Using Maya Shadow Part2 : 光跡追蹤陰影

Using Maya Shadow Part2：光跡追蹤陰影

「光跡追蹤陰影」（Ray Trace Shadows）能產生比「深度貼圖陰影」更寫實的陰影效果。但由於算圖所需要的時間較長，所以如何正確的使用光跡追蹤陰影的時機與各項操作參數，將是我們本篇教學的重點。接下來一起來瞭解如何開啟光跡追蹤的時機與各項操作參數來達到理想的陰影效果。

如何啟動跡追蹤陰影

使用光跡追蹤陰影要注意：我們在勾選燈光的光跡追蹤陰影功能後，還必須配合執行：Windows / Rendering Editors / Render Settings指令，在屬性面板中找到：Raytracing Quality選項，打勾來開啟Rayracing算圖功能，才會再算圖時出現正確的光跡追蹤陰影。這兩個條件只要缺少其中之一，算圖不會出現光跡追蹤的陰影效果。

光跡追蹤陰影的產生方式

光跡追蹤陰影的產生方式是追蹤光線的傳播路線，計算出如何以及在哪裡投射出陰影。
與深度貼圖陰影不同的是，深度貼圖陰影是在算圖之前就已經產生。但是光跡追蹤陰影是在算圖的過程中才產生，所以此方式計算量大且需要較多的算圖時間。

優點是它能產生比深度貼圖陰影更真實的陰影效果。陰影邊緣比較銳利，並且能隨距離產生陰影深淺的色調變化。若想要表現出模型的反射和折射以及透明的效果，則必須使用光跡追蹤陰影才能達到理想的效果。

光跡追蹤陰影的使用時機

由於光跡追蹤陰影的算圖時間較長。一般在需要以下幾種使效果時才會使用：
第一是需要使用環境光並讓它產生陰影
第二是需要算出具有透空貼圖(帶有遮罩或Alpha圖層)或透明模型的陰影
第三是需要有深淺色調變化的陰影效果
第四是希望能產生具有顏色的半透明陰影效果
所以在算圖效能與時間效率的考量上，除非需要達到上述的幾種效果，一般還是建議以深度貼圖陰影為主。

光跡追蹤陰影的相關參數與功能

燈光半徑（Light Radius）

控制陰影邊緣的模糊程度。數值越大，陰影的邊緣就越模糊，但會產生邊緣顆粒現象。
所以需要一起調整陰影射線值（Shadow Rays）的參數來改善顆粒現象，產生具有柔和的陰影邊緣。但此屬性在不同的燈光類型中會有名稱的差異，如：在平行光中此參數稱為光線角度（Light Angle），但功能相同。而在面積光源中卻沒有此屬性。


陰影射線值（Shadow Rays）

用來控制陰影邊緣的柔化程度，可以改善由燈光半徑（Light Radius）參數所產生的顆粒現象。此參數的值越大，陰影邊緣的柔化效果就越明顯。但計算量會相對增加，算圖速度會變慢。



射線深度限制（Ray Depth Limit）

限制產生光跡跟蹤陰影，光線進行反射或折射的計算次數。
預設最小次數是1（次）。但要注意的是在Render Settings參數中的Raytracing Quality選項中的Shadows參數，此參數也是用來控制產生光跡追蹤陰影時的反射或折射的計算次數。而Maya會在算圖時比較這兩個數值，然後以兩者之間較小的設定數值做為算圖的基準。


另外，在應用到如玻璃杯這類的透明模型時，當設定值為1的時候，有透明材質的模型陰影不會被顯示出來(因為光線的反射與折射次數不夠)，所以至少需要設定到 3，才能顯示出透明模型的背後的半透明陰影。

要瞭解「深度貼圖陰影」的相關內容請參考 : Using Maya Shadow Part1 深度貼圖陰影。