mental ray渲染技术超级手册PDF电子书下载

第1章 mental ray概述 1

1.1 真实感渲染 1

1.2 场景和动画 1

1.2.1 几何物体 2

1.2.2 材质 5

1.2.3 光源 6

1.2.4 摄像机 7

1.3 着色器 7

1.4 Phenomenon 9

1.5 扫描线渲染和光线跟踪 10

1.5.1 透明、折射和反射 11

1.5.2 阴影 12

1.5.3 运动模糊 13

1.5.4 镜头 13

1.6 焦散、全局照明和光子贴图 14

1.7 参与介质 15

1.8 并行性 15

1.9 图像生成阶段 16

1.10 mental ray配置 17

1.11 mental ray版本 17

1.11.1 mental ray 2.0版本到2.1版本的修改 18

1.11.2 mental ray 2.1版本到3.0版本的修改 19

1.11.3 mental ray 3.0版本到3.1版本的修改 20

1.11.4 mental ray 3.1版本到3.2版本的修改 22

1.11.5 mental ray 3.2版本到3.3版本的修改 24

1.11.6 mental ray 3.3版本到3.4版本的修改 25

第2章 构建场景 27

2.1 一个简单的场景 28

2.2 场景剖析 30

第3章 摄像机 35

3.1 针孔摄像机 35

3.2 图像分辨率 36

3.3 宽高比 36

3.4 吉斯通式变形 37

3.5 渲染子窗口 38

3.6 正交摄像机 38

3.7 裁剪平面 39

3.8 景深 40

3.9 完整的摄像机示例 42

第4章 表面着色器 45

4.1 色彩和照明 48

4.2 纹理映射 53

4.2.1 纹理投影 54

4.2.2 局部纹理：避免网络传递 64

4.2.3 内存映射纹理：减少内存的使用 65

4.2.4 未过滤纹理的抗锯齿 67

4.2.5 简单过滤纹理：减少纹理锯齿 69

4.2.6 椭圆过滤纹理：更好的反锯齿纹理 71

4.2.7 小结：选择优化的纹理方法 73

4.2.8 3D纹理 74

4.3 透明贴图 77

4.4 凹凸贴图 79

4.5 偏移映射 82

4.5.1 简单偏移近似 86

4.5.2 高级偏移近似 87

4.6 各向异性着色 95

4.7 环境映射 99

4.8 灯光映射 102

4.9 反射 107

4.10 透明和折射 112

4.11 光滑反射 115

4.12 光滑透射（半透明） 118

4.13 照明模型小结 119

第5章 灯光与阴影 120

5.1 点光源、聚光灯和平行光 122

5.2 光线跟踪阴影 125

5.2.1 使用阴影着色器的透明阴影 126

5.2.2 面积光的软阴影 128

5.2.3 阴影模式：一般模式、整理模式、分段模式 132

5.3 阴影贴图的快速阴影 134

5.4 细节阴影贴图3.3 139

5.5 内部机制：阴影如何生成 141

5.5.1 光线跟踪阴影 141

5.5.2 阴影映射阴影 142

5.6 阴影小结和执行 145

5.7 颜色曲线3.4 146

第6章 体渲染 149

6.1 全局体效果：大气和雾 150

6.2 局部体效果：毛发、火、烟 151

6.3 光线推进 155

6.4 自动体检测3.3 158

第7章 焦散和全局照明 160

7.1 光子贴图与final gathering的比较 161

7.2 局部照明、焦散和全局照明之间的比较 163

7.3 漫散射、光滑反射、镜面反射和透射 164

7.4 灯光路径分类 167

7.5 焦散和全局照明灯光 170

7.6 焦散 172

7.7 全局照明 179

7.7.1 漫散射全局照明（辐射度） 180

7.7.2 光滑全局照明（glossy global illumination） 183

7.7.3 一般全局照明 184

7.7.4 Final Gathering 193

7.8 参与介质 199

7.8.1 体焦散 200

7.8.2 多重体散射：体特效中的全局照明 205

7.8.3 体和表面中的全局照明 208

7.9 物理正确的着色器的重要性 210

7.9.1 光源与距离 211

7.9.2 照明模型 212

7.10 常见问题解答 213

7.11 小结 218

7.12 执行 221

第8章 运动模糊 223

8.1 运动变换 224

8.2 运动向量 226

8.3 小结和执行 228

第9章 硬件渲染 230

9.1 硬件渲染与软件渲染 230

9.2 分层 232

9.3 速度与质量的平衡 235

9.4 着色器接口 235

9.5 着色器声明 236

9.6 装载硬件着色器 237

9.7 使用硬件渲染 238

9.7.1 激活硬件渲染 240

9.7.2 选择硬件着色器类型 241

9.7.3 激活单个物体的硬件渲染 241

9.7.4 材质中的硬件着色器 241

9.7.5 提取Cg着色器代码 242

9.8 硬件着色器的实现 243

第10章 轮廓 245

10.1 外形轮廓 246

10.2 Postscript轮廓 248

10.3 边缘轮廓 249

10.4 反射和折射中的轮廓 250

10.5 颜色对比处的轮廓 251

10.6 宽度可变的轮廓 252

10.7 发光轮廓 253

10.8 执行 254

第11章 着色器和Phenomenon 255

11.1 声明 256

11.2 定义 259

11.3 着色器列表 261

11.4 着色器图表 262

11.5 Phenomenon 265

11.5.1 Phenomenon接口参数赋值 266

11.5.2 着色器和Phenomenon选项 267

11.5.3 Phenomenon根节点 269

11.6 用户数据块 271

11.7 小结 272

第12章 后期处理和图像输出 274

12.1 图像类型 275

12.2 帧缓存 277

12.3 图像格式 278

第13章 几何物体 284

13.1 向量和顶点 289

13.2 多边形几何体 293

13.3 自由形状曲面几何体 295

13.3.1 基本曲线类型 297

13.3.2 曲面 302

13.3.3 Rational Surfaces and NURBS（有理曲面和非均匀有理B样条曲线 曲面） 306

13.3.4 裁剪和孔洞 308

13.3.5 参考曲线和参考点 312

13.3.6 纹理曲面 313

13.3.7 曲面导数 316

13.3.8 简单近似值 316

13.3.9 高级近似值 317

13.3.10 三角形数量和性能 323

13.3.11 连接 325

13.4 层次化曲面细分 326

13.4.1 增加细节 330

13.4.2 平滑褶皱 331

13.4.3 特色顶点 332

13.4.4 裁剪 335

13.5 毛发 337

13.5.1 毛发性能优化 339

13.5.2 示例 341

13.6 程序化几何体 342

13.7 按需装载几何占位符 344

第14章 实例化与成组 346

14.1 实例 346

14.2 实例组 348

14.3 多重实例化 348

14.4 坐标空间 351

第15章 继承 353

15.1 材质继承 353

15.2 标签材质继承 357

15.3 参数继承 361

15.4 物体标记继承 362

第16章 递增式改变和动画 367

第17章 使用和创建着色器库 371

第18章 并行处理 376

18.1 线程并行处理 376

18.2 网络并行处理 377

18.3 并行处理的效率 378

18.4 平衡网络渲染 380

18.5 渲染动画 381

18.6 文件名改写 382

第19章 选项块 386

19.1 功能标记 386

19.2 渲染质量和效果 389

19.3 阴影 391

19.4 光线追踪控制 392

19.5 Final Gathering、全局照明和焦散 394

19.6 场景模型 397

19.7 诊断模式 398

第20章 mental ray 3.x的构架 400

20.1 场景数据库高速缓存 401

20.2 多线程和网络 402

20.3 高速缓存的性能 402

20.4 控制高速缓存性能 404

第21章 调试渲染质量和速度 406

21.1 阅读信息日志 406

21.2 图像采样质量 409

21.3 光线跟踪与扫描线渲染 413

21.4 OpenGL硬件加速 415

21.5 调整BSP光线跟踪参数 416

21.6 使用诊断优化BSP 418

21.7 优化内存使用量 419

21.8 优化高速缓存大小 424

21.9 地址空间限制 426

21.10 小结：质量和渲染速度清单 427

21.10.1 采样 427

21.10.2 纹理映射 428

21.10.3 灯光和阴影 428

21.10.4 Final gathering、焦散和全局照明 428

21.10.5 几何体模型 429

21.10.6 着色器和Phenomena 430

21.10.7 网络和多线程 430

21.10.8 内存管理 431

第22章 故障解决 432

22.1 采样 432

22.2 着色 432

22.3 焦散和全局照明 433

22.4 几何体 434

22.5 系统 435

附录A 命令行选项 437

A.1 mental ray 437

A.2 Inventor mental ray 455

A.3 环境变量 456

A.4 显示图像命令：imf_disp 458

A.5 图像复制：imf_copy 460

A.6 图像信息：imf_info 461

A.7 图像比较：imf_diff 462

A.8 创建着色器主干结构：mkmishader 463

A.9 将场景转换为C:mitoapi 464

A.10 finalgather贴图拷贝：fg_copy 464

附录B 球体和犹他茶壶模型 466

B.1 NURBS球体 466

B.2 犹他茶壶 466

附录C 基本着色器 473

C.1 概述 473

C.2 纹理空间映射 475

C.3 环境 480

C.4 纹理 482

C.5 采样合成 486

C.6 照明 489

C.7 数据转换 497

C.8 几何体 501

C.9 光子 503

C.10 灯光 504

C.11 灯光的相关工具 506

C.12 阴影 507

C.13 灯光映射 508

C.14 镜头 509

附录D 物理着色器 511

D.1 镜头着色器：physical_lens_dof 511

D.2 灯光着色器：physical_light 512

D.3 材质 512

D.4 光子跟踪 515

D.5 参与介质 515

D.6 参与介质中的光子跟踪 517

D.7 物理上正确的子表面散射 518

D.7.1 对场景的要求 519

D.7.2 着色器 521

D.7.3 光学属性 522

D.7.4 细调 523

D.7.5 属性相关 524

D.7.6 已知的问题和限制 527

附录E 轮廓着色器 528

E.1 轮廓存储着色器 529

E.2 轮廓对比度着色器 529

E.3 材质轮廓着色器 530

E.4 轮廓输出着色器 537

专业术语英—中对照表 540

参考文献 545