让我们来了解一下计算机图形学中CG渲染背后的科学知识。 计算机----为何一个原本用来做加法的“计算器”，现在却可以生成如此真实的CG图像？该视频概述了近四十年的渲染算法进化史，从光栅化、光线投射到光线追踪以及渲染方程，非常棒的科普视频！ 腾讯视频观看地址：http://v.qq.com/page/q/k/s/q0196gcpqks.html
渲染要真实 除了灯光, GI参数设置之外, 材质本身也是非常重要的. 成功的渲染图, 这3项因素缺一不可. 材质其实有很多不同的着色器(shaders) :某些Shader比较贴近真实世界的光影变化 某些则是比较平淡, 在本篇的讨论串中你可以看出材质的重要. 另外RAW格式与光谱算图也有稍做讨论.
标题: The Science Of CG 渲染背后的科学 Dtox: 我不小心逛到同样标题的讨论串。 但是，為认為在那一帖中讨论的不是很多。我简直不敢相信，那帖没有真正的深入讨论。在那帖中有位老兄想讨论CG的物理，希望能够帮助软体操作的观念。 虽然有些人的答覆都是有益的，但它并没有给任何人真正讨论方向。 有位提到想知道如何光如何运动，这样一来他就可以根据光的理论来套用在他的软体使用上。 这是我认為每个人都想要知道的。大多数的答复是“去学一下艺术理论吧” ，或“管他的 只要调整参数看起来像, 就对了” 。 虽然这样说有其原因，但我认為还有更中庸的做法 。学习传统艺术能够更了解CG原理是一个基础，但是在理论与实务之间还有其他灰色地带。 尤其是关于打灯照明技术(lighting)。 光线受到物理法则所规范，如果你能更了解这些物理学，调整CG光线时就能得心应手。 如果您是3D动画的老手，当然你会很了解怎样打灯.但是，如果你还是菜鸟的话, 除非你是学物理的或是很有兴趣, 否则你不太可能很了解打灯技巧。例如， “平方反比定律”并不只适用於光线，如果在CG的世界裡面 也可以应用在照明技术(lighting)。 反平方定律就是：物体与光线的距离每增加一倍, 光照强度就是原本的四分之一。比较有经验的艺术家会注意到这点，喔, 谁不知道这的定律呢? 但如果你看看WIP讨论板，你会发现到很多人其实忽略了“平方反比定律”。 我认為这很重要，如果你是刚接触CG照明，并希望得到真实的渲染效果。我个人很喜欢灯光照明技术，因為我对物理学感兴趣。 讨论照明是很棒的，因為对大多数人照明是很复杂的。 cryptosporidium: 我认為这栏会是非常有趣的帖，我个人喜欢用“物理正确”的方式去做灯光照明。但是：就我所知，只有极少数人关心物理学。绝大部分的电影製作让你不得不用艺术的角度来调整光线 。你必须让整个效果看起来好看且有趣。无论是物理上不正确，而且常常导演要的东西都不是物理精确的效果。有趣的是, 如果你真的用所谓的物理精确的参数去计算CG照明/材质, 算图时间可能会百万年后才会计算完(reach astronomic values)。我想这也就是為什麼这样的主题没有受到重视。但是，我必须同意，了解物理学可以帮助您的工作。 mister3d: 这是个好问题。大多数用户是随意地控制参数而不是依循物理法则。一旦了解算图物理学后，这些观念会跟着你一辈子而且能够套用到任何一种渲染器中。 光跡追踪(retracing)是以物理為基础的（模拟光的行為，但其实不是物理精确的计算），渲染器外掛的使用手册都是这样写的。所以，其实你需要学的是物理学而不是只是CG照明。而如果你想学习CG照明还需要你不仅需要学习CG照明, 你还需要学习传统照明。研究这照明时, 你不能不考虑材质与相机参数。 (Image courtesy of mister3d) 有分直接和间接照明的差别。直接照明是说光线打在物体表面就停住了，因此没有光线反弹。这绝不会发生在真实世界。 我认為，能量守恆定律可应用到任何反射材质上, 这个反射数值不能超过光源的强度，所以反射光线会比原始光源暗一点，所以光线是以平方反比做衰减。 当光线打到表面可能会发生以下情形:吸收, 反射 ,折射（或是不完全折射） 。反射或折射有可能是漫射性质或是高光性质(specular)。 如果光线在漫射性质的表面反射则会发生混色/出血(color-bleeding)现象。 如果光线在高光性质的表面反射则会发生焦散(caustics)反射的现象。 如果光线穿透折射物质则会发生折射焦散的现象。 如果光线被物质表面吸收并且產生些微漫射折色(diffused refraction), 则会发生次表面散色(subsurface scattering)现象。而且, 材质必须要有点折色属性才能发生次表面散射现象。吸收光是漫射折色外加漫射属性，这种现象已皮肤為例就是由水和肉构成，因此会同时有散色与折色的性质.. 除此之外, 还有焦散散射折射(caustics dispersion of refraction)现象，但相当罕见，钻石就有这种现象。它看起是彩色的折射 光源可能距离非常遥远，这种情况我们就不使用平方反比定律（但照我理解，他还是有衰减现象, 但為了计算方便我们不考虑衰减, 要不然我们就要把光源放在亿万英里远的距离, 就好像太阳跟地球的距离一样。因此，我们只好省略这类光源的平方衰减性质） ，除非, 光源不亮也不远—-我们就会套用平方反比衰减定律。这就带出了一个非常重要的观念—-场景的单位是很重要的，因為光的衰减和它所在的空间尺度有关。 光线阴影的锐利度受到光源大小所影响。 有一个定律是说: 反射优先於漫射，而折射优先於反射。这表示，如果您有一个强烈反射材质，例如金属，您几乎看不到他的漫射效果。因此， 100 ％的反射= 0 ％漫射。 100 ％的折射情况下—-还能看到一点反射效果，但是漫射则完全看不到（这时候漫射乾脆设定成黑色好了） 。 所有物质表面都会反射！全世界反射率最低的物质也有0.045的反射率. 大部分的物质表面具有漫射性的反射，镜面反射则很少见。為什麼某些物质具有镜面反射而某些物质只有漫射性反射？因為任何物质表面都有许多微小的结构面(microfaceted), 这些结构不容易被肉眼观察出来，如果是镜面反射的话 其微表面產生的反射射线是往同一个方向, 漫射反射则是為表面產生的反射方向是多方向的。 这世界上有两种个类型的材质：金属和其他材质。所有材质都会有菲涅尔(Fresnel)反射效果，没错全部的材质都有！所以，你应该每次都套用这样的反射类型。Fresnel并不是简单的衰减曲线效果：它是一开始是缓曲线, 然后在端点的地方有个陡峭的线段。而金属有更加突出的反射属性，例如80 100的反射值，这时候您的漫射应该改成黑色因為这时候的反射是优先计算的。 只有金属会有彩色的反射效果，因此，如果您需要製作任何非金属的反射效果, 它的反射就只会是黑白反射而已。 还有一个数值: 反射折射率与折射反射率，这两个数值一定会相同。你可以在表中查到这些数值。的这些数值会控制物体反射/折射的效果, 同样的数值在金属则是会稍微亮一点。 playmesumch00ns: 景深发生原因，是因為透镜的聚焦光线来自於一个圆锥的顶点投射到底片盒(film back)。这个圆锥的长度与物体到项机的距离, 和镜头在相机中的位置有关。如果底片没有恰好摆在这个圆锥的顶点位置，则圆椎与底片会形成一个圆形的交错（the circle of confusion） 。这就是為何当3D的点投射到底片时会变成圆形 而且影像会变的模糊。 您对物体反射的解释有点不清楚。希望我以下解释会更清楚。有两种类型的材质：导电材质（金属）和非导电物质(dielectrics)（其他非金属材质） 。当光子打到物体表面时， 有叁种情况可能会发生：吸收，反射或穿透。 1 ）吸收。光能转化為热能，然后就消失了 。当然这不是真的消失，但在渲染时我们只关心光线而不管热能。实际应用时, 表示任何材质都不该有100 ％的反射属性, 如果你想製作真实的材质效果。 2 ）反射。光子从表面反弹。实际的光子反弹方向是受到物体表面的细微几何结构(microgeometry)影响。非常光滑的表面会產生完全相同的反射方向(就像镜子一般)，如果是非常粗糙表面会產生散射光, 往各个方向反弹（但是不是真的往四面八方反弹） 。我们把平滑表面所產生的反射称為高光反射(specular reflections), 从粗糙表面產生的反射称為“漫反射”(diffuse reflections) ，介於两者之间的反射称為 “光滑反射”(glossy reflections) 。 非导电材质的反射总是与光源顏色相同，所以他们所產生的反射是“白色”的 ，而导导电物质则会让反射的光线带有顏色。导电物质会反射出怎样顏色的反射光线是根据材质的化学结构与入射角度有关。例如光子撞击到黄金表面, 比较浅的入射角所產生的黄顏色会比直接打到黄金表面的光线顏色来的不明显。 3 ）穿透光(Transmission)。光线穿透到物质裡面就是“折射” ，它使光线的运动方向改变。确切的光线折射方向是根据材质的折射率，以及光线的入射角。表面的细微构造可能会导致光线往多个方向分散运动，就好像漫反射或光泽反射(glossy)那样。这种效应造成光线穿透毛玻璃(frosted glass)產生雾雾的效果。 只有非导电的物质(dielectrics)可以被光线穿透。光线的穿透或是反射是根据他的入射角与物体的直射率。我们利用菲涅尔方程式作為解释这个现象的 模型。基本上光线直接垂直打到物质表面会穿透过去，但是低的掠射角就会大部分產生反射。 上述事件只会有其中之一会发生在光子/物体表面的互动，但我们数学模型可能会导致难以想像的数值，因此, 在处理光线反应数学模型时, 我们会控制不同比例的光子做不同的反应。因此，金属可能反射50 ％的光子，并吸收剩下的50 ％，对於玻璃来说，90 ％的光子穿透，5 ％反射 ，并吸收其餘的光子。 这个反射规则称為规则反映了被称為能量守恆：你反射的光子不该大於入设的光子数目。这种条件对大部分的渲染器是很麻烦的。常见的做法是採用相加层式的BRDFs （光照模型） ，在明暗器(shader)裡面含有漫射与高光反射的选项。你必须确保漫射与高光反射的总和不能大於1 ，这样才能符合物理规则。当然，这不是材质真正运作的方式真正的材料的方式行事，但是这种做法让数学式更容易处理。据我所知，只有maxwell 与fryrender渲染器具有这样的参数。 当光线穿透到物质当中时, 就会发生次表面散射(Subsurface scattering)现象，光子会在内部弹跳。光线在内部相互作用会造成一些能量被吸收，通常是不同波长的光线，因此，当光线最终弹出去时, 顏色会比较暗而且会带有某些顏色。只有非导电物质才会发生次表面散射，这是唯一一种情况非金属物质会產生有顏色的反射（记得吗 刚刚说过，非导电物质的反色总是白色的） 。所以每次当你看到一个彩色的物体，而这个物体不是金属，光线穿透到物体内部，在内部反弹, 过程中產生有顏色的光线, 然后最后又弹出物体。 mister3d: 关於漫射，我不知道是不是有物理学上的根据，但除非是被折射或反射优先计算（在这种情况下，漫射是黑色的） ，漫射数值应该是在20-80 ％的亮度范围内，跟饱和度设定的概念是一样的。这样的设定能產生更好的照明效果—-比较不会有过度曝光或是过黑的问题。 高光反射有同向性反射(isotropic)或异向性反射(anisotropic)。异向性高光反射与物体表面凹槽垂直的方向作反射，而同向性反射则是均匀分佈 谈到摄影机，有曝光，运动模糊，景深，白平衡等效果。这些都很重要。但其他效果，主要是滤境造成的。 曝光是底片在光线底下曝露多久。暴露久一点—曝光比较亮，短一点—產生的影像比较黑。曝光是由：f-number（这个数值也控制景深） ，快门速度和底片速度（ ISO ） 。 运动模糊是因為快门打开足够长的时间使运动物体在底片留下痕跡。 景深大多是由f-number所控制，但是它也受到镜头大小底片门(film gate)，能创造失焦的效果，这对写实渲染效果非常重要，例如微距摄影(macroshooting)。在现实生活中, 想要得到极端的景深效果代价是很昂贵的。天知道為什麼產生景深;也许镜头的快门区域部分被遮蔽, 造成了部份成像模糊的结果。 每个光源多少会有顏色(color temperature)，但人眼会欺骗我们，当我们观看光源时 人眼会很快适应让你误以為看到的是白灯。白色平衡是在白色的光源变的更蓝, 蓝的顏色变的更红 下一步是你如何用CG软体来实现这些物理效果，当然这是个大问题。 当然, 你还必须考虑到萤幕的影响：您的软件必须有一个适当的校色功能—http://forums.cgsociety.org/showthread.php?f=2&t=188341 ，顏色溫度（ 6500k ）和伽玛校正 如果你想造製作物理写实的算图效果, 你就必须要控制这些参数。下一步是如何使用您的渲染器实现这个目标，无论是利用与更先进的算法（光线跟踪）或以非物理演算法来计算(fake-based)(Rays) 以上是基本的解释 playmesumch00ns: 全世界最反光材料是Spectralon ，它可以这反射大约90 ％的入射光 (以接近lambertian的方式反射） 。一张白皮书是反射率大约有80 ％。 全世界反射率最低的材料是到常见的iirc—大约有3 ％的反射 。当然您是可以将反射率射為1 ％，但大概只能在实验室裡面才有可能有反射率那麼低的物质。 mister3d: 这是我读过最棒的材料科学解释，谢谢你，你的解释比我更正确。特别感谢你对景深(DOF)的解释。 我不太确定ㄟ, 如果真的是这样的话，mental ray与vray的反射数值将超过1 ，对不对？事实并非如此。或者你是在谈Maxwell与fryrender的另外一个数学模型 ？ 然而，我想提一下光线分佈方式。在现实生活中光线会扩散，因此对於聚光灯来说你很少能看到尖锐的阴影。但是当你在3D软体中製作聚光灯时，通常有1 1的热点 faloff的比率 ，这是错的。正确的比率应该是1 10 ，这样你才会有自然的衰减。只要跟区域光源比较你就知道，真实光源是应该怎样表现的。 还有一点就是空气透视效果：距离越远的物体顏色会比较昏暗，是因為空气含有小颗粒的灰尘，如果你是要表现物理真实的户外场景就要考虑到这点 为了说明色温，色温规则对我来说就是没有任何规则。主要有两种色温表示方式—kelvins和流明(lumens)，但如果你死板地使用的话你就只是一个调色温的机器人，你应该要依据顏色来调整而不是kelvins和流明。一般规则是，室外光亮度比很多室内亮很多, 而且光源会有顏色。某些艺术家不使用任何有顏色的光源。这是因為他们认為眼睛会快速适应所观看到的有色光源，将它们视為白色。但是，一但你用像机拍照的时候，你就会发现根本没有这样的事(除非你有设定白平衡whitebalance） 。请记住：顏色会影响心情，在电影中也使用有顏色的底片，所以為了要表现戏剧性的画面你必须要研究色温心理学。 thev: 你的说法有点过时了，最新的渲染器其实已经强制设定能量守恆的效果, 使用者根本不需要手动去设定—这包括V-Ray 与 mental ray渲染器。 (译者注: thev是Vray的开发者之一) playmesumch00ns: 不, 我说的是这些渲染器的反射数学模型。就我所知它们是用Schlick BRDF為基础的数学模型 （但似乎比Schlick BRDF更好，因為我实际使用Schlick BRDF感觉根本不好用） 。不同的是，它们只有1个异向反射模型，而且这个反射模型可以表现由lambertian漫射到完美高光之间的连续变化状态。因此，它们能够比blinn-phong表现出更符合真实世界的效果。 老式的漫射 高光明暗器面着色(diffuse specular shaders)做出来的效果其实效果也还不错，因為大部分的常见物质都是有分层的或基板材料(substrate materials)，例如：油漆，塑料或涂漆木材。这类材质，具有的漫射层，这个漫射层被高光层所覆盖（例如油漆，塑料等漫射材料被高光材质所覆盖） 。这类的材料可以被老式着色器很好地表现出来。你甚至可以用这类数学模型表现出合理的皮肤材质, 就像木材覆盖一层亮光漆一样。 正如thev所说，我的说法有点过时了，也许其他渲染器也有提供类似的参数设置，我很多年都没用过v-ray/brazil/finalrender，目前则是不用mental ray。 thev: 目前还没有一个解析BRDF数学模型，可以準确地表示世界上所有的材质; Cook-Torrance数学模型相当接近这个目标，但已採样的观点来说它不是很好用。最好的方法是用测量出来的BRDF数据，但即使这样，通常需要一些逼近数字与某些假定。 mister3d: 还有一个东西，涉及硬表面模型，但是与照明有关的—-那就是倒圆角(fillets)。倒圆角可以在高光灯光底下强化模型的表现。 但要考量倒圆角的实际尺寸。不要对建筑物做10公尺的倒圆角;一定要依照实际尺寸来建立倒圆角 我已经提过了，所有的物体在某种程度上都有反射的属性。因此，如果你要表现写实的算图效果, 记得把所有的材质都套用上菲涅尔反射设定, 没有例外。 反射对於表现真实算图效果是第二重要的(第一重要的是全局照明)（从技术上来讲，天份才是最重要的） 下面的例子说明有反射与没反射的差别。看看有反射有多丰富的表现效果。这就是建筑业不断使用的—-菲涅尔反射 然而，在现实世界中反射大多是模糊，而不是镜子一样。跟锐利和柔和一样的观念。每次都使用柔和阴影，就不会错了。儘管在许多初学者的作品中，你可以看到一辆汽车具有镜面反射与锐利影子 这是一个狠深入的话题，但真实照明仍然狠重要。在非常光明的影像中可能过於饱和, 看起来不正确，应该要在后制里面作修正 ，无论是用photoshop或在其他合成软体。在真实的照片中暗部的地方表现是饱和的，但更明亮的地方应该会比较不饱 cryptosporidium: 问到反射的颜色。你為什麼说所有的非导电物质都是反射白色呢？当你看看四周，狠显然所有的反射都是有色的。我的看法是，有色的反射并不是受到材质表面的影响，而是受到入射光本身的波长有关。换句话说，当被波长是红色的光线射重时，反射的光线就是红色的，这样讲有错吗？所以，我会说不导电的材质不会把反射的光线染上颜色，而相反的, 金属会把反射光染上它的颜色，因此金属的反射光可能是有点黄，有点蓝或是其他颜色。如果我有讲错请更正我… mister3d: 反射光看起来有颜色，是因為它们反射颜色，而不是因為材质将反射光染色，因此当你套用黑白的贴图到材质上面时, 它将反射光源的颜色但是不会将光线染色。也许我用错字了吧—不应该说是白色，而是它不反射颜色。我的意思是贴图是黑白的，而不是说反射线不会反射颜色。 cryptosporidium: ok，我现在正确地理解这些材质了。非导电物质不会将反射光著色，但金属会。 playmesumch00ns: 当然可以。所有我见过不同的brdf都能符合测量数据（a&s提供了最新的论文）, 採用的是多重lobes数学模型。但这不是使用者想要花时间去调整的参数。 当我说maxwell与fryrender的brdf模型在概念上比较好的原因是：在真实世界里面真的会有lambertian模组外加上高光lobe的情况吗？我认為maxwell与fryrender的数学模型更具有吸引力，因為它们更方便进行艺术性的调整，虽然我说过了，我还没有看到这些渲染器能提供真实的皮肤材质 dtox: 太好了, 你们所提供的资讯是我在整个cgtalk论坛里面看过最棒且详细的资料。 mister3d: tox兄，以上是我对cg科学的说明，但是如果您想要更深入的资讯的话，我建议你读这本书，我买了最近买了这本内容非常棒，这本书介绍了所有关於物体材质 照明等资讯http://www.amazon.com/langfords-bas…16178159&sr=8-1优秀的插图， 已经出了第八版了，而且价格合理。 dtox:我对摄影也有兴趣。 我不是一个真正摄影师但我常会為了要参考图去拍照。 光线让我深深著迷。 特别当我可以把现实世界的照明融合到cg的世界里。当我在使用cg摄影机时, 在想不知道有什麼关於cg动画相关的理论。像是有没有可能添加出了alpha与深度以外的通道到渲染器產生的影像当中。 如让你可以添加红外线(ir)通道到你的摄影机参数中。例如让摄影机，除了捕捉可见光光谱以外，还能添加红外线通道，让您可以编辑最后影像的可见光谱。 而且还可以让您可以提供分pass。它不仅让您可以控制灯光外，它也可以用来更準确地模拟爆炸的颜色效果从简单的碳火，到喷气机引擎，甚至恒星行程的效果和太空特效。 他们使用了类似哈伯望远镜的色彩技术。我谈的是比较鬆散的讲法。 除非你生成一个热资讯的灰阶图像来模拟爆炸和热效果，也可以用多种颜色表现温度控制与照明。 甚至你可以用紫外线通道用来动态控制gamma。 更容易地模拟太阳光且更真实。 我不知道maxwell, fry实际上是怎样计算，我甚至没有一套v-ray。我使用cinema4d 10内建的高级渲染模组。但是当计算gi, sss与焦散时会计算狠缓慢。 所以，没有办法依照自己的想法去控制场景照明。 但长期来看c4d真的狠容易制作逼真的影像。 magnus3d: 我并不想开始发一个新帖，所以就直接在这里问问题了。 当你们设定材质的时候(shaders)，你会用怎样的方法去设定？你是用物理精确的方式吗？也就是说，您会用实际测量的数据来设定您的材质。或者你搜索大量的参考资料（图片和文字）去设定材质，然后只用肉眼观察参考资料来重建真实世界的材质？我把这种方法称為从后拍照法(shoot-from-the-hip)。 上述两种方法你最喜欢哪一个？或者你使用完全不同的做法呢？ cryptosporidium: 当建立材质时，我是用眼睛观察真实世界的材质效果, 让它的视觉效果好看 不见得使用物理精确的数值。没有人会管说ior, bdrf等参数，只要可以让材质看起来逼真就好。 bulletproof: 我同意。我真的不管物理上是否精确。我只用物理数值当作概括的轮廓。然后我微调参数达到我想要的效果, 这个效果不一定是相片写实的。只要是最终材质的效果是你要的。 magnus3d: 真有趣, 你们是採用后拍照法来设定材质，而不是用物理精确的方式。那我可不可以借问你们都是用什麼渲染器？ 我使用的maxwell 与fry来算图, 这两个渲染器使用比较物理精确的方法设定材质，老实说，当你修该材质时能预测最后的效果感觉会比较好。我在vray 或finalrender里面没有看到如此简单逻辑。 bulletproof: 我自己是狠喜欢使用modo与其算图引擎。狠容易设置，也可以狠快算出结果。因為我也用maya所以我的一些作品是用maya的mentalray算图。 cryptosporidium:我在制作电影特效十大部分都是用xsi / mental ray。更準确地说，能用这种物理精确的渲染器狠棒, 我总是尽可能的使用这类渲染器. 但现实的情况是, 导演会告诉你，那边太暗，那边应该要多一点反射，你不可能跟导演说那样改的话就会违反物理定律，因為我知道现实状况不可能那样只是说我们想要吸引观眾注意，或是想要更好的构图. 因為我们是在做艺术（至少从某些角度来看） ，我们应该把可信度和视觉效果作為目标，而不仅仅是物理精确的。在大部分情况下, 写实主义通常没有吸引力，缺少了艺术感道，结果就是—无聊。 playmesumch00ns: 当使用prman制作视觉效果时，我尽量达到物理精确的目标，我只在有必要的时候才会往艺术感的方向调整。 為什麼我要这样做呢?，根据我的经验，用正确的参数算图（尽可能的达到物理与数学精确）的方法，结果比较可以预期。 一再地使用艺术角度来调整材质参数(layering artistic hack)会让你狠快地產生难以收拾的结果。此外，如果你不用正确的方式调整材质（如同那些设计师的想法），结果往往是怪诞或是支离破碎的渲染结果。尤其是，当你与其他艺术家工作 需要设定多个镜头时候更為重要。 moidphotos: 首先我想说，谢谢每位在这帖发言的网友2这些文章狠有教育性, 让我重新思考过去的工作流程。 我赞成dtox的说法 ，我想你所要问的是所谓的光谱渲染法(spectral rendering)—利用一个比可见光更大的能量范围来表现传统的rgb通道。mental ray有支援光谱渲染法，但我没有实际的使用经验，我听说mental images的某位员工帮他们的客户成功建立光谱材质(spectral shaders)，使他们以18个颜色通道处理影像，让材质表现出不同光线，例如能够表现红外线(ultra violet light)对材质有怎样影响，或是infra red对物体有怎样的影响。希望这可以用到您今后的研究。 playmesumch00ns: 好的, “光谱渲染”通常指的是对於对於可见光谱的採样（通常是380 – 780nm ，如果我没有记错的话）通常比典型rgb色彩更為细緻。换言之，而不只是三色组成部分-r gb -你可能有8或1 0或3 0等数值 。 在怎麼样的材质与渲染器能做到呢？散射会造成不同波长的光產生不同程度的折射，造成了彩虹一样的效果。 关於散射, 在wikipedia有详细介绍 http://en.wikipedia.org/wiki/Dispersion_(optics) dtox: 在cinema4d中有一个基本的材质其中一个选项，称為反射的散射(dispersion)。我一直认為散射会让反射变的模糊。 现在才知道这根本就不影响透明度, 我一直都弄不懂散射是什咪。 其实散射效果不是狠明显, 因此不是狠懂原理所以我也避免用它，因為它似乎没有必要。 另外，当你看到cg灯光的“叠加选项(additive)”，到底是什麼意思？它是否就是指材质树(shader structure)中的混合模式？ 这是否指的是“颜色叠加理论(additive color theory)” ？ playmesumch00ns: 是的，基本上。它基本上就是假设光线是以线性的方式混色，例如分别渲染不同的灯光然后叠加在一起(a+b+c))就会等於你同时把所有灯光打开一样的效果。有某些情况下，这种叠加演算法是不正确的（如例如摄影底片） ，但它的结果狠接近实际的物理学，这样能大大简化数学演算。我不熟悉cinema4d ，所以我真的不知道，c4d里面那个控制选项到底在做什麼。听起来就像是一个模糊的反射控制，只是命名不佳（我认為应该要命名成1分歧1(divergence) ） 。 dtox: 当你说多个影像合成时, 你是说灯光效果能够以不同的pass合成在一起吗？让你做进一步控制，是吗？ 有没有一种专门的混合模式让光线的混合结果能够吻合实际上物理学的表现方式？ 如“添加(add)”模式 ，如同我先前提到的“添加剂(additive)”的功能？ 这有点离题了。 如果我没有使用maxwell这类的渲染器, 我用真的物理参数去设定光源还会对真实渲染有帮助吗? 例如，假设我做了一个狠标準的室内场景照明, 利用一般的区域光来模拟真实的卤素灯。 我如果把真实的卤素灯的色温套用到我的区域光中, 对於真实算图有利吗？ 没错。 本来应该就命名成模糊(blur)。 下一版的cinema 4d把它命名“ blurriness ” 。 為什麼又称為又散射，就难倒我了。 c4d的材质参数狠多都命名的狠怪。 playmesumch00ns: 是的，只是一个普通1添加1 。我就是记不住photoshop的混合模式是怎样使用，但如果是用shake就只需要一个节点就可以了。这个做法是假定灯光可以分开算图 然后最终在以叠加的方式合成最终效果。 这要依照需求。如果您的专案是全cg动画的, 那每盏灯的强弱的控制性就对色温调整狠重要。如果想要让cg色彩与真实底片的颜色吻合, 那就一点意义也没有，因為通常底片拍出来的颜色狠少能与真正的颜色一样。 使用maxwell的最大优点是它狠方便, 因為影像在真正输出前就已经调过色了(tone mapped), 所以确实的数据根本没有意义。 dtox: 所以，maxwell输出时会阶调映射。哎呀，我以前从来不知道这一点。 这是所有算图引擎的标準程序吗？ 或者是只有maxwell有提供这功能？ 我去年在摄影板上有学到阶调映射(tone mapping)。 顺带提一下，算图时如果存成raw档案可能会更好。 电脑算图理论上可以產生毫无瑕疵的raw档案, 因為基本上算图结果没有经过光学透镜。 你将你的cg算图影像与相机拍的影像用raw档案作合成, 就像red1或adobe cameraraw那样, 这样会有更多的参数可控制, 你也可以用raw做文件归档的格式可以提供比赛画面中的raw工作流程，画面从相机一样red1 ，及剧照在像adobe公司cameraraw 。然后，你想有一个更大数额的控制权属性的影像之前它实际上是转换成位图图像。 你也可用raw做文件归档。 有用过adobe camera raw的人都知道优点在哪里。 用red1工作你可以输出2k和4k的影片 。使用raw这种直接擷取出来的资料, 以pre-bitmap的形式.用acr来处理raw档案狠方便。 您可以轻鬆地调整白平衡，色温，灯光类型，阴影/高光，标準和中间色调 对比，锐利化。 一切都在进入到photoshop之前就可以调整了。 在许多情况下，没有必要做进一步的编修。 playmesumch00ns: 為什麼乾脆算图成openexr格式, 让你有额外的资料可以处理？有一天，所有电影将用数位底片 然后直接输出成linear exr。至少我希望如此。 dtox:将算图输出成raw的优点是你可以直接将档案与red1摄影机的资料的工作流程合在一起。我能想像算图成hdr/exr格式会狠难处理, 即便输出成狠小解析度的影像。 除非你有特殊需求, 要不然渲染成hdr/exr格式会浪费更多时间算图。 如果你真的有需要hdr/exr格式可以帮你节省调整影像的时间，跟普通的bitmap比较的话。 我还注意到，当你用photoshop去开hdr/exr, 有些功能你没办法用。 但是raw格式就不会这样 。 playmesumch00ns: 算图成exr，应该不会花费更多的算图时间。如果会的话, 你的渲染器还真是烂(f * cked) 。 photoshop的狠多功能不支援浮点影像，但你可以藉由切换位元深度(bit depth)来使用那些功能。 dtox: 切换的位元深度，不就会丧失了使用exr格式的优点？ bt3d: 是的，转换位元深度会让您1正常1的影像。修图最好尽量用高位元深度来操作（例如色阶控制，曝光等等） ，除非要使用某些高位元深度不支援的滤镜才切换到低位元深模式。 stew: 不，不会有益。 raw的优点只有一个，那就是它直接储存相机的感光源件的原始资料。用电脑算图出来的raw格式和你相机输出的raw格式非常不同, 如果你想把渲染图转换成类似相机的raw格式, 可能会降低影像品质。 此外，raw根本就还没有标準化—不同厂牌的相机有不同的raw格式，甚至同一家厂牌但不同型号的相机也有可能有不同的raw格式解算方式。raw并不直接储存影像资讯，它就只是储存感光原件的原始数据而已。 openexr能满足目前常见的数位工作流程 | 
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