技术贴：解决三维出图黑白边缘溢出问题

     我之前做后期时，有时候三维模型渲染出来的图片有黑白边缘溢出，三角形锯齿，为了解决这个问题，我咨询了一些同行和一个在龙渲渲染农场工作的朋友，因为他们公司是做云渲染方面业务，和朋友也是在几次使用龙渲的时候认识的，龙渲的渲染速度比一般的渲染农场更快，发现他们的工作人员在这方面很专业的。这里也顺便给大家推荐一下这个渲染农场，是和梦工厂一样的渲染架构，而且最近有活动可以免费渲1个月，很划算。

     下面，我结合朋友和一些网友的案例，帖子，摸索出了一些解决方法，今天在这里来和大家探讨分享一下，不足之处，敬请指正。

     像素、抗锯齿的基本概念：

     黑白边产生的原因——AA抗锯齿，要知道我们渲染出来的图都是位图，

     在位图中，只有完全水平或者垂直的直线那么它像素都是100%不透明的，任何斜线都必然带有很多透明像素才能让视觉效果看着像斜线。抗锯齿就是指对图像边缘进行柔化处理，使图像边缘看起来更平滑，更接近实物的物体。

     物体边缘总会或多或少的呈现三角形的锯齿，而抗锯齿就是指对图像边缘进行柔化处理，这就是抗锯齿。




     从小图看的话，就是黑色的直线。




     从大图看的话，实则斜线的边缘很多黑色都是半透明的。

     龙渲的朋友说因为每个像素都是一个方格，而且并不是无限小，从近处看是很多像素方格，但是放远了看，就很像一根斜线了。这是位图对图形的一种近似描述方式。而轮廓线边缘这种像素呈半透明现象要做抗锯齿（anti-aliasing）。叫这个名字的原因是，如果边缘轮廓像素都是纯黑色的话，图像看起来就会有明显的锯齿感！




     alpha的两种类型，直通和预乘：

     龙渲的朋友告诉我，带alpha的图片有两种计算方法，一种叫做直通alpha（straight alpha），一种叫做预乘alpha（premultiplied alpha）。这两种类型在AE软件里可以看到的，当你从AE导入一张带通道的图片，比如说Tag。AE就会问你，这张图的alpha是怎么来的，是直通类型还是预乘类型。

     区别：这两种类型的唯一区别在于，直通alpha图片保留最原本的RGB数值；而预乘alpha，是原本的RGB信息乘以alpha的数值以后得到的结果（预乘意思就是预先乘以alpha）。




     我在三维软件中渲染了一个透明的球。




     它的alpha通道明显是这样的。

     但其实这张图片原本并不是你看到的那样，它其实应该是下图所示，你看到的球里面多出来的颜色，是场景本身的背景。过程是这样的：本来完好的一张图，前景和背景都有，你分开渲染的时候，前景部分使用alpha通道抠除，就会得到透明效果，而没有被alpha通道抠除之前的效果呢，就是下图这样的。这两种状态呢，其实就是对应的我们alpha通道的两种计算方式：直通和预乘。




　　 这张图其实就是一张直通类型的图片，它其实就是我们之前透明的预乘图片，除以alpha值得到的结果，这一个除法的步骤，相当于预乘的原图乘以alpha的逆运算，抵消掉了，就可以得到原始的可以看到背景的图片了；图中黑色区域没有原先的背景，是由于我们这张直通的图片，是通过预乘的图片除以alpha通道的值得来的，因为纯透的地方alpha值为0，任何数除以0都得到无限大，所以这些地方原本的信息已经丢失了，只好显示黑色。

     所以你会发现，直通和预乘，就是两个逆运算的关系。你原图不用alpha去抠，就是直通的效果，乘以alpha以后就是预乘的效果，预乘的效果除以alpha又得到直通的效果。这就是直通和预乘的关系。

     PS中渲染输出黑白边解决方法：

     说回图片黑边白边的问题。当你把渲染好的图片导入ps的时候，比如说你用的TGA，那么，你会有一个背景为黑色或者白色的实心图片，顺带一个alpha通道，你要把这个图合到背景上去，你就会用alpha把图抠了，再放到背景上去。这时候图片就会有黑边，除非你背景是黑色看不出来。




     原因是这样的，你导入ps的图片本身是这样的。




     这是三维软件里直接渲染出来的图，是一种预乘类型的图。也就是说，这图已经被alpha乘过了，你就可以理解成已经被alpha扣过了。但是ps这个软件，它理解不了这个事情，它以为世界上所有的图片都是直通类型的，就是没有过被alpha扣过的图。也就是说，它以为这图本身的背景就是黑色的。而其实这个图是有一个黄色背景的。

     然后，你在ps里面做的事情是用alpha通道去扣这张图，而这张图原本其实是一张预乘的图。或者说，这张图已经被alpha扣过一次了，那么你再去扣一次，会让很多地方看起来比从前更黑，于是黑边就这么产生了。（在图像边缘，有抗锯齿的地方，抗锯齿就是透明，我就不放大看了。）

     而在ps里面想要解决的方案是，把一张直通的图导进去。




     再用alpha去抠，才能得到正确的结果。

     mental ray里渲染得到直通图的方法是勾除premultiply。vray里无法实现。

啥也没解决,不能抗锯齿 ,出图了还有什么用?

谢谢楼主分享

谢谢lz，我这就去试试。

推荐给大家！龙渲网站： ht t p ://www.loongrender.com/。

之前遇到过这种问题，但是不清楚原因，默默收了。

龙渲云渲染在这方面做的真的很专业，渲染速度确实杠杠的。而且渲染出的图片也很清晰。
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