第一章 概述

spacer.gifspacer.gif


1.1 介绍

NVIDIA® Iray® for 3ds Max 是一款插件渲染解决方案，可模拟真实光照和创造出令人惊艳的画面。这个简单易用的渲染器能全面释放 Iray 强大的互动性和可扩展性。设计变得形象直观并能看到逼真的结果，从而在整个场景开发过程中超级大限度地提高工作效率。借助直接集成到 3ds Max 中的工作流程工具，创造或修改符合物理定律的光线和材质变得极为轻松。所有材质和光线（包括免费使用的 NVIDIA vMaterials 库 ）均利用 NVIDIA 材质定义语言 (MDL) 构建而成，因此能与其他兼容 MDL 的产品共享。

spacer.gif VeriCloud® 将NVIDIA Iray技术融合了自身的视觉云计算平台打造了GPU秒渲®的完整解决方案，并整理了一整套完整的教学材料与视频，供大家学习和参考。




什么是Iray +？

Iray for 3ds Max 是一个物理光线追踪以及精准的材质渲染器。它可以用真实的方法处理材质，摄像机和灯光让你创造出最高质量的图片和动画。在Iray+渲染的图片中灯光是无比的真实，因为场景中所有的灯的相互作用都精准的表现出来了。


Iray+基于NVIDIA技术，Iray，它被许多的专业的高端应用和世界顶级设计和可视化公司使用。Iray+的改进包括易于理解的材质结构和可用性增强。

Iray+拓展目前包括在3ds MaxIray中Iray的实施能力，包括新功能，如支持全部MDL，交互式渲染，支持云渲染或者远程渲染和一种新的使用方法以及创建精确的物理材质。

Iray+插件中包括两种渲染:Iray+和Iray+ Interactive。Iray+渲染只能直接渲染出图片，而Iray+ Interactive可以实时渲染与出图，这是二者的区别。我们开发了一个全面的高质量材质库和一个直观的材质编辑界面，它使你能够在几分钟内创建你需要的材质。我们的光度灯和物理精确的天空系统意味着所有的照明都代表了真实的世界。Iray+还支持远程渲染，使您能够利用云渲染的GPU功率和渲染农场。

为什么使用ray+?

概念：Iray for 3ds Max是依照现实世界来做的，它的灯光，摄像机以及材质都和现实世界一样。我们使用真实世界的概念，并提供所需的最小参数来获得令人惊叹的图像和动画。


交互式渲染：Iray+ Interactive渲染器采用先进的近似算法来模拟现实世界同时最大限度地减少不必要的噪点。这大大提高了你的工作速度。能够同时使用两种渲染器意味着你可以用Iray+ Interactive快速预览你的场景，同时Iray+ 也在为你渲染场景，你就能直接在预览窗口实时的看到你的场景渲染效果。


3DS Max：我们设计了Iray for 3ds Max来完成你现在的工作，不去扰乱它们。我们保持Iray+特定的UIs的最小数量，尽可能的用3ds Max来完成任务。在那里我们使用我们自己的参数和对象，我们以3ds Max熟悉的格式清晰的呈现它们。


强大的：Iray+设计使GPU硬件优化使用来确保你的渲染速度和尽可能强大。我们建议使用NVIDIA GPU来提高渲染性能。本地和远程渲染都支持，可以与许多批处理工具一起使用。


可扩展：Iray for 3ds Max仅仅是Iray+产品线中许多未来产品之一，它和其他NVIDIA Iray软件兼容。这意味着MDL材质和其他元素可以用在每一个阶段，从原型设计，回顾，模拟和制造。伊品+ 3DS马克斯包括mental ray®和Autodesk材质转换，迅速将任何现有的场景更新。


灵活的：NVIDIA Iray被许多行业的专业人士使用包括汽车、珠宝、建筑、产品、室内设计等等。膨胀性的材质库为几乎所有材质的创建提供了基础。MDL提供了表达和共享任何材质的一种有力的方法。


1.2 Iray+的概念模型

spacer.gif



内容：

  • 模拟世界

  • 创造世界纪录

  • 渲染过程

  • 材质

  • 灯光

  • 渲染

  • 可扩展性


模拟世界

在一个基本水平，自然可以建模为能量和物质的相互作用。这种相互作用，反过来，是由观察者通过世界的可见外观视。


在这个模型中的自然世界，一个物体的外观是一个结果的物质构成的；换句话说，外观是一个对象的内在质量。然而，为了便于将自然世界的直观范畴映射到模拟世界，一个正式的模型可以将对象的外观与对象本身分开。外表是观察者和能量和物质相互作用的外在范畴。将外观定义为外部属性也有非常有用的副作用：分离对象的外观及其几何结构有助于实验自由在设计和可视化任务中扮演的角色。

Iray+映射自然世界模式的概念范畴 —能量，物质，外表和观测者—适用于描述模拟世界的类别：光，几何，材质和相机。

在这个映射中有三点需要注意：

  • 对象被抽象为几何形式。

  • 光与物体的几何形式的相互作用是由一种决定外观的材质来定义的。光和物体的相互作用是通过与传统照相机的类比来捕捉的。

  • 在模拟世界中，灯光、几何形状、材质和相机以及它们之间的空间关系构成了一个场景。在Iray+中，现场模拟世界被渲染。


创建世界纪录

场景中指定的虚拟摄像机定义了与真实世界机械相机特征相似的属性，例如查看方向和焦距。但是，不同于现实世界的摄像机，虚拟摄像机无法创建一个场景的记录；这个任务落到了渲染器。

创建一个渲染记录可以有不同的渲染策略。例如，在光线追踪中，从摄像机的“眼睛”位置投射到场景中的线决定了结果记录中相应位置的颜色值。换句话说，相机决定了几何关系和渲染器控制颜色值的计算。渲染器的控制是高度依赖于渲染如何是在软件中实现的。为渲染器控制开发的一种直觉需要理解渲染过程本身。


渲染过程

下面描述了映射过程的各个阶段的输入、过程和输出：


  • 输入—场景，其中包含对世界的描述，以及所观察到的位置和方向。更全面和详细的描述，更逼真的光与表面和体积的相互作用可以模拟。


  • 过程—渲染器，处理场景描述。这渲染器决定它记录及渲染光的能力以及光与对象的交互。


  • 输出—渲染过程的输出，这是一个图像-摄像机“看到”的记录。图像的质量取决于文件存储格式的复杂性和用于显示图像的输出设备的功能。

材质的概念

spacer.gif


MDL：材质标准

在Iray+ for 3ds max中材质是基于MDL（材质定义语言），由砌块/积木组成，可以灵活的组合在一起。MDL是描述材质和光照对其表面的相互作用和体积的开放标准。Iray+ 材质模拟整个照明方程，并利用你的材质，测得的数据，将导致模拟精度。


在Iray+中你会有各种各样的材质，形成的出发点，可以适应几乎任何材质的准确性。材质可以与其他的MDL共享确保所有设计人员、开发人员和其他从事某项工程的人员都将从一套材质中工作。

真实世界的结构

Iray+材质层遵循现实世界的材质制作的结构，所以你看到他们在Iray +介绍3ds马克斯跟着他们将如何制造或在自然界中发现的。一个油漆，漆木，例如，如下的结构：


贴花纸：乙烯基贴纸；

表面2：划痕通道；

表面1：清漆；

涂料：具有分散颜色的涂料；

底座：凹凸纹理的松木；

几何学：木材几何学。


它们是在一个自顶向下的结构中创建的，其核心几何位于层序的底部，并且在所需的顶部构建了额外的层。每种类型的多层可以按任意顺序添加，允许高度复杂的饰面，如多层油漆剥离和生锈，芯片和划痕。


建立与合作的精神（Built with collaboration in mind）

真实的材质处理方法可以有效地重用和共享不同材质之间的每个组件。例如，你可以把油漆、清漆和贴花从松木材基地，并将其添加到灰浆或混凝土基础。你很快就从这些积木中创造了一种新材质，而无需从头开始从头做起。


材质大图书馆已经在Iray+ for 3ds max意味着即使是最独特的材质非常快。MDL的开放性允许社区和消除许多重复的应用程序通常涉及之间共享。


照明概念

spacer.gif



在Iray+ 场景的照明可以来源于三个方面：从全球环境照明，发光材质或人工照明的场景内。一个场景可以完全由这些来源之一，或由三个组合。这三大类可进一步细分为更具体的光源或光源类型。环境照明可以直接从IBL（基于图像的照明），或从程序的太阳在天空的模拟环境，叫PhysicalSky。灯光有不同的类型，其中一些是由通常的3ds max灯光类型的控制，和别人的Iray +插件的独特。



照明系统在Iray+ for 3ds max都是物理上正确的；如果你把数据从真实世界的一个模型或模拟你会得到准确的照明了。这是完美的研究光在模拟，并创建逼真的动画。PhysicalSky的环境是理想的日光的研究将在任何模型准确的亮度。


以及在你的场景看起来强大的控制增加新的Iray +灯，我们现有的许多3ds max灯的支持，所以你的现有模式将如预期不需要替换现有的照明工作（见照明兼容表）。


环境照明

Iray+使用环境的概念来描述世界的场景。这些服务的提供图像的可见光背景（在背板的情况下），也照亮场景。IBL环境可以被指定为一个球体或半球，和额外的参数，允许你控制室的尺寸和各种接地平面的影响。


Iray+还提供了强大的程序环境叫PhysicalSky。这将产生一个物理现实，高动态范围的天空圆顶周围的场景。你可以控制这个圆顶的许多方面，包括整体的强度，以及太阳在天空中的位置和外观（太阳位置可以直接用高度方位坐标系统设置，或者使用综合日期/时间/位置面板）。由于这在物理上是精确的，你会看到现实的光环围绕太阳盘，大气中的阴霾，天空的颜色等。


人工照明

Iray+人工光源可以部分或完全照亮场景的几种类型。如上所述，这些光类型中使用标准的3ds Max灯光类型结合使用，可以无缝地集成到现有的工作流程，而其他光类型的Iray +插件的独特和独立控制。


3dsmax灯光

在从标准3ds max光类型转换时使用以下光源类型。没有特殊的控件添加他们在伊品+插件，但最合适的类型将是最好的转换自动选择。有关详细信息，请参见灯光兼容性表。


远处的灯光

远处的灯光充当着远离现场的光点。光照是平行和均匀的，即场景中的每个点“看到”光的方向相同，强度相同。本质上它模仿简单的阳光。


点光源

点光源从场景中的一个点发出均匀的光分布。在场景中的任何点的照明取决于从该点看到的光位置的方向，并且与该点与光位置之间的距离的平方反比成比例。光源在场景中是不可见的。


聚光灯

聚光灯与点光源相似，但光的分布不是球面均匀的。相反，它被定向成一个“圆锥体”，模仿真实光斑的外观。光源在场景中是不可见的。



光度学灯光

类似于点光源和点光源，但不是均匀分布，或者是简单的锥形分布，这种光类型是在一个描述复杂的光分布的外部文件中读取的。这种分布可以以与点光源相同的方式进行定向，但实际分布的形状是由地理信息系统文件来固定的。光源在场景中是不可见的。


区域灯光

区域灯光，独特的Iray +插件，因此有自己的控件和用户界面。详见Iray+灯光。


区域灯定义简单的几何图形（矩形、圆盘、球体和圆柱体）发出光。与其他类型的人工光源不同，它们在场景中是默认可见的，因此对简单灯泡、条形灯等的建模很有好处。它们也可以像其他所有的光一样在相机上看不见。每种类型的区域灯都有参数，可以控制光线的位置、大小、形状和方向。默认情况下，区域灯会发出基本均匀的照明，但也可以附上一个与测光灯的文件。在这种情况下，区域光的表面上的每一点都将作为这个轮廓的点光源，总照明是通过表面上的积分给出的。


渲染概念（Rendering Concepts）


Iray +有不同的渲染器是专为执行特定的渲染任务。Iray +是一个完整的全局照明渲染器。Iray +互动允许快速的互动与你的场景修饰。这种“统一”意味着所有的渲染器渲染模型在3ds Max这一共同分享你的场景和材质表示保证外观的一致性无论你使用的是渲染器。如果你使用其他伊品启用你的工作流软件，这种一致性扩展到你的整个工作流程。


可扩展性概念（Scalability Concepts）


Iray +的目的是充分利用你的GPU，提供大量的渲染速度的性能增强，当你添加额外的硬件。这使得在工作流中使用分布式呈现是一种非常有效的选择。集群渲染农场支持开箱使用3ds max的批量渲染工具，或其他的附加功能，如网络。云渲染是标准的，而且设置起来非常简单。


后续内容会持续更新，欢迎交流，共同进步：info@vericloud.hk