【渲云科普】国外大师教你如何3dsMax-Vray3.0-Nuke 深度合成

简介：

       在这个教程中，将带大家重温一下如何在3ds Max中使用Vary 3.0设立渲染，以在Nuke的深度图像合成中使用。对于当中不知道“深度图像合成”意思的人来说，这是一种新的合成并渲染数字图像的方式。

       在DIC存储的数据中，包含色彩数据，透明度数据以及现在新增的深度数据。这令在图像深度方向上可以融合多幅图像样本以创建最终所需的图像的色彩。采用这种技术，可以消除在利用其他设置进行合成时产生的人为的以及重叠的错误。在老版本的设置中，当进行色彩校正以及Z向模糊的时候，这些错误就会很显而易见。告别这些错误，迎接“深度图像合成”技术。

练习前科普：

       什么是深度合成？

       深度合成的核心是一种不同的渲染和视觉元素的工作方式。而不是分层的一系列2D渲染层，很多时候渲染出遮罩层提供3D图像之间的遮挡。深度合成的目的是提供一个数据通道的渲染图像定义，不是一个单一的深度Z为一个点在图像（或像素值），而值的数组定义如何说在前面和后面在空间中的点的像素值所代表的雾气密度的变化（我的理解是一个动态的定义在0-1之间的动态值）。

       想象一下一团烟雾，一个与实际的不同密度移动的烟在 3D中呈现。云计算可能会在 15 米的 Z 空间在它的前面和后面可能结束在说 20 m，但传统流程中这种云呈现为一个平面 2D 元素与一个 Z 深度位置。也许 Z 深度位置前台 15 米这个数字或中间的云存储在回 17.5 单位，无论哪种方式有一个号码为云在Z空间中的“位置”。

       如果云是部分透明清楚一些会显得很不同，如果它通过在前面，后面或实际上在云中。但在合成中，将是把不同的实景元素加在层前或该渲染云彩的后面。就是这样有没有其他的选择？因为有云和Z向深度和任何其他信息。为了使一些拍摄设定看上去像是是在云中穿过 ，会需要渲染一半背面的云，一半前面云，并使用一些支持遮罩。

        但深度合成不仅仅一个数字，而是是有一个数值范围，表达了云从云面前，通过云中间到云后面强度的数字或数组。对于深度合成，可以“在”渲染的3D云中合成实景片段，因为可以查看在这个数组数据到底有多少烟会是在前面还是后面，如18.2米或16.1米等。这使得合成不要求遮罩支持，它意味着重新渲染大大减少。不幸的是，这也意味着每个像素的数据需要存储，在复杂的照片一帧可能需要额外存储多达800M的数据。此外，由于深度合成发生在例如NUKE流水线的结束，该数据需要被转入其他的软件，并且不能使用，然后丢弃如流体缓存。

然而，对于一个工作室好处多多，如Weta Digital公司深度数据是“我们所做的一切绝对标准的方式，但我不知道在流程中如何关闭深度数据”彼得希尔曼博士，工作室的一名高级软件开发人员。如此有益和灵活是Weta工作室的深度合成渲染流水线，作为希尔曼博士的扩展：“我不知道我们有一个按钮将其关闭。如果你不想要它你可以扔掉数据，但它就是这么有用”。Weta工作室并不是单独的，早期的开拓者，如Animal Logic和许多其他人重新设计他们的流程，这样，当他们携带大量文件通过他们的过程中，他们已经大大降低了渲染和遮着渲染支持。

资源甚好，且阅且珍惜！

合成：

简介：对于本教程的合成部分，讲解内容将涵盖如何读取深度图像EXR到Nuke中。一旦加载到Nuke中，会向用户展示在场景中如何对特定的节点进行色彩校正。

步骤7：为读取深度信息EXR文件到Nuke中，要求使用DeepRead节点。当在Nuke中使用Deep EXR图像时，只能用以“Deep”开头命名的节点。

步骤8：为了对中间的茶壶进行色彩校正，事先得将节点孤立出来。首先，需要倍加仔细地查看了节点的ID。将通道查看器更换为“Mattes”然后调整“f-stop”的参数，直到可以看到色差。这会更加容易地放置指针的位置。然后将指针放在物体对象上，并核查它的“red channel”（红色通道）值。本例中是2.0。

步骤9：之后，通过增加“DeepExpression”节点，分离中间的茶壶。一旦加上去之后，将红，绿，蓝以及alpha通道通过图中的表达只进行设置。

Mattes.i==2 ? rgba.red : 0.0

Mattes.i==2 ? rgba.green : 0.0

Mattes.i==2 ? rgba.blue : 0.0

Mattes.i==2 ? rgba.alpha : 0.0

这块就是渲染单元“Mattes.i”生效的位置。“2”这个值源自想要去分离的物体对象的ID号。

步骤10：之后，通过增加另外一个“DeepExpression”节点将中间的茶壶从渲染中移除。当加入节点后，通过图中的表达值对红，绿，蓝，alpha的值进行调节。

Mattes.i!=2 ? rgba.red : 0.0

Mattes.i!=2 ? rgba.green : 0.0

Mattes.i!=2 ? rgba.blue : 0.0

Mattes.i!=2 ? rgba.alpha : 0.0

将表达式中间的”i == 2”变为“i != 2”，可以反选。

步骤11：重新融合这两个单元，增加了一个“DeepMerge”节点，并读入这两个“表达式节点”。

步骤12：对中间的茶壶进行色彩校正，在加入分离茶壶的节点“DeepExpression”之后加入了“DeeColorCorrect”节点。这样以来，色彩校正节点只能作用于中间的茶壶了。

合成趣味小提示：

趣味小提示：若要在Nuke 3D空间中查看渲染，需要添加一个“DeepToPoints”节点。然后添加一个“Camera”（摄像机）。这些都设置好以后，只是将画布视图变换为3D的以及平视的。对于校正点云的显示，要求将Nuke中的摄像机调成和3ds Max中一样的设置，否则点云会出现扭曲。

结论：

       使用深度图像EXR文件进行合成会有许多好处，例如不会出现边缘错误，3D深度数据的使用，可以利用更多的信息来操控数字图像。主要缺点就是图像文件会很大并且使合成的过程减慢。下图展示了利用“Non-Deep Image EXR”(无深度图像EXR文件)以及“Deep Image EXR”(有深度图像EXR文件)。要是全屏查看这幅图片，将会发现与中间茶壶交叉的地方的边缘处会有一道比较浅色的光晕，在经过色彩校正后会得到正确的结果。将中间茶壶的色彩通通调成蓝色的。左侧的图像尽是错误，而右侧的图像没有错误。