基于3ds max与VRay制作高品质室内空间效果图方法探析

李丽萍

摘要：制作高品质室内空间效果图，不仅仅要求设计师具有别具一格，独出心裁、符合用户需求的风格设计，创意理念。在如今快节奏的计算机时代，更离不开借助3ds max与Vray将设计师的构思具体展现出来。本文主要探析使用 3ds max与Vray制作细腻模型，光影真实的灯光布置，有质感的材质编辑和Vray渲染器的合理参数设置的一些方法。

关键词：3ds max;Vray渲染器;效果图

中图分类号：TP311        文献标识码：A        文章编号：1009-3044（2018）34-0259-02

创造真实的、高品质的室内空间效果图基于对真实世界的理解，创造细腻的模型、真实的图画色彩的把握、根据场景选择最有魅力时间段光影的真实、材质的搭配、画面构图这几个因素必不可少。

1 真实的效果图源于细腻的模型

一张真实自然的效果图的源头在于模型的真实，这种真实是指无论在宏观上还是细节上模型要尽可能的符合物理实际。例如基本尺寸要符合人体工程学原理，软质家具要恰到好处的添加褶皱、一般模型的过度边缘为了避免过于生硬要倒角等。高品质的效果图是建立在真实自然的高品质模型基础上，正所谓万丈高楼平地起，好模型才可以渲染出好效果。

1.1多边形工具是效果图建模的利器

多边形建模工具是3ds max最常用最重要的建模工具。只要熟练掌握多边形工具，并能针对不同模型快速准确地找到布线思路，就可以完成绝大多数从简单到复杂的室内模型的制作。

根据笔者多年的建模经验，多边形建模一般布线原则是尽量在四边面布线，避免三边面，五边面以及三星边，五星边的出现。这样做的好处一是四边形布线简洁有序，利于整体调节：二是利于展UV，三是利于使用网格或涡轮平滑修改模型，增加模型的细腻与真实。可是存在的问题是，像球体一类曲面的布线总有数条线相交于一点;还有类似L形的转折点至少有无根线，那这样特殊线条怎么去处理？对于光滑的曲面，只要不出现打结，破面或者严重的模型缺陷就可以了，如果不能避免，就尽量在展示的面合理布线，把不合理的布线转移到摄像机看不见的地方。

1.2减少模型面数，将大大提高渲染速度

三维模型点面数量越多占用系统内存就越大，渲染速度也就越慢。在保证模型结构的同时减少面数，将在同等渲染参数设置下，将大大提高渲染速度。高面数模型，我们除了借助减面插件外，还可以用VRAY代理的方法。

1.3利用法线贴图优化低面模型细节

低面模型因注意布线而往往忽视了细节，为了保证低面模型的细节建议使用法线贴图。法线贴图的好处是占用资源少，且细节高。一般在游戏中我们看到的高精度模型都是在低面模型基础上添加法线贴图使其具有丰富的细节纹理。同理，室内效果图场景中也可以将已经创建好的高精度模型用烘焙的方法来生成法线贴图，建议3DSMAX结合ZBRUSH来使用生成法线贴图具体方法是先在MAX里创建好低面数的模型，然后导入ZBRUSH里雕刻再生成法线贴图，最后回到MAX里贴上这层法线贴图，这样就保证模型精致而又容量小了。

2 深度掌握Vray是渲染高品质效果图的捷径

2.1  Vray简介

Vray渲染器是效果图制作渲染器领域的统治者。是由Chaos Group公司开发的基于3ds max模拟真实光照的全局光渲染器。Vray渲染器的算法是基于James T.Kajiya提出的渲染方程，这个方程主要描述了灯光是怎样在一个场景中传播和反射的[1]。但是，这个方程描述的和物理世界中的真实光的活动是不一样的，它假定光线无穷小，光速无穷大。正是因为他基于几何光学，所以它的计算速度快，可控性好。它具有对照明的仿真，以帮助制作者完成犹如照片般的图像，表现出高级的光线追踪和表面光线的散射效果[1]。

2.2 合理设置Vray物理摄像机参数有效提高效果图渲染品质

摄像机对于整个流程有着纵观全局的重要意义，将会直观的影响效果图的构图。Vray物理摄像机的功能和现实中相机功能相似，都有光圈、快门、曝光、ISO等调节功能，用戶可以通过设置合理的功能参数，可以做出更真实的效果图。例如通过Vray物理摄像机渲染景深特效，“光圈”数值越小，渲染出来的景深就越模糊越亮。此时，可以用“快门速度”来控制亮度，“快门速度”的值越大，渲染出来的图像越暗。

2.3使用Vray材质制作与真实材料相一致的视觉效果

3ds max中，材质就是对真实材料质地和质感的模拟。真实自然的材质，不仅可以最大限度地模拟真实的场景，而且可以取得赏心悦目的效果。制作逼真材质需要在了解真实材质的特点基础上，使用Vray材质编辑器，合理引用漫反射位图，增加凹凸或置换贴图，调节反射和折射参数，可制作出包括乳胶漆、不同光泽度的金属、瓷砖、不同纹理图案的布料、木地板、不同折射率的玻璃、地毯等材质，在必要时使用UVW贴图，将材质赋予相应的模型。用vr的包裹材质可以很好地控制室内空间内部会产生色溢的现象。

同一对象，在不同的光照条件下表现出来的质感是不同的，如再耀眼的钻石，在黑暗中都不会放光，光照越明亮，钻石越璀璨夺目;又如金属，光照越强反光质感越强。所以，给室内空间赋材质是一定要结合场景所反映的时间，例如同一对象在晨光、中午、黄昏、和夜晚不同时间段材质的放射、折射、纹理表现是不一样的，结合，为了得到真实质感的材质需要多次渲染测试细调。

2.4利用Vray灯光模拟真实的光影空间

在效果图制作过程中，灯光是营造环境氛围的重要手段，光影效果是否真实是衡量一张效果图质量的关键因素之一。理想的灯光设置能提升作品的表现力，并有助于展现设计师的意图。根据笔者的经验，现总结几种室内空间设计中常见Vray灯光的参数设置。

2.4.1Vray暗藏灯打法

根据室内暗藏灯光的方向，选择合适的视图画出vrlight，强度一般控制在5左右测试合适为止。灯光调整为不可见。但是有造型的灯槽是不能用vrlight来实现的，可以通过一些替代物去施加自发光，通过这些可以制造出异形暗藏灯。举个例子，比如顶棚上有一个圆形灯槽，在顶视图上画出一个圆形，将其厚度加粗。选中圆形在修改面板中勾选复选框在视口中启用和在渲染中启用。将其捕捉对齐到圆形暗槽内，然后将物体赋予Vray自发光材质（vraylight），更改其颜色，适当调节倍增值。在对象属性中设置将产生阴影，接受阴影，同时关闭可见性和摄像机可见。

2.4.2室内射灯打法

射灯使用的是光度学灯光中目标点光源。根据灯光投射范围和灯距离设置不同倍增参数，通常情况在以CD为单位时设置在800～3000之间。需要注意的一是阴影下面的启动要点选，设置类型为vray阴影;二是在强度颜色分布下面的分布中要选择web;三是不要把Vray区域阴影下的面积阴影打开，如果打开会消耗很多时间的同时也会出现很多杂点。

2.4.3各式灯箱灯柱灯柱设置技法

将灯箱在赋予材质的基础上追加VRay灯光材质，在灯光材质的贴图通道中导入一张灯箱贴图，另外需要在VRay材质基础上追加包裹材质，如若发现灯箱里面的图片不清晰，要想改变其清晰程度则，在自发光中将倍增降低到0.5左右，然后在包裹器下面将产生GI提高到2左右即可实现灯箱变亮却没有色溢。

2.4.4吊灯、台灯设置技法

对于吊灯，设置vraylight类型为球形，大小比吊灯大一些，调整到合适位置，调节颜色和倍增0.5左右，且勾选灯光的不可见性。台灯灯光设置除了跟前面灯光打法一样外还可以用自由点光源去创建。只要加入一张台灯的广域网.ies文件即可，数值给到500左右。阴影类型选择为标准阴影，在灯光修改面板参数中选择排除，将台灯自身的物体排除在外。

2.4.5 VRay太阳光配合VRay天光制作日光

利用VRay 太阳光配合 Vrsky贴图作为日景效果图的主光源。其中它们的参数参考设置Vrsun中浊度给到15，强度倍增0.02，Vrsky中浊度给到5，强度倍增给到0.03。

2.5 VRay渲染参数的设置技巧

合理VRay渲染参数，不仅可以提高渲染品质，更主要会大大节省渲染时间。

2.5.1图像采样器的参数设置

圖像采样器类型选择自适应细分模式就行。笔者通过多次效果图渲染图对比得出，Mitchell-Netravali过滤器的抗锯齿效果最好。如果想得到清晰的纹理， Mitchell-Netravali方式是个不错的选择。同时，Catumll-Rom过滤器效果也不错，它的效果就像用了Photoshop里的锐化效果一样，这种模式能够渲染出比较清晰的图像。

2.5.2色彩映射的参数设置

色彩映射就是常说的曝光模式，主要控制灯光的色彩模式以及衰减。VRay渲染器提供了7种曝光模式，不同模式下的局部参数也不一样。最常用的曝光方式有线性倍增模式、伽玛校正模式、莱恩哈德模式。先笔者就这三种模式的局部参设设置做详细描述。

1）线性倍增模式的局部参数设置技巧

线性倍增模式将基于最终色彩亮度来进行线性倍增，这种模式和指数曝光模式降低靠近光源处表面的曝光效果相反，可能增加靠近光源物体的亮度。

暗部倍增值：对暗部的亮度进行调节，加大此值亏提高暗部的亮度。

亮部倍增值：对亮部的亮度进行调节，加大此值亏提高亮部的亮度。

2）伽玛校正模式的局部参数设置技巧

倍增值：图的总体亮度倍增。

反伽玛值：反伽玛是VRay内部转换的，比如输入2.3就是和显示器的伽玛2.3一样。

3）莱恩哈德模式的局部参数设置技巧

莱恩哈德模式曝光模式是把线性倍增和指数倍增曝光模式混合起来。混合值这个值控制线性倍增和指数倍增曝光模式的混合值，0表示线性倍增模式不参加混合，1表示指数模式不参加混合，0.5表示线性倍增和指数倍增模式的曝光效果各占一半。

2.5.3 VRay全局光系统

全局光是采用光子图贴图来实现的，当光从光源发射出来后，碰到障碍物后会反射和折射，经过无数次的反射和折射[7]，物体的表面和角落都会有光感。全局光属于间接照明，简称为GI。在室内效果图渲染设置中通常将首次反弹类型设置为发光贴图，二次反弹类型设置为灯光缓存。

灯光材质调整好后，就可以最终渲染出图了。在出图渲染时，无论是使用光子图保存最终的光照布局，还是利用光子图进行渲染测试，都可以大大节省时间。首先要设置图的尺寸大

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小，光子图的尺寸与最终效果图的尺寸越接近，最终渲染出的效果图的品质越高，一般情况最终效果图与光子图尺寸比例为4：1，即可达到正常出图渲染的品质要求，也可以成倍节省渲染时间。

将渲染参数调高可以消除场景中的锯齿、杂点和黑斑[6]。所以光子图在渲染前要对部分之前测试渲 的参数进行调整。将 “发光贴图”卷展栏中的“当前预置”设置为 “高”或“中”，将“半球细分”数值设置为50。将“灯光缓存”卷展栏中的“细分”设置 为800到1000，“进程数量”设置为4，勾选“显示 计算相位”。同时建议勾选“全局开关”卷展 栏中“不渲染最终的图像”，缩短光子图的渲染时间。渲染最终大图时调高抗锯齿参数，并且调用光子贴图文件进行最终渲染[3]。

3 结束语

在进行室内设计效果图制作时， 3ds max与VRay仅是将设计师的思想、具体内涵和设计理念真正的转变成为具体的工具与帮手。为了更好地表达设计师的理念、设计的精髓，就需要熟练应用三维软件进行空间灯光材质效果表现，设计出令用户满意的高品质室内效果图。

参考文献：

[1] 胡佳莹. 计算机软件在环境艺术表现中的应用研究[D].河北师范大学，2009.

[2] 唐智慧.3DMAX制作室内效果图中灯光的运用技巧[J].计算机光盘软件与应用，2015，18（1）：244，246.

[3] 唐焱.3ds Max/VRay室内效果图渲染的几点建议[J].电子技术与软件工程，2016（20）：94-95.

[4] 李孔祥.基于3ds Max与Vray的 电脑室内效果图制作流程探析[J].现代装饰（理论），2013（5）：254-255.

[5] 刘晓光.3DS MAX及其在建筑效果图中的应用[J].黑龙江科技信息，2016（8）：234。

[6] 郭剑岚，陈俞强.3ds Max & VRay在室内效果图制作中的应用[J].科技信息，2009（34）：623+626.

【通联编辑：唐一东】