范傳凱 楊崟 易帥 宗玲

摘要：隨著計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的發(fā)展，渲染技術(shù)已經(jīng)成為動(dòng)畫、電影、游戲等視覺藝術(shù)領(lǐng)域中的重要環(huán)節(jié)。在眾多渲染技術(shù)中，OC（Octane?Render）渲染技術(shù)以其高效、快速的性能在Cinema?4D（簡(jiǎn)稱C4D）軟件中得到了廣泛應(yīng)用。隨著云計(jì)算和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的快速發(fā)展，OC渲染技術(shù)也將更多地應(yīng)用于這些領(lǐng)域，為人們提供更加豐富、逼真的視覺體驗(yàn)。本文將逐步闡述與探討OC渲染技術(shù)在C4D軟件中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：OC渲染?C4D?影視動(dòng)畫?可視化

中圖分類號(hào)：TP39

Research?on?the?Application?of?OC?Rendering?Technology?in?C4D?Software

FAN?Chuankai??YANG?Dan（YANG?Yin請(qǐng)確認(rèn)）??YI?Shuai??ZONG?Ling

（Guangdong?Innovative?Technical?College，?Dongguan，?Guangdong?Province，?523000?China）

Abstract：?With?the?development?of?computer?graphics，?rendering?technology?has?become?an?important?part?of?visual?arts?fields?such?as?animations，?movies?and?games.?Among?numerous?rendering?techniques，?Octane?（OC）?rendering?technology?has?been?widely?used?in?Cinema?4D?（C4D）?software?for?its?efficient?and?fast?performance.?With?the?rapid?development?of?cloud?computing?and?virtual?reality?technology，?OC?rendering?technology?will?also?be?more?applied?in?these?fields，?so?as?to?provide?people?with?a?richer?and?more?realistic?visual?experience.?This?article?will?gradually?expound?and?explore?the?application?of?OC?rendering?technology?in?C4D?software.

Key?Words：?OC?rendering;?C4D;?Movie?and?TV?animation;?Visualization

1??CINEMA?4D與OC渲染技術(shù)概述

CINEMA?4D是一套由德國(guó)公司Maxon?Computer開發(fā)的3D繪圖軟件，以及高的運(yùn)算速度和強(qiáng)大的渲染插件著稱。CINEMA?4D?應(yīng)用廣泛，在廣告、電影、工業(yè)設(shè)計(jì)、等方面都有出色的表現(xiàn)，例如：影片《阿凡達(dá)》有花鴉三維影動(dòng)研究室中國(guó)工作人員使用CINEMA?4D制作了部分場(chǎng)景，在這樣的大片中看到C4D的表現(xiàn)是很優(yōu)秀的[1]。在其他動(dòng)畫電影中也使用到C4D的有很多如《毀滅戰(zhàn)士》（Doom）、《范海辛》〈Van?Helsing〉、《蜘蛛俠》以及動(dòng)畫片《極地特快》《叢林總動(dòng)員》（Open?Season）等。它正成為許多一流藝術(shù)家和電影公司的首選，CINEMA?4D已經(jīng)走向成熟，很多模塊的功能在同類軟件中是代表科技進(jìn)步的成果。

OC渲染技術(shù)是一種基于物理的渲染技術(shù)，它使用GPU加速，能夠提供高效的渲染性能。該技術(shù)通過在C4D軟件中創(chuàng)建真實(shí)的圖像和場(chǎng)景，實(shí)現(xiàn)了高質(zhì)量的渲染效果。此外，OC渲染技術(shù)還支持多種操作系統(tǒng)和硬件平臺(tái)，具有良好的兼容性。

目前，在3D行業(yè)中渲染主要分為二類：CPU渲染是三維制作中的常規(guī)渲染方式，根據(jù)制作軟件的不同，可以選擇不同的渲染軟件。比如制作軟件本身攜帶的渲染器，或者是一些獨(dú)立渲染器等（RenderMan、Octane?等）。像廣受歡迎的V-Ray、Arnold渲染器，更是可以支持Maya、3ds?Max等諸多軟件。它們都需要在軟件中完成制作，然后利用渲染器將攝像機(jī)內(nèi)的內(nèi)容輸出圖片給后期合成[2]。但是因?yàn)楣ぷ髁康木薮?，然后就出現(xiàn)了渲染農(nóng)場(chǎng)和云渲染，借助它們的龐大的計(jì)算力來完成渲染工作，比自己用本地機(jī)器或者電腦來完成，可以大大地減少渲染所花費(fèi)的時(shí)間，節(jié)約時(shí)間，特別是當(dāng)項(xiàng)目交期緊急的時(shí)候，更需要借助渲染農(nóng)場(chǎng)。

GPU渲染在制作原理上與CPU相同，不同的在于運(yùn)行方式上。它會(huì)采用GPU渲染加速，用數(shù)千計(jì)的更小、更高效的核心組成的大規(guī)模并行架構(gòu)，同時(shí)處理渲染任務(wù)。所以在相同的工作量下，GPU渲染的速度會(huì)更快，可以大大加快制作周期。

2??OC渲染技術(shù)在C4D軟件中的應(yīng)用

2.1材質(zhì)與紋理

Octane?Render渲染技術(shù)就是使用的GPU的渲染，支持渲染具有不同密度的云、煙、霧和火等顆粒物，并引入了一種獨(dú)特的原生原始類型，用于渲染照片般逼真的天然和有機(jī)材料所需的及其詳細(xì)的微表面置換體積和表面。在C4D軟件中，OC渲染技術(shù)能夠完美地呈現(xiàn)出材質(zhì)和紋理的細(xì)節(jié)。通過使用OC材質(zhì)，可以模擬出各種真實(shí)的材質(zhì)效果，如金屬、玻璃、塑料等。此外，OC渲染技術(shù)還支持紋理貼圖、UV映射等特性，使得材質(zhì)效果更加逼真[3]。

2.2光照與陰影

OC渲染技術(shù)在處理光照和陰影方面表現(xiàn)出色。它支持多種光照模型，如Phong、Blinn等，能夠模擬出真實(shí)世界中的光照效果。此外，OC渲染技術(shù)還支持陰影投射、透明陰影等特性，使得場(chǎng)景中的陰影效果更加自然。

2.3動(dòng)畫與特效

OC渲染技術(shù)在動(dòng)畫制作方面具有顯著優(yōu)勢(shì)。由于OC渲染基于GPU加速，能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)時(shí)渲染，因此在制作復(fù)雜動(dòng)畫時(shí)，可以大幅提高渲染速度。此外，OC渲染技術(shù)還支持粒子系統(tǒng)、動(dòng)力學(xué)等特效，為動(dòng)畫制作提供了更多可能性。

Octane?Render通過Octane?Render?for?Nuke插件添加深度像素渲染支持以及DCC和合成應(yīng)用程序的實(shí)時(shí)連接。它還支持開放著色語言，使藝術(shù)家能夠創(chuàng)建自己的著色器并將來自其他軟件的自定義著色器直接引入Octane?Render項(xiàng)目。Octane?Render支持全局照明、球面諧波和8D光場(chǎng)的無偏GPU紋理烘培（UV或體積）。利用GPU的強(qiáng)大功能，Octane?Render渲染最終質(zhì)量圖像的速度比基于GPU的無偏渲染引擎快10～50倍。

3??OC渲染技術(shù)在CINEMA?4D軟件中的設(shè)計(jì)思路

首先，在渲染設(shè)置里將渲染器改為octane就可以了，不過octane的設(shè)置在渲染設(shè)置里需要重新設(shè)置一遍。然后，在下載完畢后解壓縮，然后根據(jù)自己的c4d版本能進(jìn)行安裝，接受協(xié)議，下一步，然后c4d是默認(rèn)地址安裝的，這一步會(huì)自動(dòng)識(shí)別畫圈所示的c4d的根目錄地址。如果識(shí)別不了，要點(diǎn)擊畫框的三個(gè)小點(diǎn)的圖標(biāo)，找到c4d的根目錄，然后按next。點(diǎn)擊install等待安裝完畢，安裝完畢。接著將crack-windows中的兩個(gè)文件復(fù)制并替換掉c4d根目錄下的文件。

接著，對(duì)象標(biāo)簽相當(dāng)于合成標(biāo)簽，可以設(shè)置ID，分層設(shè)置路徑在渲染設(shè)置里面，開啟多通道，點(diǎn)到OC[4]。安裝OC渲染器，要具備兩個(gè)條件，第一個(gè)顯卡必須是N卡，A卡不行。第二個(gè)是R18一定要更新下，不能是011版本的，要是057版的，必須滿足了這兩個(gè)條件。

最后，只有涉及工程演算，純物理、數(shù)學(xué)計(jì)算等等，需要用到更多精度控制的軟件時(shí)，才要用到雙精度，起步精度就是小數(shù)點(diǎn)后6位，還可以設(shè)置更高精度，那就要大量雙精度計(jì)算。再如圖形方面，除非經(jīng)常需要處理?16bit?甚至?32bit?色彩深度的圖形，否則?8bit?圖形才是常規(guī)。而一般圖形設(shè)計(jì)軟件，完全沒有那么高的設(shè)計(jì)要求，取值范圍也就小數(shù)點(diǎn)后2～4位罷了。對(duì)單精度可以計(jì)算到小數(shù)點(diǎn)后7位的精度來說。

4??OC渲染技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域

4.1影視和動(dòng)畫制作

OC渲染技術(shù)可以用于電影、電視劇、動(dòng)畫和特效的制作，提供逼真的渲染結(jié)果和高質(zhì)量的視覺效果。OC渲染技術(shù)可以利用GPU的并行計(jì)算能力，加速渲染過程。它可以同時(shí)處理多個(gè)像素和頂點(diǎn)，提高渲染速度和質(zhì)量[5]。同時(shí)，OC渲染技術(shù)的靈活性也使得設(shè)計(jì)師可以根據(jù)具體需求進(jìn)行定制化開發(fā)。它支持多種數(shù)據(jù)類型和算法，可以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜渲染效果和特效。

此外，OC渲染技術(shù)的跨平臺(tái)支持也使得可以在不同的設(shè)備上進(jìn)行渲染，提供一致的渲染效果。它還可以與其他編程語言和框架進(jìn)行集成，如C++、Python等，使開發(fā)人員可以利用現(xiàn)有的工具和庫(kù)來加速開發(fā)過程，并實(shí)現(xiàn)更復(fù)雜渲染效果。

4.2廣告和營(yíng)銷

在廣告和營(yíng)銷領(lǐng)域，OC渲染技術(shù)可以用于創(chuàng)建逼真的產(chǎn)品渲染圖像、廣告宣傳片以及虛擬現(xiàn)實(shí)?（VR）?和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)?（AR）?體驗(yàn)。OC渲染技術(shù)可以幫助廣告和營(yíng)銷人員快速地創(chuàng)建高質(zhì)量的圖像和視頻。通過模擬產(chǎn)品的材質(zhì)、光照和紋理等細(xì)節(jié)，OC渲染技術(shù)可以制作出逼真的產(chǎn)品渲染圖像，吸引消費(fèi)者的注意力。OC渲染技術(shù)在廣告和營(yíng)銷中具有重要的作用，可以幫助廣告和營(yíng)銷人員快速地創(chuàng)建高質(zhì)量的圖像、視頻和虛擬現(xiàn)實(shí)體驗(yàn)，提高廣告的吸引力和可信度，增強(qiáng)消費(fèi)者與品牌的互動(dòng)和情感聯(lián)系。

4.3?游戲開發(fā)

OC渲染技術(shù)可以用于游戲開發(fā)，提供實(shí)時(shí)渲染功能，幫助開發(fā)人員創(chuàng)建高質(zhì)量的圖形效果和逼真的場(chǎng)景。在游戲開發(fā)中，OC渲染技術(shù)的作用主要是提供實(shí)時(shí)渲染功能，幫助開發(fā)人員創(chuàng)建高質(zhì)量的圖形效果和逼真的場(chǎng)景。OC渲染技術(shù)利用GPU的并行處理能力，可以同時(shí)處理多個(gè)渲染任務(wù)，使得渲染速度得到大幅提升，游戲開發(fā)人員可以更快地創(chuàng)建高質(zhì)量的游戲畫面，提高游戲的體驗(yàn)和吸引力。

4.4?工業(yè)設(shè)計(jì)

通過模擬真實(shí)場(chǎng)景和產(chǎn)品效果，幫助設(shè)計(jì)師更好地評(píng)估設(shè)計(jì)方案的效果。完善產(chǎn)品設(shè)計(jì)效果圖、提升產(chǎn)品在實(shí)物圖中的突出程度、以及增強(qiáng)3D設(shè)計(jì)效果。在3D設(shè)計(jì)中，OC渲染技術(shù)可以讓產(chǎn)品的3D效果更加明顯。通過與光影相結(jié)合，渲染后的產(chǎn)品更具立體感和真實(shí)感，提高產(chǎn)品的觀賞價(jià)值。

4.5?建筑設(shè)計(jì)

通過模擬建筑物的外觀、材質(zhì)和光照效果，幫助設(shè)計(jì)師更好地評(píng)估設(shè)計(jì)方案的效果。OC渲染技術(shù)可以用于創(chuàng)建逼真的建筑渲染圖像和可視化效果。設(shè)計(jì)師可以通過渲染技術(shù)將建筑物的外觀、內(nèi)部布局、材質(zhì)質(zhì)感等信息呈現(xiàn)出來，以逼真的圖像形式展示設(shè)計(jì)方案[6]。這樣可以幫助客戶更好地了解和評(píng)估設(shè)計(jì)方案，提高溝通效率。

5?特色與創(chuàng)新

（1）渲染器是分為CPU渲染器和GPU渲染器。因?yàn)镚PU的浮點(diǎn)運(yùn)算能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于CPU，簡(jiǎn)單來說GPU渲染器比CPU渲染器快。老牌的GPU渲染器是Octane渲染器。自然而然，我們也知道C4D的CPU標(biāo)準(zhǔn)渲染器肯定是沒有Octane渲染器快。OC比標(biāo)準(zhǔn)渲染器使用方面不止簡(jiǎn)單、更容易展現(xiàn)效果、且速度是真的快，實(shí)時(shí)渲染也不需要太長(zhǎng)的反饋時(shí)間。

（2）有些操作是需要AE操作的，而OC渲染器剛好可以省去后期使用AE的時(shí)間，因?yàn)镺C渲染的效果本身就是非常后期。例如：在中國(guó)，很多做數(shù)碼廣告的人，喜歡用C4D處理大量的工作少量使用AE，而做專欄財(cái)經(jīng)新聞標(biāo)題的人會(huì)大量使用AE。三維與后期階段在本質(zhì)上是矛盾的東西，三維比后期的空間機(jī)械更加平面柔和。

（3）OC渲染器可以為用戶提供更好的渲染方案。通過設(shè)置渲染跟蹤深度減輕輕點(diǎn)運(yùn)算密度，速度可提高10～50倍，并可對(duì)光線、材質(zhì)、攝像機(jī)設(shè)置、景深等功能進(jìn)行編輯，實(shí)時(shí)獲得渲染效果。

（4）在如今的高等院校的動(dòng)漫專業(yè)課程中，開設(shè)了很多三維方面的課程，比如MAYA、3DS?MAX、C4D、Rhinoceros、Softimage/XSI、Lightwave?3D等軟件，對(duì)于零基礎(chǔ)的學(xué)生來講，軟件操作復(fù)雜，各種命令理解枯燥乏味，很容易就思想開小差而逐步放棄，導(dǎo)致課程的預(yù)期效果不是很完美。但是如果融入了OC渲染技術(shù)在三維動(dòng)畫造型設(shè)計(jì)或者其他三維課程中，學(xué)生把自己親手做的三維動(dòng)畫模型從白模到給完貼圖材質(zhì)成品的出現(xiàn)，很大程度上提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情與興趣，而且可以從OC渲染出來的模型找到制作過程中的很多不足的地方，可以實(shí)時(shí)進(jìn)行修改和細(xì)化，最終可以達(dá)到很好的課程效果。

6?OC渲染技術(shù)的未來發(fā)展

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和圖形學(xué)理論的不斷發(fā)展，OC渲染技術(shù)也將不斷進(jìn)步和完善。未來，我們可以期待更多的創(chuàng)新和突破，例如更高的渲染速度、更真實(shí)的材質(zhì)和光照效果、更智能的渲染優(yōu)化等。同時(shí)，隨著云計(jì)算和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的快速發(fā)展，OC渲染技術(shù)也將更多地應(yīng)用于這些領(lǐng)域，為人們提供更加豐富、逼真的視覺體驗(yàn)。

7?結(jié)語

OC渲染技術(shù)在C4D軟件中的應(yīng)用廣泛且高效。它憑借著強(qiáng)大的GPU加速性能和物理渲染特性，為動(dòng)畫、電影、游戲等視覺藝術(shù)領(lǐng)域提供了高質(zhì)量的渲染效果。隨著計(jì)算機(jī)圖形學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，我們有理由相信，OC渲染技術(shù)將在未來得到更廣泛的應(yīng)用和推廣。

參考文獻(xiàn)

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