Arnold(C4DToA)阿诺德渲染教程(39) – Arnold 渲染设置 - Main - Ray Depth 光线深度

想要玩好一款渲染器，确实不是辣么简单的事情，往往越是简单的问题，都蕴藏着深刻的道理，

本来是想说说阿诺德材质的，由于基本功不扎实，学会了材质依然也渲不出好看的东西，

本篇继续来对渲染器的基础内容进行梳理，做渲染的之前的大致流程，其实应该是：

模型 -- 灯光 -- 材质 -- 渲染

材质未上，灯光先行，才是渲染的正确姿势，

了解素描的童鞋应该都知道，对于一张好的素描作品，上色是再容易不过的事情了。

上灯光是为了明确场景的光影变化，有了一张不错的明暗图，上色也只是顺带的事。

说到灯光，我们就需要对光线与场景模型有所了解。

之前也转载过一些相关内容：https://www.btbat.com/meigong/zonghe

但总觉得与渲染器并无多大干系啊，，，辣么我们现在就结合 Arnold 渲染器来讲解光的问题。

在现实世界里 ， 产生光线的介质主要来源于天光(阳光)和灯光(灯具、霓虹灯、自发光)，

而在 Arnold 等大部分渲染器中也一样，天光(Arnold Sky\Skydome_light)，其他的则是模拟灯光。

之前我们说过 Arnold 的采样 设置 Arnold(C4DToA)阿诺德渲染教程(8) – Arnold 渲染设置 – Main- 采样设置

下面就来说说，光线深度具体是如何运作的：

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首先我们来展示一下直接照明，我们使用一盏聚光灯，将其聚焦在球体的表面，

光线深度使您可以配置相应的设置，用来基于光线类型限制光线递归。较高的值会增加渲染时间。

总数(Total)：
指定场景中任何光线的最大总递归深度（漫反射 + 透射 + 镜面反射 <= 总计）。

漫反射：
定义最大光线漫反射深度反弹。

如果漫反射为零，则相当于禁用漫反射照明。

增加深度会将更多的反弹光添加到场景，这在内部场景中可能尤为明显。

您可能会注意到，逐渐增加漫反射反弹时会出现细微的差异。

例如，当“漫反射”(Diffuse)设置为 1 时，立方体顶部没有照射到灯光，

而当“漫反射”(Diffuse)设置为 2 时，则可以看到灯光。

并将渲染设置中的光线深度--漫射设置为 0，这时候，我们会看到，场景中，只有被聚光灯直接照射的地方被渲染出来，然而球体的轮廓、阴影等等，都没有任何显示。

PS：这里想展示的“直接照明”，也就是光直接照到的物体的表面的光。

下面我们将漫射设置为 1，同时为了渲染效果提高了漫射的采样率，这时候，我们可以看到，

光线直接照射到球体表面，经过 1 次反弹后将地面照亮。这就是所谓的间接照明。

这里，我们再次将漫射设置为 2，可以看到光线经过球体表面经过 2 次反弹，从地面又反弹回球体身上，将小球的轮廓照亮。

我们再次加大漫射数值，让光线反弹次数更多，然而发现除了阴影部分被照亮之外，其他地方并没有太大的变化，

通过上面的说明，一方面让我们了解直接照明和间接照明的概念，然后了解下漫射与间接照明的关系。

同时我们也看到噪点的问题，并不是提高采样和加大光线深度的能解决的，在本例中是因为场景的照明不足引起的。

为了说明这一问题，我们通过增加场景中的灯光，并且噪点的采样采样值仅为 1，可以看到噪点得到了很好的抑制。

漫射次数时阿诺德计算反射照明或者全局照明的射线递归次数的。

结合上面说的，我们这里来说一下光线深度 - 总数的问题。

它是控制（漫射、镜面、传输等）这些光线深度最大递归次数，

也就是说，它被设置成多大，那么下面的这些设置的最大值也会被它限制住。

比如：总数被设为 1，漫射值设置的再大，也只能为 1，不能超过总数值。

漫反射是指光线被粗糙表面无规则地向各个方向反射的现象。很多物体，如植物、墙壁、衣服等，其表面粗看起来似乎是平滑，但用放大镜仔细观察，就会看到其表面是凹凸不平的，所以本来是平行的太阳光被这些表面反射后，就弥漫地射向不同方向。

镜面&反射：

定义光线可以镜面反射的最大次数。

包含多个镜面反射曲面的场景可能需要更高的值，这样看起来才正确。要获取任何镜面反射，需要的最小值为 1。

镜面值为 1 时，场景中的镜面反射只反射一次小球。

镜面值为 2 时，场景中的镜面反射的小球被反射 2 次。

PS：在这个球的背面还有面镜子，与正面形成反射。

在现实中像这样的情况，想象一下，两面镜子面对面放置，那么应该会有无限反射，也会无限多被发射的物体。

这在渲染器里，就成了无限循环，机器恐怕要宕机都出不来，所以镜面反射的数量一般会被严格控制的，

除非用于艺术效果，一般设置为 2~3 即可。

传输&透明

光线可以折射的最大次数。

包含多个折射曲面的场景可能需要更高的值，这样看起来才正确。

具有双面厚度的玻璃曲面。

当传输为 1 的时候，球体并没有呈现出透明状态，

传输为 2 的时候，球体开始呈现出透明状态。

传输是用来控制物体的透明度，数值越大透明度越好，一般建议 6 左右。

Refraction 体积(Volume)
此参数设置体积内多元散射的反弹数（默认设置为 0）。这在渲染云等体积时非常有用，因为多元散射对其外观有很大的影响。

透明深度(Transparency Depth)
允许的透明照射数量。值为 0 时，对象将被视为不透明。下面的示例包含六个玻璃立方体，它们依次堆叠在一起。如果因“透明深度”(Transparency Depth)所施加的限制而导致光线数不足，则 Arnold 会返回黑色。增大该值会允许更多的光线穿过透明曲面。在这种情况下，将“透明深度”(Transparency Depth)设置为 12 足以获得良好的结果。

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