Shiny's Lab

3ds Max的Ambient Occlusion

Ambient Occlusion ( 簡稱AO )，是由ILM ( Industrial Light & Magic， http://www.ilm.com ) 在SIGGRAPH 2002年會上所提出的電腦繪圖技術(幾乎幾個著名的電影特效ILM都參予其中，如：變形金剛、魔戒、神鬼奇航等)。

此外值得一提的是，著名的影像處理軟體Photoshop，就是於八十年代由ILM的特效總監John Knoll和他的兄弟Tomas發明的。

Ambient Occlusion的特點是不必用到GI ( global illumination)就能著色出全域照明的效果。

Ambient Occlusion主要是藉由模擬環繞整個場景的大型圓頂光源(Dome Light)來達到快速又精細的打光效果。

AO在幾個主流的3D軟體大都已內建，尤其是具有mental ray著色器的軟體就可以設定AO材質。本文將介紹3ds Max Ambient Occlusion的設定及其要點。

第一部份、場景的創建

首先先在場景建立一個Plane物件，並在Modifier List裡加入Greeble編修器，讀者可至 http://max.klanky.com/plugins.htm 自行下載安裝。(圖01)

第二部份、著色器設定

按鍵盤F10->在Render Setup的Common設定Assign Renderer的Production為mental ray Renderer方式。 (圖02)

第三部份、材質與貼圖

1.按鍵盤M->在Material Editor指定mental ray的材質。(圖03)

2.在第一欄的Surface指定Ambient/Reflective Occlusion(3dsmax) 。(圖04)

3.將材質指定給場景中的Plane物件。

第四部份、算圖(Rendering)

1.選擇功能表->Rendering->Render。第一次著色已出現AO效果。(圖5)

2.將Samples值調到128，可得到較細緻的AO效果。(圖6)

3.將Spread值調到2，可讓AO範圍擴散開來。(圖7)

4.Bright與Dark設定不同色系的AO畫面。(圖8)

5.Bright設為Checker材質，Dark為黑色的AO畫面。(圖9)

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3ds Max之HDRI技巧探討

3ds Max的Light Tracer或Radiosity都提供使用者一個很實用的著色功能。Light Tracer適合使用於戶外開闊的場景或者說適用於自然光；而Radiosity則適合使用於室內的場景或者說適用於人造光。

HDRI ( High Dynamic Range Image，高動態範圍影像 ) 是現今電腦繪圖界常討論的話題之一。HDRI之所以流行是因為這項技術的先驅Paul Debevec ( http://www.debevec.org ) 先生在SIGGRAPH ( http://www.siggraph.org ) 這幾年陸續發表這種可產生寫實著色效果的技術，讓那些想要著色畫面看起來像真的一樣的使用者，可以單靠一張背景影像而不用燈光(Light)就能著色。

這種照明方式的好處就是不用在場景內以傳統的方式嘗試許多複雜而費時的燈光設定，只需以一張具有能量值的 ( energy value ) HDR影像就可以產生場景內所需的照明效果。

而想在3ds Max裡要著色出HDRI效果，要領就在Skylight。以下就整個設計過程分成五個部份來說明 ( 此說明使用Autodesk 3ds Max 2010 )：

第一部份、場景的創建

在此為快速說明，場景物件儘可能簡單，只建立一個長、寬、高各為200cm、200cm、120cm的Box，及一個Radius為30cm的Sphere。並使用Align工具將Sphere對齊於Box的桌面。(圖01)

第二部份、材質與貼圖

Box使用預設的木頭材質；並指定UVW Mapping的Modifier以方便設定Box的貼圖模式。Sphere使用Architectural材質；並將Templates設定為Metal - Polished。(圖02)

第三部份、攝影機與Skylight

以Camera取一個好的視點角度。然後加入一個Skylight放在Box附近。將Skylight的Sky Color設定為Use Scene Environment ( 這樣才會計算環境指數做為背景光源 )，並勾選Render裡的Cast Shadows。(圖03)

第四部份、HDR影像與Exposure Control

按一下8開啟Environment面板，然後在Environment Map的None內指定一張外部的HDR影像。(圖04，這是一張6248*3124,64Bits的HDR影像)

再按一下M開啟Material Editor面板，將剛剛Environment Map的HDR影像拖曳到Material Editor的其中一個空白Slot成為啟動的材質球，在Method裡選擇Instance。(圖05)

並將Coordinates項的Environ右方Mapping設定為Spherical Environment模式。(圖06)

接著在Environment面板，將Exposure Control項裡設定為Logarithmic Exposure Control，勾選Process Background and Environment Maps以使其在計算時考慮背景與環境貼圖設定。接著在Logarithmic Exposure Control Parameters項裡勾選Exterior daylight使其產生戶外日光的效果。最後將Brightness與Contrast分別設定為115與100 ( 此數值視著色情況而調整 )。(圖07)