MAYA灯光的阴影简介.doc

Shadows（灯光阴影）
真实世界中光与影是密不可分的，物体有光源照射就要产生阴影。阴影是CG创作中
用于物体表现最重要的手段之一,有光有影才会使场景和物体产生空间感、体积感和质量感。Maya中提供了两种阴影生成方式：Depth Map Shadows（深度贴图阴影）和Ray Trace Shadows（光线追踪阴影）。
Depth Map Shadows（深度贴图阴影）：这种阴影生成方式是Maya在渲染时，生成一个深度贴图文件，该文件纪录了投射阴影的光源到场景中被照射物体表面之间的距离等信息。根据这个文件来确定物体表面的位置前后，从而对后面的表面投射阴影。这种阴生成方式特点是渲染速度快，生成的阴影相对比较软，边缘柔和，但是不如Ray Trace Shadows（光线追踪阴影）真实。
Ray Trace Shadows（光线追踪阴影）：这种阴影生成方式是比较真实的跟踪计算光线的传播路线，从而确定如何和在哪里投射阴影的一种方法。这种方法的特点是计算量大，渲染速度慢，但是生成的阴影比Depth Map Shadows（深度贴图阴影）更真实，阴影比较硬，边缘清晰。想要表现物体的反射和折射效果时，要使用Ray Trace Shadows（光线追踪阴影）才能表现出真实的效果。

Maya中创建的灯光默认状态下是没有打开阴影选项的，不投射阴影，这是考虑到渲染速度的原因。我们要使灯光投射阴影，需要在选中灯光的属性编辑面板中手动打开阴影选项，即选择Depth Map Shadows（深度贴图阴影）或是Ray Trace Shadows（光线追踪阴影）方式。对同一盏灯光，这两种阴影的生成方式只能选择一种，当选择了一种时，另一种会自动关闭。
要注意的是，在我们使用了Ray Trace Shadows（光线追踪阴影）方式时，还需要在Maya菜单栏中Windows>Rendering Editors>Render Globals（渲染全局设置）面板中找到Raytracing Quality选项栏，勾选打开Raytracing选项，从而启动渲染的光线追踪计算功能，否则是渲染不出Ray Trace Shadows（光线追踪阴影）效果的。

此外，Ambient Light（环境光）只支持Ray Trace Shadows（光线追踪阴影），没有Depth Map Shadows（深度贴图阴影）的选项。
Depth Map Shadow Attributes（深度贴度阴影属性）：
Use Depth Map Shadows：勾选该选项后，Maya在渲染时会产生深度贴图阴影。同时，
下边的深度贴图阴影的属性参数被激活。
左侧为Dmap Resolution值为512时生成的阴影，右侧为Dmap Resolution值为2048时生成的阴影。

Dmap Resolution：用于控制生成的深度贴图文件的大小。例如：512像素（默认值）就会生成一个512 X 512像素的深度贴图文件。该值越大，生成的阴影就越清晰，但是计算量就会越大，渲染的速度也会越慢。Dmap是Depth Map的缩写。
Use Mid Dist Dmap：如果不勾选，maya会为深度贴图中每个像素计算从灯光到最近投射曲面间的距离，作为判断另一个表面是否处在这个表面的阴影中的依据。如果勾选，灯光会计算最近的投射曲面间的距离，再计算到下一个最近投射曲面间的距离，然后取平均值，作为判断另一个表面是否处在这个表面的阴影中的依据。

Use Dmap Auto Focus：勾选后，Maya会自动缩放创建的深度贴图填充灯光照明区域。如果不勾选，可以手动调整深度贴图。默认勾选。
Dmap Focus/Dmap Width Focus：用于手动缩放深度贴图文件的大小。聚光灯、点光源等灯光类型此参数名称为Dmap Focus，平行光的此参数名称为Dmap Width Focus。因为Maya创建的深度贴图文件使用的是绝对分辨率，所以减小深度贴图的尺寸能有效增加深度贴图的分辨率，而不增加渲染时间。默认状态下勾选Use Dmap Auto Focus选项，让Maya自动缩放深度贴图文件。
Use Light Position：此参数仅应用于平行光，控制平行光是否在图标前后都产生照明和阴影效果。如果勾选则平行光仅在图标前面产生照明和阴影效果；如果不勾选对图标的两侧都发生作用。默认为不勾选。
Dmap Filter Size：用于控制深度贴图阴影边缘的模糊程度。值越大，则阴影边缘的模糊程度越高。
Dmap Bisa：用于控制深度贴图阴影偏移投影物体的程度。该值在某些特殊情况下用来微调阴影和投影物体的相对位置关系。一般使用默认值。
Fog Shadow Intensity：该参数是用来控制灯光雾的阴影强度的，该值越大，灯光雾的阴影效果就越强。（有关灯光雾效果请参考“灯光特效”部分）
Fog Shadow Samples：控制灯光雾效果的阴影采样值，用来改善灯光雾的阴影的颗粒现象。该值越高，灯光雾的阴影越细腻，但是相应的计算量也会增加，渲染速度变慢。
Disk Based Dmaps：该属性和其下的参数用于设置Maya重复使用深度贴图信息文件，合理的设置这部分参数可以大大提高Maya的渲染效率。Maya允许我们将灯光的深度贴图保存到磁盘中，在以后的渲染中可以直接调用这个文件，不必再次计算深度贴图文件，加快渲染速度。该文件被保存在预定的“工程项目”下的depth目录中。
Off：每次渲染时都计算深度贴图文件。不读取磁盘上保存的深度贴图文件，也不保存新生成的深度贴图文件。
Overwrite Existing Dmap(s)：每次渲染时重新计算深度贴图文件，并且把该文件保存到磁盘上，如果磁盘上已存在深度贴图文件，则覆盖原文件。
Reuse Existing Dmap(s)：渲染时先检查磁盘上是否有保存的深度贴图文件。如果有就使用该文件，如果没有就新计算一个深度贴图文件，并保存到磁盘上。
Dmap Name：自定义深度贴图文件的文件名。
Dmap Scene Name：将场景文件名添加到生成的深度贴图文件名中。
Dmap Light Name：将灯光名添加到生成的深度贴图文件名中。
Dmap Frame Ext：有动画时，如果勾选该选项，Maya会保存每一帧的深度贴图并且把帧数添加到深度贴图的文件名中；如果不勾选，则整个动画保存为一个深度贴图文件。
Dmap Use Macro：Maya运行一些宏命令，来更新从磁盘中读出的深度贴图。该参数只有在Disk Based Dmaps选项为Reuse Existing Dmap(s)时才被激活。
Use Only Single Dmap：该选项只应用于聚光灯。勾选时，Maya会在渲染时为聚光灯只生成一个深度贴图文件。但是，如果，聚光灯的cone angle锥角角度过大（大于90度），深度贴图的Dmap Resolution值可能会不够用，阴影的边缘就会出现锯齿。这时候如果取消该选项的勾选，Maya会为聚光灯创建多个深度贴图文件，即分别在每一个轴向上创建深度贴图文件。
Raytrace Shadow Attributes（光线追踪阴影属性）：
Use Ray Trace Shadows:勾选该选项后，Maya在渲染时会产生光线追踪阴影。同时，下边的光线追踪阴影的属性参数被激活。
Light Radius：该参数用于控制光线追踪生成的阴影边缘的模糊程度。该值越大，阴影的边缘就越模糊，但是颗粒现象越明显，可通过调整Shadow Rays参数来改善颗粒现象,生成柔和细腻的阴影边缘。要注意的是，在平行光中该参数名称为Light Angle，功能相同。在面积光中没有该参数。

产生有颗粒的阴影边缘
Shadow Rays：该参数用于控制光线追踪生成的阴影边缘的细腻程度，改善由Light Radius参数生成的颗粒现象。该值越大，阴影的边缘就越细腻，但是计算量相应增加，渲染速度变慢。

Ray Depth Limit：用于限制生成光线跟踪阴影时光线进行反射或是折射计算的次数。默认为最小次数1次。要注意的是，在Render Globals(渲染全局设置)面板中的Raytracing Quality选项栏中的Shadows参数，该参数也是用于控制生成光线追踪阴影时的反射或折射计算次数。Maya在渲染时会比较这两个值，然后取较小的那个值作为控制。此外，当这个值为1时，透明物体后边的阴影不会被显示出来，至少为3时才会显示出透明物体后边的阴影。