HDR貼圖在建筑效果圖制作中的應(yīng)用

尚冰

摘要建筑效果圖除了要求真實(shí)的外觀，同時(shí)還需要真實(shí)的光影效果。HDRI高動(dòng)態(tài)范圍貼圖能模擬真實(shí)的燈光照明環(huán)境，通過(guò)光能傳遞計(jì)算及渲染以實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑效果圖真實(shí)性的要求。文章主要從實(shí)踐的角度上講了HDRI貼圖在建筑效果圖中應(yīng)用的基本方法。

關(guān)鍵詞建筑效果圖；HDRI貼圖；V-ray渲染器

中圖分類號(hào)：TP391 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-7597（2014）11-0000-00

隨著3D渲染插件的發(fā)展，在3DSMAX中對(duì)基于圖像的照明技術(shù)在建筑效果圖中的應(yīng)用上日漸成熟，這種照明技術(shù)是在場(chǎng)景的環(huán)境中貼上一張圖，根據(jù)圖像每個(gè)像素的亮度值設(shè)置其在場(chǎng)景中的發(fā)光亮度，以達(dá)到照亮整個(gè)場(chǎng)景的效果。我們可以不使用任何光源對(duì)場(chǎng)景進(jìn)行布光，直接使用環(huán)境貼圖的對(duì)場(chǎng)景進(jìn)行光照。因?yàn)槠胀▓D像的像素亮度范圍是有限的，遠(yuǎn)不符合現(xiàn)實(shí)情況和實(shí)際要求，于是出現(xiàn)了HDRI（高動(dòng)態(tài)范圍圖像）技術(shù)。

1HDRI概述

HDRI（高動(dòng)態(tài)范圍圖像）技術(shù)很早就有，但一直沒(méi)有進(jìn)行實(shí)用開(kāi)發(fā)，隨著渲染器的發(fā)展，現(xiàn)在很多插件都支持HDRI技術(shù)，如制作效果圖常用的V-ray渲染器。對(duì)于一般圖像來(lái)說(shuō)，HDRI確實(shí)做到了“高動(dòng)態(tài)范圍”，一般標(biāo)準(zhǔn)的RGB圖像只有256個(gè)亮度級(jí)別，這并不足以反映真實(shí)環(huán)境的光照效果。而高動(dòng)態(tài)范圍貼圖其亮度等級(jí)可達(dá)數(shù)十億。比如，我們?cè)趫D片中看到白熾燈和太陽(yáng)發(fā)出的顏色中都是白色的，但實(shí)際上白熾燈和太陽(yáng)的亮度差別絕對(duì)不止256個(gè)級(jí)別。如果基于圖像進(jìn)行照明，普通圖片顯然不合適，而通過(guò)HDRI文件就可以將自然界的光照在虛擬場(chǎng)景中再現(xiàn)，HDRI圖像的像素中類似于一個(gè)光源，攜帶有額外的“能量信息”，它能夠作為光源照亮三維場(chǎng)景，并創(chuàng)造出超級(jí)寫實(shí)的自然光照效果，因此HDRI技術(shù)已被廣泛的應(yīng)用于三維游戲、產(chǎn)品效果圖、建筑效果圖表現(xiàn)等領(lǐng)域。

2建筑效果圖制作對(duì)于HDRI貼圖的選擇

HDRI貼圖的畫面形態(tài)有多種，質(zhì)量上也有所差異，而在建筑效果圖制作中對(duì)HDRI貼圖的選擇是個(gè)極為重要的問(wèn)題。

一是對(duì)于貼圖質(zhì)量的要求。例如，可以使用PS對(duì)一張HDRI風(fēng)景圖，通過(guò)使用曝光度調(diào)整，觀察圖像明暗變化來(lái)判斷圖片的質(zhì)量，當(dāng)圖片減暗到幾乎全黑的時(shí)候，注意觀察太陽(yáng)是否仍然保持高亮度，如果發(fā)灰，者說(shuō)明圖片的光照質(zhì)量較差。

二是對(duì)畫面形態(tài)、內(nèi)容的要求。HDRI從畫面的形態(tài)上有球形的，方形、平展形等。應(yīng)根據(jù)效果圖的制作的實(shí)際情況，對(duì)其進(jìn)行選擇，如果制作的是室外效果圖，這張圖的畫面要簡(jiǎn)潔、環(huán)境開(kāi)闊、天高云淡，同時(shí)也應(yīng)是一張360全景圖，它除了可以模擬光照外，也作為材質(zhì)反射、折射的背景圖。天高云淡而又簡(jiǎn)潔的畫面會(huì)使效果圖中玻璃反射、折射效果更為干凈、逼真。同時(shí)畫面中的天空也應(yīng)有相應(yīng)的層次感和適當(dāng)?shù)墓馍兓?，如果整個(gè)畫面都是平淡的過(guò)渡，那渲染出來(lái)的結(jié)果也肯定是平淡沒(méi)有轉(zhuǎn)折的，也無(wú)法體現(xiàn)立體的光色變化。如果HDRI畫面過(guò)于復(fù)雜，就會(huì)造成它的光色過(guò)于豐富，豐富的光色投到地面上，會(huì)使得地面顯得不那么整潔，也會(huì)給后期處理帶來(lái)麻煩。畫面中開(kāi)闊的環(huán)境適合用于大型建筑效果圖的表現(xiàn)，尤其是遠(yuǎn)景，開(kāi)闊的環(huán)境才更符合自然所處的位置感，但是如果使用畫面內(nèi)容是小場(chǎng)景的HDRI貼圖，這會(huì)使大型建筑好像擠在一個(gè)擁擠、狹小的環(huán)境里一樣，它在玻璃上所表現(xiàn)的反射、折射也會(huì)比例失調(diào)。圖1中，這類大型開(kāi)敞，天高地闊的HDRI貼圖，就非常適合于大型場(chǎng)景建筑的表現(xiàn)。對(duì)于天空的選擇在，需要注意的是：太陽(yáng)的光斑應(yīng)當(dāng)盡可能的小，避免出現(xiàn)大面積的光斑，同時(shí)遠(yuǎn)處的景物應(yīng)高低錯(cuò)落有致，這樣的HDRI貼圖會(huì)使建筑效果圖的視覺(jué)效果更佳?？傊?，在選擇好高質(zhì)量的HDRI貼圖的同時(shí)，還要考慮到要表現(xiàn)什么樣場(chǎng)景中的建筑主體，我們應(yīng)當(dāng)選擇與其建筑環(huán)境相似的HDRI貼圖來(lái)進(jìn)行光照渲染。

圖1

3建筑效果圖中HDRI貼圖的應(yīng)用

HDRI貼圖技術(shù)，在動(dòng)畫、游戲、攝影、效果圖等諸多領(lǐng)域已得到了廣泛的應(yīng)用。在效果圖制作領(lǐng)域，要使建筑效果圖獲得相片級(jí)的畫面效果，計(jì)算渲染必須要有V-ray這類支持天光的專業(yè)渲染器，渲染器中最為重要的功能之一就是間接照明，間接照明能模擬建筑場(chǎng)景中的光線照到物體表面后進(jìn)行反彈，從而得到真實(shí)的光照效果，這一點(diǎn)是我們使用HDRI貼圖的過(guò)程中所必須要了解的。從事過(guò)效果圖制作的人都知道效果圖制作最難以把握的就是復(fù)雜的布光技術(shù)，而使用具有光照功能HDRI貼圖輕松的就解決了這個(gè)問(wèn)題，而是把HDRI直接作為光源對(duì)場(chǎng)景進(jìn)行照明，再通過(guò)間接照明和渲染實(shí)現(xiàn)的光照效果比傳統(tǒng)的布光要好得多。這樣通過(guò)使用HDRI就可以將真實(shí)的燈光效果在虛擬場(chǎng)景中再現(xiàn)。并且能完美的創(chuàng)造出超級(jí)寫實(shí)的自然光照效果。HDRI的照明使建筑效果圖實(shí)現(xiàn)了最為真實(shí)的現(xiàn)實(shí)世界的光照，是實(shí)現(xiàn)建筑效果圖相片級(jí)真實(shí)感的重要技術(shù)。

4建筑效果圖中 HDRI貼圖的具體使用方法

HDRI文件，在使用有V-ray渲染器插件支持的3DSMAX制作效果圖時(shí)，主要可用在以下三個(gè)方面

一是作為環(huán)境貼圖，使用HDRI照亮環(huán)境，這在室內(nèi)效果圖中用的較多。具體步驟為；點(diǎn)擊渲染菜單，打開(kāi)Environment and effects 對(duì)話框，單擊Environment maps貼圖選項(xiàng)，選擇一張VrayHDRI貼圖，即可完成設(shè)置，還可以打開(kāi)材質(zhì)編輯器拖動(dòng)VrayHDRI貼圖關(guān)聯(lián)復(fù)制到任意一個(gè)空白材質(zhì)球上，這樣還可以對(duì)使用的V-rayHDRI貼圖參數(shù)項(xiàng)可進(jìn)行調(diào)整，如圖2所示。

圖2

二是為天光貼圖。應(yīng)用天光對(duì)于制作室外效果圖非常重要，在VRay渲染器里，可以在環(huán)境天光選項(xiàng)組中指定一個(gè)HDRI貼圖來(lái)模擬天光照明，這樣可使室外效果更接近真實(shí)場(chǎng)景，具體步驟為；打開(kāi)渲染設(shè)置，V-ray環(huán)境選項(xiàng)中找到在GI environment（sky light）override （環(huán)境天光）：當(dāng)選擇了指定貼圖選項(xiàng)后，其下所有的選項(xiàng)均被激活，如圖3。如果得到全局光照計(jì)算出天光效果還需打開(kāi)indirect illumination（間接照明）。

三是作為反射貼圖。HDRI貼圖可以模擬環(huán)境反射貼圖，貼圖不會(huì)在場(chǎng)景背景中出現(xiàn)，是被用作反射或折射的，具體步驟為：打開(kāi)渲染設(shè)置，在V-Ray：Environment卷展欄，把Refection/refraction environment override【反射/折射 環(huán)境覆蓋】選項(xiàng)打開(kāi)，選擇VrayHDRI貼圖，如圖3所示。

圖3

5總結(jié)

從操作的角度上來(lái)說(shuō)，HDRI在建筑效果圖中的應(yīng)用還是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，它不但表現(xiàn)在對(duì)HDRI貼圖的選擇、修改上，也表現(xiàn)在V-Ray專業(yè)渲染器中使用HDRI貼圖的參數(shù)設(shè)置復(fù)雜性，HDRI渲染效果的可修改性依然較弱，制作的效果圖往往真實(shí)性有余但個(gè)性化不足，渲染的速度依然較慢。但這技術(shù)相較與以前不管是在效率上還是在效果上已經(jīng)有了很大的提高。

參考文獻(xiàn)

[1]陸春光.擴(kuò)展數(shù)字成像動(dòng)態(tài)范圍的方法研究[D].浙江大學(xué)，2006.

[2]朱秀明.高動(dòng)態(tài)范圍圖像的合成及可視化研究[D].浙江大學(xué)，2008.

endprint

摘要建筑效果圖除了要求真實(shí)的外觀，同時(shí)還需要真實(shí)的光影效果。HDRI高動(dòng)態(tài)范圍貼圖能模擬真實(shí)的燈光照明環(huán)境，通過(guò)光能傳遞計(jì)算及渲染以實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑效果圖真實(shí)性的要求。文章主要從實(shí)踐的角度上講了HDRI貼圖在建筑效果圖中應(yīng)用的基本方法。

關(guān)鍵詞建筑效果圖；HDRI貼圖；V-ray渲染器

中圖分類號(hào)：TP391 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-7597（2014）11-0000-00

隨著3D渲染插件的發(fā)展，在3DSMAX中對(duì)基于圖像的照明技術(shù)在建筑效果圖中的應(yīng)用上日漸成熟，這種照明技術(shù)是在場(chǎng)景的環(huán)境中貼上一張圖，根據(jù)圖像每個(gè)像素的亮度值設(shè)置其在場(chǎng)景中的發(fā)光亮度，以達(dá)到照亮整個(gè)場(chǎng)景的效果。我們可以不使用任何光源對(duì)場(chǎng)景進(jìn)行布光，直接使用環(huán)境貼圖的對(duì)場(chǎng)景進(jìn)行光照。因?yàn)槠胀▓D像的像素亮度范圍是有限的，遠(yuǎn)不符合現(xiàn)實(shí)情況和實(shí)際要求，于是出現(xiàn)了HDRI（高動(dòng)態(tài)范圍圖像）技術(shù)。

1HDRI概述

HDRI（高動(dòng)態(tài)范圍圖像）技術(shù)很早就有，但一直沒(méi)有進(jìn)行實(shí)用開(kāi)發(fā)，隨著渲染器的發(fā)展，現(xiàn)在很多插件都支持HDRI技術(shù)，如制作效果圖常用的V-ray渲染器。對(duì)于一般圖像來(lái)說(shuō)，HDRI確實(shí)做到了“高動(dòng)態(tài)范圍”，一般標(biāo)準(zhǔn)的RGB圖像只有256個(gè)亮度級(jí)別，這并不足以反映真實(shí)環(huán)境的光照效果。而高動(dòng)態(tài)范圍貼圖其亮度等級(jí)可達(dá)數(shù)十億。比如，我們?cè)趫D片中看到白熾燈和太陽(yáng)發(fā)出的顏色中都是白色的，但實(shí)際上白熾燈和太陽(yáng)的亮度差別絕對(duì)不止256個(gè)級(jí)別。如果基于圖像進(jìn)行照明，普通圖片顯然不合適，而通過(guò)HDRI文件就可以將自然界的光照在虛擬場(chǎng)景中再現(xiàn)，HDRI圖像的像素中類似于一個(gè)光源，攜帶有額外的“能量信息”，它能夠作為光源照亮三維場(chǎng)景，并創(chuàng)造出超級(jí)寫實(shí)的自然光照效果，因此HDRI技術(shù)已被廣泛的應(yīng)用于三維游戲、產(chǎn)品效果圖、建筑效果圖表現(xiàn)等領(lǐng)域。

2建筑效果圖制作對(duì)于HDRI貼圖的選擇

HDRI貼圖的畫面形態(tài)有多種，質(zhì)量上也有所差異，而在建筑效果圖制作中對(duì)HDRI貼圖的選擇是個(gè)極為重要的問(wèn)題。

一是對(duì)于貼圖質(zhì)量的要求。例如，可以使用PS對(duì)一張HDRI風(fēng)景圖，通過(guò)使用曝光度調(diào)整，觀察圖像明暗變化來(lái)判斷圖片的質(zhì)量，當(dāng)圖片減暗到幾乎全黑的時(shí)候，注意觀察太陽(yáng)是否仍然保持高亮度，如果發(fā)灰，者說(shuō)明圖片的光照質(zhì)量較差。

二是對(duì)畫面形態(tài)、內(nèi)容的要求。HDRI從畫面的形態(tài)上有球形的，方形、平展形等。應(yīng)根據(jù)效果圖的制作的實(shí)際情況，對(duì)其進(jìn)行選擇，如果制作的是室外效果圖，這張圖的畫面要簡(jiǎn)潔、環(huán)境開(kāi)闊、天高云淡，同時(shí)也應(yīng)是一張360全景圖，它除了可以模擬光照外，也作為材質(zhì)反射、折射的背景圖。天高云淡而又簡(jiǎn)潔的畫面會(huì)使效果圖中玻璃反射、折射效果更為干凈、逼真。同時(shí)畫面中的天空也應(yīng)有相應(yīng)的層次感和適當(dāng)?shù)墓馍兓?，如果整個(gè)畫面都是平淡的過(guò)渡，那渲染出來(lái)的結(jié)果也肯定是平淡沒(méi)有轉(zhuǎn)折的，也無(wú)法體現(xiàn)立體的光色變化。如果HDRI畫面過(guò)于復(fù)雜，就會(huì)造成它的光色過(guò)于豐富，豐富的光色投到地面上，會(huì)使得地面顯得不那么整潔，也會(huì)給后期處理帶來(lái)麻煩。畫面中開(kāi)闊的環(huán)境適合用于大型建筑效果圖的表現(xiàn)，尤其是遠(yuǎn)景，開(kāi)闊的環(huán)境才更符合自然所處的位置感，但是如果使用畫面內(nèi)容是小場(chǎng)景的HDRI貼圖，這會(huì)使大型建筑好像擠在一個(gè)擁擠、狹小的環(huán)境里一樣，它在玻璃上所表現(xiàn)的反射、折射也會(huì)比例失調(diào)。圖1中，這類大型開(kāi)敞，天高地闊的HDRI貼圖，就非常適合于大型場(chǎng)景建筑的表現(xiàn)。對(duì)于天空的選擇在，需要注意的是：太陽(yáng)的光斑應(yīng)當(dāng)盡可能的小，避免出現(xiàn)大面積的光斑，同時(shí)遠(yuǎn)處的景物應(yīng)高低錯(cuò)落有致，這樣的HDRI貼圖會(huì)使建筑效果圖的視覺(jué)效果更佳?？傊?，在選擇好高質(zhì)量的HDRI貼圖的同時(shí)，還要考慮到要表現(xiàn)什么樣場(chǎng)景中的建筑主體，我們應(yīng)當(dāng)選擇與其建筑環(huán)境相似的HDRI貼圖來(lái)進(jìn)行光照渲染。

圖1

3建筑效果圖中HDRI貼圖的應(yīng)用

HDRI貼圖技術(shù)，在動(dòng)畫、游戲、攝影、效果圖等諸多領(lǐng)域已得到了廣泛的應(yīng)用。在效果圖制作領(lǐng)域，要使建筑效果圖獲得相片級(jí)的畫面效果，計(jì)算渲染必須要有V-ray這類支持天光的專業(yè)渲染器，渲染器中最為重要的功能之一就是間接照明，間接照明能模擬建筑場(chǎng)景中的光線照到物體表面后進(jìn)行反彈，從而得到真實(shí)的光照效果，這一點(diǎn)是我們使用HDRI貼圖的過(guò)程中所必須要了解的。從事過(guò)效果圖制作的人都知道效果圖制作最難以把握的就是復(fù)雜的布光技術(shù)，而使用具有光照功能HDRI貼圖輕松的就解決了這個(gè)問(wèn)題，而是把HDRI直接作為光源對(duì)場(chǎng)景進(jìn)行照明，再通過(guò)間接照明和渲染實(shí)現(xiàn)的光照效果比傳統(tǒng)的布光要好得多。這樣通過(guò)使用HDRI就可以將真實(shí)的燈光效果在虛擬場(chǎng)景中再現(xiàn)。并且能完美的創(chuàng)造出超級(jí)寫實(shí)的自然光照效果。HDRI的照明使建筑效果圖實(shí)現(xiàn)了最為真實(shí)的現(xiàn)實(shí)世界的光照，是實(shí)現(xiàn)建筑效果圖相片級(jí)真實(shí)感的重要技術(shù)。

4建筑效果圖中 HDRI貼圖的具體使用方法

HDRI文件，在使用有V-ray渲染器插件支持的3DSMAX制作效果圖時(shí)，主要可用在以下三個(gè)方面

一是作為環(huán)境貼圖，使用HDRI照亮環(huán)境，這在室內(nèi)效果圖中用的較多。具體步驟為；點(diǎn)擊渲染菜單，打開(kāi)Environment and effects 對(duì)話框，單擊Environment maps貼圖選項(xiàng)，選擇一張VrayHDRI貼圖，即可完成設(shè)置，還可以打開(kāi)材質(zhì)編輯器拖動(dòng)VrayHDRI貼圖關(guān)聯(lián)復(fù)制到任意一個(gè)空白材質(zhì)球上，這樣還可以對(duì)使用的V-rayHDRI貼圖參數(shù)項(xiàng)可進(jìn)行調(diào)整，如圖2所示。

圖2

二是為天光貼圖。應(yīng)用天光對(duì)于制作室外效果圖非常重要，在VRay渲染器里，可以在環(huán)境天光選項(xiàng)組中指定一個(gè)HDRI貼圖來(lái)模擬天光照明，這樣可使室外效果更接近真實(shí)場(chǎng)景，具體步驟為；打開(kāi)渲染設(shè)置，V-ray環(huán)境選項(xiàng)中找到在GI environment（sky light）override （環(huán)境天光）：當(dāng)選擇了指定貼圖選項(xiàng)后，其下所有的選項(xiàng)均被激活，如圖3。如果得到全局光照計(jì)算出天光效果還需打開(kāi)indirect illumination（間接照明）。

三是作為反射貼圖。HDRI貼圖可以模擬環(huán)境反射貼圖，貼圖不會(huì)在場(chǎng)景背景中出現(xiàn)，是被用作反射或折射的，具體步驟為：打開(kāi)渲染設(shè)置，在V-Ray：Environment卷展欄，把Refection/refraction environment override【反射/折射 環(huán)境覆蓋】選項(xiàng)打開(kāi)，選擇VrayHDRI貼圖，如圖3所示。

圖3

5總結(jié)

從操作的角度上來(lái)說(shuō)，HDRI在建筑效果圖中的應(yīng)用還是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，它不但表現(xiàn)在對(duì)HDRI貼圖的選擇、修改上，也表現(xiàn)在V-Ray專業(yè)渲染器中使用HDRI貼圖的參數(shù)設(shè)置復(fù)雜性，HDRI渲染效果的可修改性依然較弱，制作的效果圖往往真實(shí)性有余但個(gè)性化不足，渲染的速度依然較慢。但這技術(shù)相較與以前不管是在效率上還是在效果上已經(jīng)有了很大的提高。

參考文獻(xiàn)

[1]陸春光.擴(kuò)展數(shù)字成像動(dòng)態(tài)范圍的方法研究[D].浙江大學(xué)，2006.

[2]朱秀明.高動(dòng)態(tài)范圍圖像的合成及可視化研究[D].浙江大學(xué)，2008.

endprint

摘要建筑效果圖除了要求真實(shí)的外觀，同時(shí)還需要真實(shí)的光影效果。HDRI高動(dòng)態(tài)范圍貼圖能模擬真實(shí)的燈光照明環(huán)境，通過(guò)光能傳遞計(jì)算及渲染以實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑效果圖真實(shí)性的要求。文章主要從實(shí)踐的角度上講了HDRI貼圖在建筑效果圖中應(yīng)用的基本方法。

關(guān)鍵詞建筑效果圖；HDRI貼圖；V-ray渲染器

中圖分類號(hào)：TP391 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-7597（2014）11-0000-00

隨著3D渲染插件的發(fā)展，在3DSMAX中對(duì)基于圖像的照明技術(shù)在建筑效果圖中的應(yīng)用上日漸成熟，這種照明技術(shù)是在場(chǎng)景的環(huán)境中貼上一張圖，根據(jù)圖像每個(gè)像素的亮度值設(shè)置其在場(chǎng)景中的發(fā)光亮度，以達(dá)到照亮整個(gè)場(chǎng)景的效果。我們可以不使用任何光源對(duì)場(chǎng)景進(jìn)行布光，直接使用環(huán)境貼圖的對(duì)場(chǎng)景進(jìn)行光照。因?yàn)槠胀▓D像的像素亮度范圍是有限的，遠(yuǎn)不符合現(xiàn)實(shí)情況和實(shí)際要求，于是出現(xiàn)了HDRI（高動(dòng)態(tài)范圍圖像）技術(shù)。

1HDRI概述

HDRI（高動(dòng)態(tài)范圍圖像）技術(shù)很早就有，但一直沒(méi)有進(jìn)行實(shí)用開(kāi)發(fā)，隨著渲染器的發(fā)展，現(xiàn)在很多插件都支持HDRI技術(shù)，如制作效果圖常用的V-ray渲染器。對(duì)于一般圖像來(lái)說(shuō)，HDRI確實(shí)做到了“高動(dòng)態(tài)范圍”，一般標(biāo)準(zhǔn)的RGB圖像只有256個(gè)亮度級(jí)別，這并不足以反映真實(shí)環(huán)境的光照效果。而高動(dòng)態(tài)范圍貼圖其亮度等級(jí)可達(dá)數(shù)十億。比如，我們?cè)趫D片中看到白熾燈和太陽(yáng)發(fā)出的顏色中都是白色的，但實(shí)際上白熾燈和太陽(yáng)的亮度差別絕對(duì)不止256個(gè)級(jí)別。如果基于圖像進(jìn)行照明，普通圖片顯然不合適，而通過(guò)HDRI文件就可以將自然界的光照在虛擬場(chǎng)景中再現(xiàn)，HDRI圖像的像素中類似于一個(gè)光源，攜帶有額外的“能量信息”，它能夠作為光源照亮三維場(chǎng)景，并創(chuàng)造出超級(jí)寫實(shí)的自然光照效果，因此HDRI技術(shù)已被廣泛的應(yīng)用于三維游戲、產(chǎn)品效果圖、建筑效果圖表現(xiàn)等領(lǐng)域。

2建筑效果圖制作對(duì)于HDRI貼圖的選擇

HDRI貼圖的畫面形態(tài)有多種，質(zhì)量上也有所差異，而在建筑效果圖制作中對(duì)HDRI貼圖的選擇是個(gè)極為重要的問(wèn)題。

一是對(duì)于貼圖質(zhì)量的要求。例如，可以使用PS對(duì)一張HDRI風(fēng)景圖，通過(guò)使用曝光度調(diào)整，觀察圖像明暗變化來(lái)判斷圖片的質(zhì)量，當(dāng)圖片減暗到幾乎全黑的時(shí)候，注意觀察太陽(yáng)是否仍然保持高亮度，如果發(fā)灰，者說(shuō)明圖片的光照質(zhì)量較差。

二是對(duì)畫面形態(tài)、內(nèi)容的要求。HDRI從畫面的形態(tài)上有球形的，方形、平展形等。應(yīng)根據(jù)效果圖的制作的實(shí)際情況，對(duì)其進(jìn)行選擇，如果制作的是室外效果圖，這張圖的畫面要簡(jiǎn)潔、環(huán)境開(kāi)闊、天高云淡，同時(shí)也應(yīng)是一張360全景圖，它除了可以模擬光照外，也作為材質(zhì)反射、折射的背景圖。天高云淡而又簡(jiǎn)潔的畫面會(huì)使效果圖中玻璃反射、折射效果更為干凈、逼真。同時(shí)畫面中的天空也應(yīng)有相應(yīng)的層次感和適當(dāng)?shù)墓馍兓?，如果整個(gè)畫面都是平淡的過(guò)渡，那渲染出來(lái)的結(jié)果也肯定是平淡沒(méi)有轉(zhuǎn)折的，也無(wú)法體現(xiàn)立體的光色變化。如果HDRI畫面過(guò)于復(fù)雜，就會(huì)造成它的光色過(guò)于豐富，豐富的光色投到地面上，會(huì)使得地面顯得不那么整潔，也會(huì)給后期處理帶來(lái)麻煩。畫面中開(kāi)闊的環(huán)境適合用于大型建筑效果圖的表現(xiàn)，尤其是遠(yuǎn)景，開(kāi)闊的環(huán)境才更符合自然所處的位置感，但是如果使用畫面內(nèi)容是小場(chǎng)景的HDRI貼圖，這會(huì)使大型建筑好像擠在一個(gè)擁擠、狹小的環(huán)境里一樣，它在玻璃上所表現(xiàn)的反射、折射也會(huì)比例失調(diào)。圖1中，這類大型開(kāi)敞，天高地闊的HDRI貼圖，就非常適合于大型場(chǎng)景建筑的表現(xiàn)。對(duì)于天空的選擇在，需要注意的是：太陽(yáng)的光斑應(yīng)當(dāng)盡可能的小，避免出現(xiàn)大面積的光斑，同時(shí)遠(yuǎn)處的景物應(yīng)高低錯(cuò)落有致，這樣的HDRI貼圖會(huì)使建筑效果圖的視覺(jué)效果更佳?？傊?，在選擇好高質(zhì)量的HDRI貼圖的同時(shí)，還要考慮到要表現(xiàn)什么樣場(chǎng)景中的建筑主體，我們應(yīng)當(dāng)選擇與其建筑環(huán)境相似的HDRI貼圖來(lái)進(jìn)行光照渲染。

圖1

3建筑效果圖中HDRI貼圖的應(yīng)用

HDRI貼圖技術(shù)，在動(dòng)畫、游戲、攝影、效果圖等諸多領(lǐng)域已得到了廣泛的應(yīng)用。在效果圖制作領(lǐng)域，要使建筑效果圖獲得相片級(jí)的畫面效果，計(jì)算渲染必須要有V-ray這類支持天光的專業(yè)渲染器，渲染器中最為重要的功能之一就是間接照明，間接照明能模擬建筑場(chǎng)景中的光線照到物體表面后進(jìn)行反彈，從而得到真實(shí)的光照效果，這一點(diǎn)是我們使用HDRI貼圖的過(guò)程中所必須要了解的。從事過(guò)效果圖制作的人都知道效果圖制作最難以把握的就是復(fù)雜的布光技術(shù)，而使用具有光照功能HDRI貼圖輕松的就解決了這個(gè)問(wèn)題，而是把HDRI直接作為光源對(duì)場(chǎng)景進(jìn)行照明，再通過(guò)間接照明和渲染實(shí)現(xiàn)的光照效果比傳統(tǒng)的布光要好得多。這樣通過(guò)使用HDRI就可以將真實(shí)的燈光效果在虛擬場(chǎng)景中再現(xiàn)。并且能完美的創(chuàng)造出超級(jí)寫實(shí)的自然光照效果。HDRI的照明使建筑效果圖實(shí)現(xiàn)了最為真實(shí)的現(xiàn)實(shí)世界的光照，是實(shí)現(xiàn)建筑效果圖相片級(jí)真實(shí)感的重要技術(shù)。

4建筑效果圖中 HDRI貼圖的具體使用方法

HDRI文件，在使用有V-ray渲染器插件支持的3DSMAX制作效果圖時(shí)，主要可用在以下三個(gè)方面

一是作為環(huán)境貼圖，使用HDRI照亮環(huán)境，這在室內(nèi)效果圖中用的較多。具體步驟為；點(diǎn)擊渲染菜單，打開(kāi)Environment and effects 對(duì)話框，單擊Environment maps貼圖選項(xiàng)，選擇一張VrayHDRI貼圖，即可完成設(shè)置，還可以打開(kāi)材質(zhì)編輯器拖動(dòng)VrayHDRI貼圖關(guān)聯(lián)復(fù)制到任意一個(gè)空白材質(zhì)球上，這樣還可以對(duì)使用的V-rayHDRI貼圖參數(shù)項(xiàng)可進(jìn)行調(diào)整，如圖2所示。

圖2

二是為天光貼圖。應(yīng)用天光對(duì)于制作室外效果圖非常重要，在VRay渲染器里，可以在環(huán)境天光選項(xiàng)組中指定一個(gè)HDRI貼圖來(lái)模擬天光照明，這樣可使室外效果更接近真實(shí)場(chǎng)景，具體步驟為；打開(kāi)渲染設(shè)置，V-ray環(huán)境選項(xiàng)中找到在GI environment（sky light）override （環(huán)境天光）：當(dāng)選擇了指定貼圖選項(xiàng)后，其下所有的選項(xiàng)均被激活，如圖3。如果得到全局光照計(jì)算出天光效果還需打開(kāi)indirect illumination（間接照明）。

三是作為反射貼圖。HDRI貼圖可以模擬環(huán)境反射貼圖，貼圖不會(huì)在場(chǎng)景背景中出現(xiàn)，是被用作反射或折射的，具體步驟為：打開(kāi)渲染設(shè)置，在V-Ray：Environment卷展欄，把Refection/refraction environment override【反射/折射 環(huán)境覆蓋】選項(xiàng)打開(kāi)，選擇VrayHDRI貼圖，如圖3所示。

圖3

5總結(jié)

從操作的角度上來(lái)說(shuō)，HDRI在建筑效果圖中的應(yīng)用還是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，它不但表現(xiàn)在對(duì)HDRI貼圖的選擇、修改上，也表現(xiàn)在V-Ray專業(yè)渲染器中使用HDRI貼圖的參數(shù)設(shè)置復(fù)雜性，HDRI渲染效果的可修改性依然較弱，制作的效果圖往往真實(shí)性有余但個(gè)性化不足，渲染的速度依然較慢。但這技術(shù)相較與以前不管是在效率上還是在效果上已經(jīng)有了很大的提高。

參考文獻(xiàn)

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