Maya模擬光線追蹤陰影的制作方法(4)

導(dǎo)言：

本教程為大家講解，使用Maya模擬光線追蹤陰影的制作方法，制作方法比較簡(jiǎn)單，非常實(shí)用，希望對(duì)大家有所幫助。

下面教程開(kāi)始

在用Maya默認(rèn)渲染器渲染投影的時(shí)候，我們可以設(shè)置兩種陰影類型，分別是Depth Map Shadow 和Raytrace Shadow，Raytrace Shadow 是基于真實(shí)的光學(xué)物理運(yùn)算得到的，但是計(jì)算速度很慢，Depth Map Shadow雖然渲染速度很快，但是不能很好的表現(xiàn)體積光源投射的陰影，比如一盞面光燈的陰影。

我們觀察這樣的陰影有其獨(dú)特的特性，即從物體和地面的接觸點(diǎn)開(kāi)始，陰影是由實(shí)到虛變化的，如下圖所示，我們可以看出兩種陰影的明顯區(qū)別。這個(gè)教學(xué)介紹一種可以用Depth Map Shadow方式來(lái)模擬真實(shí)陰影變化的方法。（圖01）

圖01

第一步

打開(kāi)場(chǎng)景，或者我們參考上圖制作一個(gè)相似的場(chǎng)景。分別在三個(gè)關(guān)鍵位置創(chuàng)建三個(gè)Locator，如圖命名為L(zhǎng)ightlocator、Startshadow和Endshadow，分別代表燈光的空間位置、陰影的開(kāi)始位置和陰影的結(jié)束位置。（圖02）

圖02

第二步

將三個(gè)Locator用鼠標(biāo)中鍵從Outliner窗口拖至Hypershade窗口中，同時(shí)創(chuàng)建兩個(gè)DistanceBetween節(jié)點(diǎn)，如圖鏈接，以計(jì)算射燈和兩個(gè)Locator的距離值。（圖03）

圖03

第三步

繼續(xù)創(chuàng)建PlusMinusAverage和MultiplyDivide兩個(gè)節(jié)點(diǎn)，利用PlusMinusAverage求上圖中1和2的差值。而MultiplyDivide節(jié)點(diǎn)則輸出數(shù)值提供給下一步的計(jì)算，連接方法如下圖所示，PlusMinusAverage的計(jì)算方式選擇為Subtract減法計(jì)算。 這樣我們可以計(jì)算出兩個(gè)距離差值。MultiplyDivide節(jié)點(diǎn)是為后面的計(jì)算作準(zhǔn)備。（圖04）

圖04

第四步

下面我們創(chuàng)建一個(gè)LightInfo節(jié)點(diǎn)，鏈接方式如圖所示，通過(guò)這個(gè)節(jié)點(diǎn)的SampleDistance屬性我們可以得到主燈到被作用物體的采樣距離，這個(gè)值是一個(gè)隨著物體位置上采樣點(diǎn)不同而變化的值，同時(shí)再鏈接一個(gè)PlusMinusAverage節(jié)點(diǎn)，為后面的計(jì)算做準(zhǔn)備。（圖05）

圖05

第五步

把這兩部分節(jié)點(diǎn)群鏈接如下圖所示。MultiplyDivide節(jié)點(diǎn)設(shè)置為Divide除法計(jì)算。這樣我們可以把Lightlocator到Endshadow和到Startshadow的距離差值，通過(guò)SampleDistance得到的燈光采樣距離進(jìn)行計(jì)算，由于SampleDistance是一個(gè)變量，所以這個(gè)比值也是一個(gè)變化的數(shù)值。（圖06）

圖06

第六步

創(chuàng)建兩個(gè)Remp節(jié)點(diǎn)，通過(guò)上面得到的數(shù)值來(lái)控制燈光投影的屬性，鏈接方法如下，我們創(chuàng)建的Clamp節(jié)點(diǎn)的作用是截取了一段數(shù)據(jù)，這段數(shù)據(jù)的范圍被設(shè)置成0到1，以此來(lái)控制Ramp節(jié)點(diǎn)的vCoord屬性。（圖07）

圖07

第七步

如圖調(diào)整Ramp的顏色分布來(lái)控制燈光的陰影深度分布和陰影的。（圖08）

圖08

第八步

通過(guò)參數(shù)調(diào)整得到比較好的測(cè)試結(jié)果，如下圖所示。（圖09）

圖09

此練習(xí)的基本原理是：用主燈和地面投影范圍起始結(jié)束點(diǎn)的距離差值與用LightInfo采樣得到的數(shù)值之間的比例關(guān)系，來(lái)控制陰影的分布。模擬出了類似Raytrace Shadow的效果，雖然節(jié)點(diǎn)有點(diǎn)復(fù)雜，但是渲染速度飛快。希望本教程能給大家?guī)?lái)幫助。