Corona渲染技術(shù)在室內(nèi)效果圖仿真制作中的應(yīng)用教學(xué)

馮韜　周肖

摘 要：Corona是一款建筑可視化渲染器，可作為插件集成在3ds Max中，它渲染設(shè)置簡單，可在浮動視口開啟交互式渲染并實時觀察渲染結(jié)果，可以渲染出照片級寫實的室內(nèi)效果圖。以“教研室辦公空間”Corona渲染為例，基于3ds Max通過硬裝材質(zhì)賦予、硬裝場景燈光設(shè)置、硬裝場景攝影機創(chuàng)建及視口設(shè)置，完成軟裝和渲染輸出，從而闡明Corona渲染器在室內(nèi)設(shè)計項目、室內(nèi)設(shè)計專業(yè)教學(xué)中的應(yīng)用，為其他室內(nèi)效果圖仿真提供技術(shù)參考。

關(guān)鍵詞：效果圖；仿真；Corona渲染

中圖分類號：G64 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：0450-9889（2024）03-0164-05

室內(nèi)效果圖是展示室內(nèi)設(shè)計方案的重要手段，是室內(nèi)設(shè)計師表達創(chuàng)意構(gòu)思的一種方式。設(shè)計師往往利用3D效果圖制作軟件制作效果圖，將創(chuàng)意構(gòu)思進行形象化再現(xiàn)［1］。設(shè)計師選擇室內(nèi)效果圖制作軟件時，一般主要考慮渲染質(zhì)量、渲染效率、操作難度、計算機硬件等。Corona渲染器是安裝在3ds Max中的插件，可以增強室內(nèi)效果圖的仿真效果，可以渲染出照片級的效果圖；無論多么復(fù)雜的場景，只需幾秒預(yù)算就能渲染圖像使之逐漸清晰，且結(jié)果立即呈現(xiàn)［1］；其參數(shù)面板簡潔，智能化程度高，易于上手，且對計算機硬件沒有特殊的要求。因此如果具備簡單的3ds Max建模、材質(zhì)、燈光知識，就能在3ds Max中利用Corona渲染器渲染室內(nèi)效果圖，取得逼真的仿真效果。本文以“教研室辦公空間”效果圖仿真制作為例，探討Corona渲染技術(shù)的應(yīng)用方法。本文所講的3ds Max為3ds Max 2022版本、Corona渲染器為Corona 8.0版本。

一、Corona渲染器的設(shè)置與實現(xiàn)

依托3ds Max平臺利用Corona渲染器對“教研室辦公空間”效果圖渲染仿真，一般分為四個步驟：前期準(zhǔn)備、完成硬裝、完成軟裝、渲染輸出。

（一）前期準(zhǔn)備

1.硬裝模型建模

在3ds Max中正確安裝Corona渲染器，并在3ds Max中利用“標(biāo)準(zhǔn)基本體”“樣條線”“編輯多邊形”等工具完成“教研室辦公空間”硬裝模型建模（素模），模型要符合真實比例尺寸。

2.硬裝模型添加貼圖坐標(biāo)

硬裝模型添加貼圖坐標(biāo)是為了后面為模型賦予材質(zhì)紋理，并使之能正確顯示紋理。通過UVW貼圖修改器，為場景模型添加貼圖坐標(biāo)。UVW貼圖Gizmo可以優(yōu)先選擇長方體模式進行設(shè)置，因為長方體模式能滿足絕大部分室內(nèi)硬裝模型UVW貼圖需要?！敖萄惺肄k公空間”硬裝模型UVW貼圖Gizmo選擇長方體模式即可滿足設(shè)置需要。有時為了加快制作速度，也可以把這一個步驟放在后面的貼圖步驟中完成。模型添加貼圖后，如果紋理沒有正確顯示，那么需要調(diào)整紋理，并添加貼圖坐標(biāo)修改器進行調(diào)整。

3.視口顯示設(shè)置

視口設(shè)置是為了更好地顯示模型空間而對顯示窗口進行的設(shè)置，這里需要注意的是，視口設(shè)置要合理，以便更好地觀察場景模型。例如在場景中，如果室內(nèi)空間的頂面顯示為黑色，那么就不利于觀察頂面效果，因此需要選擇合理的視口設(shè)置。在透視圖中，將視圖設(shè)置為標(biāo)準(zhǔn)模式，視口設(shè)置將默認(rèn)燈光數(shù)量為2個默認(rèn)燈光。大多數(shù)情況下，這樣設(shè)置后模型的各個面都比較清晰地在視口里顯示。如圖1所示。

（二）完成硬裝

1.硬裝材質(zhì)賦予

Corona材質(zhì)庫提供了很多材質(zhì)，包括地毯、瓷磚、陶瓷、混凝土、織物、塑料、地板、墻壁、木材等23種類型的材質(zhì)，材質(zhì)的質(zhì)感和肌理都非常逼真，可以直接使用。硬裝模型材質(zhì)賦予，概括起來有三種。一是選擇Corona材質(zhì)庫已有材質(zhì)，這是優(yōu)先選擇。二是從Corona材質(zhì)庫中選擇相近的材質(zhì)，并處理后使用。從Corona材質(zhì)庫中將已有相近的材質(zhì)拖拽到材質(zhì)編輯器進行處理，使之生成想要的材質(zhì)，然后再賦予硬裝模型。三是如果Corona材質(zhì)庫中既沒有想要用的材質(zhì)，又沒有相近的材質(zhì)，那么需要在材質(zhì)編輯器制作材質(zhì)，然后再賦予硬裝模型。

利用Corona材質(zhì)庫完成“教研室辦公空間”硬裝材質(zhì)賦予時，先打開Corona工具欄材質(zhì)庫，進入Corona材質(zhì)庫面板，點擊瓷磚材質(zhì)，再點擊“大理石深色瓷磚60cm×60cm”，并拖入場景中的地板上即可完成地板材質(zhì)賦予。用相同的方法完成踢腳線、門窗、鋁扣板、插座等材質(zhì)賦予。如果材質(zhì)庫中沒有需要的材質(zhì)，那么需要到材質(zhì)編輯器中制作材質(zhì)。比如，LED燈的材質(zhì)，打開材質(zhì)編輯器，點擊Corona燈光材質(zhì)，選中場景中的LED模型后，點擊將材質(zhì)放入場景的按鈕即可?？梢岳肅orona燈光材質(zhì)的顏色、強度參數(shù)改變燈光的冷暖和亮暗程度。制作材質(zhì)時需要了解一些常用的基本材質(zhì)參數(shù)，如材質(zhì)的漫反射顏色代表材質(zhì)固有顏色。一般可以通過顏色選擇器調(diào)整顏色，可以通過貼圖覆蓋漫反射顏色。材質(zhì)的反射顏色、折射顏色也是采用這種方法進行設(shè)置。如圖2所示。

2.硬裝場景燈光設(shè)置

Corona燈光提供2種形式，即“CR燈光”“CR太陽”。其中“CR燈光”提供了球體、矩形、圓盤、圓柱體等燈光形狀，用于模擬各種人工光源；“CR太陽”用來模擬自然光照。利用Corona燈光完成場景布光時，主要分為自然光和人工光布置?！敖萄惺肄k公空間”中，雖然人工光已經(jīng)賦予了LED模型Corona燈光材質(zhì)模擬人工光源，但可再添加“CR太陽”，使之從窗口照入模擬自然光。可通過調(diào)整“CR太陽”在場景中的高度來模擬早中晚太陽光強度，但一般不用再調(diào)整“CR太陽”其他參數(shù)。“CR太陽”的強度、大小默認(rèn)值為1，是接近自然的陽光照明度。在具體的場景設(shè)置中，可根據(jù)場景照明的實際需要，適當(dāng)調(diào)整“CR太陽”的強度、大小參數(shù)，以取得場景渲染最佳的視覺效果。

另外，可以通過設(shè)置“CR燈光”的非物理屬性面板參數(shù)，包括直接可見性、反射中可見、折射中可見、生成焦散、遮擋其他燈光等參數(shù)，更加靈活地顯示場景中的燈光效果。也可以通過“CR燈光”IES面板選擇IES光域網(wǎng)，利用廠家提供的IES光域網(wǎng)文件加載來取得相應(yīng)的燈光效果。利用這種辦法可以設(shè)置出各種各樣的燈光效果。同樣地，也可以設(shè)置“CR太陽”的可見性參數(shù)，包括直接可見、反射中可見、折射中可見、生成焦散等，以靈活地控制場景的陽光效果。

3.硬裝場景攝影機創(chuàng)建及視口設(shè)置

Corona渲染器只有一個攝影機類型“CR相機”。“CR相機”創(chuàng)建的方式主要有兩種，一種是選擇“CR相機”命令，在場景拖拽創(chuàng)建；另一種是在透視圖調(diào)整好場景角度，直接點擊工具欄“從視圖創(chuàng)建Corona攝影機命令”，第二種創(chuàng)建方式更直觀。

硬裝場景材質(zhì)燈光設(shè)置后，可將3ds Max視口設(shè)置為雙視口，左邊透視圖為場景調(diào)節(jié)視口，右邊透視圖為“CR相機”視口。設(shè)置右視口時，將場景視口調(diào)整到合適角度，通過Corona工具在“從視圖創(chuàng)建Corona攝影機”中創(chuàng)建“CR相機”視口，這樣右邊視口成為“CR相機”視口。同時要注意，需將右邊視口設(shè)為Corona交互式渲染視口并在渲染面板上鎖定，這樣設(shè)置后，左邊場景可以任意旋轉(zhuǎn)、調(diào)整材質(zhì)及燈光，且能確保無論是材質(zhì)的參數(shù)調(diào)節(jié)還是燈光的參數(shù)調(diào)節(jié)，在右邊Corona交互式渲染視口中都能實時顯示渲染結(jié)果。如圖3所示，左邊為硬裝場景調(diào)節(jié)視口，右邊為硬裝場景交互式渲染視口。

（三）完成軟裝

1.充分利用Cosmos素材庫

Corona渲染器Cosmos素材庫為提高軟件制圖效率提供重要資源，當(dāng)前主要的室內(nèi)效果圖制作軟件V-Ray渲染器與Corona渲染器共用Cosmos素材庫，酷家樂有自己的素材庫。軟件自帶的賦予材質(zhì)的三維模型素材庫是當(dāng)前室內(nèi)效果圖制作軟件能快速完成場景軟裝的有力支撐。比如，利用Corona渲染器Cosmos素材庫可以完成軟裝桌椅、電腦、打印機、飲水機、沙發(fā)、茶幾、書柜、空調(diào)、窗簾等布置。在Cosmos素材庫選擇軟裝搭配，就像是逛網(wǎng)上商店一樣，可以直接在素材庫中找到相關(guān)軟裝素材，將選擇好的軟裝素材放入場景中的合適位置即可完成軟裝。但有時也需要根據(jù)實際，進行形態(tài)微調(diào)使場景更逼真。如果放入場景中的模型已經(jīng)自帶材質(zhì)，那么一般不需要調(diào)整，如需要調(diào)整，則按上面圖2中賦予材質(zhì)的三種方式進行調(diào)整。

2.充分利用屏幕空間設(shè)置浮動視口

由于放入場景的軟裝素材較多，因此往往會將場景調(diào)節(jié)視口或交互式渲染視口設(shè)置為浮動視口并調(diào)整到合適的大小，以便在屏幕上任意移動到某一位置，以此來彌補屏幕空間的不足，最大化地利用屏幕空間進行相關(guān)渲染操作。如果設(shè)計師使用的電腦屏幕是單屏幕且不足夠大，比如經(jīng)常外出自帶的筆記本電腦，那么左邊的場景調(diào)節(jié)視口和右邊的場景交互式渲染視口連在一起就不利于操作。因此需要將左邊場景調(diào)節(jié)視口或右邊場景交互式渲染視口設(shè)置為浮動視口，便于在屏幕中移動浮動視口進行操作或查看，以解決屏幕空間（顯示器）不足夠大的問題。

另一種情況是，如果設(shè)計師使用的電腦屏幕是擴展的雙屏幕電腦，并將左邊的場景調(diào)節(jié)視口和右邊的場景交互式渲染視口連在一起設(shè)置，那么就會出現(xiàn)空間利用不充分的情況。這時候可以將場景調(diào)節(jié)視口或交互式渲染視口設(shè)置為浮動視口，將浮動視口拖動到擴展的屏幕，這樣雙屏幕電腦一邊屏幕是場景調(diào)節(jié)視口，另一邊屏幕是交互式渲染視口，這樣就可以充分利用好雙屏幕電腦空間。如圖4所示，左邊為場景調(diào)節(jié)視口，右邊為場景交互式渲染視口。

（四）渲染輸出

1.渲染實現(xiàn)

渲染是指用軟件將三維場景生成圖片的整個過程，是三維制作中的最后一道重要程序，圖片是由軟件創(chuàng)建的三維場景拍攝照片［2］。一般來說，建模軟件自帶的渲染器用于模型比較簡單且材質(zhì)單一的渲染，而那些材質(zhì)復(fù)雜且場景宏大的模型的渲染需要用單獨的渲染器進行處理［3］。比如“教研室辦公空間”效果圖仿真由Corona渲染器渲染。選擇好渲染的角度后，渲染輸出時主要考慮輸出的尺寸、質(zhì)量、渲染時間。如果在硬裝階段、軟裝階段使用交互式渲染，那么交互式渲染的結(jié)果與最終輸出的渲染結(jié)果幾乎沒有差別。因此在最終渲染的時候，設(shè)置好渲染輸出的尺寸，并將降噪模式設(shè)置為Corona高品質(zhì)，點擊渲染按鍵即可完成渲染輸出。Corona為漸進式渲染，在渲染過程中，如果發(fā)現(xiàn)已經(jīng)達到想要的效果，那么就停止渲染并保存，這樣就可得到滿意的效果圖。

2.渲染結(jié)果調(diào)節(jié)

在渲染過程中，隨著時間的推移，渲染面板的“統(tǒng)計”選項卡的噪點級別參數(shù)百分比會越來越小，通常達到2%時，就可以終止渲染，這樣可以得到更好的渲染圖像。在渲染過程中，可以根據(jù)渲染窗口呈現(xiàn)的渲染情況，在渲染面板的“屬性”選項卡上調(diào)節(jié)曝光度、白平衡、對比度、飽和度、色調(diào)、高光壓縮等，以取得更好的效果，同時還可以通過光暈、眩光、銳化、模糊等處理，以得到更加滿意的渲染效果圖。一般來說，最終渲染出的效果圖就不需要用photoshop進行后期處理。當(dāng)停止渲染后，就可以在渲染面板上設(shè)定參數(shù)，如勾選上“光暈/眩光”選項。設(shè)置不同的參數(shù)，得到不同的效果，如果將“尺寸”參數(shù)調(diào)大，那么“光暈/眩光”的范圍也就跟著變大，效果圖的視覺效果隨著參數(shù)的加大會越來越強烈。

3.設(shè)置CPU與軟件的相關(guān)性

特別需要注意的是，Corona渲染器進行渲染時會使電腦中央處理器（Central Processing Unit，以下簡稱CPU）高度運行，如果不對CPU的一些參數(shù)進行優(yōu)化設(shè)置，那么CPU就容易引發(fā)溫度過高“報警”現(xiàn)象。因此，當(dāng)渲染較大的三維場景圖、渲染很大的圖，且質(zhì)量要求較高時，如果電腦配置一般，那么建議在電腦任務(wù)管理器面板上將CPU與3ds Max相關(guān)性參數(shù)進行優(yōu)化設(shè)置（電腦任務(wù)管理器面板上有“允許哪些處理器運行‘3dsmax.exe？”提示）。如圖5所示，Corona渲染器渲染時，設(shè)置為“所有處理器”。如果有15個CPU，那么建議取消四五個，防止Corona渲染器渲染時CPU溫度過高。比較如下，當(dāng)Corona渲染器渲染時，如果選擇“所有處理器”，那么在整個進程中60秒內(nèi)使用CPU的平均百分比非常高（如圖5所示）。如果減少5個CPU（如圖6所示），那么整個進程中60秒內(nèi)使用CPU的平均百分比就降低很多，這樣設(shè)置有利于保護CPU并延長其使用壽命。

二、實踐應(yīng)用舉例

為了檢驗Corona渲染技術(shù)在室內(nèi)效果圖仿真制作中的應(yīng)用情況，筆者做了三個實驗如下。

在“黨建活動室”效果圖仿真中，以3ds Max軟件為平臺，精準(zhǔn)將廣告公司制作的平面展板方案圖，以Corona材質(zhì)的方式賦予在3ds Max建模的“黨建活動室”虛擬場景中，利用Corona交互式渲染，在較短的時間內(nèi)就能將多個角度的模擬效果圖渲染好，直觀展示前期設(shè)計方案是否達到預(yù)期，并發(fā)送給相關(guān)工作人員，幫助“黨建活動室”項目快速落地。

在“圖書館閱覽室”效果圖仿真中，以3ds Max軟件為平臺制作閱覽室場景模型。筆者指導(dǎo)學(xué)生先用V-Ray渲染器進行渲染輸出，再用Corona渲染器進行材質(zhì)、燈光、渲染設(shè)置及輸出，都能取得非常好的渲染效果。Corona渲染器在室內(nèi)效果圖渲染方面沒有V-Ray渲染器有名氣，但使用它進行“圖書館閱覽室”效果圖仿真體驗，一點也不輸V-Ray渲染器。

在“地王酒店”客房方案設(shè)計中，筆者與項目組同時用Corona渲染器、V-Ray渲染器、酷家樂進行客房效果圖渲染，三款軟件都能制作出達到方案要求的效果圖。Corona渲染器與V-Ray渲染器都同屬于一家公司，在室內(nèi)效果圖制作方面，比起酷家樂自帶的素材庫，其素材還是顯得少太多。Corona渲染器與V-Ray渲染器作為3ds Max插件，與3ds Max結(jié)合在一起，在自建模型方面比酷家樂強很多，自建一些模型的時候相對較為方便。相較于V-Ray渲染器，Corona渲染器更簡潔，而V-Ray渲染器的渲染功能更強大，但是對電腦硬件要求較高，Corona渲2染器渲染設(shè)置簡單、渲染品質(zhì)高，給人印象深刻。

在室內(nèi)藝術(shù)設(shè)計專業(yè)的教學(xué)中，無論是專業(yè)基礎(chǔ)課程的教學(xué)，還是專業(yè)核心課程的教學(xué)，Corona渲染器都可以提供很好的支持。筆者在進行室內(nèi)藝術(shù)設(shè)計專業(yè)《設(shè)計素描》專業(yè)基礎(chǔ)課程教學(xué)時，將電腦操作同步到教室多媒體屏上，基于3ds Max平臺運用Corona渲染器虛擬現(xiàn)實。比如模擬現(xiàn)實中的石膏模型，利用3ds Max建模，用Corona渲染器渲染，即在浮動視口進行交互式渲染。在教學(xué)中，學(xué)生通過教室多媒體屏實時觀察虛擬場景，能非常直觀地看到石膏模型各個角度的結(jié)構(gòu)、透視、光影變化情況等，以及石膏模型早中晚的光影變化，讓學(xué)生更加直觀地體驗利用Corona渲染器進行渲染制作效果圖的過程，幫助學(xué)生理解課程內(nèi)容。筆者為室內(nèi)藝術(shù)設(shè)計專業(yè)進行專業(yè)核心課程《Max模型基礎(chǔ)》教學(xué)時，基于3ds Max建好的模型，利用Corona渲染器對它進行渲染，即簡單設(shè)置渲染參數(shù)，快速輸出效果，能更好地取得建模教學(xué)效果。學(xué)生實操建模后，通過Corona渲染器快速渲染輸出，不但能渲染出較為真實的效果圖，而且能讓學(xué)生有更好的建模操作體驗，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

以“教研室辦公空間”Corona渲染為例，通過3ds Max完成硬裝模型前期準(zhǔn)備，利用Corona完成硬裝、軟裝及渲染輸出，實現(xiàn)了高品質(zhì)的“教研室辦公空間”效果圖渲染。Corona渲染技術(shù)已在“黨建活動室”效果圖仿真、“圖書館閱覽室”效果圖仿真、“地王酒店”客房效果圖仿真、室內(nèi)藝術(shù)設(shè)計專業(yè)教學(xué)輔助等應(yīng)用中取得比較好的效果。比較來看，Corona渲染器、V-Ray渲染器、酷家樂各有特點，在室內(nèi)效果圖仿真中的應(yīng)用效果不分伯仲。但是在室內(nèi)效果圖渲染中，Corona渲染器易于操作，且渲染速度較快，品質(zhì)也較好，具有較好的應(yīng)用前景。

參考文獻

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注：本文系2023年度廣西高校中青年教師科研基礎(chǔ)能力提升項目基于Corona的室內(nèi)渲染技術(shù)研究與應(yīng)用（2023KY2113）、2023年度廣西職業(yè)教育教學(xué)改革研究項目“崗課賽證”融通視域下室內(nèi)空間設(shè)計與制作課程群的教學(xué)改革與實踐（GXGZJG2023B133）的研究成果。

（責(zé)編 盧建龍）