衰减 (attenuated) 这个词的含义是消减和柔化阴影 . 在以下的例子中 , 我们通过调整阴影的颜色来减弱阴影的亮度 . 我们这里所演示的技巧在某些场景中是十分有效的 . 他能极大的减少渲染时间 . 但是在某些场合慊故潜匦胧褂霉庀咦纷?. 例如当光线通过使用了透明帖图的物体或有颜色的透明表面时 , 就要必须使用光线追踪 .( 但即使是后面两种情况有时也可以用深度帖图模拟光线追踪 . 可以参考我翻译的另一篇教程。

下面两图是左边用光线追踪右边是衰减深度帖图渲染 . 效果差不多但是光线追踪的渲染时间要多 2.6 倍 .



section1

打开场景 attenuateddmapshadow.mb 这个场景包含一个椅子模型和一个加上了 attenuated dmap shadow 效果的聚光灯 , 其名称为 dmapsoftshadow.



section2 .

在 hypershade 窗口中的 light 选项卡下选择 dmapsoftshadow, 并点击 show upstream connections 按钮 . 便可以看到这个聚光灯的网络节点 . 这个网络是为了从最近点到最远点淡化阴影而设置的 . 它包含 3 个 locators, 一个灯光信息节点以及一些能驱使两个 ramp textures 调整阴影的过滤尺寸和颜色属性的数学节点 .

section3

locator 的作用是在空间里标定位置 . 第一个 locator 的位置就是聚光灯的位置 , 他和聚光灯之间有 constrained 的联系 . 另外两个 locator 分别在阴影的开始和结束的位置 .



section4

这 3 个 locators 与 2 个 distance between 节点连接 .distance between 节点是用来计算聚光灯和另外两个 locator 的距离的 .

distance between 节点输出的是 3d 空间上两点间的距离 . 是通过下面的公式计算的 .

(x1,y1,z1) 和 (x2,y2,z2) 分别是两个 locator 的坐标 .

注意 : 必须用 mel 命令来创建 distance between 节点 , 输入 createnode distancebetween; 命令 . 这个节点不会在 hypershade 出现 . 你必须在 outliner 中用鼠标中键把它拖到 hypershade 中去 .

section5

然后把聚光灯到两个 locator 的距离连接到 plusminusaverage utility 节点上 . 并将此节点设为 subtract 方式 . 这是一个将聚光灯到两个 locator 的距离相减的工具 . 我们可以了解到两个距离之差 ( 注意这里是遵循矢量加减法则 )

这个距离上的差值将决定两个 ramp texture 节点如何影响 dmap shadow 的 filter size 和 shadow color.


section6

为了确定聚光灯到某个点的距离 , 必须使用 light info utility 节点 . 和 sampler info 节点相似 ,light info 节点与其他节点连接时能提供某个被渲染点的信息 .

light info 与 sampler info 不同之处在于需要将一个灯光信息连接到 light info 上 . 你会注意到在渲染网络中 dmapsoftshadow 聚光灯的 worldmatrix[0] 属性连接到了 light info 节点的 worldmatrix 属性上 . 它告诉了 light info 从场景中的什么地方计算输出属性 sample distance.

sample distance 是从聚光灯中心到某个被渲染点的距离 .

注意 :light info 节点在确定 sample distance 时十分有用 .



section7 和 section5 的方法类似 , 我们用另一个 plusminusaverage 节点来确定 sample distance 和聚光灯到 startshadow locator 的距离差 . 为方便起见 , 这个差值命名为 sample point difference.


section8

上一步中得到的 sample point difference 是用来调整阴影的 . 如果这个值比较小 , 那么被渲染的点就离 startshadow locator 比较近 . 如果这个值比较大 , 那么被渲染的点就离 startshadow locator 比较远 .

但是这个 sample point difference 地值可以是从 0 到一个很大的数 . 这个无限的范围不太适合用于 ramp 节点 .ramp 节点适合于 0-1 的范围 . 为了解决这个问题 , 需要使用一些数学手段来把这个距离差值转化到 0-1 的范围内 .

我们把 section5 中得到的聚光灯到 startshadow locator 和 endshadow locator 的距离之差称为 total difference.

使用 multiply divid 节点 , 计算出 sample point difference 与 total difference 的比值 . 即 sample point difference 在 total difference 所占百分比 . 这样就把 sample point difference 转换到了 0-1 范围内 .

注意 : 对于位预 startshadow locator 与聚光灯之间和 endshadow locator 之外的点的返回值将不在 0-1 之间 . 我们将在下一个节点 clamp 中调整 . 因此 locator 的位置并不需要十分精确的位于阴影开始和结束的地方 . 我们可以以后在做调整 .