Question

最终聚集是一项技术，用于模拟指定点的全局照明，其方式如下：对该点（如名为最终聚集点 的一组样本）上半球方向进行采样实现或通过对附近最终聚集点进行平均计算实现，因为计算各个照明点的最终聚集点成本非常昂贵。在前一种情况中，半球方向由三角形（点位于其表面）的曲面法线决定。

• “渲染设置”对话框 “全局照明”面板 “最终聚集(FG)”卷展栏 注意:只有当 mental ray 渲染器为活动渲染器时，才会出现“全局照明”面板。

对于漫反射场景，最终聚集通常可以提高全局照明解决方案的质量。不使用最终聚集，漫反射曲面上的全局照明由该点附近的光子密度（和能量）来估算。使用最终聚集，发送许多新的光线来对该点上的半球进行采样，以决定直接照明。一些光线撞击漫反射曲面，这些点上的全局照明由这些点上的材质明暗器利用其他材质属性提供的可用光子贴图的照明 来决定。其他射线撞击镜曲面，并不会造成最终聚集颜色（因为该种类型的光传输为二次焦散）。跟踪多数光线（每条光线都带有贴图查找）非常耗时，因此，仅在必要时进行。在大多数情况下，附近最终聚集的内插值和外插值已足够。

最终聚集在无需光子跟踪的情况下也非常有用；其实对于非专家用户而言，这是推荐的间接照明方法。默认情况下，仅考虑首次反弹的间接灯光，但您可以通过将反弹数增加到 3 和 7，并为密度和光线数使用较大的值，以在物理上获得精确的结果。

仅通过最终聚集对室内进行了渲染，仅由日光照明

最终聚集在间接照明变换缓慢的场景中非常有用，例如纯漫反射场景。对于这种场景，最终聚集可以消除光子贴图瑕疵，例如低频噪波和阴暗角落。使用最终聚集，光子贴图所需的光子更少，因为，每个最终聚集在多数间接照明的值上求平均值，不需要较高的准确度。

在电影制片工作中，最终聚集逐渐代替光子贴图，焦散除外。只有在明暗器调整跟踪深度，并且对最终图象比默认情况下最终聚集支持的第一次反弹造成的影响低时，才没有默认情况下由最终聚集执行的多反弹效果。尽管缺乏物理正确性，但是这足够进行影片制作，而且与距离灯光源发出的光子相比最终聚集更容易控制。但是对于精确的室内照明模拟和其他 CAD 应用程序，光子 贴图仍然是备选方法。

步骤

您可以在此处找到渲染动画时使用最终聚集的其他步骤。

要使用环境贴图作为最终聚集灯光源，请执行以下操作：

派生最终聚集的照明可以由实际灯光源提供，但是也可以由应用自发光材质或甚至环境贴图的对象提供。在后者的情况下，请执行该步骤：

1. 将天光添加到场景。
2. 执行下列任一操作：
   • 在“天光参数”卷展栏中，确保选中“天空颜色”（默认），单击贴图按钮（“无”），打开“材质/贴图浏览器”对话框然后选择贴图。
   • 在“天光参数”卷展栏上，选择“使用场景环境”。使用环境面板控件来指定“环境贴图”。

   之后，启用“最终聚集”进行渲染，并在计算“最终聚集”照明时考虑天光贴图。

   提示为了达到真实感效果，使用 HDR 图像用做位图贴图图像。

界面

注意: 3ds Max 2010 之前的版本中此卷展栏上的“最终聚集贴图”控件现在位于“重用(FG 和 GI 缓存)”卷展栏上。

基本组

启用最终聚集

打开时，mental ray 渲染器使用最终聚集来创建全局照明或提高其质量。默认设置为启用。

“渲染帧”窗口下部面板中“最终聚集精度”滑块的最左侧位置也将禁用“启用最终聚集”。

提示如果未使用最终聚集，则全局照明将显得不调和，但是最终聚集会增加渲染时间。在预览场景时禁用“启用最终聚集”，然后针对完成的渲染启用它。（增加用于计算全局照明的光子数量也可以改善全局照明的效果。）

倍增/[色样]

调整这些设置可控制由最终聚集累积的间接光的强度和颜色。默认值 1.0 和白色可以产生经过物理校正的渲染。

这些设置将有助于调整最终聚集效果的作用，因此可以改善图像质量。

“最终聚集精度预设”滑块

为最终聚集提供快速、轻松的解决方案。默认预设是：草稿、低、中、高、很高及自定义（默认选项）。只有在“启用最终聚集”处于启用状态时，此选项才可用。

预设影响以下设置：

• 初始最终聚集点密度
• 每最终聚集点光线数目
• 插值的最终聚集点数

预设设置在文本文件 mentalray_fg_presets.ini 中定义，该文件位于文件夹 C:\\Users\\<userid>\\AppData\\Local\\Autodesk\\3ds Max\\2016 - 64bit\\CHS\\zh-CN\\plugcfg 中。可以修改现有的预设，并通过编辑此文件来添加新的预设。

还可以在“渲染帧窗口”上访问此设置，如最终聚集精度所示。

[下拉列表]

选择一种方法，以避免或减小可能由静止或移动摄影机渲染动画所导致的最终聚集“闪烁”，特别是在场景也包含移动光源和/或移动对象时。

• 从摄影机位置中投影最终聚集(FG)点分布来自单个视口的最终聚集点。如果用于渲染动画的摄影机未移动，则使用此方法，以节省渲染时间。
• 沿摄影机路径的位置投影点跨多个视口分布最终聚集点。如果用于渲染动画的摄影机移动，则使用此方法。特别是当您看到主要由最终聚集照明的区域中闪烁时也应使用此方法。此方法可能会导致渲染时间有所延长。

  而且，在使用此方法时，请设置“按分段数细分摄影机”。将参数分割为一个合适的值，并增加“初始最终聚集点密度”设置（请参见以下内容）。

  注意:对于移动速度不是非常快的摄影机的相对简单的拍摄，此方法最有效。如果正在渲染的动画中摄影机非常明显地移动了较多的帧（例如大型运动场的 30 帧推拉拍摄），则使用最终聚集贴图功能、为每帧都生成一个贴图、通过自身功能或与“投影点...”结合使用可能获得更好的结果。

  有关说明如何在不同的情况下实现无闪烁动画的步骤，请参见本节。

  注意:使用此方法时，在渲染各动画帧之前，渲染帧窗口会显示所有分段的最终聚集预先计算。

按分段数细分摄影机路径

从下拉列表中选择当使用“沿摄影机路径的位置投影点”选项时要将摄影机路径细分为的分段数（请参见此前说明）。

可用值为数字 1 到 10 的平方。您需要通过实验来确定最佳值，但一般而言，应将分段数设置为最少每 15 或 30 帧一个。

而且，当增加此设置时，请确保将“初始最终聚集点密度”设置为更高的值。同样，您需要进行实验，因为最优设置主要取决于场景内容、照明等。先从一个低值开始，然后逐渐增大值，直到得到满意的结果为止。

初始最终聚集点密度

最终聚集点密度的倍增。增加此值会增加图像中最终聚集点的密度（以及数量）。因此，这些点彼此之间会更加靠近，而且数量会更多。此参数用于解决几何体问题；例如临近的边或角。默认设置为 1.0。 提示调整“最终聚集点”时，通常也有助于可视化最终聚集点；为此，打开诊断并选择“最终聚集”选项。

每最终聚集点光线数目

设置使用多少光线计算最终聚集中的间接照明。增加该值虽然可以降低全局照明的噪波，但是同时会延长渲染时间。默认设置为 250。

插值的最终聚集点数

控制用于图像采样的最终聚集点数。它有助于解决噪音问题并获得更平滑的结果。

对于各“最终聚集”点，mental ray 灯光都会在最近 N 个最终聚集点上插补（平均）间接灯光值，由该参数的值指定 N，而不是指定的使用交替方法的半径中的点。增加值可以提高结果的平滑度，其次是提高所需的计算量，以及渲染时间（但并不及您所期待的那样）。

当启用使用半径插值方法时，该设置不可用。

漫反射反弹次数

设置 mental ray 为单个漫反射光线计算的漫反射光反弹的次数。默认值为 0。

像最大反射和最大折射一样，该值受最大深度的限制。如果“漫反射反弹次数”的设置值高于“最大深度”，则后面的设置将自动升高到 MI 输出文件中的“漫反射反弹次数”值，但这不会反映在 3ds Max 界面中。

还可以在“渲染帧窗口”上访问此设置，如 FG 反弹。

注意:启用全局照明时，更改该设置无效。

权重

控制漫反射反弹对最终聚集解决方案的相对贡献。该值的范围为从“使用无漫反射反弹”（值为 0.0）到“使用整个漫反射反弹”（值为 1.0）。默认设置为 1.0。

高级组

“噪波过滤(减少斑点)”下拉列表

应用使用从同一点发射的相邻最终聚集光线的中间过滤器。此参数允许您从下拉列表中选择一个值。该选项为“无”、“标准”、“高”、“很高”和“非常高”。默认设置为“标准”。

增加噪波过滤器值的实际效果是使场景照明更加平滑，但是这以渲染时间为代价。然而，增加过滤也可以使照明变暗。

消除比多数其他光线亮的散布的光来执行噪波过滤。例如，在多数光线是其他光线亮度的十分之一，而少数光线比其他光线亮度高一半的情况下，使用澡波过滤将在计算“最终聚集”解决方案中不考虑后者光线。

结果暗光情况下，将噪波过滤设置为无可以很大程度提高整体照明。在以下场景图象中，室内场景仅由透过窗口进来的天光照明，将噪波过滤设置为标准后室内场景非常暗（漫反射反弹为 1）。

噪波过滤为标准

在下一幅插图中，将澡波过滤设置为无，则相同的场景渲染得更亮。但请注意，照明不均。

噪波过滤为无

像这样的情况，将澡波过滤设置为标准并使用下图中所示的打开窗口中的天空入口再略微延长渲染时间就可以达到更佳的效果。

噪波过滤为标准 + 天空入口

还可以由天空入口光的椅子和桌子腿投影真实感阴影来增强上图。

草稿模式(无预先计算)

启用此选项之后，最终聚集将跳过预先计算阶段。这将造成渲染不真实，但是可以更快速的开始进行渲染，因此非常适用于进行一系列试用渲染。默认设置为禁用状态。

“跟踪深度”组

“跟踪深度”控件与用于计算反射和折射的控件类似，不同之处在于它们是指由最终聚集使用的光线，而不是在漫反射和折射中使用的光线。

最大深度

限制反射和折射的组合。当光线的反射和折射总数等于“最大深度”设置值时将停止。例如，如果“最大深度”为 3，而每个跟踪深度为 2，则光线可以反射两次，折射一次（反之亦然），但其不能被折射和反射四次。默认值为 2。

最大反射

设置光线可以反射的次数。0 表示不会发生反射。1 表示光线只可以反射一次。2 表示光线可以反射两次，以此类推。默认设置为 5。

最大折射

设置光线可以折射的次数。0 表示不发生折射。1 表示光线只可以折射一次。2 表示光线可以折射两次，以此类推。默认设置为 5。

使用衰减（限制光线距离）

启用该选项之后，使用“开始”和“停止”值可以限制使用环境颜色前用于重新聚集的光线的长度。从而有助于加快重新聚集的时间，特别适用于未由几何体完全封闭的场景。默认设置为禁用状态。

• 开始以 3ds Max 单位指定光线开始的距离。您可以使用该值来排除距离光源太近的几何体。默认设置是 0.0。
• 停止以 3ds Max 单位指定光线的最大长度。如果光线达到此限制，但是没有遇到曲面，则环境将用于着色。默认设置是 0.0。

FG 点插值组

通过这些设置可以访问最终聚集点插值的原有方法。

使用半径插值方法

启用此选项之后，将使此组中的其余控件可用。同时，还可以使“插值的最终聚集点数”复选框不可用，从而指示这些控件覆盖该设置。

半径

启用此选项之后，将设置应用最终聚集的最大半径。减少此值虽然可以改善质量，但是以渲染时间为代价。如果禁用“以像素表示半径”，则以世界单位来指定半径，且默认值为场景最大圆周的 10%。如果启用“以像素表示半径”，则默认值是 5.0 个像素。

如果禁用“以像素表示半径”和“半径”，则最大半径的默认值是最大场景半径的 10%，采用世界单位。

以像素表示半径

启用该选项之后，将以像素来指定半径值。禁用此选项后，半径单位取决于“半径”切换的值。默认设置为禁用状态。

最小半径

启用时，设置必须在其中使用最终聚集的最小半径。减少此值虽然可以改善渲染质量，但是同时会延长渲染时间。除非启用“半径”，否则该选项不可用。默认设置是 0.1。如果启用“以像素表示半径”，则默认值是 0.5。 提示通常，增加点密度要优于降低最小半径。 提示要最小化动画的闪烁，要保持两个半径值尽可能地相互接近。