【Vray渲染器】通过BF引擎了解反向运算原理!

叮叮叮!又到分享时间,今天小编分享的小知识:通过BF引擎来了解Vray渲染器的反向运算原理。


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首先在一个简单的场景里我们添加一架摄像机,摄像机所看到的是相对应位置的物体。


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摄像机的视觉↓↓↓


【Vray渲染器】通过BF引擎了解反向运算原理!


加一个Vray的灯光。然后渲染,(注意在渲染前没有开全局照明)


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原因:仅计算直接照明,没有间接照明。导致部分地方没有获得直接光源。将当前效果保存一下,之后启用全局照明,在二次引擎中选择无,就是不打开,也不会进行二次反弹。首反弹引擎选择BF的算法(brute force蛮力或暴力运算方法)


因为没有开全局照明所以会出现有一处黑↓↓↓

vray


云渲染

 

选择不同的算法,会出现不同算法的参数。选择BF算法会有有两个值:细分、反弹。

反弹是灰色的,意为不可使用。


 产品渲染


渲染后对比前后有什么不同。渲染的时间会延长,大概需要52秒之前在4.8秒左右。


注意:黑的地方消失了,并且整张图都更明亮。


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原因:运算了间接照明,


注意具体的原理,有利于理解其他的知识点。


做一个矩形代表屋,架上一台摄像机。摄像机会发射搜寻光线,范围是摄像机所能照射的物体范围内。看不到的地方不会发搜寻光线。


 渲染器


当搜寻光线照到图中的红放框点内时,它会判断需要的亮度是多少。取决于直接照明和间接照明。


然后判断一下这里有没有收到直接照明。如果有,先计算直接照明再计算间接照明。


如果没有直接照明,那直接运算间接照明。所以我们对比一下,可以看到有直接证明没间接照明的区别就在这儿。


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【Vray渲染器】通过BF引擎了解反向运算原理!


之前部分区域是黑,原因是区域只运算了间接照明。至于图中的瓶子变亮:因为运算了直接照明和间接照明


比如球体就是灯,光源发射光线然后摄像机会发出搜寻光线。假设红框内的点,搜寻光线会算一下这个点有没有直接照明,如果有就先算一下直接照明。然后再算它的间接照明(间接照明有可能来自屋顶或地面)


例如:

灯光会发射光线到屋顶然后反射到这里;

灯光也会发射光线到地面接着反射;

它也会发射光线到左边这面墙然后再反射到这。


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假设摄像机发射搜寻光线到这时,除了直接照明外间接照明是来源自屋顶,从屋顶反射到右墙壁上。


V Ray 的BF计算出屋顶亮度是多少后才能计算反射到墙壁点的光线亮度是多少(注意屋顶点的亮度同样需要计算直接照明与间接照明)


vray


 但是实例中屋顶不会计算间接照明,原因为上面的二次引擎选择了无。只有第一次反弹计算。


云渲染


最终的算法:发射搜寻光线,搜寻到墙壁,然后计算这的直接照明,然后计算间接照明。


其中一条线会计算到屋顶上,接着再计算这的直接照明。而在生活中有可能会从其他地方反射过来。

以上整个过程叫首次反弹运算(注意屋顶上的点只算直接照明)


然后把二次引擎也选择BF算法,下面的反弹数值是可以选择使用。比如数值选择反弹一次,先渲染再做对比。


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渲染完后保存,本次需要128秒,对比发现使用二次反弹之后图像明显比原本亮!


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原因是:二次引擎打开且使用BF算法,选择反弹次数为一。此时运算同样的墙壁点位,反射到屋顶这个点,同时运算它的直接照明并且运算它的间接照明,运算它有没有从其他地方反弹过来的光线。因为反弹次一,所以运算到这只会算直接照明。


比如反弹次数为二,搜寻光线搜寻到这接着到屋顶,然后到地面。还会继续运算,因为二次反弹只运算了一次,所以它会继续运算到左墙。因为反弹次数是二


渲染器


下图可示:一是首次反弹,二三是二次反弹,追溯到光源的不叫反弹,因为直接运算到灯光。


左墙只运算直接照明不算它的间接照明。这就是反弹次数的意义,可以理解为三次、四次反弹。


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运算光线越多,越亮,将会使摄像机搜寻到的右墙亮度变亮。反弹次数越多图像越亮,照明效果越准确


把反弹次数改为三


【Vray渲染器】通过BF引擎了解反向运算原理!


渲染时长:两分半钟。


官方的Brute Force GI图解。可以看到红色代表首次反弹,摄像机发射出的搜寻光线照到了墙壁点上,运算这个点亮度除了直接照明,还运算出了间接照明。从这个图解中可以看出来源有三处:屋顶、地面、地面上的物体。其中屋顶这一条在算亮度的时候它的亮度是多少呢?


如果需要运算它的间接照明的话,你会发现这有一个蓝色条提示你这是二级反弹。这是为什么到这儿它会变成一个蓝色的箭头。如果你二级引擎没有打开,屋顶点就不会再进行运算了,直接运算到灯光,算它的直接照明,到这所有的运算就都完成了。


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Brute Force GI图解主要是给大家说明什么叫反向运算。虽然这几个引擎算法不同,但都是反向运算。只是采样点等等不同,反向原理都是一样的!


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