Maya 分层渲染技术-渲染层RenderLayer

Maya 分层渲染技术－渲染层RenderLayer

【Maya】分层渲染技术（一）－渲染层RenderLayer（上）

首先我们来了解分层渲染的意义。

分层渲染，就是将物体的光学属性分类，然后再执行渲染，得到一个场景画面中的多张属性贴图。分层的作用就是让我们在后期合成中更容易控制画面效果，如减弱阴影，物体遮挡，高光特效等。对于某些大场景，我们还能利用分层渲染加速动画的生成过程。如不受近景光线影响的远景，可作为一个独立的渲染层渲染为背景静帧，而近景则完成动画渲染，节省了软件对整个场景渲染所需的时间。

我们还可以通过分层渲染设置，使用不同的渲染器渲染同一个场景中的不同物体（或相同物体）。如使用MentalRay渲染人物3s材质特效的皮肤质感，而使用MayaSoftware渲染人物的头发光影。

我们甚至可以使用分层渲染设置对物体的操作历史进行“覆写”创建，使物体在不同的渲染层显示为不同的形态。

总的来说，分层渲染对于影片的后期合成是至关重要的，尤其是结合2D人物动画的3D场景动画。

相对Maya2008，Maya2009的分层渲染功能更为强大（仅对于MentalRay渲染）。多通道过滤的渲染方式的采用，很大程度的提高了渲染设置的效率。不过MentalRay分层渲染功能提高的同时，MayaSoftware的分层渲染却给弱化了：尽管功能并未削减，但是MayaSoftware 在Maya2008中的常用功能（如presets，物体光学属性的预置方案）却不在Maya2009渲染面板的第一选择菜单内。

考虑到Maya2008仍较为普及，因此先将以前整理的Maya2008渲染层资料进行说明。

[Maya2008渲染层面板的设置说明]

从左向右---->

R：渲染层前出现R字样批渲染时才被加入

循环箭头：红色表示重复渲染图层，绿色表示循环利用先前渲染过的图片。要重复使用此层最后渲染的图片，应使图标变成绿色的箭头标识；要重复渲染该层，则转为红色图标。

*可使用的条件是该渲染层至少被渲染过一次。图标会保持灰色，直到有渲染过的图片利用；渲染输出只存在于当前的Maya进程的内存中，任何渲染输出会在关闭及重启Maya后丢失。小球图标：在任何层中，点击小球状的图标（材质球）可以打开Hypershade来选择一个覆写材质，给分配在该层的物体。从Hypershade中，你也可以创建一个新的材质或者编辑该层的材质属性（创建新材质时，其他层的材质不受影响）。如果有渲染层材质覆写，图标会显示成蓝色的材质球。

小旗图标：点击小旗图标，可以创建一个成员覆写给该层（即进入该渲染层的属性面板）。如果已经有成员属性覆写，图标会显示红色。

控制图标：点击后面的控制图标，会进入该层的渲染设置窗口。如果已经有渲染覆写，第四图标会显示成活动的控制图标（红色小标记）。

每个物体的覆写状态不会在渲染层中显示，需要进入相关的设置面板中才能看到。

实例1－动漫场景（物体过滤）

1. 这样一个场景：

一个卡通角色站在大风车和树木之间

思路：风车作为背景层，人物作为中景层，树木花草作为前景层

2. 选择场景中其作用的灯光（平行光）和背景层（大风车），加入渲染层

3. 点击渲染层，我们会发现，除了刚才选择加入的物体，其他物体都不可见

4. 此时渲染，可看到除了大风车，其他物体都没有出现在最终渲染图片中；同时其他物体也不会对大风车产生任何影响，如投影，遮挡等。

5. 回到masterLayer主层，继续选择灯光和中景层添加到新的渲染层

6. 最后将灯光和前景层加入第三个渲染层。

7. 在渲染设置中选择要渲染的场景相机（默认是persp透视图），执行批渲染命令：

8. 得到如下三个图层，分别代表了场景。你可以对这三个图层进行任意次序排布，或者改变某层的色调，或者在后期合成中加入些新玩意到它们之间……假如只是一张图片，是很难做到这些灵活的后期调整的。

9. 以上场景渲染结果中，似乎少了点什么……对了，是地面和影子。地面承载着物体的相对位置以及灯光对物体的投影关系，如果不是打算后期自制地面和投影，在Maya场景中，地面的分层渲染是有一定讲究的。

尽管有很多可能发生的情况，但此简单例子只考虑3D场景中的物体方位不变的条件下。（1）开启灯光属性面板和渲染设置面板中的光线追踪功能，否则是没有阴影的。

（2）按前面的方法将灯光和地面添加到新创建的渲染层中（如打算后期制作地面，此步可跳过）

（3）在主层全选场景所有元素添加到新的渲染层中，右键该渲染层，在弹出的菜单中选择Attributes，按住属性面右边的Presets按钮，选择shadow

（如果是Maya2008，在渲染层右键时，可以直接选择）

*Maya2009此属性面板的RenderPassOptions和mental ray区块后多了“(obsolete)”的标注，这是因为对于mental ray渲染，Maya2009新增了RenderPass的通道渲染技术，因此这些功能已被废弃，不再用于mental ray渲染。

（4）此时应将其他层的Presets设为diffuse，否则默认是会连同投影一起渲染，最后会形成阴影重叠；

（5）执行批渲染，得到如下5张图，其中阴影层放在最上层，使用正片叠底模式。

（6）分层的好处就是我们可以进行更自由的后期加工。

如图中，阴影似乎太黑了，我们可以在PhotoShop中对阴影进行透明度或者模糊的修改；

如果觉得图层亮度不够，我们还可以单独修改；

还可以完成远景虚化，颜色调节等效果。

事实上，上述对物体的分层渲染方法仅适用于简单的场景，因为物体间可能产生的环境影响（折射，反射，远景虚化，使用mental ray的FG所产生的物体环境色影响等）都未被考虑。当发现物体过滤法不能达到我们的画面要求，此时就要使用属性过滤法了。

【Maya】分层渲染技术（一）－渲染层RenderLayer（中）

实例2－反射与折射场景（属性过滤）

1. 场景：

水晶葡萄，光滑的桌面，透明的玻璃水壶，明亮的方镜……总之这个场景到处是反射和折射。思路：除了考虑前景和背景的分层，还要同时考虑到反射和折射效果的存在，因此需要获取反射和折射贴图。

*反射和折射是2D动画最忌讳的现实特效，但在3D软件中，我们可以随心所欲的滥用这种绚丽的光效。当然，你需要有充足的渲染时间。

2. 分层渲染前的灯光设置。

由于是随意组合的一个场景，因此我就不遵循“三点布光”的原则进行了，仅使用一个平行光模拟天光效果（如果使用MentalRay渲染，启用FG能得到更真实的效果，不过此篇使用MayaSofeware进行渲染）。平行光的灯光属性设置需要注意以下三点：

(1) 去掉EmitSpecular的勾选，关闭高光照射，因为我不打算让这些玻璃器皿带上刺眼的高光；

(2) 将阴影颜色灰度降低，因为这不是强烈太阳照射下的场景；

(3) 勾选UseRayTraceShadows开启光线追踪阴影，并设置LightAngle和ShadowRays数值如图所示（LightAngle的数值尽量不要超过10，否则阴影会出现明显颗粒）。