光线深度 Ray depth

前面讲过的内容不多赘述，不是很懂的童鞋可到主页查看其他相关教程。

通过前面的讨论我们已经知道，采样控制着渲染质量（噪点数量）。

而Ray depth（光线深度）决定了光线的传播距离和反弹次数。

在阿诺德渲染器中，你可以按照漫反射、镜面反射、散射等光线类型进行独立控制。

新旧版本具体参数设置不同，但道理都是一样的，都遵循物理学原则，新版参数更容易理解：

渲染器“光线深度新旧版本”对比

一、漫反射深度（Diffuse depth）

漫反射深度控制着全局漫反射照明（Diffuse Global Illumination）的光线反弹次数。

实例：

1、打开准备好的场景：

该场景中，使用物理天空对场景进行照明，阳光透过窗户照射进来，场景中所有对象均使用Arnold默认材质

默认设置下漫反射采样值为2，漫反射深度为1，渲染结果：

默认渲染结果

2、打开IPR Window 将漫反射深度设为0这时，光源发出的光线就不会产生任何光线反弹（只有直接光照），直接光线到不了的地方就会一片漆黑：

Diffuse Ray Depth = 0  ,  Diffuse Samples = 2

3、将漫反射深度设为1，光线就可以产生一次GI反弹，产生间接光照效果。也就是说，开启漫反射深度时，场景中的光线碰到物体表面后不会死亡，而是继续反弹照亮其他区域（当然在反弹过程中能量会损耗）。

将漫反射深度的值继续提高，光线就会反弹更多次，传播更远的距离，场景也就会变得更亮：

注意观察红框内物体边角的光线变化，可以看出，光线深度的值越大，边角被照亮的程度也就越大

注意：提高光线深度的同时，渲染时间也会增加。务必要根据具体情况设定光线深度的值，不能一味为提高。

通过上面的场景，应该可以看出，虽然提高了漫反射深度的值，但是噪点依然很多。要记住，光线深度和噪点、渲染质量没有任何关系，如果要消除噪点提高渲染质量，就需要提高漫反射采样（相关内容见前期教程）。

再次强调：漫反射深度控制光线反弹次数，漫反射采样控制渲染质量。两者并无任何关联，提高漫反射深度的值，不会影响画面噪点；提高漫反射采样值也不会增加光线反弹次数。

二、镜面反射深度（Specular depth）

在旧版的Arnold中，分为两种反射——光泽反射（Glossy）和镜面反射（Reflection）。新版中这两种反射合并成了一种——镜面反射（Specular），这里就不列举了，建议大家用新版。

新旧版本材质设置也有所不同：

材质菜单新旧版本对比

在旧版Arnold中，设计材质时，可以使用Specular可以模拟光泽反射；Reflection仅能够模拟镜面反射，而且Reflection不会对直接光源起作用。当然Specular同样可以模拟镜面反射（粗糙度设为0）。

看一下具体演示（旧版）：

1、打开事先准备好的场景，新建一个Arnold标准材质，并将其赋予给其中一个球体；

演示用场景

2、首先将漫反射（Diffuse）权重设为0，提高高光反射（Specular）权重为1，设置一定的粗糙度（粗糙度可以用来定义反射模糊度）：

3、再次新建一个Aronld标准材质，并将材质赋予第二个球体，将漫反射（Diffuse）权重设为0，反射（Reflection）权重为1，可以看到它没有反射光源（包括天空），仅反射了其他对象，而且无法控制反射（Reflection）的粗糙度：

提示：在新版Arnold中无法实现此效果，新版中参数更贴近物理学，在真实物理世界中，是不会发生这种效果的。也就是说这是一种无意义的效果。这里只是演示一下，让大家了解。

【插播】：

新版Arnold中材质设计更加方便快捷，也更符合物理特性，内置参数堪称惊艳，可以直接选择需要设计的材质，然后根据具体情况调节参数，达到所需效果：

新版材质编辑器

在Material选项中，可以直接选择预设材质，如果没有想要的种类，也可以自定义：

Material选项

当Metalness（金属性贴图）数值大于0时，Metal presets（金属预设）就会被激活：

Metal presets（金属预设）选项

下面我们来具体演示一下镜面反射深度（Specular depth）的影响（2.0.3.2版）：

1、打开准备好的场景，调整到合适的视角，将镜面反射材质赋予他们，提高物理天空（Arnold Sky）亮度：

这里的材质用了“铝”

2、在渲染设置中，将镜面（Specular）反射深度设置为0，可以看到所有的间接镜面反射都消失了：

Sampling：默认/Specular ray depth：0

3、提高镜面（Specular）反射深度的值，也就是提高镜面光线反射次数，提高数值可以明显看出间接镜面反射亮度增加，慢慢调整直到得出满意的渲染效果，这里Specular ray depth：2就可以了：

Sampling：默认/Specular ray depth：2

【敲黑板】：光线深度控制的是光线的反射次数，反射次数越多，渲染出的画面越亮，但是与不能消除噪点。采样控制的是渲染质量，采样值越高渲染画面越细腻，噪点越少，请务必谨记！

我们再来看一下另外一个有关镜面反射光线深度的例子：

1、新建一个场景，包括一个球体，两个立方体。新建镜面材质（create→Arnold→surface→standard_surface），材质设置：

未显示参数均为默认

渲染设置&IPR Window：

Ray depth中，Specular：1，可以看到IPR Window中镜子里只能看到一个球

2、其他数值不变，调整Ray depth中Specular的值，随着Specular值的不断增加，可以看到场景中镜子的反射次数增加→球在镜子里的反射数量增加：

如果Specular的值为1，将没有反射，一片漆黑

三、透射深度（Transmission Depth）&透明度（Transparency）

1、新建一个标准曲面材质（Creat→Arnold→Surface→standard_surface），材质选择galss，并赋予给玻璃杯和左侧立方体：

默认玻璃材质参数

2、再次新建一个标准曲面材质，透射颜色为绿色，并赋予给右边的立方体，具体参数效果如下：

Specular weight：0.85，Transmission color：绿色

材质编辑器中，透射（Transmission）组件中有一个Depth选项，可以控制透射的光线深度，Depth数值越大，透明度越高：

Transmission Depth：100cm，可以明显看出比上图中绿色立方体的透明度高了很多

如果Depth数值为0，材质则会表现的一片漆黑：

Transmission Depth：0cm

3、上面几张图中，Transmission Ray Depth的值均为8，可以看到图中还有很多黑色的区域，接下来我们来增加Transmission Ray Depth的值到10，可以明显看出，较之前光线反射次数更多，透明效果更好：

注意：Total控制全局参数的最大值，比如限定Total为10，那么下面所有参数的值最大为10，即使调到>10，渲染器最大也只识别到10

以上就是有关光线深度的一些讲解，新旧版本有所不同，新版更智能，新版中的参数也更容易理解。所以还没有换新版的童鞋，不要犹豫了~~~新版Arnold用起来~~~

下一篇，我们开始讨论灯光及照明技术。

从下一篇开始，不再讲旧版，用我目前的版本演示——Arnold2.0.3.2

转载请私信。

禁止私自转载！