導(dǎo)讀：房地產(chǎn)三維建筑動(dòng)畫由于注重視覺表現(xiàn)，對(duì)渲染精度和參數(shù)要求很高，產(chǎn)生了在一般三維動(dòng)畫片當(dāng)中很少碰到的一些技術(shù)難題，所以在制作三維房地產(chǎn)建筑漫游動(dòng)畫的過程當(dāng)中，我們也就會(huì)采取一些獨(dú)特的技術(shù)方法來平衡渲染時(shí)間和渲染質(zhì)量的尺度，達(dá)到完美的效果，下面奇境視覺動(dòng)畫的設(shè)計(jì)師和大家一起來研究在建筑動(dòng)畫制作中運(yùn)用分層渲染技術(shù)的方法。

關(guān)鍵詞：建筑表現(xiàn)；建筑動(dòng)畫；分層渲染；三維動(dòng)畫；建筑漫游

分層渲染是三維動(dòng)畫軟件必須具備的一個(gè)功能，其中以MAYA的分層技術(shù)最為強(qiáng)大。在MAYA中，具有顯示層和渲染層的不同分層方法，可以用不同的渲染引擎渲染不同的層，還可以設(shè)鼉多個(gè)渲染方式同時(shí)渲染輸出。而3Dmax只有顯示層和渲染元(Render Elements)沒有渲染層的概念，但我們也可以手動(dòng)設(shè)置，達(dá)到分層渲染的效果。

Autodesk 3d max在建筑藝術(shù)表現(xiàn)領(lǐng)域的領(lǐng)先地位使它成為建筑動(dòng)畫制作的首選軟件，但在另一方面，3Dmax在創(chuàng)建特殊元素的時(shí)候(比如樹木、水體、云層等)需要借助外部插件的功能，這就為三維建筑漫游動(dòng)畫項(xiàng)目的制作帶來了一些麻煩。

為了在三維建筑漫游動(dòng)畫項(xiàng)目中解決這個(gè)難題，我們需要采用動(dòng)畫分層渲染的技術(shù)手段。

例如其中一個(gè)問題是，不同插件由于來自不同的開發(fā)者，它們之間很難互相完美配合而不起沖突。例如在3Dmax場(chǎng)景中創(chuàng)建近景的精細(xì)樹木可以用Speed Tree插件，創(chuàng)建遠(yuǎn)處的森林可以用Forest Pro等插件，而創(chuàng)建水面和云層可以用Dream Scape。但多個(gè)插件同時(shí)使用時(shí)。由于它們各自帶有自己的燈光和陰影系統(tǒng)，Speed Tree的樹需要將場(chǎng)景中的燈光陰影設(shè)置成Speed Shadow才能正常顯示陰影，而Forest ProN]需要燈光采用X shadow方式的陰影，Dream Scape的水面則需要他自己的Dream Scape SUn陽光才能產(chǎn)生真實(shí)光影。因此，如果同一個(gè)場(chǎng)景既有Speed Tree插件創(chuàng)建的的樹，又有Forest Pro插件創(chuàng)建的森林，還有Dream Scape插件創(chuàng)建的水和云層，用普通的渲染方式要將這個(gè)場(chǎng)景正確渲染出來簡(jiǎn)直是不可能的。如果其中還有用RP C創(chuàng)建的人物，那真是讓設(shè)計(jì)師崩潰不已。

解決此問題主要的思路是將不同插件的元素用不同的燈光照射，設(shè)置不同的陰影，以便讓每種元素的陰影都正確。然后將不同元素及其陰影分別單獨(dú)渲染為一層。最后在用后期軟件合成。

在這里，三維場(chǎng)景的層和平面軟件的層的概念不同，它們之間不是簡(jiǎn)單的前后的關(guān)系，所以我們?cè)诤铣傻臅r(shí)候不能簡(jiǎn)單的前后疊加，而是需要輸出為帶有Z深度通道信息的格式，并用Z深度通道方式合成。

Z深度通道、或稱視圖內(nèi)深度，是將場(chǎng)景內(nèi)對(duì)象用灰度表示的通道。最近的對(duì)象呈現(xiàn)為白色，而場(chǎng)景的深度呈現(xiàn)為黑色。中級(jí)對(duì)象以灰色顯示。灰色越黑，視圖內(nèi)的對(duì)象的深度越深。深度通道除了合成的功能外，還可以在后期軟件創(chuàng)建方便快捷的霧氣效果。

以下是具體的操作步驟：

• (一)首先，我們需要把屬于不同插件的元素，分別放置在不同層里比如樹木作為一層，水面作為一層。而不屬于插件的元素，如建筑和地面，也放置在單獨(dú)一個(gè)層里。
   
• (二)然后，為不同元素創(chuàng)建不同燈光組，設(shè)置不同的陰影方式。為統(tǒng)一光影方向，不同組的燈光可以在同一個(gè)位置。
   
• (三)調(diào)試陰影
  單獨(dú)顯示樹木層和地面建筑層，開啟樹的燈光，測(cè)試渲染。確保燈光陰影正確。單獨(dú)顯示水層和地面建筑層，開啟水的燈光，測(cè)試渲染。確保燈光陰影正確。
   
• (四)分層渲染
  1. 將地面建筑層先單獨(dú)渲染輸出為RPF格式，開啟深度通道及其他需要的通道。RPF (Rich Pixel格式)是一種支持包含任意圖像通道能力的格式，它可以包含Z深度通道、材質(zhì)ID通道、法線、速度等通道，我們可以按照后期需要來選擇相應(yīng)的通道。在這個(gè)例子里，我們需要用深度通道來合成不同層，所以深度通道是必須選擇的。
  2. 將地面建筑層所有物體設(shè)置為無光／投影材質(zhì)。這是為了接受樹木的陰影而不顯示。賦予了無光／投影材質(zhì)的物體在渲染時(shí)不可見，但可以接受其他物體投射的陰影。
  3. 單獨(dú)顯示樹木層和地面建筑層，開啟樹的燈光，渲染輸出為R P F格式，開啟深度通道及其他需要的通道。
  4. 單獨(dú)顯示水面層和地面建筑層，開啟水的燈光，渲染輸出為RPF格式，開啟深度通道及其他需要的通道。
      
• (五)后期合成
  
  這里我們選用A.E 或者 Combustion作為合成軟件。但Combustion和3dmax同屬AUTODESK公司產(chǎn)品，互相的支持比較好。在 Combustion 中可以正確地讀取RPF格式中的深度信息，而在另一個(gè)合成軟件After Effects對(duì)3Dmax輸出的RPF~I不太支持。將上面三個(gè)RPF格式的序列幀用Combustion軟件輸入，采用深度通道的合成方法將其合成為一個(gè)統(tǒng)一的鏡頭。
  這就是運(yùn)用分層技術(shù)解決不同插件的沖突問題的方法，雖然設(shè)置比較煩瑣，但還是讓我們能夠順利地得到一個(gè)完整的最終效果。
  
  小評(píng)：3Dmax軟件是建筑漫游三維動(dòng)畫宣傳片的首選工具，不論在建筑建模、建筑材質(zhì)及場(chǎng)景渲染方面都有它得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)，但它也存在一些先天不足，我們?cè)谥谱鬟^程當(dāng)中需要充分利用和挖掘它已有的功能，并結(jié)合其他輔助工具的運(yùn)用，來彌補(bǔ)軟件本身的不足之處，創(chuàng)作出更加完美的作品。

—— 鄭州奇境視覺動(dòng)畫 收集整理