灯光基础教程:MAYA模拟光线追踪阴影

这篇教程教潘少俊衡的朋友们用MAYA模拟光线追踪阴影，教程难度不大，属于比较基础的灯光教程。转发过来和潘少俊衡的朋友们一起学习了，先来看看最终的效果图：

在用Maya默认渲染器渲染投影的时候，我们可以设置两种阴影类型，分别是Depth Map Shadow 和Raytrace Shadow，Raytrace Shadow 是基于真实的光学物理运算得到的，但是计算速度很慢，Depth Map Shadow虽然渲染速度很快，但是不能很好的表现体积光源投射的阴影，比如一盏面光灯的阴影。

我们观察这样的阴影有其独特的特性，即从物体和地面的接触点开始，阴影是由实到虚变化的，如下图所示，我们可以看出两种阴影的明显区别。这个教学介绍一种可以用Depth Map Shadow方式来模拟真实阴影变化的方法。（图01）

图01

第一步

打开场景，或者我们参考上图制作一个相似的场景。分别在三个关键位置创建三个Locator，如图命名为Lightlocator、Startshadow和Endshadow，分别代表灯光的空间位置、阴影的开始位置和阴影的结束位置。（图02）

图02

第二步

将三个Locator用鼠标中键从Outliner窗口拖至Hypershade窗口中，同时创建两个DistanceBetween节点，如图链接，以计算射灯和两个Locator的距离值。（图03）

图03

第三步

继续创建PlusMinusAverage和MultiplyDivide两个节点，利用PlusMinusAverage求上图中1和2的差值。而MultiplyDivide节点则输出数值提供给下一步的计算，连接方法如下图所示，PlusMinusAverage的计算方式选择为Subtract减法计算。 这样我们可以计算出两个距离差值。MultiplyDivide节点是为后面的计算作准备。（图04）

图04

第四步

下面我们创建一个LightInfo节点，链接方式如图所示，通过这个节点的SampleDistance属性我们可以得到主灯到被作用物体的采样距离，这个值是一个随着物体位置上采样点不同而变化的值，同时再链接一个PlusMinusAverage节点，为后面的计算做准备。（图05）

图05

第五步

把这两部分节点群链接如下图所示。MultiplyDivide节点设置为Divide除法计算。这样我们可以把Lightlocator到Endshadow和到Startshadow的距离差值，通过SampleDistance得到的灯光采样距离进行计算，由于SampleDistance是一个变量，所以这个比值也是一个变化的数值。（图06）

图06

第六步

创建两个Remp节点，通过上面得到的数值来控制灯光投影的属性，链接方法如下，我们创建的Clamp节点的作用是截取了一段数据，这段数据的范围被设置成0到1，以此来控制Ramp节点的vCoord属性。（图07）

图07

第七步

如图调整Ramp的颜色分布来控制灯光的阴影深度分布和阴影的。（图08）

图08

第八步

通过参数调整得到比较好的测试结果，如下图所示。（图09）

图09

此练习的基本原理是：用主灯和地面投影范围起始结束点的距离差值与用LightInfo采样得到的数值之间的比例关系，来控制阴影的分布。模拟出了类似Raytrace Shadow的效果，虽然节点有点复杂，但是渲染速度飞快。希望本教程能给大家带来帮助。

教程结束，以上就是MAYA模拟光线追踪阴影方法介绍，操作很简单的，希望能对大家有所帮助！