【Maya】模型线框的常用渲染方法

【Maya】模型线框的常用渲染方法
当我们完成3D场景的作品后，由于一些特殊需要，如展示模型布线、模拟网格空间效果、卡通线框等，
需要在渲染时让模型包含线框或者单纯显示线框。

Maya至2009版本，一直没有类似3dsMax那样的材质线框渲染设定；而包含于Maya内置渲染器的模型线框渲染功能，通常也无预设。

因此Maya线框渲染的方法是值得探究学习的。

以下就讲解下常用的操作
步骤。

MayaHardware硬件渲染器
用硬件渲染绝对是效率最高的渲染方式。

不过提到使用硬件渲染器渲染线框，很多人都会误以为是批渲染设置面板下RenderUsing的MayaHardware渲染选项。

其实应该是使用
Window->RenderingEditors->HardwareRenderBuffer（硬件渲染缓冲）来完成。

1. 开启HardwareRenderBuffer窗口，进入Render菜单下的Attributes窗口。

2. 设置如下：
3. DisplayOptions区块下可设置Maya场景中的特殊物体是否可渲染，如参考网格Grid，摄像机图标
CameraIcons，灯光图标LightIcons等
4. 线框的颜色以图层的显示为参考，因此我们可以选择模型，加入到新建的显示层中；双击显示层右边的
斜线方框，在弹出的面板中选择颜色。

你可以对每个物体使用不同的线条颜色。

5. 执行Render->RenderSequence，生成的图片序列将保存到渲染设置面板的保存路径中。

6. 如果你需要隐藏背面混乱的线条，只显示模型前面部分，可以在模型的属性面板中设置如下：
如果模型较多，可直接到Disply->Polygons->CustomPolygonDisplay窗口下开启BackfaceCulling为On。

以上方法的最后，仍然不能较好的解决背面线框的遮挡问题，尤其是多个物体的情况下。

因此我们需要加入遮挡背面的物体。

我曾经参考网上一个使用“颜色覆写+复制物体遮挡+硬件渲染缓冲”的方法进行，但发
现效果不是很理想。

因为：
1. 此方法无法用于多个物体的场景――你需要复制场景的每个物体，然后将它们都认真的缩小至原物体内
部……；
2. 很大程度依赖显卡的抗锯齿性能，因此渲染结果基本上都不够理想，尽管渲染速度很快；
3. 改变了模型的显示，影响后续的贴图操作。

所以，在这里我还是不打算浪费时间来解释这个过程了。

硬件渲染能满足我们快速的线框渲染要求，但背面线框遮挡的问题很难解决，除非你确实需要双面显示的
效果。

MayaVector矢量渲染器
这是一个有趣的渲染器，能将Maya场景以Flash矢量风格进行渲染。

不过因为它的渲染设置不多，且渲染速度很慢，因此始终不能成为卡通渲染的首选。

这里只介绍使用MayaVector渲染线框的步骤。

1. 选择渲染器为MayaVector；
*如果你的Maya渲染设置中看不到此选项，那么到插件管理器中勾选开启VectorRender.mll。

2. 将颜色填充的选项关闭（去掉勾选Fill objects），然后启用线条（勾选Include edges）。

3. Vector对线条的渲染方式只有两种：Outlines轮廓线和EntireMesh全部网格。

设置EntireMesh，最终渲染得到模型转换为三角网格的效果，这与我们的初衷大相径庭；唯一的方法只有Outlines轮廓线了。

4. 使用Outlines轮廓线的方式进行渲染，取决于模型的边线角度。

硬边将被渲染，而软边会被忽略。

为了
展示整个模型布线，我们需要对模型执行一个硬边命令：
5. 渲染效果还不错，线条的颜色和粗细也有相应参数调节，只是渲染所用时间太长。

如果是较为复杂的场
景物体，Maya常会因此而停止响应。

矢量渲染操作简单，效果理想，但不能应用于较为复杂的场景，否则除了漫长的渲染时间消耗就是Maya
的崩溃。

MayaSoftware软件渲染器
这是Maya最常用的，也是兼容Maya所有内置特效（MentalRay材质除外）的稳定渲染器。

但一直以来MayaSoftware渲染器没有实质性的功能改进，这点让人觉得遗憾。

MayaSoftware渲染物体轮廓线有两种方法：通过SamplerInfo此类节点计算的材质轮廓线厚度；使用笔刷特效的pfxToon卡通线条绘制物体轮
廓线。

PfxToon卡通线条具有很多灵活的参数调节，可实现各类有趣的卡通线条效果。

PfxToon线条可直接在场
景中看到效果，其渲染速度也很快，不过MayaHardware和MentalRay不直接支持pfxToon线条的渲染，
需要先将pfxToon转为多边形。

选择场景中的物体，点击Toon工具架上的“+”按钮（或者进入Render模块下的
Toon->AssignOutline->AddNewToonOutline）即可对模型添加卡通线条。

隐藏物体时pfxToon仍然会存在，因此在对使用pfxToon卡通线条的场景进行分层渲染时，需要注意这一点。

pfx线条是实体的存在，因此能完美的保证远近线条的粗细变化效果-不过如果物体与镜头太近，线条的透视显示就有点夸张了……。

以下就介绍下MayaSoftware的线框渲染步骤。

1.选择需要添加线框的模型，对其增加pfx线条。

2.选择pfx线条，ctrl+a进入属性编辑面板，将DisplayInViewport去掉勾选，隐藏线条显示，因为场景显
示太多线条会增加机器负荷。

3.属性编辑器下的CommonToonAttributes区块是对所有线条的总的调节，因此设置LineWidth的数值可
改变整个线条的粗细情况。

4. 以下设置很重要：将ProfileLineWidth数值设置为0，取消外轮廓线的显示；将CreaseLineWidth以外
的参数数值调为0，只对褶皱线的宽度进行判断。

同时，设置CreaseColor的线框颜色，并去掉HardCreasesOnly的勾选－－如保持勾选，软边将不会被渲染，这与Vector矢量渲染器的设置差不多。

5.测试渲染，速度还挺快的。

不过默认会在模型上进行线框显示，如果你就是需要这样的效果，那么到此
就OK了。

6.如果直接Ctrl+h隐藏模型，将会得到如下效果。

对于机械类的线条透视效果，这倒是很有趣的实现方法。

7.为了只获取线框，我们需要给模型一个UseBackground材质。

将UseBackgroundAttributes区块下的所
有参数设置为0，也就是单纯的作为遮罩物体。

8.渲染得到如下结果。

9.不过当模型离镜头很近的时候，线条的透视效果有点夸张了，这不是我们想要的（或者你真想要……）。

10. 选择pfx线条，进入属性编辑面板下的ScreenspaceWidthControl区块下，勾选ScreenspaceWidth，
修改MinPixelWidth和MaxPixelWidth的数值为1－10之间（数值根据个人需要而定）。

再次渲染，就得到了我们需要的固定宽度的线条，但此时线条就不再具备有近大远小的效果了。

*如果场景中选择pfx线条不方便，可以在Outliner中对pfxToon节点进行选择。

Maya软件渲染器是的渲染质量和可控性都很不错，pfx笔刷线条能完成很多特效的制作，且Maya自带的笔刷库有丰富的范例，便于用户直接套用。

因此，MS渲染线框属于优先选择（泛用型）。

MentalRay智能光线渲染器
MR渲染器是世界上几个强大的渲染器之一。

Maya集成了MR渲染器，并且一直在强化其功能。

虽然MR 渲染器尚不能完全兼容Maya内部的一些材质节点，不过从发展状况来看，似乎有瓜分MayaSoftware动画渲染功能的势头。

MentalRay特有的GI和FG，能模拟现实环境的全局光照，同时也会加大渲染成本。

在通常情况下，未开启GI和FG的MentalRay渲染效果与MayaSoftware差不多，除了时间上稍慢。

Maya 有不少MR材质，除了3S次级反射材质、车漆以及光子这类超写实材质，MR还包含有专门的线条处理节
点。

以下就重点介绍MR渲染线框的强大功能。

1.全选场景中的所有物体，右键添加一个新的larmbert材质。

*如果你实在不想替换原物体材质，可以创建一个渲染层来赋予新材质。

2.进入材质的SG光影组节点（可点击材质属性编辑器右上方的输出连接按钮进入），在mental ray区块
下，勾选EnableContourRendering（启用线条渲染），设置线条颜色及粗细。

* AbsoluteWidth（绝对宽度）：以所设置的渲染图片尺寸的百分比为参照，线条粗细不会因为分辨率的改变而改变；RelativeWidth（相对宽度）：以当前渲染图片尺寸的百分比为参照，线条粗细会随着分辨率的改变而改变。

通常情况下，我们多使用相对宽度。

因为当镜头移动，产生近大远小的透视效果时，使用绝对宽度，远处的线框会发生混淆（不过事实上，MR对线条深度的识别还是存在不少问题）。

3.进入渲染设置面板，选择mental ray渲染器，并在mental ray的渲染设置面板下，将EnableContourRendering（启用线条渲染）和HideSource（隐藏来源）勾选；设置线条的取样和过滤级别；勾选Around all poly faces（沿着所有多边形面）。

*HideSource启用将隐藏模型，如果你确实需要模型同线框一起渲染，可不勾选；DrawByPropertyDifference （不同属性绘制）区块下有多种模型线条绘制方式，具体效果大家可自己尝试。

4.渲染。

要注意一点，mental ray渲染线条类似MayaSoftware对pfxToon线条的渲染，都是在渲染后期
加入，如果在渲染过程中按ESC取消了渲染，将看不到线条效果。

5.在同样效果的情况下，我们对比下Vector和MR渲染所用的时间。

*如果你在用MR渲染线框时发现速度很慢，要先检查GI和FG是否已经关闭。

从以上效果可以看到，如果只是渲染模型布线，MR是Maya内置渲染器中最为理想的；同时，Maya还自带了不少MR线框材质，我们可以使用这些材质实现更多线条效果。

不过，双面线框和更复杂线条样式的渲染，则只有MayaHardware和MayaSoftware才可完成。