室内效果图制作中3dmax建模以及vray渲染

2019-12-06朱智

软件 2019年10期

摘要：本文首先研究了3dmax的概念，3dmax效果图在室内设计中已经成为必要的创作手段，通过将cad施工导入3dmax中，创建空间。其次分析了利用倒角、切角制作墙面装饰、收口线、软包，利用倒角、扫描工具制作石膏线等。然后论述了Vray在室内效果图渲染中的运用。细致分析了vray全局照明、抗锯齿以及vary灯光vray材质的综合运用。本文理论结合实践，为未来的效果图渲染和室内设计打下基础。

关键词：室内效果图;3dmax建模;vray渲染

中图分类号： TP31 文献标识码： A DOI：10.3969/j.issn.1003-6970.2019.10.040

本文著录格式：朱智. 室内效果图制作中3dmax建模以及vray渲染[J]. 软件，2019，40（10）：177179+232

3DMAX Modeling and Vray Rendering in Indoors Effect Drawing

ZHU Zhi

（Hunan Auto Technician College， Shaoyang， Hunan 422000）

【Abstract】： The paper firstly studies concept of 3dmax， 3DMAX effect drawing has become a necessary creation means in indoors design， through introducting CAD construction into 3dmax， create space. Secondly， it analyses making wall decoration， closing line and soft package with chamfering and cutting angle， and making gypsum line with with chamfering and scanning tools. Then it discusses application of Vray in indoor rendering. It analyzes comprehensive application of vray global lighting， anti-aliasing and vary lighting and material in detail. The paper combines theory with practice to lay a foundation for future rendering and indoor design.

【Key words】： Indoor rendering; 3DMAX modeling; Vray rendering

0 引言

當今社会已进入信息时代，室内效果图制作从原先的繁琐手工制图中解放出来，通过3dmax建模技术和vray渲染技术使得效果图更加直观，为将来的创作表现提供更多可能性。通过本课题研究，可以让笔者自身在三维建模技术和渲染技术上有更大的进步，在选题后，查阅大量资料，使用了调查法、文献查阅法、操作法等方法认真完成每阶段的任务[1]。课题首先研究3dmax的概念和vray渲染器的概念，分析3d建模技术的注意事项常用工具，然后论述了vray渲染器在室内效果图渲染中的运用，通过本文的分析，大家能够更好的理解建模技术与這染器的功能，以便能更好的将技术应用与未来的研究中。

1 3dmax概述建模分析

3dmax效果图在室内设计中已经成为必要的创作手段，因为比起cad施工图，它可以更加清楚明了的表达设计师的意图也更加便于与客户沟通。通过将cad施工图导入3dmax当中，能建立所需要的空间模型，将室内墙面、地面顶面的造型形象生动的表达出来，随后在模型库中寻找家具模型，或者自己创建，便可以制作出完整的三维空间。接下来使用vray渲染器对空间进行渲染，虽然vray渲染器相对智能、快速，却也不是那么简单，需要设计师充分了解真实世界的光源和物理现象[2]。

1.1 3Dmax软件概述

3Dmax软件是Autodesk公司旗下的一款三维软件，可以用于建模、动画特效制作，能模拟真实场景并与vray渲染器结合使用，渲染出真实性极强的场景、动画以及人物等。尤其是2013版之后，软件附带的石墨工具建模，能创造出大多数人需求的虚拟三维。室内效果图的精美首先需要高质量模型，因此探索分析3dmax的建模技十分重要。

1.2 CAD导入与空间建模

专业精确的3dmax效果图制作必须以cad为基础，因为cad施工图是严格按照真实尺寸与比例进行模拟的，在室内空间当中，cad施工图需要设置系统单位为毫米来保证空间创立的模型与真实世界的实物尺寸保持一致。根据客户需求绘制好cad施工平面图之后，将家具和杂线清理干净，只保留门洞、墙体与窗线，将cad平面图导入3dmax当中，在3dmax软件的对话框中勾选焊接（Weld）选项，将焊接的范畴数值设为1 mm，如果不将断线焊接好，有些墙体可能无法挤压出来。接下来将cad图冻结设置捕捉参数，打开捕捉，在顶视图沿着墙体端点依次创建闭合的二维图形。紧接着在修改面板使用挤出的命令，按照房间实际高度挤出，常用高度是2700 mm至3000 mm，室内墙体模型基本完成，将其成组[3]。

接下来是窗洞和门洞制作，选择背面消隐并转换为可编辑多边形，依次对客厅、卧室、厨房等进行翻转即可见到房间内部。随后在可编辑多边形命令下选门洞或窗洞处的 4条纵向线段，右键单击设置按键，连接好一根线，随后移动至到2米的高度，因为门是两米高。随后选择门板两侧的面，单击桥接工具，门洞便产生了。同样的方法可以创建窗洞，窗洞高度根据实际量房的高度要决定。对每个独立的模型进行命名，运用可编辑多边形和布尔线挤出窗框以及有厚度的玻璃。最后创建天花板，复制地面面片，挤出天花板厚度，并将天花板单独成组.

1.3 利用倒角、切角制作墙面装饰

对于室内墙面，各种各样的勾缝是最为常见的装饰，其中墙面开槽是大理石、墙面瓷砖、银镜、金属、玻璃等材料通过横向或竖向开锯后的拼接口。常用的收口方法有“V”型槽和“U”型槽。在 3Dmax 软件中，可以将墙面转换为可编辑多边形，按照cad施工图绘制的尺寸和设计的造型，用可编辑多边形对墙体的边进行等分，然后连接成为需要的线段，选择这些需要勾缝的线以“按多边形的方式”运行倒角，倒角高和轮廓按实际需求设置数据，进行生成较为完美的“V”型槽。如图1是3dmax制作的“V”型槽。

“U”型槽的制作方法则更为便捷，将线画好之后，选择需要做U槽的边运行切角，从而产生槽线，选择与槽相邻居的左右面运行挤出命令便可，以上的方法可以创建出室内柱子、墙面、茶镜等墙面装饰的勾缝，起到美化作用[4]。

1.4 倒角、扫描工具制作石膏线

室内空间中，顶面的收口常用石膏线或者高分子线条，因为石膏线的花纹可以简约也可复杂，可以根据整体风格起到营造室内氛围的作用。石膏线常用的建模方法有：扫描、放样以及倒角，都是根据路径，再使用拾取截面之后进行扫描调整的方法。扫描法相比之下比较准确，首先根据CAD的天花板布局图的尺寸，在3dmax中绘制好石膏线的放样路径，随后，在修改器列表之中增加扫描的命令，扫描路径，使用自定义截面，然后拾取路径并选择已经根据需求绘好的石膏线剖面图，这样基本造型就出来了。这时候的造型和顶面还有一定差异，因此我们要在扫描参数的位置进行微调整，把轴对齐参数和角度细微调整一下达到与路径完全吻合的目的，这样就能快捷的做出石膏线了[5]。

2 Vray在室内效果图渲染中的运用

2.1 vray渲染器概述与全局光照明原理

Vray渲染器是一款高质量渲染软件，渲染器中的灯光在一个场景里反弹传播，并可以通过全局光照模拟真实光影，它对光线进行计算和模拟，可以帮助使用者制作出真实程度极高的效果图，而且vray渲染器为使用者提供了特殊的材质，和3dmax自带的物理材质不同，vray材质是一种特殊材质，在场景中能更加精确的获得照明和光能分布，同时可以更加迅速而精确的渲染出折射和反射的效果，我们还可以利用vray相机，它可以调节快门、光圈、感光度等，几乎能完美模拟出真实相机的工作原理。Vray渲染器的渲染速度较快效果好，兼容许多三维软件，因此成为现在室内设计师和CG工作室最青睐的软件之一。

Vray渲染器带有全局光照明，简称GI，在渲染过程中起着统筹全局的作用，可以模拟现实中的直接光照与间接光照，综合考虑场景中整体光照效果与物体之间的光照影响。间接照明体现在：在真实场景中，比如客厅开了一盏等，走廊也会有光，是因为光线会经过地面和墙面的反弹直到耗尽，所以走廊也会被间接照明。全局照明与灯光配合可以非常真实的模拟出真实物理世界中，间接光照和直接光照相互作用的效果，这是3dmax自带渲染器无法实现的[6]。

2.2 vray间接照明

vray間接照明分为发光贴图、光子贴图、灯光缓存和穷尽计算。发光贴图是vray 渲染器中默认的渲染引擎。Vray在发光贴图测试渲染的时候能自动保存，正式渲染的时候，Vray能从之前的计算点中寻找相似之处，所以我们把之前渲染好的发光贴图光子文件导入进来，增加渲染速度。发光贴图的计算次数越多计算精度也就越大。光子贴图是基于场景中灯光密度和具体属性来渲染的，它有局限性并只支持admax中的平行光和vray灯光[7]。

2.3 vray图形抗锯齿

使用vray图形抗锯齿可以让渲染出来的家具、物体边缘光滑细致。Vray渲染器有三种不同的采样算法：自适应采样器、自适应细分采样器以及普通的固定比率采样器，使用者根据情况任选一种，不过，虽然图像边缘圆滑了，也会加长渲染时间。对于固定比率采样器，当场景中有许多模糊点或是贴图的纹理有很多细节，使用采样器，渲染时间会增加，但是也能提高图像品质。

自适应采样器需要根据每个像素还有相邻像素的细节、明暗差别，使用不同量。平坦的地方如地砖、墙面使用较低样本数量节省资源，但是在凹凸不平的文化石或者造型复杂的石膏雕花上会使用更高的样本数量。对于自适应细分采样器，这是最高级的采样器，每个像素样本值可以精细到低于1。因此，在没有VR特效的情况下，自适应细分采样器是最合适的，因为它可以使用较少的样本渲染出较高的品质。当然，如果场景里有大量模糊、景深或是细节，其余两个渲染器就相对合适一些。

2.4 vray材质及灯光分析

（1）Vary材质

一张室内效果图中，需要设置的材质非常多，我们通常可以网上下载一些材质，或者将调整好的材质参数保存，以便于多次使用。首先分析墙面材质，墙面一般是墙纸、乳胶漆，它们不会产生漫反射效果。主要就是设置“漫反射”颜色，根据实际需要设置相应的色彩。如果是墙纸，则直接使用平滑贴纸或者凹凸质感的贴纸[8]。

地面材质有地板、地砖、地毯，地板分为实木地板、强化地板。而地砖有仿古砖和普通釉面砖。对于仿古砖，只有微弱的反射效果，地毯是绒毛材质，没有反反射。对于仿古砖的材质球，需要在漫反射的贴图通道里，贴上瓷砖贴图，并且调整瓷砖的尺寸。

（2）Vary灯光

Vary灯光分为天空光、灯光、太阳光以及3dmax的自带光源。下面将对这些光进行说明。首先是天空光，在渲染器菜单下的“Vray环境菜单”中可以看到全局照明覆盖，即为天空光，将其打开，一般室内场景有窗户，天空光从窗外照射进来，默认是蓝色，其中，倍增器控制了天光的强度，默认值为1，数值越大光线越强。也可以选择贴图来作为天空光的光照，我们可以根据时间、季节和天气情况灵活调整天空的颜色[9]。其次是室内vray灯光，分为球光、半球光和片光，这三种形状基本可以满足不同场景的需求。这是一些vray灯光的重要参数：开、色温、模式、颜色、排除（排除物体不受灯光影响）、倍增器（设置灯光的亮度与高低）、大小（平面片灯的长度，如果是球体等则为半径）、天光入口（vray失去直接照明转化为天光）、发光贴图与灯光缓存（勾选以后，vray灯光的信息会被保留，可以先渲染一张测试图，保存发光贴图，再渲染成图，出图速度会加快）、细分（可以增加精细程度，但细分值太高会影响出图速度）。

（3）Vray太阳光

在晴天，室外分为太阳光和天光，如果只有天空光而没有太阳光，室内阴影会非常暗，因此，我们需要调整太阳光的一些参数达到更好的效果，比如浑浊度，一般调整到2.0就可以了。

（4）3d自带灯光

我们通常使用“光学度”灯光下的广域网模拟射灯和筒灯效果，如图所示，在“目标灯光”下可以启动阴影，同时我们可以选择vray阴影和阴影贴图，在“选择光学度”的文件里找到光域网的路径，导入光域网文件。如图2是光域网文件。

3 结语

在研究3dmax建模和vray渲染器的过程中，尝试对建模技术和渲染技巧进行多种尝试搭配，并对材质参数和灯光进行了研究。通过长时间运用，取得了比较好的结果，但也有不足之处，也是进一步

研究此课题中需要加强的地方。在未来，将更加深入的对3dmax建模和vray渲染器进行研究，并尝试研究运用其他渲染器，综合分析优点和缺点，细心观察生活中的事物，提高自己的设计创作能力[10]。

参考文献

[1]赵浩辛. 基于Vray的室内效果渲染技术的研究与应用[D].厦门. 厦门大学2014. 05.

[2]美. 肯尼思法尔曼、切丽法尔曼著. 谢康等译.色彩物语：影响力的秘密[M]. 北京：人民邮政出版社， 2012.1.

[3]李加州，于建建. 浅谈VRay渲染器在建筑效果图中的应用[J]. 视听， 2015（1）： 179-180.

[4]郭峰，句彦伟. 3DMax建模在ISAR成像中的应用研究[J].电子测量技术， 2018， 41（21）： 30-34.