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这是Maya通道渲染RenderPass的第三部分，也是本系列的最后一部分。因为考虑到Maya2011可能增加新功能或者改进流程，也就一直没进行最后步骤的更新。Maya2011正式上线后，可以看到在分层渲染流程上，并没有太大的改变；不过因为MentalRay渲染器一些功能的优化，在渲染效果上确实是提高不少。 *由于Maya2009首次对MR渲染加入RenderPass，因而存在一些奇特的问题：直接赋予物体一个passes的MR材质，无法进行光子数据的一些计算，如焦散；需要在主材质SG节点的PhotonShader连接一个相应设置的常规MR材质。不过Maya2011已经修正了这个问题，而且MR材质和Maya常规材质之间的兼容性也提高了，因此这里我就不再对MR的光子材质进行特别说明。大家只要知道一点，焦散Caustics和最终聚集FinalGathering一样，对应的pass是Indirect（间接照明通道），且接受间接照明效果的物体必须使用passes材质。
【特殊通道的获取】 前面所介绍的一系列分层渲染的方法，基本上已经可以满足大部分的渲染分层要求。不过仍然会存在一些情况（稍微参考了Digitial的Maya2009RenderPass的教程）： 1.RenderPass在使用多重材质（主材质为层材质的情况除外）的时候可能会出现一些问题，如将不同的材质球赋予另一个材质的渲染通道，会造成渲染图片过曝--这是因为RenderPass是使用Add的混合模式（可参考Photoshop的“添加”图层混合模式效果）对多材质进行最终效果进行计算的。 2.需要对混合纹理的局部细节进行特殊调节。
3.将RenderPass默认不支持的一些常规MR材质的通道进行分离。 以下主要是针对复合纹理的情况进行操作。 【RenderFrameBuffer渲染帧缓冲】 使用MR和Maya材质混合的场景，除了渲染计算的差异（尤其是使用了光子发射的间接照明效果），对于多通道的获取并不理想，因此场景尽量使用单一渲染器的专用材质。除了要特别解决的混合材质，此场景使用的都是MR自带材质：mia_material_x_passes（多功用材质）。 *MentalRay材质不能套入Maya的层材质LayerShader，默认情况下MR没有专用的层 材质
1. 这里我使用一盏面光源，一盏聚光灯和一个MR的IBL节点（在MentalRay的渲染设置面板的Environment区块下点击ImageBasedLighting创建，使用HDRI图片辅助照明）进行照明，并启用了全局光照，焦散以及最终聚集（有关照明设置这里就不作详细说明）。
*这里提醒一下，使用光子焦散Caustics效果，除了将具备光子属性的MR材质设置一定透明度，还必须要把材质属性编辑面板Refraction区块下的AdvancedRefraction中的RefractiveCaustic勾选。
2. 左边的水壶使用了混合材质。使用材质混合要注意，子材质的反射率会被相加到最终材质的反射率上，因此这里要将两个子材质球的反射率都设为0（可见Outcolor不仅仅是输出色彩）。
*全局光，焦散，最终聚集都使用同一个indirect间接照明通道，不能简单的通过分层将它们分离，因为这样不只是渲染结果有差异，后期的图层混合也是个问题；所以必须要在当前帧渲染视图中解决各种间接照明的问题。
视图渲染效果：
3. 现在要进行渲染通道的设置。全选场景物体，创建渲染层，然后在渲染层上右键，执行：PassContributionMaps->CreatePassContributionMapAndAddSelected。此时，已经创建了一个用于执行渲染通道分离的成分贴图。
*尽量避免直接使用主层来进行RenderPass，因为对主层的修改会影响到其他渲染层。
4. 进入渲染设置中的RenderPass面板，选择所需要的渲染通道。这里我就不对物体进行隔离了，只创建一个成分贴图。
*详细的步骤以及其他详细的设置可以看【Maya】分层渲染技术（三）－渲染通道RenderPass（中）；这里只要选择好成分贴图包含的通道即可，不用更改渲染通道的参数。
5. 执行批渲染，可看到如下结果：Beauty通道的渲染图片中，使用了混合材质的物体亮度过高，严重曝光；即使对其他通道进行图层混合，也会最终得到Beauty通道那样曝光的效果。
6. 本身渲染结果并没有错，只是在进行最终的材质混合时，Maya内部使用了预设的帧缓冲构成FrameBufferContribution。如果是Maya材质，在材质属性编辑面板的mental ray区块的FrameBufferContribution下选择WriteOperation；MR材质则是通过相应的数字来完成选择：0=NoOperation，1=Add，2=Multiply，3=Overwrite。影响物体明暗关系的图层，通常应该使用Multiply相乘的混合运算，默认的Add会加亮子材质的效果。
*但这里只需要修改子材质的FrameBufferContribution，主材质不要更改设置，否则会得不到正确的结果。
7. 修改了 WriteOperation（写入操作）为Multiply后，执行批渲染，得到了正确的结果。
在Photoshop中，将除了Diffuse通道以外的图片使用Add（也叫线性减淡）的图层混合模式放于上层。
如果只是为了获取以上的渲染通道，那么到这里已经完美的解决了渲染结果异常的问题。接着我就继续提出一个比较冷门的思路，那就是获取每个纹理的图片。
【writeToColorBuffer写入色彩缓冲节点】
MR库中的writeToColorBuffer节点可以单独获取材质或纹理节点的通道，并将最终效果转为图片的形式，其中就包括一些默认不能进行RenderPass的非Passes类MR材质。不过与Passes材质属于同一系列的常规MR材质，可以在材质属性编辑器的UpgradeShader区块下，点击按钮将该材质升级为新的passes材质，因此这里就不使用writeToColorBuffer节点进行常规MR材质的通道分离操作了--既显得多余，实用性也不是很广（除了需要特别提取的通道，如3s次表面散射材质的多个色彩通道），因为更多的常规MR材质并不被支持。 1. 在引入之前说到的writeToColorBuffer节点前，先要增加一个用户自定义的渲染通道。将CustomColor加入到前面步骤所创建的成分贴图中。
*RenderPass设置中可以选择四个用户自定义通道（CustomColor，CustomDepth，CustomLabel，CustomVector）；默认情况下，CustomColor创建时的通道设置是带透明通道的，这是很合理的预设。
2. 在Hypershade超材质编辑器中，进入MR节点库的Miscellaneous栏，创建一个writeToColorBuffer节点（后面我将简称为WTCB节点）。
3. 双击WTCB节点，进入它的属性编辑面板，将混合材质的其中一个子材质用鼠标中键拖至WTCB节点Input区块的Color属性进行连接。
*通常情况下，纹理贴图或者Maya常规材质的Outcolor属性会被连接，而特殊的MR材质则需要手动连接，如Diffuse_result，refl_result，refr_result（3S次表面散射材质则是back_result，front_reslt，diffuse_result）。
4. 此时，点击WTCB节点FrameBufferOptions区块的CustomColorPass下拉菜单，可以看到第7步时加入的用户自定义通道，然后选择它；其他设置不做改变。
*另一个子材质也按以上步骤进行节点连接，不要共用一个CustomColor通道。
5. 执行批渲染。在之前RenderPass的基础上，又得到了两张额外提取的纹理通道。
6. 到这里完成了……没下一步？是的。就以这个例子而言，这两张额外提取的纹理通道没有任何用处，你无法正确的将它和其他通道进行混合。因为这里不但使用了MR材质的透明折射效果，还启用了光子照明技术，我们是不能在这个复杂的照明系统中再提取局部的组合纹理的（这也就是为什么GI,FG和Caustics都使用一个indirect间接照明通道的原因）。 如果一定要提取子材质的纹理，前提就是：主材质不参与太多的照明效果，渲染的结果基本由子材质所决定。而这样一个前提下，额外纹理通道的提取不适用于MR的光子类材质；相对而言，Maya材质的兼容性更高一些（尤其是可自由控制光照范围的RampShader材质，它的Color可以使用多个纹理通道进行联合）。
【RampShader材质的特殊用途】
RampShader常用于制作2D卡通的渲染效果，而它较为有趣的一点是能自由控制光照区域。这里只使用它的Color通道来进行复合纹理的RenderPass。
1. 创建一个RampShader材质，将两个带有纹理的不同材质球分别连入它的Color属性。
*将ColorInput设置为Brightness，并将Reflectivity的SelectedValue设置为0关闭反射效果。
2. 赋予一个几何体，渲染得到如下效果。
3. 创建3个WTCB节点，其中两个分别与子材质球进行连接（别忘了在RenderPass的设置面板中增加3个CustomColor）。
4. Ctrl+d复制主材质球rampShader，然后将复制出的材质球的两个Color通道设置为纯白和纯黑，顺序随便。这样做的目的是为了制作出一个纹理遮罩层，因此，如果Color通道超过两个就无能为力了。
5. 将主材质球rampShader连接到第三个WTCB节点EvaluationTrigger（穿透设置）区块的EvaluationPassThrough（通道穿透赋值），而黑白的rampShader连接到WTCB的Input区块的Color上。
*EvaluationTrigger用于控制混合纹理的遮罩效果，它能计算出纹理叠加处的过渡，然后输出用户指定的色彩—通常以灰度来表示。
6. 这里我就不使用成分贴图了，直接使用主层进行RenderPass。
7. 执行渲染。得到如下效果：
8. Photoshop中的操作：
(1)关闭其他图层，进入黑白遮罩层的“通道”面板中，点击右下方第一个按钮：将通道作为选取载入；
(2)显示其他纹理图层，随便选择其中一个（如果效果不对，将蒙版的黑白“反相”即可），点击下方的“添加图层蒙版”按钮；
(3)发现碎片的叠加区域稍微不足，点击图层右边的蒙版图标，使用“色阶”，在中间输入1.5（根据个人感觉……）；
(4)之后，你可以对分离出的通道图层进行任意色彩调节。
不过，这里要提醒下，WTCB节点是配合RenderPass进行材质的通道分离的，不要指望在复杂的纹理节点连接中再提取局部细节，如一个noise纹理的暗部区域还有个noise纹理这样的节点连接。换句话说，要分清纹理和材质这两个不同的概念。
【总结】
如果使用的是Maya混合材质，并且不启用MR的光子渲染技术，那渲染通道问题的解决会轻松的多，所以应尽量避免这样一种糟糕的情况：混合材质+间接照明。 RenderPass和RenderLayer的使用，有各自的优势和局限： RenderPass能将场景的通道进行快速且详细的分离，且支持Maya大部分材质和MentelRay的光子渲染，能高效的管理大型场景的渲染图片；但对于分离场景中的灯光和物体，RenderPass却显得效率低下，而且用户并不能直观的看到设置结果。 RenderLayer主要用于MentalRay之外的其他渲染器，它能方便快速的对场景灯光和物体进行归类及管理，并且支持隔离渲染，设置方便；缺点就是它所能进行的通道分离不多，而且Maya2009之后已经不支持MentalRay的通道分离。 RenderPass是建立在RenderLayer基础上的分支功能，尽管RenderPass是MentalRay渲染专用的功能，但MentalRay在使用光子技术进行超写实渲染时会存在一些问题，如阴影渲染和物体分层，仍需要结合RenderLayer来完成。因此：需要进行后期校色的常使用RenderPass（如色彩冷暖调节）；需要进行后期特效制作的则使用RenderLayer（如加入字幕，后期火焰，光效等）。 RenderPass附加提示：
使用EXR的文件格式可以包含多个通道，在后期合成软件中开启会自动设定好各图层的混合模式。方法如下：
进入渲染设置窗口，在Image format中选择OpenEXR(exr)格式。而使用了这个格式，Maya的渲染路径将自动屏蔽passes的信息；执行批渲染，得到一个EXR文件。不过EXR文件是用于Toxik的文件类型，如果使用的后期合成软件不是Toxik或者Combution，就没什么用处。
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工商网监
发表于 2016-3-24 16:48:41
