基于VRay 和3DSmax 軟件制作高質量室內效果圖方法探析

王猛

（河南交通技師學院）

室內效果圖是設計師通過與客戶溝通，在了解客戶職業(yè)、興趣愛好、裝修意向的前提下，再結合自己的設計構思，利用三維軟件把室內平面圖轉換成具有真實性、立體感的空間效果。設計師和顧客借助于效果圖相互傳達自己的想法建議，借助效果圖還能讓客戶提前預覽到設計裝修效果，從而提高談單率?？傊?，隨著人們對生活質量的要求越來越高，審美素養(yǎng)的不斷提升，客戶的要求越來越苛刻、越挑剔，可以非?？隙ǖ卣f，設計制作室內效果圖階段至關重要，效果圖的優(yōu)劣，關乎著客戶的需求，關乎著設計師能否被客戶認可，直接關系到整個工程項目能否順利進行。

一、3DS MAX 軟件

3Ds Max 軟件是一種在立體空間基礎上設計開發(fā)出的三維設計軟件，軟件工具完善且詳細，可根據客戶需求建構真實化、層次感的空間效應。相比較Maya、C4D等三維動畫設計軟件，3D Max 軟件操作快捷、易于使用、有強大的功能和良好的兼容性，因而被廣泛應用于效果圖制作、3D打印、室內漫游、建筑動畫等領域。最關鍵的是，3D Max為設計師展現他們的想象力和創(chuàng)造力提供了最佳平臺，深受設計師的 青睞[1]。

二、VRay 渲染器

VRay渲染器是一個3ds Max插件，不僅功能強大、渲染速度快、渲染質量高，還能很逼真地模擬光照效果、精確的光影跟蹤，是最受歡迎的渲染插件之一。

3ds max軟件的三維建模功能很完善、很強大，但在材質，尤其是燈光和渲染方面比較欠缺，真實感差，渲染速度較慢。而Vray渲染器恰好可以彌補3ds max軟件中的這些不足。借助于3ds max軟件創(chuàng)建室內模型、使用3ds max和VRay進行材質與貼圖的設置、攝像機的架構、燈光的布置、Vray渲染參數的設置、渲染出圖等一系列的操作過程，從而制作出客戶滿意的效果圖[2]。

三、室內效果圖設計制作流程

借助于3ds max和Vray渲染器制作室內效果圖分為建模、材質與貼圖、燈光和攝像機、草圖測試渲染、效果圖最終渲染輸出、后期處理六大過程，并且每個環(huán)節(jié)都是必不可缺的，各個過程緊密聯系、層層遞進。接下來，我們對每個過程進行詳細闡述。

（一）基于客戶需求，建構三維模型

首先，要弄清楚客戶的真實需求，通過和客戶的溝通交流，了解其真實的裝修設想和要求。其次，把利用二維CAD軟件繪制的精確戶型平面圖導入到三維3DS Max軟件中，先利用二維直線命令繪制內墻體線條，再利用擠出修改器制作出三維墻體模型，并把制作出的墻體轉換為可編輯多邊形，以便借助于多邊形建模命令制作門、窗等等。在制作門洞、窗洞時，在面上會增加一些線，這些線對于模型不起任何作用，但會影響后期燈光的效果，所以我們不要刪除貌似多余的線。接下來，我們進入室內模型環(huán)節(jié)。室內模型的實現有兩種方法，第一，我們可以在軟件提供的基本幾何體和基本圖形等基礎上，再結合擠出、倒角、車削等修改器，利用可編輯多邊形建模、倒角建模、NURBS 建模等建模技術實現各種室內模型的生成。第二，為提高作圖效率，可以直接從3D溜溜網、歐模網、建E網等3D模型網站上根據需要自行下載。

（二）選擇室內裝修材質，預覽效果

要想制作出逼真的效果圖，材質與貼圖是不容忽視的重要環(huán)節(jié)。不同的材質，再加上各式各樣的貼圖，才能創(chuàng)建出真實的效果，才能使模型富有生動性、富有生活氣息。在效果圖制作中，材質與貼圖的合理配置是3ds Max制作高質量室內效果圖的關鍵。在完成建模過程后，就要給所有的模型賦材質或設貼圖。設置材質與貼圖的過程，需要緊緊貼合客戶的需求，根據客戶的年齡、貼合客戶喜好選擇相應材質、貼圖，并融入自身喜歡的內容元素，從而呈現出預設的裝修風格。

3DS MAX軟件自帶的材質編輯器，操作簡單，可以設置像木紋、裝飾畫、乳膠漆等材質，但對于金屬、玻璃、大理石等反射強烈的材質，不能真實地體現其透明性、反射性和折射性。為確保效果圖渲染出的效果更真實，光線更柔和，層次感更強，尤其又能真實體現出像紗簾、玻璃、水晶等帶有強透明效果和強烈反射、折射的材質特性，3D軟件需要加載VRay渲染插件[3]。

安裝VRay渲染插件后，VRay材質類型下有一種使用頻率高、功能強大的VRayMtl子材質，該材質的特殊之處在于非常完美地展現出具有強烈的反射和折射現象的透明或者半透明材質的細節(jié)。在場景中使用這種材質可以精準快捷地設置相應的反射和折射參數選項，進而收獲到更加精準的物理照明，更好地渲染速度。選擇Vray標準材質類型，為漫反射選項后的貼圖選項選擇合理的位圖，在輔助置換或者凹凸貼圖，設置合理的反射和折射數值，不僅可制作出各種紋理樣式的布紋、壁紙、木紋，還可制作出不同光澤度的地磚、金屬、不同折射效果的玻璃、水晶等材質，在借助UVW貼圖修改器，把材質賦予對應的模型，從而呈現出與現實世界幾乎一模一樣的視覺效果。借助VR包裹材質還可有效地防止效果圖出現色溢的問題。

材質賦予模型后，不同的光照強度，其呈現出的光澤度也千差萬別，比如光芒四射的水晶燈，在黑暗環(huán)境下也不會散發(fā)出光芒，光線越好，水晶越耀眼奪目；再如金屬，光線越強反射越強烈。因而，在賦予室內模型材質時要貼合場景要表達的時間，同一模型在早晨、中午、傍晚和晚上不同的時間段其材質的紋理色彩、反射、折射表現都是不同的，為制作出真實質感的效果必須進行多次細調渲染參數。

（三）調節(jié)燈光，營造氛圍

燈光是室內效果圖設計質量的關鍵所在，如果缺少燈光，再好的模型和材質都無法呈現出所要表達的設計理念，也營造不出要表達的環(huán)境氛圍。完美的燈光設置可以提高效果圖的表現力和層次感，也可以幫助展示設計師的意圖。所以，在設計制作時，我們要根據環(huán)境情境，把燈光效果考慮進去。

3DS MAX燈光中主要分為軟件自帶燈光和VRay燈光兩大類型，其中軟件自帶燈光又分為光度學和標準兩種類型。不同的燈光類型用于模擬不同的光照效果，接下來，根據作者經驗，總結出幾種室內效果圖制作中常用燈光的設置。

1.利用目標燈光制作射燈

在制作射燈效果時，一般采用光度學類型下的目標燈光，根據場景范圍大小和距離燈光設置倍增參數，通常情況設置在800CD～3000CD范圍之間。以下三個方面需要我們特別注意：一務必勾選陰影下面的啟動選項，并選擇VRay陰影選項；二常規(guī)參數下燈光分布（類型）要選擇光度學Web選項，用于設置不同的射燈效果；三是不要把Vray 區(qū)域陰影下的面積陰影打開，如果打開，會浪費很多時間的同時也會出現很多雜點。

2.利用VRay燈光制作吊燈和臺燈

對于質量要求不高的效果圖，我們可以利用泛光燈設計制作吊燈效果。但對于高質量的效果圖，在營造吊燈效果時，我們最好使用VRay燈光。VRay燈光是制作效果圖時使用率最高的燈光類型，主要用于模擬室內燈光效果[4]。使用VRay燈光制作吊燈時，首先選擇VRay燈光，設置類型為平面，大小接近于吊燈面積，放置到合適的位置。接下來，調節(jié)燈光顏色和倍增參數，其中，倍增參數用于設置燈光的亮度，最后要勾選上不可見參數，用于渲染時不顯示燈光形狀，只表現出燈光光線的效果。VRay燈光制作臺燈效果時，選擇類型為球形，勾選不可見，增加細分值，以提高燈光的細膩性和質量。

3.利用VRay太陽和VRay天空制作太陽光

在制作效果圖時，如需要模擬日光照射效果，通常利用VRay 太陽結合 Vray天空貼圖作為場景的主光源，Vray太陽用于模擬太陽光，VRay天空模擬環(huán)境天光。Vray太陽的濁度參數代表空氣的渾濁度，數值越小，空氣越干凈晴朗，正午陽光充足一般參數值為3至5之間，下午調整到6至9之間，傍晚設置為15至20之間。強度倍增代表太陽光的亮度，設置為0.05。Vray天空是Vray燈光自帶的一個程序貼圖，在創(chuàng)建VRay太陽時，會彈出是否要添加一張VRay天空環(huán)境貼圖對話框，我們選擇“是”。設置Vray天空的濁度值為5，強度倍增一般為0.03。

（四）調節(jié)渲染，改善裝飾設計效果

VRay渲染參數設置是3DS MAX建模中的最后一過程，對效果圖質量的好壞起著關鍵性作用，該過程操作目的就是設置合理的VRay渲染參數，在盡可能提高渲染速度的前提下確保渲染輸出高質量設計效果圖。

1.圖像采樣器的設置

VRay3.0提供3種圖像采樣器，分別是固定、自適應細分和自適應準蒙特卡洛。固定采樣器主要用于燈光測試階段，占用電腦內存少，渲染速度快但圖片質量較差。自適應細分和自適應準蒙特卡洛采樣器主要適用于效果圖的渲染輸出階段，兩者都占用較多的系統(tǒng)內存，渲染質量和速度差不多，但自適應準蒙特卡洛采樣器的抗鋸齒效果比較好。要想輸出更清晰銳利的效果，圖像采樣器可選擇自適應準蒙特卡洛采樣器，配合使用Catumll-Rom抗鋸齒過濾器。

2.顏色貼圖的設置

色彩映射主要用來控制整個場景的曝光方式和顏色。VRay渲染器一共包含7種曝光模式，在不同的模式下，參數選項各不一樣，表現出的色彩效果也不盡相同，其中使用最多的三種模式分別是線性倍增、指數、萊恩哈德。下面我們對這三種模式下的參數選項做詳細說明。

（1）線性倍增的參數

線性倍增模式將根據最終圖像色彩的亮度來進行簡單的倍增，參數范圍為1到255之間。在該模式下導致靠近光源的點過分明亮，遠離光源的位置暗，畫面容易出現曝光。線性倍增模式的亮度對比度較突出，顏色飽和度高，通常應用在明度關系對比突出、顏色飽和度高的場景。

暗部倍增：控制暗部的亮度，參數值越大，暗部的亮度越亮。

亮部倍增：控制亮部的亮度，參數值越大，亮部的亮度越亮。

（2）指數的參數

選用指數類型的場景，不僅燈光傳遞效果好，光線看起來也更柔和、更自然。但整個場景空間容易泛灰，場景的顏色色調相對比較缺失，所以此模式比較適合塑造白天燈光效果。

（3）萊恩哈德的參數

萊恩哈德模式是把線性倍增和指數曝光混合起來的模式，是一種非常實用的色彩貼圖類型。在使用指數時常常會感到圖像的飽和度不夠，而使用線性倍增時又感到色調太濃，這時候就需要在這兩種類型中找到平衡點，而萊因哈德模式就提供了這樣的選擇?；旌现祬悼刂浦笖当对龊途€性倍增曝光模式的混合程度，當混合值為1.0時，它無限接近于線性倍增的效果；當數值為0.0時，它無限接近于指數的效果；當值為0.5時，表示指數倍增和線性倍增模式的曝光影響各占二分之一。該模式可以盡量地保持場景中模型自身材質的色調，空間明暗對比較鮮明，更適合營造有氛圍感的場景空間。但是空間燈光的強度相對不是太好控制，很容易出現曝光，因而比較適合晚上燈光效果表現。

（五）后期處理

效果圖渲染輸出后，還需要在PS軟件里進行后期處理。第一步是檢查輸出效果圖是否存在曝光面過度或者曝光面不足的地方，借助軟件的曲線調節(jié)或色階功能調整效果圖的整體明暗對比度。接下來是觀察效果圖的整體色彩，檢查是否存在偏色現象或色彩偏暗，利用色彩平衡和色階選項進行色彩校正。為提高效果圖的整體藝術性和美感，我們也可借助濾鏡或者模糊工具 制作出部分景深效果增加客戶對效果圖的滿意性和好感度。

四、制作室內效果圖過程中應注意的問題

（一）模型優(yōu)化

在建模階段，無論是自己建模還是調用模型庫的模型，都要注意控制模型的復雜程度，模型面數越多，渲染時間越長。為減少渲染時間，我們要盡可能減少模型的分段數、面數，從而降低模型的復雜度。比如：在使用基本體和擴展體時，長度、寬度和圓角分段等參數，數值越大，物體越平滑，但占用電腦內存也越高，渲染就越費時，我們要設置合理的分段數，或者使用車削、擠出、倒角等修改器建模，利用增加步數實現提高模型的平滑度的效果，又不會降低渲染速度。

（二）材質優(yōu)化

在材質與貼圖階段，在設置合金材質時，反射光澤度數值越小，占用內存越多，渲染速度也會隨著變慢。所以，我們在制作金屬材質效果時，表面如果存在模糊不清，我們要稍微減少反射光澤度參數值，避免大大降低參數值。在設置像玻璃等透明材質時，折射選項下的反射度控制著模型表面的模糊程度，數值越小，表面越模糊，但占用更多的內存空間，大大降低渲染速度。所以在設置透明材質時，盡可能不要降低光澤度參數值。

除上述兩方面，反射和折射選項下的細分參數值也對渲染速度有重要影響，細分參數值越大，模型材質效果品質越高，但也會拉低渲染速度，所以，要合理設置細分參數值。

五、結語

綜上所述，要制作渲染出逼真的高質量空間效果圖，設計師要綜合靈活應用3ds max三維建模和VRay插件渲染，尤其是模型材質和燈光的設置，這兩者是傳遞設計理念、設計思想的關鍵，也是制作令客戶滿意的高質量效果圖的重點。