基于VRay 和3DSmax 软件制作高质量室内效果图方法探析

王猛

（河南交通技师学院）

室内效果图是设计师通过与客户沟通，在了解客户职业、兴趣爱好、装修意向的前提下，再结合自己的设计构思，利用三维软件把室内平面图转换成具有真实性、立体感的空间效果。设计师和顾客借助于效果图相互传达自己的想法建议，借助效果图还能让客户提前预览到设计装修效果，从而提高谈单率。总之，随着人们对生活质量的要求越来越高，审美素养的不断提升，客户的要求越来越苛刻、越挑剔，可以非常肯定地说，设计制作室内效果图阶段至关重要，效果图的优劣，关乎着客户的需求，关乎着设计师能否被客户认可，直接关系到整个工程项目能否顺利进行。

一、3DS MAX 软件

3Ds Max 软件是一种在立体空间基础上设计开发出的三维设计软件，软件工具完善且详细，可根据客户需求建构真实化、层次感的空间效应。相比较Maya、C4D等三维动画设计软件，3D Max 软件操作快捷、易于使用、有强大的功能和良好的兼容性，因而被广泛应用于效果图制作、3D打印、室内漫游、建筑动画等领域。最关键的是，3D Max为设计师展现他们的想象力和创造力提供了最佳平台，深受设计师的 青睐[1]。

二、VRay 渲染器

VRay渲染器是一个3ds Max插件，不仅功能强大、渲染速度快、渲染质量高，还能很逼真地模拟光照效果、精确的光影跟踪，是最受欢迎的渲染插件之一。

3ds max软件的三维建模功能很完善、很强大，但在材质，尤其是灯光和渲染方面比较欠缺，真实感差，渲染速度较慢。而Vray渲染器恰好可以弥补3ds max软件中的这些不足。借助于3ds max软件创建室内模型、使用3ds max和VRay进行材质与贴图的设置、摄像机的架构、灯光的布置、Vray渲染参数的设置、渲染出图等一系列的操作过程，从而制作出客户满意的效果图[2]。

三、室内效果图设计制作流程

借助于3ds max和Vray渲染器制作室内效果图分为建模、材质与贴图、灯光和摄像机、草图测试渲染、效果图最终渲染输出、后期处理六大过程，并且每个环节都是必不可缺的，各个过程紧密联系、层层递进。接下来，我们对每个过程进行详细阐述。

（一）基于客户需求，建构三维模型

首先，要弄清楚客户的真实需求，通过和客户的沟通交流，了解其真实的装修设想和要求。其次，把利用二维CAD软件绘制的精确户型平面图导入到三维3DS Max软件中，先利用二维直线命令绘制内墙体线条，再利用挤出修改器制作出三维墙体模型，并把制作出的墙体转换为可编辑多边形，以便借助于多边形建模命令制作门、窗等等。在制作门洞、窗洞时，在面上会增加一些线，这些线对于模型不起任何作用，但会影响后期灯光的效果，所以我们不要删除貌似多余的线。接下来，我们进入室内模型环节。室内模型的实现有两种方法，第一，我们可以在软件提供的基本几何体和基本图形等基础上，再结合挤出、倒角、车削等修改器，利用可编辑多边形建模、倒角建模、NURBS 建模等建模技术实现各种室内模型的生成。第二，为提高作图效率，可以直接从3D溜溜网、欧模网、建E网等3D模型网站上根据需要自行下载。

（二）选择室内装修材质，预览效果

要想制作出逼真的效果图，材质与贴图是不容忽视的重要环节。不同的材质，再加上各式各样的贴图，才能创建出真实的效果，才能使模型富有生动性、富有生活气息。在效果图制作中，材质与贴图的合理配置是3ds Max制作高质量室内效果图的关键。在完成建模过程后，就要给所有的模型赋材质或设贴图。设置材质与贴图的过程，需要紧紧贴合客户的需求，根据客户的年龄、贴合客户喜好选择相应材质、贴图，并融入自身喜欢的内容元素，从而呈现出预设的装修风格。

3DS MAX软件自带的材质编辑器，操作简单，可以设置像木纹、装饰画、乳胶漆等材质，但对于金属、玻璃、大理石等反射强烈的材质，不能真实地体现其透明性、反射性和折射性。为确保效果图渲染出的效果更真实，光线更柔和，层次感更强，尤其又能真实体现出像纱帘、玻璃、水晶等带有强透明效果和强烈反射、折射的材质特性，3D软件需要加载VRay渲染插件[3]。

安装VRay渲染插件后，VRay材质类型下有一种使用频率高、功能强大的VRayMtl子材质，该材质的特殊之处在于非常完美地展现出具有强烈的反射和折射现象的透明或者半透明材质的细节。在场景中使用这种材质可以精准快捷地设置相应的反射和折射参数选项，进而收获到更加精准的物理照明，更好地渲染速度。选择Vray标准材质类型，为漫反射选项后的贴图选项选择合理的位图，在辅助置换或者凹凸贴图，设置合理的反射和折射数值，不仅可制作出各种纹理样式的布纹、壁纸、木纹，还可制作出不同光泽度的地砖、金属、不同折射效果的玻璃、水晶等材质，在借助UVW贴图修改器，把材质赋予对应的模型，从而呈现出与现实世界几乎一模一样的视觉效果。借助VR包裹材质还可有效地防止效果图出现色溢的问题。

材质赋予模型后，不同的光照强度，其呈现出的光泽度也千差万别，比如光芒四射的水晶灯，在黑暗环境下也不会散发出光芒，光线越好，水晶越耀眼夺目；再如金属，光线越强反射越强烈。因而，在赋予室内模型材质时要贴合场景要表达的时间，同一模型在早晨、中午、傍晚和晚上不同的时间段其材质的纹理色彩、反射、折射表现都是不同的，为制作出真实质感的效果必须进行多次细调渲染参数。

（三）调节灯光，营造氛围

灯光是室内效果图设计质量的关键所在，如果缺少灯光，再好的模型和材质都无法呈现出所要表达的设计理念，也营造不出要表达的环境氛围。完美的灯光设置可以提高效果图的表现力和层次感，也可以帮助展示设计师的意图。所以，在设计制作时，我们要根据环境情境，把灯光效果考虑进去。

3DS MAX灯光中主要分为软件自带灯光和VRay灯光两大类型，其中软件自带灯光又分为光度学和标准两种类型。不同的灯光类型用于模拟不同的光照效果，接下来，根据作者经验，总结出几种室内效果图制作中常用灯光的设置。

1.利用目标灯光制作射灯

在制作射灯效果时，一般采用光度学类型下的目标灯光，根据场景范围大小和距离灯光设置倍增参数，通常情况设置在800CD～3000CD范围之间。以下三个方面需要我们特别注意：一务必勾选阴影下面的启动选项，并选择VRay阴影选项；二常规参数下灯光分布（类型）要选择光度学Web选项，用于设置不同的射灯效果；三是不要把Vray 区域阴影下的面积阴影打开，如果打开，会浪费很多时间的同时也会出现很多杂点。

2.利用VRay灯光制作吊灯和台灯

对于质量要求不高的效果图，我们可以利用泛光灯设计制作吊灯效果。但对于高质量的效果图，在营造吊灯效果时，我们最好使用VRay灯光。VRay灯光是制作效果图时使用率最高的灯光类型，主要用于模拟室内灯光效果[4]。使用VRay灯光制作吊灯时，首先选择VRay灯光，设置类型为平面，大小接近于吊灯面积，放置到合适的位置。接下来，调节灯光颜色和倍增参数，其中，倍增参数用于设置灯光的亮度，最后要勾选上不可见参数，用于渲染时不显示灯光形状，只表现出灯光光线的效果。VRay灯光制作台灯效果时，选择类型为球形，勾选不可见，增加细分值，以提高灯光的细腻性和质量。

3.利用VRay太阳和VRay天空制作太阳光

在制作效果图时，如需要模拟日光照射效果，通常利用VRay 太阳结合 Vray天空贴图作为场景的主光源，Vray太阳用于模拟太阳光，VRay天空模拟环境天光。Vray太阳的浊度参数代表空气的浑浊度，数值越小，空气越干净晴朗，正午阳光充足一般参数值为3至5之间，下午调整到6至9之间，傍晚设置为15至20之间。强度倍增代表太阳光的亮度，设置为0.05。Vray天空是Vray灯光自带的一个程序贴图，在创建VRay太阳时，会弹出是否要添加一张VRay天空环境贴图对话框，我们选择“是”。设置Vray天空的浊度值为5，强度倍增一般为0.03。

（四）调节渲染，改善装饰设计效果

VRay渲染参数设置是3DS MAX建模中的最后一过程，对效果图质量的好坏起着关键性作用，该过程操作目的就是设置合理的VRay渲染参数，在尽可能提高渲染速度的前提下确保渲染输出高质量设计效果图。

1.图像采样器的设置

VRay3.0提供3种图像采样器，分别是固定、自适应细分和自适应准蒙特卡洛。固定采样器主要用于灯光测试阶段，占用电脑内存少，渲染速度快但图片质量较差。自适应细分和自适应准蒙特卡洛采样器主要适用于效果图的渲染输出阶段，两者都占用较多的系统内存，渲染质量和速度差不多，但自适应准蒙特卡洛采样器的抗锯齿效果比较好。要想输出更清晰锐利的效果，图像采样器可选择自适应准蒙特卡洛采样器，配合使用Catumll-Rom抗锯齿过滤器。

2.颜色贴图的设置

色彩映射主要用来控制整个场景的曝光方式和颜色。VRay渲染器一共包含7种曝光模式，在不同的模式下，参数选项各不一样，表现出的色彩效果也不尽相同，其中使用最多的三种模式分别是线性倍增、指数、莱恩哈德。下面我们对这三种模式下的参数选项做详细说明。

（1）线性倍增的参数

线性倍增模式将根据最终图像色彩的亮度来进行简单的倍增，参数范围为1到255之间。在该模式下导致靠近光源的点过分明亮，远离光源的位置暗，画面容易出现曝光。线性倍增模式的亮度对比度较突出，颜色饱和度高，通常应用在明度关系对比突出、颜色饱和度高的场景。

暗部倍增：控制暗部的亮度，参数值越大，暗部的亮度越亮。

亮部倍增：控制亮部的亮度，参数值越大，亮部的亮度越亮。

（2）指数的参数

选用指数类型的场景，不仅灯光传递效果好，光线看起来也更柔和、更自然。但整个场景空间容易泛灰，场景的颜色色调相对比较缺失，所以此模式比较适合塑造白天灯光效果。

（3）莱恩哈德的参数

莱恩哈德模式是把线性倍增和指数曝光混合起来的模式，是一种非常实用的色彩贴图类型。在使用指数时常常会感到图像的饱和度不够，而使用线性倍增时又感到色调太浓，这时候就需要在这两种类型中找到平衡点，而莱因哈德模式就提供了这样的选择。混合值参数控制指数倍增和线性倍增曝光模式的混合程度，当混合值为1.0时，它无限接近于线性倍增的效果；当数值为0.0时，它无限接近于指数的效果；当值为0.5时，表示指数倍增和线性倍增模式的曝光影响各占二分之一。该模式可以尽量地保持场景中模型自身材质的色调，空间明暗对比较鲜明，更适合营造有氛围感的场景空间。但是空间灯光的强度相对不是太好控制，很容易出现曝光，因而比较适合晚上灯光效果表现。

（五）后期处理

效果图渲染输出后，还需要在PS软件里进行后期处理。第一步是检查输出效果图是否存在曝光面过度或者曝光面不足的地方，借助软件的曲线调节或色阶功能调整效果图的整体明暗对比度。接下来是观察效果图的整体色彩，检查是否存在偏色现象或色彩偏暗，利用色彩平衡和色阶选项进行色彩校正。为提高效果图的整体艺术性和美感，我们也可借助滤镜或者模糊工具 制作出部分景深效果增加客户对效果图的满意性和好感度。

四、制作室内效果图过程中应注意的问题

（一）模型优化

在建模阶段，无论是自己建模还是调用模型库的模型，都要注意控制模型的复杂程度，模型面数越多，渲染时间越长。为减少渲染时间，我们要尽可能减少模型的分段数、面数，从而降低模型的复杂度。比如：在使用基本体和扩展体时，长度、宽度和圆角分段等参数，数值越大，物体越平滑，但占用电脑内存也越高，渲染就越费时，我们要设置合理的分段数，或者使用车削、挤出、倒角等修改器建模，利用增加步数实现提高模型的平滑度的效果，又不会降低渲染速度。

（二）材质优化

在材质与贴图阶段，在设置合金材质时，反射光泽度数值越小，占用内存越多，渲染速度也会随着变慢。所以，我们在制作金属材质效果时，表面如果存在模糊不清，我们要稍微减少反射光泽度参数值，避免大大降低参数值。在设置像玻璃等透明材质时，折射选项下的反射度控制着模型表面的模糊程度，数值越小，表面越模糊，但占用更多的内存空间，大大降低渲染速度。所以在设置透明材质时，尽可能不要降低光泽度参数值。

除上述两方面，反射和折射选项下的细分参数值也对渲染速度有重要影响，细分参数值越大，模型材质效果品质越高，但也会拉低渲染速度，所以，要合理设置细分参数值。

五、结语

综上所述，要制作渲染出逼真的高质量空间效果图，设计师要综合灵活应用3ds max三维建模和VRay插件渲染，尤其是模型材质和灯光的设置，这两者是传递设计理念、设计思想的关键，也是制作令客户满意的高质量效果图的重点。