vray全局照明是什么(vray全局光照明概念)优质

全局照明英文叫GI是Global illumination的缩写。

下面搭建一个简单的场景来说明问题。为什么要开启全局照明?

灰色地面。红色背景墙。绿色茶壶。一个VR太阳灯。

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在没有启用GI的时候渲染。我们可以看到茶壶的一侧被直接照亮了。能把物体直接照亮的是直接照明。而茶壶的另一侧是漆黑的。这是由于他接收不到直接照明。而间接照明又没有打开。

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那么。什么是间接照明呢?在生活当中如下图光源会先照射到墙上再反射到茶壶上。这种照明由于并不是直接照在茶壶上。而是照到别的物体上反射到茶壶上。所以叫做间接照明。

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可以看到由于墙面是红色。间接照明导致了茶壶的暗部受到了红色的影响

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从左侧渲染时间上我们可以看到渲染间接照明会更耗时。因为计算了更多的信息。

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全局照明就是把物体的直接和间接照明都进行计算。下图的对比中启用全局照明后渲染出了更好的光照信息。

问题来了。我们知道生活中光源会发射无数条光线。而光线会根据物体的平坦程度产生漫反射。照射到茶壶的后面。

由于光线数量庞大。会有很多次的漫反射就像下面一样

这样无数条光线。先照射到墙体上反射到茶壶上。再反射到地面上。再反射到墙面上。这样无数次反射。直到能量消失。这种接近无穷尽的情况在V-Ray中你永远也渲染不完。

现在我们看下V-Ray全局照明的首次引擎和二次引擎是如何计算这种问题的。

灯光照射到墙面上会反弹一下。V-Ray会计算一下光线直接照射到这个点上会反射多少光线到其他物体上。具体反射多少是由粗糙度来决定。如果是镜子就反射的就多。粗糙的木头、泥土反射的就少。根据这个道理来运算出到底反射多少光线。这种第一次的反弹。叫首次反弹。

第一次反弹后。光线还会反弹到地板或者墙面上。这里。我们统称第一次反弹后的所有反弹都为二次反弹

而V-ray里面反弹的计算时相反的。即反向计算。

什么是反向计算呢。如下图现实生活中光源照射到物体上后再反射到我们的眼睛上。我们才能感受到物体的亮度。颜色和材质等信息。这是一种正常的运算方式。

而V-Ray的算法恰恰是相反的。如下图他先从摄像机发出射线。这个射线不是光线。我们一般称之为搜寻光线(eye rays)。利用这种射线来辨别能看见什么东西。比如他看见了茶壶然后再看是谁照亮了茶壶。

V-Ray不论首次还是二次共四种运算方式。这四种除了光子图有些特殊之外。都是反向运算。而光子图的首次也是反向运算。但是他略有不同。正是这种反向运算的方式。让我们减少了很多的渲染时间。

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