導讀：房地產三維建筑動畫由于注重視覺表現，對渲染精度和參數要求很高，產生了在一般三維動畫片當中很少碰到的一些技術難題，所以在制作三維房地產建筑漫游動畫的過程當中，我們也就會采取一些獨特的技術方法來平衡渲染時間和渲染質量的尺度，達到完美的效果，下面奇境視覺動畫的設計師和大家一起來研究在建筑動畫制作中運用分層渲染技術的方法。

關鍵詞：建筑表現；建筑動畫；分層渲染；三維動畫；建筑漫游

分層渲染是三維動畫軟件必須具備的一個功能，其中以MAYA的分層技術最為強大。在MAYA中，具有顯示層和渲染層的不同分層方法，可以用不同的渲染引擎渲染不同的層，還可以設鼉多個渲染方式同時渲染輸出。而3Dmax只有顯示層和渲染元(Render Elements)沒有渲染層的概念，但我們也可以手動設置，達到分層渲染的效果。

Autodesk 3d max在建筑藝術表現領域的領先地位使它成為建筑動畫制作的首選軟件，但在另一方面，3Dmax在創建特殊元素的時候(比如樹木、水體、云層等)需要借助外部插件的功能，這就為三維建筑漫游動畫項目的制作帶來了一些麻煩。

為了在三維建筑漫游動畫項目中解決這個難題，我們需要采用動畫分層渲染的技術手段。

例如其中一個問題是，不同插件由于來自不同的開發者，它們之間很難互相完美配合而不起沖突。例如在3Dmax場景中創建近景的精細樹木可以用Speed Tree插件，創建遠處的森林可以用Forest Pro等插件，而創建水面和云層可以用Dream Scape。但多個插件同時使用時。由于它們各自帶有自己的燈光和陰影系統，Speed Tree的樹需要將場景中的燈光陰影設置成Speed Shadow才能正常顯示陰影，而Forest ProN]需要燈光采用X shadow方式的陰影，Dream Scape的水面則需要他自己的Dream Scape SUn陽光才能產生真實光影。因此，如果同一個場景既有Speed Tree插件創建的的樹，又有Forest Pro插件創建的森林，還有Dream Scape插件創建的水和云層，用普通的渲染方式要將這個場景正確渲染出來簡直是不可能的。如果其中還有用RP C創建的人物，那真是讓設計師崩潰不已。

解決此問題主要的思路是將不同插件的元素用不同的燈光照射，設置不同的陰影，以便讓每種元素的陰影都正確。然后將不同元素及其陰影分別單獨渲染為一層。最后在用后期軟件合成。

在這里，三維場景的層和平面軟件的層的概念不同，它們之間不是簡單的前后的關系，所以我們在合成的時候不能簡單的前后疊加，而是需要輸出為帶有Z深度通道信息的格式，并用Z深度通道方式合成。

Z深度通道、或稱視圖內深度，是將場景內對象用灰度表示的通道。最近的對象呈現為白色，而場景的深度呈現為黑色。中級對象以灰色顯示。灰色越黑，視圖內的對象的深度越深。深度通道除了合成的功能外，還可以在后期軟件創建方便快捷的霧氣效果。

以下是具體的操作步驟：

• (一)首先，我們需要把屬于不同插件的元素，分別放置在不同層里比如樹木作為一層，水面作為一層。而不屬于插件的元素，如建筑和地面，也放置在單獨一個層里。
   
• (二)然后，為不同元素創建不同燈光組，設置不同的陰影方式。為統一光影方向，不同組的燈光可以在同一個位置。
   
• (三)調試陰影
  單獨顯示樹木層和地面建筑層，開啟樹的燈光，測試渲染。確保燈光陰影正確。單獨顯示水層和地面建筑層，開啟水的燈光，測試渲染。確保燈光陰影正確。
   
• (四)分層渲染
  1. 將地面建筑層先單獨渲染輸出為RPF格式，開啟深度通道及其他需要的通道。RPF (Rich Pixel格式)是一種支持包含任意圖像通道能力的格式，它可以包含Z深度通道、材質ID通道、法線、速度等通道，我們可以按照后期需要來選擇相應的通道。在這個例子里，我們需要用深度通道來合成不同層，所以深度通道是必須選擇的。
  2. 將地面建筑層所有物體設置為無光／投影材質。這是為了接受樹木的陰影而不顯示。賦予了無光／投影材質的物體在渲染時不可見，但可以接受其他物體投射的陰影。
  3. 單獨顯示樹木層和地面建筑層，開啟樹的燈光，渲染輸出為R P F格式，開啟深度通道及其他需要的通道。
  4. 單獨顯示水面層和地面建筑層，開啟水的燈光，渲染輸出為RPF格式，開啟深度通道及其他需要的通道。
      
• (五)后期合成
  
  這里我們選用A.E 或者 Combustion作為合成軟件。但Combustion和3dmax同屬AUTODESK公司產品，互相的支持比較好。在 Combustion 中可以正確地讀取RPF格式中的深度信息，而在另一個合成軟件After Effects對3Dmax輸出的RPF~I不太支持。將上面三個RPF格式的序列幀用Combustion軟件輸入，采用深度通道的合成方法將其合成為一個統一的鏡頭。
  這就是運用分層技術解決不同插件的沖突問題的方法，雖然設置比較煩瑣，但還是讓我們能夠順利地得到一個完整的最終效果。
  
  小評：3Dmax軟件是建筑漫游三維動畫宣傳片的首選工具，不論在建筑建模、建筑材質及場景渲染方面都有它得天獨厚的優勢，但它也存在一些先天不足，我們在制作過程當中需要充分利用和挖掘它已有的功能，并結合其他輔助工具的運用，來彌補軟件本身的不足之處，創作出更加完美的作品。

—— 鄭州奇境視覺動畫 收集整理