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深入探究

在 Maya 中使用 Arnold 渲染器的体积置换技术

作者:Lee Griggs

VFX 和动画领域的诸多知名工作室均在使用 Arnold 渲染器,而且《地心引力》和《银河护卫队 2》等众多影片在制作过程中均使用了此渲染器。借助 Arnold,您可以轻松地使用真实世界和拍摄现场照明技术来渲染场景,从而更加专注于艺术创作而非管理软件功能。

多年来,我一直在自己的设计创作中使用 Arnold,以获取照片级真实、超真实和超现实的抽象效果。创作自己的设计时,我的灵感主要来自于摄影和传统艺术。Pinterest 等站点可以很好地激发灵感。时不时放下电脑制作工作也同样重要。沉思、在公园漫步,甚至在某个地方静静地喝杯咖啡,这些对于激发灵感也是大有裨益。

标准体积着色器

最近,我开始试用标准体积着色器这一新技术,此新功能已纳入 Arnold 5 中,通常与 VDB 体积结合使用。通常,此着色器用于比较传统的效果,如烟、火和云。但是,当开始试用它的功能时,我发现可以采用不同寻常的方式来创建逼真、独特且细节级别很高的外观,完全不同于我以前设计的外观。我将此技术称为“体积置换”。

我希望其他艺术家也知晓体积置换并有机会尝试其诸多极具创意的用法,连我自己也只是刚刚开始探索。您可以在各种受支持的三维 DCC 工具(包括 Maya、3ds Max、Cinema4D、Houdini 和 Katana)中使用此技术。

我将逐步介绍如何使用体积置换技术来创建此图像;其中涉及到的软件包含 Maya 和 Arnold。

此图像始于我先前创建的一个 VDB 文件。首先,调整密度,直到图像看起来像几何体。使体积呈现出抽象但真实的外观效果。

摄影机投影和景深

我非常想使纹理弹出,因此使用摄影机投影节点通过摄影机对看上去像有机体的纹理贴图进行了投影。我有一个不断变大的纹理贴图库,其中我常用到有机纹理源,因为它们有助于摆脱传统 CG 外观。我也尝试了其他投影类型,但它们无法为我提供所需的细节级别。

然后,我添加了景深以隐藏一些投影效果 - 起初看起来有点奇怪,但经过不断尝试,最终获得了想要的效果。在我看来,关键在于尝试不同的纹理和投影。我建议一一进行尝试。这是一个反复试验的过程,期间会经常遇到挫折,但一旦成功便可获得丰厚回报。我认为,其结果是产生一种极具潜力的质量。

范围着色器

我非常喜欢将束状卷须淡化的方式。我使用范围着色器重新映射原始纹理的输入值以置换体积着色效果,其中在体积中添加了对比度并创建了间隙和孔。如果想要操纵纹理以获得不同且出乎意料的效果,范围着色器通常会派上用场。最终图像使用的“Output Max”为 4。这恰巧可以呈现更好的实体对象外观 - 几乎和珊瑚一样。

散射和透明颜色

我尝试将置换纹理连接到颜色,但无法获得所需外观。于是,我使用标准体积着色器中的散射和透明颜色设置来控制颜色。散射是照明体积的亮度。它是散射光(而非吸收光)的比率。同样,其关键在于不断尝试以获得所需效果。

在照明方面,我希望赋予图像一些穿透边的背光效果。我在背景中添加了单个 HDRI 光源,并调整了透明颜色设置以让灯光溢出。

不使用景深

体积光线深度

体积光线深度使您可以配置相应的设置,用来基于光线类型限制光线递归,且可以帮助您为场景或图像创建显著差异。如果增加体积光线深度,则可以增加体积内多次散射反弹的数量。从而获得所需长度,但会增加渲染时间。幸运的是,在交互式 Arnold 渲染视图中测试渲染的速度非常快,我能够相当快速地推进过程。整体而言,这是值得的,因为体积外观更逼真,我可以更接近最终效果,这实际上可以在合成和创意后期制作期间节省大量下游时间。我建议尽量使体积着色网络保持精简。在体积上下文中,这对于渲染时间至关重要,因为网络求值频率非常高。

深入探究

如今您或许已经明白,我比较推崇反复尝试 - 尤其在探究 Arnold 渲染器的功能时。尽管我更习惯使用 Maya,但体积置换技术也可以用于其他支持 Arnold 的应用程序。

要试用体积置换技术,只需获取最新版本的 Maya 和我的免费体积着色器文件。如果已订购 Maya 固定期限的使用许可,那么您已经全部设置好了。如果您想要免费试用 Maya,请单击此处