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Maya分层渲染技术－渲染层RenderLayer【Maya】分层渲染技术（一）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mentalray区块后多了“(obsolete)”的标注，这是因为对于mentalray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mentalray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mentalray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）。3.分层渲染前的材质设置。背景我使用一个面片+贴图的方式（使用现成的风景壁纸也是个不错的偷懒方式_！）。为了提高背景在场景中的亮度，除了对材质的Color（颜色）进行贴图连接，我还将贴图同时连接到Incandescence（自发光）节点。我使用一个球体+贴图来模拟天空，节点连接方式同背景贴图。不过在球体的pSphereShape节点的RenderStats区块中，要将如图参数勾选去掉，尤其是PrimaryVisibility（最初可见）－如不关闭，平行光启用光线追踪阴影后，将无法照射球体内部的场景（如果一定要保留PrimaryVisibility以进行天空渲染，则在灯光链接控制中将平行光对球体的照射去掉即可）。4.设置好摄像机取景角度并锁定，渲染一张全景图。5.全选场景中的所有物体（包括灯光和天空），添加到新建的渲染层。此时先不要急着对场景进行物体分类设置，因为如果使用“物体过滤”，你将得不到所需要的反射效果。如方镜前的大南瓜，你直接使用隐藏（快捷键Ctrl+h）－此方法等同于物体过滤，会发现镜中的南瓜反射贴图也随着南瓜消失了。这就意味着我们不能将南瓜和方镜进行简单的隔离渲染。6.选择南瓜，Ctrl+a调出物体的属性编辑器，在南瓜物体的Shape节点下，将RenderStats的PrimaryVisibility（最初可见）勾选去掉。*在渲染层中，对某个渲染属性的操作都会被进行“AutoOverrides（自动覆写）”，并以橘红色字体表示此设置不会与其他渲染层的设置同步覆写状态。7.渲染后我们可以看到，虽然南瓜在场景中未渲染出来，但它在镜中的反射和对桌面的投影依然存在，除非你将CastsShadows和VisibleInReflections也关闭。从以上的测试中，大家应该明白RenderStats的作用了。每个物体都有一个独立的RenderStats属性，我们可以在渲染层中对任意的参数进行启用或关闭，以满足我们的分层渲染需要。【说明】使用属性过滤的渲染方式，我们首先要了解物体的渲染属性参数的作用。进入物体的Shape节点下，在RenderStates区块中，可以看到如下参数：*CastsShadows-阴影投射：定义该物体是否产生投影*ReceiveShadows-接受阴影：定义其他物体对该物体的投影是否显示*MotionBlur-运动模糊：定义该物体是否支持运动模糊渲染*PrimaryVisibility-最初可见：定义该物体在最终渲染图片中是否被显示（重要）*VisibleInReflections-反射可见：定义该物体是否会被其他物体反射*VisibleInRefractions-折射可见：定义该物体是否会被其他透明物体折射*DoubleSided-双面显示：定义模型在场景中的显示方式，同时也会影响渲染结果（勾选后Opposite可用，作用是只显示背面，常作为环境球体的浏览设置）8.回到第5步，开始设置渲染层。现在有两种渲染方式可选：(1)对所有物体设置好属性过滤后，再使用通道过滤(2)直接对场景物体进行层次过滤当你打算对场景中某个物体进行隔离处理，可以使用(1)类方式，如将桌子左边水壶对桌子的反射和投影孤立渲染，在后期加入细节；当场景物体彼此的反射，折射或投影影响较为复杂，可尽量避免物体的隔离而使用(2)的渲染方式。考虑到场景物体较为复杂，因此阴影作为单独的一层来对待。如果场景物体的自身阴影和物体间的阴影影响不大，可以使用UseBackground材质获取特定物体的阴影投射。9.复制渲染层，然后将它的RenderPass设为Shadow，并将渲染层命名为“Shadow”便于识别。10.继续对第一个初始状态的渲染层进行复制，在属性编辑器中设置该层的MemberOverrides（成员覆写）的CastsShadows和ReceiveShadows为OverrideOn。该层的物体将不会产生投影（RenderPassOptions下的Beauty=Diffuse+Specular，如果打算对高光进行分层，单独勾选Diffuse，本例不使用高光层）。*注意：如果使用Presets预设的Diffuse设置层的渲染属性，将不会产生反射和折射效果，因为渲染设置中的Raytracing（光线追踪）会被“自动覆写”并关闭。11.将该层命名为Ground，然后隐藏层中的前景物体。选择物体，Ctrl+h隐藏；当然，你也可以在一开始就选择性的加入物体到渲染层。注意一定不能隐藏灯光。12.继续创建渲染层，命名为Desk，其设置同Ground层，只是这时不能隐藏任何物体，因为前景物体全都具有反射或折射的属性。为了只对桌子进行渲染，我们需要将除桌子以外的全部物体的PrimaryVisibility属性设置为Off。不过一个个物体的进行RenderStats的属性设置显得笨拙，此时我们可以使用Maya实用的批量属性管理器。13.选择除桌子以外的所有物体，执行Window-GeneralEditors-AttributeSpreadSheet（属性扩展表），在开启的窗口中找到Render栏，然后点击PrimaryVisibility横条，输