solidThinking渲染案例——融合三维模型与实景照片

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关于solidThinking渲染的部分，今天给大家讲一个很好用的功能，把三维模型和实景照片相互融合。

这个DEMO之前也演示了不知多少次了，前几天跟一位电影制片人朋友聊起来，他看到这个DEMO之后很是惊奇。一来惊叹solidThinking渲染的快捷，二来对3D模型与实景图片相互融合的功能大赞神奇。

随后根据他多年来对电影片场中灯光设置的直觉，简单的调整了软件中几个光源的参数，我们的DEMO演示效果便焕然一新。果然专业，大赞！

所以今天也跟大家一起来分享一下这个收获。从这个案例中，大家也可以学习到solidThinking灯光设置及渲染的相关知识。

一. 设置背景

首先我们要来做一些准备工作。拍摄一张实景照片是必不可少的，今天的案例我们用到下图所示照片。这张图的像素为600x800。
2.下一步要设置的是perspective视图中输出的视窗尺寸。这是因为我们要把上边这张图完整地作为背景，所以视图的长宽比就是刚才这张背景图的比例。打开菜单栏中的

solidThinking渲染案例——融合三维模型与实景照片的图2 Render——Options。设置效果图输入尺寸为Width: 600; Height:800 。

3. 接下来要把这张图放到三维的建模环境中进行参考。所以，我们要先确定激活四个视窗中的perspective视图。然后在菜单栏中选择View ——Background image…按照下图参数设置图片大小和位置。

solidThinking渲染案例——融合三维模型与实景照片的图4

4. 点击确认后我们可以在perspective视图中看到这张图片。并且通过视窗右上角的视图调整按钮把视图的坐标系角度调整到与背景图中的角落透视一致。如下图所示：

注意：这个操作并不是真的把照片放到了渲染环境中，而是在建模环境中供使用者参考。所以接下来我们就要把这张图贴到渲染环境中。

5. 在菜单栏中选择Mangers——Shading，或按Ctrl+3打开材质编辑器。选择Image标签下，可以看到Shader tree有一些参数可调。

在Background选项上右击鼠标，选择为背景赋予scaled image。选择后，右侧的Parameters一栏中就会出现scaled image所对应的参数，如下图所示，为场景添加刚才的那张照片。

solidThinking渲染案例——融合三维模型与实景照片的图6

6.与其它渲染软件一样，我们通常还会为场景加入HDRI的环境贴图。这个贴图要贴在Global Environment参数上的。因此，在Global Environment上右击鼠标，这个例子中我们可以选择latitude longitude map。然后从材质库中选择一.hdr文件贴入。

此时背景及场景设置完毕，关闭材质编辑器，点击菜单栏中的Render——Render current view，渲染perspective视图。渲染图所得即刚才贴入的图片。

二．导入或创建三维模型。

背景设置好后，我们要为环境导入三维模型。这些模型可以是在solidThinking中创建的，也可以是其他软件创建的模型。目前solidThinking支持的导入/导出格式非常丰富，几乎囊括了所有常用的软件格式：

导入格式支持：

Catia V4/V5, UGNX, Pro/E, SolidWorks,Parasolid, STEP, IGES, SAT, VDA/FS, DXF, DWG, Lightwave, Maya, Rhinoceros, 3DS, VRML, STL

导出格式支持：

Parasolid, STEP, IGES, SAT, VDA/FS, DXF, DWG, Lightwave, Maya, Rhinoceros, 3DS, VRML, STL

1. 在此案例中，我们用了一个由solidThinking创建的座椅模型和桌子模型，由于本案例重点介绍渲染，所以此建模过程省略。

在perspective视图中，把这两个模型根据背景参考，放置到合适位置。如下图所示。

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这时我们可以尝试进行渲染，效果如下图所示：

2. 下一步我们用非常简单的方法给这两个对象赋予材质。需要为哪个对象附材质就用鼠标选中，然后打开材质库。双击材质库中的某一材质球为对象进行材质赋予。solidThinking的材质库几乎囊括了所有现实中常见的材质，即便是新手操作，也可以得到很棒的效果。

本案例中，赋予材质后我们再次进行渲染：

三．设置光源和阴影

由图中可以观察到，由于没有光源和阴影，效果图缺乏真实感。因此我们接下来设置光影和阴影效果。

1.此案例是渲染室内环境，并且图中有一扇面积较大的窗户。为了模拟户外自然光投入的效果，我们在场景中创建一平面。如下图所示：

2.让此平面成为一个光源。点击刚创建的平面，按Ctrl+3打开材质编辑器。鼠标右键点击Emission，为其选择一个area（区域光源）。然后修改其对应参数如下图所示。打开其阴影选项，让阴影类型为hard模式。其他参数暂时应用默认。

solidThinking渲染案例——融合三维模型与实景照片的图12

注意：在这里必须选择阴影模式为hard。原因是只有hard模式才能穿透玻璃，在地面上形成透明的阴影。

3. 为了让这个平面在最终效果图中只作为光源不作为平面出现，要设置其为透明，因此在材质编辑器另一选项Transparency上右击鼠标，选择plain coverage。设置coverage参数为0。如果设置为1，这个平面将出现在最终渲染中。

solidThinking渲染案例——融合三维模型与实景照片的图13

4.关闭材质编辑器，再次渲染，发现除了两个模型光影有变化外，并未产生预期中地面和地板的阴影。这是因为没有任何平面可以接收光源产生的阴影。

solidThinking渲染案例——融合三维模型与实景照片的图14

5.因此，在三维场景中，创建两个较大平面，让二者在perspective视图中与椅子、桌子后面的墙壁地板对齐。

solidThinking渲染案例——融合三维模型与实景照片的图15

6.然后是设置的关键，我们要为两个平面设置一个能够接收阴影，但最终两个平面都不出现在渲染效果图中的材质。

因此，选中两个平面，打开材质编辑器。在Reflectance上点击鼠标右键，选择shadow catcher选项。这个材质可以让对象只接受阴影，但不出现在最终效果图中。其参数设置如下图所示。

solidThinking渲染案例——融合三维模型与实景照片的图16

关闭材质编辑器，再次渲染场景，我们就会得到一个比较真实的场景了。

solidThinking渲染案例——融合三维模型与实景照片的图17

7.观察此图中，阴影部分整体偏暗，我们希望画面整体提亮。通常处理这种情况，我们可以为场景中加一光源。

注意：光源加入后，并没有对环境产生任何影响，用户需要为其设定光源类型。

8. 选中刚刚创建的光源，按住Ctrl+3打开材质编辑器。可以看到此时的标签自动转换到Light上面。设定其强度为0.2。

solidThinking渲染案例——融合三维模型与实景照片的图18

再次渲染效果图，可以发现阴影整体变淡了。

solidThinking渲染案例——融合三维模型与实景照片的图19

四．调整光源，得到更加逼真的效果

关于渲染，说起来这是一个相对较感性的调整过程，一张有气氛的效果图也通常需要多个光源相互配合完成，而体现不同的气氛需要加入的光源也不尽相同。因此，这个过程非常考量使用者的功底和敏感度。

前面提到，那天跟那位搞电影的朋友聊起这个DEMO，他用他处理电影画面的功力给了我很多光源设定的建议，效果非常好。在此跟大家分享。

1. 在刚才的基础上，复制最初放在窗户上的那个平面，把它旋转并放置到整个场景的左前方。

solidThinking渲染案例——融合三维模型与实景照片的图20

打开材质编辑器，调整器光源颜色为暗黄色：

solidThinking渲染案例——融合三维模型与实景照片的图21 由于这盏灯是从左前方打过去，为了阴影完整，我们再创建另一墙面与背景图相契合。其参数与刚才设置的两个大平面（一侧墙面和地板）材质相同。

solidThinking渲染案例——融合三维模型与实景照片的图22

注意：这里给大家提供一个小窍门，如果为一个对象赋予与其他对象相同的材质。我们可以先选中需要赋予材质的对象（可以是一个也可以是多个），然后按住Ctrl键选择已经被赋予材质的对象。打开材质编辑器。这时材质编辑器里显示的是最后一个被选中对象的材质，在材质编辑器右下角按Apply按钮，随后所有之前选中的对象都会被赋予最后一个选中对象的材质。

这个平面设置好后，我们就看一下渲染效果。角落的氛围比刚才好了一些。

solidThinking渲染案例——融合三维模型与实景照片的图23