【无机纳米材料科研制图——3ds Max 0110】3dmax体积光制作光束的灯光渲染

       此篇，我们将使用到灯光，同时会利用灯光做光束。

       在做光束之前，我们再对纳米发光材料做一些渲染。

 

一、纳米材料的渲染

       我们选择对一个核壳壳结构的上转换纳米材料做渲染，以下所有图中我们只框出了材质有所变动的参数。另外，此部分中对纳米材料的渲染设置和上一篇一样，需将GI中的全局灯光关闭。

       1）给核添加自发光。

       因为我们设计的是上转换荧光材料，因此，除了一个定色的漫反射光外，我们给核添加了一个自发光，且给自发光附加了渐变贴图。

       下图为自发光衰减贴图的详细参数。

       2）给第一层核添加反射。

       3）给外层SiO2介孔壳加凹凸/噪波。

       噪波贴图的详细参数如下。

 

二、灯光渲染

       1）创建目标平行光。

       渲染后发现，模型只有局部被照到了，而且整体很暗。出现这种状况，我们应该会想到，应该增强平行光的光强。

       3）增加反光背景。

       在增加平行光的光强之前，我们最好给物体增加一个背景，以方便呈现光路，避免光达不到物体上。因此，我们来创建一个长宽高分别为60 60 30的长方体，在删除几个面后以用作打光的背景。

       将此长方体转换为可编辑多边形，再Delete掉三个面朝我们的面。

       点击渲染，此时可以多看到一部分光，即打到背景面上的光。

       4）调节光强和光束范围。

       点击选中目标平行光，在修改列表中，同时修改倍增（即光强）和聚光区及衰减区的范围。经过多次调试之后，我们可以渲染出下图中比较理想的照明效果。

       5）改变平行光的颜色。

       对于上转换纳米粒子，一般需要一个NIR入射光激发，在科研作图中，我们通常用红色光束来表示不可见的NIR光。因此，此时我们将平行光的颜色改为红色，来做一个光束效果。结果，渲染后发现，光束依然是不可见的，同时，目标物体和背景板都被照成了红色。这说明，这种方式是不可取的，这是模拟的真实单色光光照效果，现实中的物体如果被红色的光束照射到，也会漫反射（反射）出红色的效果。

       6）利用体积光改变光色。

       为了实现单色光束的创建，我们不能使用模拟现实效果而直接改变光色的方式，而是要利用一个叫体积光的特效。此时，先将平行光色还原为白色，然后按下数字8键以打开环境和效果面板，在大气中点击添加，并选择添加体积光。

       添加完体积光后，将面板下拉，找到体积参数的部分，设置好烟雾色和衰减色，这里的烟雾色就主要决定了渲染出的平行光的颜色。接着，点击拾取灯光，并在视图中选择平行光。拾取成功后，移除灯光会变为可选，且右边会出现此时已经被拾取的灯光的名称。

       点击渲染，确实，光束变成红色了，且目标没有被红色影响其漫反射。但是，光束的范围有点大。

       7）重新修改平行光的参数。

       此时，我们将平行光参数中的聚光区和衰减去分别减小到4和12，渲染之后，发现目前的光束粗细比较合适。但是，目标和背景又变暗了。

       8）添加自由平行光。

       为了看清所有的模型和光束，我们需要再打一个灯光，而这个灯光需要打在从顶至底的方向，当作现实中太阳光或者市内里吊灯的效果。此时，我们添加一个自由平行光（目标平行光和其他的平面光源也可以，此时我们多尝试一些其他的光源），并适度调整光强（倍增）和范围（聚光区和衰减区）。渲染之后，整个场景又能看全了。

       9）添加发射光。

       有了激发光，有了照明光，我们接下来开始添加发射光。发射光依然使用目标平行光，这里总共添加了九束目标平行光打算用作紫色的发射光。因而，接下来，再添加一个体积光（一个就行），设置好体积光的颜色后，可以依次拾取多个光源，如图中所示，我们总共拾取了九个目标平行光。渲染之后，可以看到一条红色的激发光束，和九条蓝紫色的发射光束。

       10）修改背景。

       由于背景墙能够被光束打穿，我们可以适当的修剪一下背景。也可以直接隐藏背景，或是换一种更合适的背景。

 

三、总结

       回顾，此篇我们用到的功能有：自发光、衰减贴图、反射及其光泽度调节、凹凸/噪波嵌套贴图、目标平行光的使用及其光强和范围的调节、改变平行光的颜色、添加体积光以渲染出单色光束、添加照明作用的自由平行光、创建多个平行光并实现体积光的多次拾取。