2.3.1 关于GI 的解释
在讲GI 参数以前,我们需要更多地了解GI 方面的知识,因为只有了解GI,才能更好地把握渲染器的用法。
GI 就是英文单词Global Illumination(全局光照)的缩写,它的含义就是在渲染过程中考虑了整个环境(3D 设计软件制作的场景)的总体光照效果和各种景物间光照的相互影响,在Very 渲染器里被理解为间接光照。其实,光照按光的照射过程被分为两种,一种是直接光照(直接照射到物体上的光)。一种是间接光照(照射到物体上以后反弹出来的光)。在如图2.17 所示中,A 点处放置了一个光源。我们假定A 处的光源只发出了一条光线,当A 点光源发出的光线照射到B 点时,B 点所受到的照射就是直接光照,当B 点反弹出光线到C 点然后再到D 点的过程,沿途点所受到的照射就是间接光照。B 点反弹出光线到C 点这一过程被称为第1 次反弹;C 点反弹出光线以后,经过很多点反弹,到D 点光能耗尽的过程被称为第2 次反弹。如果没有l 次反弹和2 次反弹,就相当于和3ds Max 默认扫描线渲染的效果一样。在用默认线扫描渲染的时候,我们经常需要补灯,其实补灯的目的就是模拟一次反弹和二次反弹的光照效。

图2.17
VRay 内部包括了几种不同的GI 算法:Exact methods(精确算法)、Approxlmaie methods(近似算法)、Shooting methods(点射算法)和Gathering methods(会集算法)。
➢ Exact methods(精确算法):在VRay 中,QMC GI 和Progressive path tracing(PPT)属于这种算法。
优点:渲染结果非常精确。不需要太多复杂的参数去控制渲染,占用的内存资源少。
缺点:没有过多的优化参数,所以渲染时间很慢,并且最后的渲染图中会带着一些杂点。
➢ Approximate methods(近似算法):在VRay 中,Irradiance map、Lightcache和Photon map 属于这种算法。它的优点:可以对参数进行优化。这就意味着它的渲染速度比精确算法快,同时近似算法可以保存和调用光子图。它的缺点:渲染结果并不是十分精确,常常不能达到最理想的效果,并且常出现奇怪的问题(比如漏光现象),另外它有太多渲染调节参数,所需要的内存资源也比较多。
➢ Shooting methods(点射算法):Photon map 同时也属于这种算法。它的优点:容易模拟特别优秀的焦散效果。它的缺点:不考虑摄像机的角度,场景中所有的物体都要去计算(包括摄像机看不到的物体),这就需要更多的渲染时间;光源区域附近计算精度比较高,而远离光源的区域计算精度常常不够;不支持物体光源和天光( Skylight)。
➢ Gathering methods(会集算法):QMC Gl、irradiance map、Light cache 也属于这种算法。它的优点:只计算摄像机可见部分的场景内容,所以它比Shooting methods 更有技巧;可得到比较均匀的计算精度;支持物体光源和Skylight(无光)。它的缺点:模拟焦散的能力比较差。