普象-让好设计发光

    Hello，大家好，我是Seven！众所周知，汽车渲染是一门使用 3D 渲染工具创建以汽车为特色的引人注目且逼真的场景的艺术，并且是3D 设计行业中最具挑战性和最有价值的细分领域之一。

    汽车可视化渲染往往需要两个重要的组成部分：虚拟车辆 3D 模型和 HDRi 环境。如果您是一名从事汽车可视化渲染渲染的 3D 设计师，您可能通常会需要 HDRi 贴图并用它来照亮场景，作为汽车可视化渲染过程中的两大重要元素之一，HDRI在汽车造型表现中有着极其重要的作用。

      在日常生活、工作过程中，我们通常可以去各种资源网站中获取各类现成的HDRI文件以用于我们的汽车可视化渲染。然而，这类文件往往都非常分散，工作过程中，我们常常会因为如何快速查找到想要的HDRI文件以及如何获取它的商业授权而苦恼！

    方法一：使用专业的 360 度 HDR 相机系统

    世界上有足够多的人和企业希望轻松快速地捕捉现实生活中位置的 360 度 HDR 图像，因此少数公司开发了专门用于此任务的专业相机系统。例如SPHEROCAM HDR相机系统。

     Spheron 是第一家创建专用 HDR 相机系统的公司，SPHEROCAM HDR 相机安装在三脚架的顶部，并连接到笔记本电脑。笔记本电脑上的软件控制相机，操作员通过笔记本电脑启动扫描过程。相机在固定三脚架的顶部缓慢旋转，捕捉垂直扫描线，形成完整的 HDRI 地图。

    扫描时间据称从 20 秒开始，但实际上，对于适合计算机图形中良好反射的更高分辨率图像，完整扫描可能需要几分钟。因此，在阴天，风吹过云层并且光照水平发生变化，这可能会导致最终的 HDRI 中出现一些条带，从而导致结果不太完美。Spheron 是一个非常易于使用的解决方案。当您带着图像回到工作室时，它们就可以立即使用。无需缝合和后期处理。

    技术信息 

   最大动态范围：26 级
    扫描时间：低分辨率时为 20 秒，高分辨率时长达数分钟
    最大分辨率：10,600 x 5300 像素

    费用：  29,900 欧元

    优点

• 非常容易使用

• 制作 HDRI 贴图，拍摄后无需拼接。

    缺点

• 扫描时间慢使其最适合静态环境/条件

• 价格使其仅适合高端应用

方法二：使用用于 DSLR 相机的电动摄像头（例如LizardQ 电动摄像头）

    LizardQ 是一款电动摄像头，您可以在上面安装带有鱼眼镜头的 DSLR 相机。目前兼容的相机包括佳能 EOS 全画幅机身：5D Mark IV、5Ds、5DsR 以及较旧的 5D Mark II、5D Mark III 和 6D。该系统是完全自动化的，因此只需按设备本身或遥控器上的一个按钮，即可开始捕获过程。然后相机指向 6 个方向，并在每个方向上以不同的曝光拍摄多张照片。捕获过程完成后，需要将这些图像复制到您的计算机上，并与随附的软件拼接在一起以制作最终的 HDRI 地图。

   拍摄时间可短至 15 秒，图像分辨率高达 500 兆像素，动态范围高达 30 光圈。这些都是非常令人印象深刻的统计数据，对于那些想要快速捕获时间和非常高分辨率的 HDRI 贴图的人来说，它是一个非常强大的系统。

    技术信息
    最大动态范围：26 档（可扩展至 50 档）
    扫描时间：200 兆像素图像需要 15 秒
    最大分辨率：31800 x 15900 像素

    成本：  500 兆像素解决方案（包括蔡司 18 毫米镜头 + 佳能 EOS 5D）高达 24,900 欧元

    优点

• 质量惊人的高分辨率 HDRI 地图，具有巨大的动态范围

• 快速捕获时间

    缺点

• 价格使其仅适合高端应用

方法三：使用通用360相机

    优点

• 成本相对较低

• 通过第三方软件自动包围拍摄，拍摄时间非常快

• 非常紧凑 - 易于随身携带，并且可以在片场和尴尬的位置快速轻松地安装。

    缺点

• 制作 HDRI 地图的过程可能会更加顺利。很高兴看到使用 Theta 制作 HDRI 地图的端到端解决方案出现，该解决方案控制捕获和后处理以获得最终的 HDRI 地图。就目前而言，有多种软件可以帮助解决这一问题。但使用多个应用程序需要跳过许多步骤。

方法四：使用带有 全景云台的 DSLR 相机

    这是迄今为止制作自己的高质量 HDRI 贴图最流行的方法。通过将带有超广角或鱼眼镜头的优质数码单反相机安装到节点全景头上，可以快速定位相机以在各个方向上进行包围曝光，以便后期处理成 HDRI 图。

    全景云台将确保摄像机从正确的位置旋转，并且还可以轻松地将摄像机索引到正确的方向，以覆盖整个 360 度场景，并在镜头之间实现良好的重叠。360 precision制造了一些非常适合此用途的最高精度全景三脚架云台。

    使用时，建议使用佳能全画幅相机（如 5D）和 8 毫米鱼眼镜头，这能够以 2 档增量进行 7 次包围拍摄，以捕捉完整的动态范围。并且建议使用带有 3 个凹痕的全景云台，每水平旋转 120 度即可定位摄像机。拍摄时，还需要将相机向后倾斜约 7.5 度，以确保照片覆盖范围在更有可能有光照的环境顶部重叠。

    然后将照片下载到计算机上进行处理。包围的图像集被合并成高动态范围图像。然后，来自每个视角的 HDRI 图像被无缝拼接在一起，形成经纬度格式的 HDRI 地图。

    用于实现此目的最常用的软件称为PTGUI 。您可以使用它来处理相机拍摄的照片并将其转换为 HDRI 贴图。我想大多数商用 HDRI 地图都是使用这种方法和 DSLR 创建的。它使用现成的硬件，也可用于拍摄背景板以配合 HDRI 地图。唯一真正的额外成本是购买全景头。

    技术信息：
    最大动态范围：取决于您拍摄的包围式拍摄数量 - 但使用滤镜时大约 36 次停止（参见 Weta 视频）
    扫描时间：使用良好的全景云台时不到 30 秒
    最大分辨率：此方法可以产生非常高的效果- 分辨率 HDRI 地图。这取决于几个因素 - 您的镜头视角以及拍摄和拼接的方向，以及所使用的数码单反相机的分辨率。

    成本：以下是 Weta 推荐的高端解决方案的当前价格
    相机机身：Canon 5D 机身 - £2,869
    Sigma 8mm 鱼眼镜头 - £699
    Atome Sigma 8mm f3.5 的 360 Precision Panohead - £245
    总计：£3,813

    优点

• 快速捕获时间

• 中等定价

• 最高质量的最终结果

缺点

• 需要掌握相机和设置才能可靠地捕获所有镜头并合并到 HDRI 地图中。

• 需要在拍摄中非常有条理，以便轻松了解要合并哪些图像集并确保自己拥有所需的所有镜头

  
  

方法五：使用镀铬球进行拍摄

    要以一种快速的方式制作 HDRI贴图，您可以拍摄镀铬球的包围镜头 ，然后将图像合并为 HDRI，再将其转换为经纬度格式。

    过程非常简单。将镀铬球放置在您要捕捉的位置的中心。从实际拍摄时放置相机的位置进行拍摄。您将从镀铬球面向相机的区域获得最佳分辨率，而球的边缘将产生质量低得多的模糊结果。

    这种方法并不完美。但这是获取场景参考照明和反射的一种非常快速的方法。

    技术信息：
    最大动态范围：取决于您拍摄的包围式照片的数量
    扫描时间：几秒
    最大分辨率：取决于所使用的相机，即使相机超高，球的边缘也会产生非常模糊的反射解决。

    成本： 您可以使用现有的相机，只要它可以拍摄包围式图像组。您可以用圣诞装饰品和您能找到的其他铬球物品制作铬球，但也有专门用于此目的的铬球。

    优点

• 超快的捕捉时间

• 可以将球放置在小而尴尬的位置并拍摄它以制作 HDRI

• 低成本

    缺点

• 低质量的 HDRI 地图，其中最佳分辨率位于面向摄像机的区域，掠射角度会模糊，并且球后面的区域根本没有任何覆盖。

方法六：在 3D 软件中渲染场景的 HDRI 贴图

    到目前为止，我们一直在探索以摄影方式捕捉真实位置的 HDRI 地图的方法。但也可以制作虚拟位置（即 3D 软件中的场景）的 HDRI 贴图。

    大多数渲染器现在都支持渲染场景的球形投影视图的选项 - 基本上直接从相机位置渲染 HDRI 贴图。但是，如果您已经对场景进行了 3D 建模，为什么还需要它的 HDRI 贴图来用于照明目的呢？您可以直接从场景内渲染视图，而无需任何 HDRI 贴图。

    这就是为什么在 3D 软件中使用球形相机进行渲染的主要用途是生成 360 度图像，这些图像可以在网络上甚至通过社交媒体查看,例如汽车之家。它们是提供一种从中心视角探索 3D 空间的更具交互性的方式的好方法。

    现在让我们将其带回到用于计算机图形照明的 HDRI 贴图。能够创建的一种非常有用的照明类型是工作室照明，具有各种工作室灯设计 - 例如柔光箱和聚光灯。您可以在 3D 软件中构建照明设置，然后使用球形相机模式生成照明设置的 HDRI 贴图。当此照明设置渲染为 EXR 文件（即高动态范围）时，您就可以制作自己的可用于工作室照明的 HDRI 贴图。

    要设置相机渲染球形图像，通常只需更改一个设置即可在其设置中选择球形模式。确保渲染分辨率的比例为 2:1，以便生成的 HDRI 贴图具有适合 HDRI 贴图的正确纵横比。

方法七：使用 HDR Light Studio 软件创建 HDRI 贴图

    现在介绍制作您自己的 HDRI 地图的最终方法。

    HDR Light Studio是一款专门用于创作和编辑 HDRI 贴图以用于渲染软件中的 3D 照明的应用程序。该软件具有 HDR 画布，可以从库中拖放灯光。通过单击需要照明效果的 3D 模型，将灯光放置在您需要的位置。HDR Light Studio 会完成剩下的工作并计算 HDRI 地图上放置灯光的位置。此功能称为LightPaint。

    当 HDR Light Studio 通过附带的插件与您的 3D 软件实时链接时，事情会变得令人兴奋。当在 HDR Light Studio 中添加和移动灯光时，实时 HDRI 地图会在您的 3D 软件中实时共享和更新。这提供了一种交互式方式来创建和编辑现有的 HDRI 地图，同时在交互式渲染中查看最终结果。

    您可以使用 HDR Light Studio 来编辑使用上述任何方法创建的 HDRI 贴图，包括添加新灯光、遮挡灯光、进行颜色调整等等。允许您对 HDRI 贴图的光照效果进行完全的创意控制。您甚至可以混合不同 HDRI 贴图的部分来创建完全独特的新复合 HDRI。

    优点

• 轻松快速创作、编辑和混合 HDRI 地图内容

• 非常适合生成复杂的工作室照明

• 实时编辑您拍摄的 HDRI 地图，以控制 3D 场景中的灯光效果

• 单击模型以在需要的地方放置灯光和调整

• 包括一个大型 HDR 照明内容库，可在您的照明设计中使用

    缺点

• 该软件对以摄影方式捕获 HDRI 地图的过程没有帮助，因为您需要其他工具，例如 PTGUI

     有很多方法可以制作您自己的 HDRI 贴图以用于我们上面看到的CG 光照。它们在捕捉/创建过程的速度、拍摄后所需的任何后期处理、最终 HDRI 贴图的质量以及所需的硬件和软件成本方面存在很大差异。了解以上这些方法将允许您至少尝试其中一种方法，并制作您的第一个用于 CG 光照的 HDRI 贴图。