计算机首饰设计三维效果图渲染方式探讨

虞光云

(浙江树人大学艺术学院,浙江杭州 310015)

计算机首饰设计三维效果图渲染方式探讨

虞光云

(浙江树人大学艺术学院,浙江杭州 310015)

首饰设计通过三维软件建模完成后,需要对产品进行材质赋予并渲染输出,本文通过分析当前主流渲染软件,探讨首饰设计的渲染方式。

计算机 首饰设计 渲染

1 首饰效果图制作分析

(1)手绘效果图能够快速有效的表达设计师的构思与创意,设计师通常使用马克笔、水粉、水彩及水溶彩铅对设计稿进行上色处理,不同的首饰材质其表现方法也各不相同。例如在种色俱佳的翡翠戒面表现技法上需要着重描绘玉石的玻璃质感以及玉石本身的明暗关系,而黄金饰品的技法表现上则要体现出强烈的金属质感。(2)计算机首饰设计在建模后期需要对模型进行效果图制作,这种后期制作的方式其目的在于让客户能够快速看到首饰实物完成后的效果,并提出意见便于修改。设计师首先需要对模型进行材质的设定,然后布光、放置摄像机,最后渲染输出成图。这种由计算机进行全程设计制作的特点是快速、精确,在设计的时,可以随意更换材质,更换场景,甚至可以更换不同类型的宝石、爪镶等等。

2 三维效果图渲染所需的硬件设备

在三维首饰模型设计前期所涉及的硬件设备与后期渲染所需的设备都有很大关联,依赖GPU的实时渲染在制作中起到很好的辅助作用,而CPU不论在静帧渲染还是动画渲染的速度上都起着决定性的作用。

2.1 渲染软件-V-RAY

由渲染器开发公司CHAOSGROUP开发的V-Ray是当前使用较为广泛的渲染软件,并支持不同版本的多个三维开发软件,例如3DMAX、Rhino、MAYA等。V-Ray的渲染方式使用简单,效果逼真。VrayMtl作为其渲染系统中的标准材质,能够使模型材质参数调节更加方便,在反射、折射、纹理上有出众的表现,渲染准确,精度较高。首选需要为饰品三维模型设定V-Ray材质,以翡翠为例：

(1)创建VrayMtl标准材质,并命名为“翡翠”。(2)设定漫反射为RGB(9,128,0)。(3)反射值设定为RGB(54,54,54)。(4)反射光泽度为0.978。(5)加大“细分值”到20。(6)折射设定为RGB(86,86,86)。(7)折射率为1.66。如图2.1

V-Ray布光：(1)为场景增加反光板,并赋予材质为标准材质,环境光和漫反射为RGB(255,255,255),勾选自发光,并设置自发光。(2)设置2盏VR-光源,灯光1从场景顶部照射物体,倍增值为3,光源2从场景下方照向反光板,倍增值为1。灯光需勾选“不可见”。

V-Ray渲染设置：(1)颜色映射：勾选“子像素映射”和“钳制输出”。(2)开启全局照明。(3)将二次反弹倍增设定为“0.7”,全局光引擎为“灯光缓存”。(4)VR设置中,噪波阈值为“0.01”,全局细分倍增器“2”。

图2 .1

图2 .2

在设置好灯光、材质以及VR渲染设置后进行渲染出图,出图的时间根据模型的复杂程度而不同,例如做素金戒指和钻戒,渲染时间上钻戒要长很多,因为素金戒指的材质较为单一,通常调整VR的反射值和反射光泽度就可以体现K黄金的质感。而钻戒除了本身模型上需要装配爪镶和钻石以外,在材质的设定上也复杂很多,例如要体现钻石的璀璨效果,不仅仅需要调节反射值,同时也需要调整折射值,这将大大增加CPU的计算时间,如果钻戒的主石旁再镶嵌有小的碎钻,那么渲染时间更是成倍增加,因此在制作三维首饰效果图渲染的时候,在前期建模上应该考虑到渲染的时间成本。

2.2 渲染软件-KEYSHOT

KEYSHOT是一款实时渲染软件,不需要太多复杂的设置,就可以在视图中观看到渲染的效果,并能够非常快速的输出效果图,广泛应用在工业产品设计行业。快速与便捷是这款渲染软件的特点。

KEYSHOT渲染设置：(1)导入戒指模型,并打开KEYSHOT材质库。(2)拖动材质球到所需的模型上。如图2.2。(3)观看效果图。(4)设定尺寸并输出效果图。在输出是可以对图片的质量、采样、光线反射、抗锯齿等参数进行详细设置。

2.3 首饰设计渲染软件分析

从以上两个案例中,可以看到在首饰三维模型渲染上,两款软件都有不同的特色和效果。V-Ray在设置上较为复杂,需要通过布光、材质以及渲染设置进行操作,出图效果非常好,图片精致细腻,效果逼真,还可以进行复杂的动画设置,在三维首饰图展示上具有很大优势,最终的图片具有“照片级”的特点。但是如果模型具有大量碎钻或者密镶钻,那么反射值和折射值将为CPU增加巨大的运算负担,在渲染时间上也会有所增加。

KeyShot作为实时渲染软件,不论在材质的设定上,还是最终输出时间上,都具有很大的优势,客户可以在渲染前看到实时三维效果,便于修改。当模型具有大量反射和折射需求的时候,运算时间并未降低太大,即便在后期渲染出图上,KeyShot同样具有时间上的优势,很大程度上降低了首饰设计的时间成本。在产品设计的展现上,KeyShot似乎更适合。

3 结语

不同的渲染软件在操作与设置上各有不同,从方便与快捷的角度出发,KeyShot具有很大优势,使用者无需学习太多的操作就会使用,而V-Ray则需要花一定的时间去研究渲染器本身的设置,当然在最终出图效果上,V-Ray具有的照片级效果,是占有很大优势的。随着当代科技发展,各种渲染软件被开发应用于不同的领域,增加效果的同时软件的操作更简便。

[l]王渊等主编.珠宝首饰绘画表现技法.上海人民美术出版社,2012.6．

[2]中国图象图形学学会主编.第十五届全国图象图形学学术会议论文集.清华大学出版社,2010.12．

虞光云(1976-),男,浙江杭州人,讲师,主要从事计算机辅助教学与研究。