大名鼎鼎的德国渲染器mental ray，是一个将光线追踪算法推向极致的产品，利用这一渲染器，我们可以实现反射，折射，焦散，全局光照明等其他渲染器很难实现的效果。BBS的著名全动 画科教节目《与恐龙同行》就是用mental ray渲染的。逼真的实现了那些神话般的远古生物。<br />
mental ray是个老牌渲染器，至今发展的非常成熟，为许多电影成功实现了视觉特效。近几年推出的几部特效大片，《绿巨人》，《终结者2》，《黑客帝国2》等都可 以看到他的影子。mental ray的光线追踪算法无疑伦比，优化的非常好。即使不使用他的新功能也可以用他来代替。默认的渲染器。在渲染大量反射，折射物体的场景，速度要比默认渲染 器快30％。他在置换贴图和运动模糊的运算速度上也远远快于默认渲染器。全局光，焦散，3S，三维景深等特殊效果。
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一、开始
mental ray for Maya插件在使用前必须先加载它。


加载mental ray for Maya：


1、打开Maya。

2、选择Window > Settings/Preferences > Plug-in Manager打开插件管理器。

3、找到Mayatomr并且加载。 Maya装载mental ray并把mental ray菜单项添加到菜单栏。

为了每次你打开Maya时自动装载mental ray，打开自动装载。

4、单击Close。

5、按F5切换到Rendering菜单组。

6、切换到mental ray渲染器，选择Render > Render using > mental ray。

你现在就可以通过各种菜单或热盒(普通菜单)访问mental ray for Maya了。


二、优先设置

你可以指定mental ray作为Maya的默认渲染器。 并且你随时能在两个渲染器之间转换。


指定mental ray作为Maya的默认渲染器：


选择Window > Settings/Preferences > Preferences。

Preferences窗口出现。


选择Rendering category。

选择Maya Software或者mental ray作为期望的默认渲染器然后单击Save。

在两个渲染器之间转换：


选择Render > Render using。

选择Maya Software或者mental ray作为期望的渲染器。

ender（渲染）菜单
1）主菜单

渲染菜单在Maya的Rendering菜单组中。 当mental ray for Maya加载后并且指定了mental ray作为当前渲染器后，Render（渲染）菜单显示以下条目：


Render Current Frame（渲染当前帧）


渲染当前激活视图的当前帧。


Redo Previous Render（按上次重新渲染）。


渲染上次渲染时的视图，不是渲染当前激活视图。


Test Resolution（测试渲染的分辩率）


选择下列一种渲染分辩率。


Camera Panel（照相机面板）


按当前视图大小的决定渲染分辩率。


Render Globals（渲染全局）


按在Maya中渲染全局窗口设置的分辩率。 缺省设置是320x240。


50 % Globals（全局设置的50%）


按在Maya中渲染全局窗口设置的分辩率的50%。 缺省设置是160x120。


25% Globals（全局设置的25%）

按在Maya中渲染全局窗口设置的分辩率的25%。 缺省设置是80x60。


10% Globals（全局设置的10%）


按在Maya中渲染全局窗口设置的分辩率的10%。 缺省设置是32x24。[/hide]

[hide]et NURBS Tessellation（设置NURBS细分）

使用当前的设置在选择的NURBS表面上设置细分，或者使用Set NURBS Tessellation Options重新设置(Render > Set NURBS Tessellation > .)。更多细节请见“Set NURBS Tessellation Options window”（设置NURBS细分窗口）


批处理渲染


调用mental ray批处理渲染渲染当前文件。 用户首先提示在规定的目录保存批处理渲染的图象。 然后图象被创建并储存在指定的目录里。 批处理渲染在后台运行，允许交互式的继续渲染。在批处理渲染期间，其进度将写到报告文件。 对于更多信息，见“Rendering with mental ray for Maya”（使用mental ray for Maya渲染）。


Render using（使用的渲染器）


指定一个渲染器。


Maya Software（Maya自带的渲染器）


渲染使用Maya自带的渲染器。


mental ray（mental ray渲染器）


渲染使用mental ray渲染器。


2)设置NURBS细分选项窗口


Set NURBS Tessellation(设置NURBS细分)选项窗口中的设置被描述如下。


Apply Tessellation (运用Tessellation)


Selected Surfaces/ All Surfaces(选择的表面/所有表面)


让你选择是改变选择的表面的细分属性还是改变所有表面的细分属性。 默认是在选择的表面上。


Tessellation Mode(细分方式)


Manual(手动)


当选择手动时，可以选择Advanced Tessellation(高级细分)或者Basic Tessellation(基本细分)。


Automatic(自动)


mental ray基于物体离摄相机的距离自动计算表面的细分。 这是默认的细分方式。




要点！

在使用自动细分方式前在Maya的渲染全局设置中设置分辩率。 Maya使用该分辩率决定细分级别以避免裂痕。






Use Frame Range(使用帧范围)


自从使用自动细分方式后,mental ray基于物体离摄相机的距离自动计算表面细分,当表面或者摄相机被动画时，这种关系时刻在变化。


一般地，当表面接近摄相机时你需要最好的细分级别(最多的三角形)。 如果你知知道这一帧，使用Current Frame(当前帧)。 否则，在你动画时Maya计算每一帧的细分，并且设置细分级别提供最理想的细分。




有三种选项可供选择：


Render Globals (渲染全局)


使用渲染全局设置中设置的帧范围。


Time Slider(时间滑块)[/hide]

[hide]使用时间滑块来作为帧范围。


Current Frame(当前帧)


使用当前帧设置最高的细分。


Compute From(计算从)


All Renderable Cameras(所有可用的照相机)


计算从所有可用的照相机视点自动计算细分。 这是默认的。


Current View(当前视图)


仅从当前视图自动计算细分。


对于Advanced Tessellation(高级细分)或者Basic Tessellation(基本细分).请见Maya的联机文件Using Maya(使用Maya)


Curvature Tolerance(曲率容差)


指定默认项以消除细分产生的裂痕。 缺省的是中等质量。 在最高的质量，结果是光滑的边界和没有裂痕。 在中等的质量，可能有一些裂痕，但是可以极大地减少多边形面数。不检查曲率容差指不试图增加细分消除裂痕。




要点

在有许多小物体的复杂的场景中，把较小的物体设置为中等的质量通常是较好的。






U Division Factor/ V Division Factor

(U向分配系数/V向分配系数)


系数越大，多边形生产越多。[/hide]

Use Smooth Edge(使用光滑边界)


让你仅仅在边界处增加细分(三角形数目)对象(沿着边界避免裂痕产生)。 默认值是0.99。 比率越高，边界越光滑并且有更多边形计产生。




注意:

如果细分方式设为自动，在大多数情况下使用光滑边界是不必要的。




Smooth Edge Ratio(边界光滑率)


增加他们在边界上产生更多的三角形数止以光滑边界。


Edge Swap(交换边界)


帮你在用于建立三角形的四边形上交换两顶点把四边形表面范围划分成为最理想的三角形。这是一种二次创建过程，但它使用最小限度的资源。


四、使用mental ray for Maya渲染

使用mental ray for Maya渲染有以下三种方法：


使用Maya菜单交互式的预览渲染

使用Maya菜单批处理渲染

使用Maya命令行批处理渲染


要点

你也可以把你的场景输出为.mi格式然后从命令行使用mental ray 3.1进行渲染。 这要求安装mental ray 3.1的许可协议。 参见输出.mi格式使用mental ray 3.1进行渲染。


渲染当前场景：


按F5切换到Rendering菜单组并且选择Render > Render Current Frame。 激活的场景在渲染视窗中被渲染。


在Maya中进行批处理渲染：


按F5切换到Rendering菜单组并且选择Render > Batch Render。

输入文件名，从文件类型列表选择文件类型然后单击Export/Render。 批处理渲染开始处理要求的文件进行后台渲染。


使用命令行批处理渲染：


在UNIX或DOS中，键入：

mayarender_with_mr -file <scene file> -proj <project>


Maya场景文件<scene file>被渲染，渲染图象保存到工程<project>目录。 如果工程未指定将使用当前工程目录。




注意

保证你在Maya的安装路径下执行命令。

五、使用渲染视窗

当 使用mental ray for Maya渲染时，渲染完成的场景显示致到渲染视窗(Window > Rendering Editors > Render View)。 全都渲染视窗菜单项和工具按钮，除了与IPR相关的特性以外，全部可以用来控制mental ray的功能。 查看更多关于关于渲染的信息，参见使用Maya：Rendering(渲染)。




注意:

IPR特性在使用mental ray时是不可用的。



在渲染视窗中转换渲染器：


做如下之一：

l 在渲染视窗中的工具栏下拉菜单中选择其一。
l 选择Options > Render using然后选择其一。


最终聚焦效果

六、mental ray for Maya的渲染全局设置
1）前言
mental ray for Maya能自动地从Maya中获取许多设置参数，但是使用mental ray for Maya的渲染全局设置可以更好的控制使用mental ray。



察看和编辑mental ray for Maya的渲染全局设置：


做如下之一：


l 单击状态栏上渲染全局设置的图标 。

l 选择Window > Rendering Editors > Render Globals (mental ray)。

l
渲染视窗，选择Options > Render Globals (mental ray)。

2）缺省设置

在启动时，许多节点在mental ray for Maya的渲染全局设置窗口中缺省选择为从Maya中获取参数。 在动画设置中也是如此。mental ray for Maya渲染全局设置直接从Maya本身的渲染全局设置获取各种参数。 这包括光线追踪质量的选择，取样质量，阴影投射方法，帧缓冲分辩率，动画。


3)mentalray渲染全局设置

以下列出在mentalray渲染全局设置属性.有一部分类似于Maya本身的渲染全局设置。 关于Maya本身的渲染全局设置参见Maya在线手册。


Image Output（图象输出）


指定文件名称和图象输出格式。


File Name Prefix（文件名称前缀）


为文件名指定一个前缀。 如果不设置，它将使用缺省的场景名。


Renderable Objects（可渲染的物体）


控制mental ray是渲染所有物体(Render All)还是仅渲染选择的物体(Render Active)。 默认的是渲染所有物体。


Render Camera（摄相机）


从中选择渲染使用的摄相机。


格式与分辨率


缺省是DeriveFromMaya（从Maya本身的渲染全局设置中得出），但你可以选择一个分辨率类型( NTSC，PAL，窗口)并编辑Framebuffer属性。 在这相应的标签中你能从中选择各种输出格式。


Frame Extension（帧扩展）


设置输出图象扩展名。


Frame Padding（帧填充）


帧数字扩展数字中0的数目。 例如，如果帧与动画扩展名被设置把为name.ext，而帧填充是3，Maya将文件命名为name.001，name.002，等等。缺省值是1。


Put Frame Number Before Extension（将帧填充放到扩展之前）


如果打开，帧数字在扩展之前被添加到文件名称。 缺省的是打开的上。


Use Custom Extension （使用自定义扩展）


通过打开使用自定义文件格式扩展。


Custom Extension（自定义扩展）

当你打开使用自定义扩展时，在此输入你的自定义名称。


Quality（质量）


包含渲染质量以及物体和摄相机的选择。


Render Quality（渲染质量）


从下拉列表中选择渲染质量。 一旦你选择了一项，一个相应的标签将在mentalray渲染全局设置窗口中出现。 更多信息参见渲染质量标签.


下拉列表包括如下：DeriveFromMaya, Draft, DraftMotionBlur, Preview, PreviewCaustics, PreviewFinalgather, PreviewGlobalIllum, PreviewMotionBlur, Production, and ProductionMotionBlur.。 缺省是DeriveFromMaya。


Render Shaders with Filtering（阴影渲染过滤）


Render Globalillum Global Pass（全局照明传递）


Optimize Raytrace Shadows（优化光线追踪阴影）


Animation（动画）


包含指定动画渲染的范围。


Derive From Maya（从Maya中获取）


当打开时，从Maya的渲染全局设置中获取范围。缺省是打开的。


Animation Range（动画范围）


打开此项指定动画范围。


Memory and Performance（存储器和性能）


包含在使用mental ray for Maya渲染时存储器管理和性能的优化。


Acceleration Method（加速方法）


选择bsp或者栅格方式。 缺省是BSP。


Memory Limits（存储器限制）


Physical Memory（物理的存储器）


Virtual Memory（实际上的存储器）



4)渲染质量标签

当你选择除DeriveFromMaya之外的渲染质量时，相应的标签被创建。 例如，当你选择PreviewCaustics时，PreviewCaustics标签创建。通过在这附加的标签你能更进一步控制渲染质量.


Rendering（渲染）


包含缺省的渲染质量设置，但是他们仍然能被修改。 对于更多关于这些选项的信息，请参考mental ray3.1联机指南中第4.3.24节。


Shadows（阴影）


使用这些选项来控制阴影。


Motion Blur（运动模糊）


使用这些选项来控制运动模糊。参见运动模糊。


Caustics/Global Illumination（焦散/全局照明）


使用这些选项来控制焦散和全局照明。参见焦散/全局照明。


Final Gather（最终聚集）


使用选项来控制最终聚集。 参见最终聚集。


Sampling Quality（采样质量）


使用这些选项控制图形质量。请参考mental ray3.1联机指南中第2.7.1.1节。


Diagnostics（诊断）


使用这些选项来诊断测采样和光子信息。请参考mental ray3.1联机指南中第2.7.1.13节。另参见诊断。


Features（特性）


控制是否要渲染的特性。 包括：Lens Shaders, Geometry Shaders, Output Shaders, Volume Shaders, Displacement Shaders, and Merge Surfaces。更多信息，请参考mental ray3.1联机指南中第3章。


Overrides（忽略）


使用这些选项全局忽略物体的细分、焦散、全局照明。


Tessellation（细分）


创建并且指定一个表面并（或）近似地替代到场景。


Caustics/Global Illumination（焦散/全局照明）

打开或关闭整个场景的物体的焦散/全局照明的接收和发射属性。


Contours（轮廓）


用户可以连接和存储轮廓阴影。 这些阴影需要轮廓渲。 对于详细的信息，请参考mental ray3.1联机指南中第1.29章。

七、Rendering Flags(渲染标记)

当一个几何物体(或者其变换节点)被选择时，在物体的属性器中可见到Rendering Flags(渲染标记)设置。 他允许特殊的控制物体的渲染属性。这些标记包括：Visible, Trace, Shadow, Caustic, and Globillum。



八、面积光

mental ray的面积光不同于Maya的面积光，但是mental ray for Maya都支持。 在灯光属性编辑器中的mental ray部分可将Maya的点光和聚光转换成mental ray的面积光。 你不能使用一个Maya的面积光来创建一个mental ray的面积光。 mental ray for Maya使用灯附近的采样点投射线来产生光滑的阴影。你能在模型视图中使用面积光的操纵器来操纵面积光的大小和形状。


创建一个面积光：


在场景中选择一个点光或者聚光灯。

打开属性编辑(Window > Attribute Editor 或才按下Ctrl-A )。 属性编辑显示选择灯的属性。

在lightShape标签，展开mental ray段然后展开Area Light段。

打开Area Light(面积光)的复选框。

按需要调整面积光设置。


Type(类型)


这是面积光的形状。 从下拉列表中选择： Rectangle(长方形)，Disc(圆形)，Sphere(球形)，Cylinder(圆筒形)。 缺省是长方形。


Sampling(采样)


描述从光源射出的光线的采样点的数目( X和Y )。 缺省是3和3。 大于3的值通过减少颗粒来增加质量，但是可能增加渲染时间。


Low Level(低级别)


如果此值大于1则使用低采样值来代替光源。 这将影响光的反射和折射。 缺省值是0。


Low Sampling(低采样)


缺省值是2和2。


Visible(可见)


控制你是否想要在渲染时见到面积光。 缺省是不打开的。




注意

如果你使用玛Maya的光线跟踪阴影时，确保你的Ray Depth Limit(跟踪深度限制)大于1，这样可以反射阴影。

九、灯光和阴影贴图

对于Maya的聚光灯，定向灯，点光，在灯的属性编辑器的mental ray段中有一个阴影贴图分段。 你可以打开阴影贴图来产生阴影，这可以快速地产生阴影。 对于更多信息，参见mental ray在线参考指南1.11节。




十、动画

动画的缺省设置是derived from Maya(从Maya获取)。 但在mental ray for Maya的渲染全局设置是可以更明确地控制。 对于文件导出和渲染视图有不同的设置。

十一、运动模糊

运 动模糊可以在Maya的渲染全局设置窗口或在mental ray for Maya的渲染全局设置窗口中的渲染质量下拉列表中打开。 在mental ray for Maya中允许你在Linear(线性)和Exact(确切)的运动模糊模式之间进行选择。 在mental ray for Maya中的运动模糊可以模糊任何物体：材质，纹理，灯，阴影，反射，折射，焦散。


在动画实例中,线性模式是不考虑形状变化的。 确切模式增加了运动对象的所有顶点的运动矢量。 它应该被用来运动模糊形状变化的物体。 这种模式要求更多编译和渲染时间。


Maya的摄相机的shutter(快门)值决定了实际运动模糊路径的长度。 进而，像“motion blur by(运动模糊使用）”类的附加属性能用来进一步控制运动模糊的计算。



打开运动模糊：


打开mental ray for Maya的渲染全局设置窗口(Window > Rendering Editors > Render Globals (mental ray))。

从Rendering Quality（渲染质量）下拉列表中选择PreviewMotionblur。

PreviewMotionblur标签出现。


如果需要，可在PreviewMotionblur标签调整时间对比，请参考mental ray version 3.1指南




十二、焦散和全局照明

1)简介


选择mental ray for Maya的渲染全局设置窗口中的Quality（渲染质量）段下拉菜单相应的项(PreviewCaustics, PreviewGlobalIllum)就可以打开焦散和全局照明。 另外，应该参加光子追踪的物体需要勾选焦散“generator（发射）”或者焦散“receiver（接收）”项， 或者两项都勾选(全局照明需要分别标记)。 你可以通过属性编辑器的mental ray段设置它们。 也能在mental ray for Maya的渲染全局设置窗口中的PreviewCaustics或者PreviewGlobalIllum段进行总体设置,从而忽略在属性编辑器中的设 置。


为 了产生光子追踪，场景中必需有一个灯发射光子。 为了保证如此，打开任意一个灯的属性编辑器中mental ray段的Emit Photons（发射光子）。此外，为了保证实际中光子的正确分配，灯的decay（衰减）属性应该设置为quadratic（二次方）。在一起使用 final gathering和global illumination时，你需要打开灯光的Physical（物理）项，才能正确产生直接和间接照明相结合的效果。

上述步骤完成后，获得的图片应该显示光子踪迹光点或者最终聚集。 光点可以通过调整表面材质上光点参数是进一步的调节。

在mental ray的光子追踪阶段，光子从光源喷射并穿过整个场景。 如果一个光子击中一个物体，指定的光影把光子存储到一“光子贴图”中。 基于这个参数，光影也决定了光子的相互作用。 相互作用的可能的类型有：


l 吸收

l 反射(漫射/镜射)

l 折射(漫射/镜射)

在决定相互作用类型之后，光子重新被发射(直到达最大光子跟踪深度)。 失去的光子用来在渲染时产生全局照明和焦散效果。


Maya的基础材质库包含一个一般的光子材质。大多数参数与你已经掌握的属性一样，但是一些可能有稍微不同(以物理学为基础)的意义。更多信息，请参见Advanced information about photon shading.




2）创建焦散和全局照明



创建焦散：


1、在mental ray for Maya渲染全局设置窗口中打开Caustics（焦散）。

l 打开mental ray for Maya渲染全局设置窗口(Window > Rendering Editors > Render Globals (mental ray))。

l 从Render Quality下拉列表中选择PreviewCaustics。这样在PreviewCaustics标签自动地打开了焦散。



技巧：

把Caustic Accuracy（焦散准确性）设置到少于64减少污点。


当你完成后，关闭Photon Map Rebuild（光子贴图重建）；这将减少渲染时间尤其在动画时。

2、指定一个光源来喷射光子。
l 在灯的属性编辑器( Ctrl-A )的形状节点中的mental ray段的Caustics and Global Illumination部分打开Emit Photons（喷射光子）。 你可以使用一个或多个光源来喷射光子。

l 设置能量（Energy）( RGB )指数和焦散的光子数。 增加光子数将增加渲染时间，但增加能量值不会增加渲染时间。



3、指定产生焦散的物体和接收焦散的物体。

l 选 择物体，在物体属性编辑器的变换节点展开mental ray段，关闭DeriveFromMaya并且设置焦散为Cast only（仅产生），（Receive only）仅接收），或Cast+Receive（产生+接收）。 如果必要的话，也可以打开Visible, Trace, and Shadow, if applicable标记。


或


l 在mental ray for Maya渲染全局设置窗口中的PreviewCaustics标签的Overrides 段从下拉列表中选择Caustics Generating和Caustics Receiving。 这将打开场景中所有物体产生和接收焦散的能力。



注意：

产生焦散的物体应该有一个较低的diffuse（散射）值，例如，设置Phong为0.3。 refractive index（折射率）应该大于1。

接收焦散的物体应该有一个较高的diffuse（散射）值，例如，设置Lambert为0.8。


对于更多关于焦散的信息，请见mental ray 3.1在线参考指南中1.30节焦散的有关内容。

焦散的例子



创建全局照明：


1、在mental ray for Maya渲染全局设置窗口中打开Global Illumination（全局照明）。

l 打开mental ray for Maya渲染全局设置窗口(Window > Rendering Editors > Render Globals (mental ray))。

l 从Render Quality下拉列表中选择PreviewGlobalIllum。这样在PreviewGlobalIllum标签自动地打开了全局照明。



2、指定一个光源来喷射光子。

l 在灯的属性编辑器( Ctrl-A )的形状节点中的mental ray段的Caustics and Global Illumination部分打开Emit Photons（喷射光子）。 你可以使用一个或多个光源来喷射光子。

l 设置能量（Energy）( RGB )指数和全局照明的光子数。 增加光子数将增加渲染时间，但增加能量值不会增加渲染时间。




3、指定产生全局照明的物体和接收全局照明的物体。

l 选 择物体，在物体属性编辑器的变换节点展开mental ray段，关闭DeriveFromMaya并且设置全局照明为Cast only（仅产生），（Receive only）仅接收），或Cast+Receive（产生+接收）。 如果必要的话，也可以打开Visible, Trace, and Shadow, if applicable标记。


或


l 在mental ray for Maya渲染全局设置窗口中的PreviewGlobalIllum段从下拉列表中选择Global Illum Generating和Global Illum Receiving。 这将打开场景中所有物体产生和接收全局照明的能力。

全局照明的例子