract and Mirrors和Force Wireframe渲染。Wire thickness的数值用来控制线框对象的渲染厚度。在测试渲染的时候常使用这些选项来节约渲染时间。

— Mapping复选框：如果关闭这个选项，那么渲染的时候将不渲染场景中的贴图。

— Shadows复选框：如果关闭这个选项，那么渲染的时候将不渲染场景中的阴影。

— Auto-Reflect/Refract and Mirrors复选框：如果关闭这个选项，那么渲染的时候将不渲染场景中的Reflect/Refract and Mirrors贴图。

— Force Wireframe复选框：如果打开这个选项，那么场景中的所有对象将按线框方式渲染。

— Enable SSE：选中时将开启SSE方式，若系统的CPU支持此项技术，渲染时间将会缩短。

— Wire Thickness：控制线框对象的渲染厚度。图12.36中的线框粗细为4。

2. Antialiasing区域

该区域选项用于控制反走样设置和反走样贴图过滤器。

— Antialiasing复选框：该复选框控制最后的渲染图像是否进行反走样。反走样可以使渲染对象的边界变得光滑一些。图12.37中右边的图像使用了反走样，左边的图像没有使用反走样。

图12.36 图12.37

— Filter Maps复选框：该复选框用来打开或者关闭材质贴图中的过滤器选项。

— Filter（过滤器）：3ds max提供了各种格样的反走样过滤器，使用的过滤器不同，最后的反走样效果也不同。许多反走样过滤器都有可以调整的参数，通过调整这些参数，可以得到独特的反走样效果。

— Filter Size：调节为一幅图像应用的模糊程度。

3. Global SuperSampling区域

Disable all Samplers（取消所有样本）：激活这个选项后将不渲染场景中的超级样本设置，从而加速测试渲染的速度。

— Enable Global Supersampler（打开全局超级采样）：选中时，对所有材质应用同样的超级采样。若不选中此项，那些设置了全局参数的材质将受渲染对话框中设置的控制，此时本选项组中除Disable all Samplers外的选项将不可用。

— Supersample Maps（超级采样帖图）：打开或关闭对应用了帖图的材质的超级采样，默认为开启，当进行渲染测试需要提高渲染速度时可以选择关闭。

— Sampler下拉列表框：选择采样方式。

4. Object Motion Blur区域

这个区域的选项用来全局地控制对象的运动模糊。在默认的状态下，对象没有运动模糊。要加运动模糊，必须在Object Properties对话框中设置Motion Blur。

— Apply复选框：打开或者关闭对象的运动模糊。

— Duration（frames）（持续时间）：设置摄像机快门打开的时间。

— Samples（样本）：设置Duration Subdivisions之内渲染对象显示次数。

— Duration Subdivisions（持续细分）：设置持续时间内对象被渲染的次数。

在图12.38中，左边图像的Samples和Duration Subdivisions被设置为1，右边图像的Samples被设置为3。右边的图像有点颗粒状效果。

5. Image Motion Blur区域

与Object Motion Blur类似，Image Motion Blur也根据持续时间来模糊对象。但是Image Motion Blur作用于最后的渲染图像，而不是作用于对象层次。这种类型的运动模糊的优点之一是考虑摄像机的运动。我们必须在Object Properties对话框中设置Motion Blur。

— Apply复选框：打开或者关闭图像的运动模糊。