Arnold(C4DToA)阿诺德渲染教程(38) – 线性工作流Linear Workflow & sRGB的相关设置

 

通过上一节,我们初步了解了,渲染器与显示器的图片信息、色彩度等其实是不一样的。

 

C4D 相关设置:

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我们在 C4D 中,新建一个工程的时候,C4D 就将线性工作流程作为默认设置,而输入色彩特性为 sRGB 模式。

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同时我们打开 C4D 的设置(ctrl+E) -- 视图中 也可以看到显示色彩特性。

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最后在 C4D 的渲染设置--保存--图像色彩特性,也可以看到与之关联的设置。

PS: C4D 默认只提供 sRGB 和 Linear 两种色彩管理模式,当然我们只需要使用默认设置就可以了,不需要做改动。

 

Gamma 校正控件有助于用户确保他们在放射测量线性空间(也称为“线性工作流”)中工作。

线性工作流可确保在场景中交互的所有元素(灯光颜色、纹理和着色器颜色)与实际灯光量保持线性关系,从而确保渲染器以物理上精确的方式正确计算灯光。

这很有必要,因为灯光在物理世界中也具有线性特征(如果光子量加倍,颜色值也会加倍)。

 

然所有计算都需要在线性颜色空间中进行,但所有查看设备(输入和输出)都需要在经过 Gamma 校正的空间(如 sRGB Gamma)中显示。

如果未采用正确的线性工作流进行渲染,所产生的问题主要有灯光看起来过分夸张,以及颜色看起来不自然。

遇到这样的问题时,美工人员可能会尝试调整场景中的照明、衰减、颜色等参数,但这只能在一定程度上缓解问题。

以下图像显示了美工人员使用不同的 Gamma 输出渲染图像时的常见错误:

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第一幅整体太亮。未对纹理进行颜色管理且输出为 sRGB(不正确)。

第二幅整体太暗。未对纹理进行颜色管理且颜色输出为线性(不正确)。

第三幅整体正确,对输入进行颜色管理且输出显示为 sRGB - 线性工作流(正确)。

 

建议将渲染图像输出为 EXR(线性浮点格式),以维持线性工作流。 

 

下面我们就来看看 Arnold 关于 Linear 的具体工作流程是怎么样的。

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渲染到磁盘(例如使用批渲染)的图像需使用支持 LUT 的图像查看器来查看。

如果通过不支持 LUT 的标准查看器查看渲染后的图像,相比之下,这些图像看起来会太暗。

 

Arnold 会扫描纹理内容(不依赖于扩展),所有不属于浮点的内容都被视为执行了 Gamma 烘焙,即使图像嵌入了不同的颜色空间也是如此。

 

也许,上面还没看懂,那么我们来看下渲染器的运作流程。

 

首先我们导入的 sRGB 贴图(通常为 JPG,PNG 的)和屏幕上的色彩,它们都是经过 Gamma 值增加了 2.2 之后的颜色。

像 HDR 这类高动态图像,则是未经过校正的,这个我们在上一节有提到过。

辣么,我们就要将 sRGB 贴图(通常为 JPG,PNG 的)和屏幕上的色彩,转换为没有矫正过之前的状态,

这样就让图像等色彩信息与渲染器的线性工作流保持一致,

最终图像被渲染出来,注意,渲染出来的图像依然是 Linear 模式的,

然而我们看到的“正常”图片,是经过 sRGB(显示器的色彩空间,也就是将 Gamma 值增加了 2.2)转换过后的色彩。

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还记得我们上一节说过的 HDR 么?辣么我们通过这一原理,将其的 Gamma 减去 2.2,再看看,它是不是就和我们处理后的 JPG 文件一毛一样了?

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当我们使用 C4D 的图像管理器,保存渲染之后的图像的时候,我们可以在保存面板上,看到 C4D 为我们提供了丰富的图像保存格式。

大家最常用的当然是 JPG\PNG\PSD\TIFF 等等,这些图像都是包含了 Gamma 校正的图像,

而其中的 OpenExr/Radiance(HDR)等格式没有包含 Gamma 校正,更趋向线性图像,能获取更多的图像信息。

所以,一般渲染出来的作品,需要后期处理,当然首选输出 HDR、EXR 格式。

 

 

Arnold 相关设置:

 

材质:

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之前我们说了贴图与 Linear 的问题,这里我们通过 image 节点加载一张 JPG 格式的贴图,通过了解,我们知道 JPG 是经过 Gamma 校正的,

应该需要经过转换,去除 Gamma 校正,才能正确的进入 Linear 工作流,然而在最新版的 Arnold,也为我们提供了相关设置,

默认为 Auto,也就是会自动识别。(也就是非浮点数值的图像,都会被视为 sRGB 图像,会被处理)。

PS:浮点图像,还记得上一节 HDR 中 RGB 数值么?都是小数位的。

 

辣么,问题又来了,Arnold 是怎样处理这些图像的呢?

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在 Arnold 渲染器设置里有一项,将纹理(贴图)自动恢复到 TX,这尼玛又是什么鬼?

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在我们这个场景中使用了两个贴图,在渲染的过程中,可以看到 2 TX files 字样,原来 Arnold 会自动将贴图转换为 TX 格式的文件,

在这个转换过程中,其实就进行了色彩空间转换的工作,tx 文件,是 Arnold 所采用的一种预处理纹理贴图,据说能提升渲染速度...

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当然我们还可以手动处理 Tx 纹理文件,一种可以使用 Arnold 自带的 Tx Manager 管理器,更多详细介绍...

另一种可以在 X:\Program Files\MAXON\CINEMA 4D R18\plugins\C4DtoA\arnold\bin 找到 maketx.exe 命令行工具来进行转换。更多详细介绍...

 

设置:

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在 Arnold 渲染器设置里,也有个颜色管理.

<built-in>:内置色彩管理器

OCIO:OpenColorIO ,具体就不知道啦,这里我们使用默认就好了。

 

文件纹理

MtoA 不支持在文件节点上使用新的 Autodesk SynColor 颜色管理。这意味着必须执行以下操作之一:

使用 maketx 预先对纹理进行线性化处理(并将 Arnold 纹理的 Gamma 设定为 1)

在 Arnold 渲染器设置中设定全局纹理 Gamma

使用 Hypershade 中的 Gamma 节点手动处理 Gamma(并将 Arnold 纹理的 Gamma 设定为 1)。

预先对纹理进行线性化处理是最佳选项,因为此举可避免在渲染时进行额外的计算,并且可以指定合适的 sRGB 校正或更复杂的空间校正(Arnold 仅执行简单的 pow);与此同时,从数学角度看,颜色校正应在 OIIO 执行纹理过滤前在查找级别执行,而且这是考虑此因素的唯一方法。

 

综上所述呢,

基于整个 Arnold 的 Linear Workflow 线性工作流,我们可以简单的理解为在图像进入渲染阶段之前,

我们需要将其的色彩空间统一为 Linear 线性模式,这样在渲染的过程中才能保证渲染结果的正确性,

当然 C4D 与 Arnold 的线性工作流程结合的还挺好,设置也比较简单,基本上保持默认即可。

至于其背后的工作原理,大家还是百度自行补习吧,反正哥也看不懂,看了也不会...

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当我们在渲染的过程中,如果遇到整体色彩偏暗或者偏亮(有种褪色感)的问题,

除了场景照明之外,可能你就需要用到以上的知识了。

 

这里本人也就是浅显的为大家做个解读,随着学习的越深入,越发觉原理性的重要性,

作为初学者,不求甚解,但多了解一些解决问题的方法总是好的。

如果有什么说的不对或者需要补充的地方,欢迎大家一起探讨。

 

 

 

Arnold(C4DtoA)

Arnold(C4DToA)阿诺德渲染教程(37) – Gamma 校正和线性工作流Linear Workflow

2017-11-6 12:22:05

Arnold(C4DtoA)

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

2017-11-6 14:32:47

15 条回复 A文章作者 M管理员
  1. 想看,但是没有金币。。。。

  2. 完全没整明白 越看越糊涂

  3. 666666666666666666666666

  4. 关键时刻没金币啊:'''''

  5. 66666666666666666666

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  7. 感谢分享了!

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  12. 学习一下

  13. 666666666666666666666666666

  14. 晕,阿诺德知识点这么多············

  15. 学习一下

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