lightwave

3D软件

LightWave是一个具有悠久历史和众多成功案例的为数不多的重量级3D软件之一。由美国NewTek公司开发的LightWave3D是一款高性价比的三维动画制作软件，它的功能非常强大，是业界为数不多的几款重量级三维动画软件之一。LightWave3D从有趣的AMIGA开始，发展到今天的11.5版本，已经成为一款功能非常强大的三维动画软件，支持WINDOWS98/NT/2000/Me，MACOS9/Xp,Win7。被广泛应用在电影、电视、游戏、网页、广告、印刷、动画等各领域。它的操作简便，易学易用，在生物建模和角色动画方面功能异常强大；基于光线跟踪、光能传递等技术的渲染模块，令它的渲染品质几尽完美。它以其优异性能倍受影视特效制作公司和游戏开发商的青睐。火爆一时的好莱坞大片《TITANIC》中细致逼真的船体模型、《RED PLANET》中的电影特效以及《恐龙危机2》、《生化危机-代号维洛尼卡》等许多经典游戏均由LightWave 3D开发制作完成。

性能介绍

被广泛应用在电影、电视、游戏、网页、广告、印刷、动画等各领域。它的操作简便，易学易用，在生物建模和角色动画方面功能异常强大；基于光线跟踪、光能传递等技术的渲染模块。它以其优异性能倍受影视特效制作公司和游戏开发商的青睐。火爆一时的好莱坞大片《TITANIC》中细致逼真的船体模型、《RED PL ANET》中的电影特效以及《恐龙危机2》、《生化危机-代号维洛尼卡》等许多经典游戏均由LightWave 3D开发制作完成。考虑到这个领域依然是相对神秘的，并且是大多数人没有研究探索过的（就像你拥有一辆跑车而只是偶尔把它开上路），在这一部分中我将主要解释如何得到浮点数据渲染的好处。简单地说，你需要做的只是存下你的文件。LIGHTWAVE的缺省设置将会给你你所习惯得到的结果。具有讽刺意味的是即使我们曾经开上了高速公路，最终我们还是要在旅程的最后进入一条乡间小道（在缺省的情况下）。数据在显示和存盘的时候将被简单化为非浮点的范围，只有在最后的一步时，所有的浮点数据才被去除。如果处理和调整渲染所看到的渲染图不是LIGHTWAVE为你内置的。而直到5.6的版本时，你所能够得到的都还是一样的（其它软件也基本都是差不多）。不管怎样，由于显示方式的限制，你一开始看到的是一张被限制在24Bits的渲染版本。实际上有相当可观的数据是不能被显示在你的显示器上的。一个感受你所能够得到最佳数码照片的方式是使用ImageViewerFP图像控制面板提供黑点和白点的设置功能。为了更加熟悉这方面的操作，你可以创建一个带有基本元素并且使用高强度灯光的场景，并在这个面板中修正效果。更多的调节能力可以在LIGHTWAVE的imagefilters项中找到（快键CTRL+F8）

如果你曾经研究过在图像处理或合成软件中的灰阶调整、通道混合、直方图或曲线调整等功能，你可能就已经很好地了解了直方图和曲线的概念。如果你没有这方面的经验，最简单的解释曲线的方法是通过具体的实例。简言之，曲线描绘了图像的暗部向亮部的转变过程。和曲线类似，直方图通过一系列垂直的线来描述处于各个值的象素数目。这个值的范围是从0－255。而在浮点数据中，这个范围是一个在两个浮点数之间的值。显然这里有更多的数据被记录下来。在一个线性压缩的浮点数据中，白色是最高的亮度值，黑色则是相反的。对于曝光的控制允许你集中调整你希望表现得更加清楚的区域，可以通过对曲线的特定区域进行调整来达到这个目的。

为了进一步说明这一点，接下来是一系列经过后期调整的渲染，并且假设在调整的过程中使用了曲线工具。黄色十字描述从原始图像中取样的一个值（整个数值的区域则是由水平方向上在底下的箭头来表示的）。在垂直线上的点则表示这个点在处理后所达到的数值。

渲染方法

I、Arnie关于HDR曝光又更多的注释：“HDR曝光滤镜可以选择如何更好地使用有限的输出动态范围（常规是2551）来最佳地显示HDR信息。例如灰阶调整，这个处理能够使阴影部的细节显现出来。HDR曝光根据黑点从新缩放了图像的色彩，这个黑点在输出图像中代表黑色。这个可以被表示为普通24Bits图像的一个百分比。缺省值，1.0，通常在24位图像中就代表255。提高白点将使细节从最亮的区域中显示出来但是会使图像变得暗一些，降低黑点则在暗部中使用了更多的色彩。”你可以经常通过灰阶的调整来得到这类的细节，而不损失你的黑白极限幅度。

HDR曝光提供了和图像处理软件中类似的一些选项。这些选项允许手动和自动地设置图像的白点和黑点。这一功能可以把一张渲染图像和HDR图像的色域设置得符合24－Bit的色彩空间。对于这一处理功能的最简单的应用就是调整黑点来补偿过多的环境光（反光）的使用，或者调整白点把曝光过度的区域中的细节显示出来。在一个更加极端的例子中，这个功能可以被用来处理一些过于不受控制的HDR图像，例如，一些图像只在有窗和光源的区域显示信息，而完全隐藏了暗部的细节和数据。

多次散射

LIGHTWAVE7.5带来了许多新的特性，其中之一就是对弹射次数的控制。这个扩展的LIGHTWAVE光能传递属性很强大，但是使用它是有代价的。多次的弹射当然会带来比单次弹射多的多的渲染时间。推荐你在尝试这个功能时注意一下，并且最好有强力的计算机。由于考虑到渲染的时间，这显然时一个很好的使用表面BAKING的案例！

多次弹射明确的用处之一就是照明类似长的大厅之类的环境。如果你尝试用一次弹射来照明从头到尾的大厅的话，多次弹射能够很好地传递这些光超越它原来的影响范围。另一个常用的地方是在室内环境下获得更多的真实感。使用单次弹射往往产生有点脏的阴影，而这些地方原本应该被许多细微的真实光线所照明的。下面的图片显示了光的影响，开始只用一个点光源，逐渐提高到4次的弹射。

环境反射光

这是直接来自于ArnieCachelin的原话：“当光能传递被打开，环境光的值将只被加到非直射的表面散射光上，而不是直射灯光。这意味着环境光的提高效果就像是散射光弹射的增加。这个不太被人知道的技巧提供了可以被调整的细微效果的光，从而大大节省由于外加的RAY-TRACE运算而需要的时间。和你所熟悉的LW照片真实的渲染方法相反，在光能传递渲染中环境光的设置不能忽视。一般情况下，环境光的级别需要从两次或更高的不同角度的弹射来考虑。如果场景中有较亮的光源的话，这些弹射将趋向产生更多影响。或者有较高发光性的对象和HDR图像的亮点时也会提高环境光的值而加强渲染的精确性。它还有助于去除由于取样不够而产生的噪声杂色点，并且照亮场景中那些没有被充分取样的角落。这个方法比一味提高BOUNCE次数要好，因为每一次弹射都将使光线的方向的变化减少，而且强度也降低，还更加容易超出取样范围。将所有的弹射控制在统一的级别里有助于表现各种特征，并且避免额外的取样需要。” 需要提出的是加上环境光值会使光能传递场景变得更亮，为了补偿这个效果，你可以通过后期处理来实现，设置一个较高的黑点，或者用灰阶的调整。另外，还需要注意的是你不需要传统渲染中所需要的那么多光。LIGHTWAVE的线性灰阶的特性使得你的图像看上去比经过后期调整后的要暗一些。

光能传递渲染

总述

光能传递是计算光从一个物体的表面弹射到另一个的处理过程，当然还有从环境弹射到环境中物体的情况。它是一个随机的运算，使用大量的取样数据参与计算，当然也就比一般的基于对象的光运算要来得慢。这个运算的复杂程度已经被简化到一个控制的参数，它们决定了取样数，光能传递的影响程度和其他一些方面的设置。

BackdropOnly

BackdropOnly模式的光能传递类似使用一个“易用型”SHADER，就像gMil或者LIGHTWAVE5.6的渲染器一样。角落，隐蔽处以及其他不能被光达到的地方按照光所能够触及它的程度来渲染，得到的结果比较自然，但是这个模式并不是真正从环境和光的弹射来取得数据的。BackdropOnly模式在做表面BAKING的时候非常有用，这样能够提高渲染的真实性、添加噪声、预计算全局光照，以及渲染独立于环境及其他对象的物品。许多室外的情况都可以使用这种没有一次光的弹射的模式来渲染。

MonteCarlo

这个模式适用几乎所有的全局光照情况。当你希望用真实的弹射光来渲染场景时使用这个是最好的－－比如带有少数光源的室内场景，这是你可以用物体的反射光和色彩来照亮整个场景。

Interpolated

一般情况下，这种模式允许更多的光线“差异”（就是两条相邻的光线所能够容忍互相的强度差异）。这种模式允许你进行更多的质量调整来控制你的渲染时间。它使用一种更加明显的随机计算，以至于动画中的每一帧可能有视觉上的差异（这就是为什么前面推荐MonteCarlo模）。当然在不同的情况下这些设置还是可以被很好地调整，并且可以在使用真实弹射的前提下得到比MonteCarlo更加短的渲染时间，这和BackdropOnly模式不一样。

gMil

尽管不是光能传递，gMil作为另外的全局光照选项依然应该被注意。gMil是一个基于SHADER的产生全局光照效果的第三方解决方案。它是一个“密闭式”SHADER，意思是它搜索可以触及光线的几何体的计算方法。它的结果类似BackdropOnly模式，但是带有关于哪些地方将被赋予光照效果的细节控制。由于它是一个SHADER，它可以被加到每一个表面上，当你不需要整个场景都有全局光照的话这将节省渲染时间。

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