1、北京工业职业技术学院,渲染器在室内效果图制作中的应用,汇报人：郎一 王欣楠,课题名称：渲染器在室内效果图制作中的应用人员构成：指导教师： 代洪涛 建筑装饰 讲师 成 员： 郎一 装饰1031、建筑装饰王欣楠 装饰1031、建筑装饰郑铎 装饰1031、建筑装饰李龙威 装饰1031、建筑装饰,研究方法：文献查阅 企业调研 对比分析研究内容：对典型的渲染器包括3dmax、Ecotect、VRAY、Lightscape。依照使用软件进行计算的通常流程（建模/导入模型设置材质添加灯具排布灯具计算输出结果）对各软件各部分的特点进行分析比较。最后对其计算精度、计算时间价格、掌握其软件的难易程度及运行的稳定性
2、等项进行初步评估。,研究成果： 1. 3ds Max的渲染功能在5.0版本之前一直比较薄弱，效果远不如Maya那样逼真，为了解决这些问题，同时更为了商业应用的需要。人们发明了更先进的算法来计算灯光的效果，这就是Radiosity（光能传递）算法。它可以真实地模拟灯光在环境中相互作用的方式。它能够重建自然光在场景物体表面上的反弹，从而实现更为真实和精确的照明效果。与默认的扫描线渲染器相比，光能传递能够大大改善图像质量，提供更为直观的照明。光线在物体表面间传递的渲染算法统称为Global Illumination（全局照明）算法。它包括光能传递和Raytracing（光线跟踪）两种算法。一般情况下
3、，室内效果图使用光能传递，室外效果图使用光线跟踪。,2. Ecotect由原英国加迪夫大学马歇尔博士（Dr.Andrew J.Marsh）开发。在这个时期建筑方案还未确定，精确地进行建筑物理性能评估没有条件和必要，但是希望有软件能够提供不同方案建筑的物理性能的粗略对比，Ecotect就是为此而开发。Ecotect是提供给建筑师而非工程师使用的软件，其使用过程注重形象化，结果注重可视化。Ecotect建筑光学方面的功能是我们所关注的。其同样可以计算人工照明和天然光照明，以后者为主，包括群体建筑的阴影分析。Ecotect可以输出文件至Radiance，利用其渲染器得到渲染图像，也可输出VRML动画
4、。,3. VRay 是由著名的3dSMax 的插件提供商Chaos Group 公司开发出来的一款体积较小，但功能却十分强大、出图质量很高的渲染插件，是目前业界最受欢迎的渲染引擎之一，尤其在室内外效果图制作中，VRay几乎可以称得上是速度最快、渲染效果极好的渲染软件精品，主要用于渲染一些特殊的效果，如次表面散射、光迹追踪、焦散、全局照明等。基于VRay 内核开发的VRay for 3ds Max 是应用于3ds Max 软件的渲染器插件，可以很好地与Max 兼容。,4. Lightscape是一种先进的光照模拟和可视化设计系统，用于对三维模型进行精确的光照模拟和灵活方便的可视化设计。Light
5、scape是世界上唯一同时拥有光影跟踪技术、光能传递技术和全息技术的渲染软件；它能精确模拟漫反射光线在环境中的传递，获得直接和间接的漫反射光线；使用者不需要积累丰富实际经验就能得到真实自然的设计效果。 光影跟踪技术（Raytrace）使Lightscape能跟踪每一条光线在所有表面的反射与折射，从而解决了间接光照问题；而 光能传递技术(Radiosity) 把漫射表面反射出来的光能分布到每一个三维实体的各个面上，从而解决了漫反射问题。最后，全息渲染技术 把光影跟踪和光能传递的结果叠加在一起，精确地表达出三维模型在真实环境中的实情实景，制作出光照真实阴影柔和效果细腻的渲染效果图。,对比结果：3d
6、s max：3ds max的渲染功能在5.0版本之前一直比较薄弱，所以人们发明了更先进的算法来计算灯光的效果，Radiosity（光能传递）算法。它可以真实地模拟灯光在环境中相互作用的方式。它能够重建自然光在场景物体表面上的反弹，从而实现更为真实和精确的照明效果。Ecotect：Ecotect就是在建筑方案还未确定，精确地进行建筑物理性能评估没有条件和必要，但是希望有软件能够提供不同方案建筑的物理性能的粗略对比时产生的软件。它过程注重形象化，结果注重可视化。建筑光学方面的功能是我们所关注的。其同样可以计算人工照明和天然光照明，以后者为主，包括群体建筑的阴影分析。,VRay：VRay体积较小，其
7、功能却非常强大、出图的质量很高的渲染插件，是目前普遍最受欢迎的渲染引擎之一。尤其是在室内外效果图制作中，VRay几乎可以称得上是速度最快、渲染效果极好的渲染软件。主要用于渲染一些特殊的效果，如次表面散射、光迹追踪、焦散、全局照明等。所谓的渲染，就是将场景中的物体以三维实体的形式表现出来。基于VRay 内核开发的VRay for 3ds Max 是应用于3ds Max 软件的渲染器插件，可以很好地与max 兼容。它有优秀的材质模拟、全局光计算、真实的阴影、灵活的渲染参数调整可帮助设计师在相对较短的时间内渲染出真正意义上的照片级效果图。所以越来越多的设计师在效果图制作时会结合这两个软件来完整，在M
8、ax 中完成效果图的场景模型的创建，在Vray 中完成材质和灯光的设置，并渲染出图。,Lightscape：Lightscape是一种先进的光照模拟和可视化设计系统，用于对三维模型进行精确的光照模拟和灵活方便的可视化设计。它能精确模拟漫反射光线在环境中的传递，获得直接和间接的漫反射光线；使用者不需要积累丰富实际经验就能得到真实自然的设计效果。 以上是他们的性能及使用情况和软件本身的介绍，随后我们在多台电脑上 安装这些软件和插件，然后用同一个物体进行多次全面的渲染实验。经过实验对比后发现，3DS max基本渲染功能作为默认的渲染器最大的好处是稳定，值得信赖；Ecotect速度非常快，有助于在不确
9、定时进行快速的对比比较方案；VRay速度较快，很全面，能够适应各种要求和风格，室外作图的首选和佼佼者；Lightscape的光线处理非常的好，能够在水的波纹反射光，漫反射散射中达到最大效果，使效果图更真实更接近现实的光。,研究成果：,玻璃材质,研究成果：,金属材质,研究成果：,木纹材质,存在的问题及原因：由于时间和实际调查实测条件的诸多限制，本文存在一定的不足之处，有待进一步深入研究： 1）由于各企业的基本情况和设计人员差异很大，影响设计人员选择不同渲染器的因素较多（价格、习惯性、地域等）对象选择的科学性有待研究。 2）由于资金的情况不可能购买过多的渲染器，所以在渲染器的稳定性一项对比较少。,请各位专家、老师指正！,
