很多3D設(shè)計(jì)師會(huì)覺(jué)得這種觀念十分令人困惑。因此他們覺(jué)得這沒(méi)有太多意義，但是請(qǐng)相信我，這很有必要。

在線性工作流程下，燈光的計(jì)算和從渲染設(shè)置到后期處理的整個(gè)顏色的處理過(guò)程，都是正確的。

如果你旨在的使你的渲染更具真實(shí)度，那么你就需要這么做。

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這是一個(gè)沒(méi)有進(jìn)行g(shù)amma矯正的圖像例子。

我們可以注意到燈光并沒(méi)有充滿于屋中，即使場(chǎng)景是用vray的GI渲染的。

我們?cè)阡秩就瓿梢院蠛笃谡{(diào)整圖像的gamma，燈光變得正確充滿了屋子。

但是問(wèn)題是這結(jié)果看起來(lái)有點(diǎn)曝光，而且顏色的色溢也計(jì)算錯(cuò)誤。

在地板上的顏色球，被賦予的是一個(gè)來(lái)自3ds Max的純凈的材質(zhì)球，所以他們的顏色是正確的。

然而，地面的材質(zhì)的顏色和墻上的那副油畫(huà)的顏色，是不正確的。飽和度和對(duì)比度都沒(méi)有很好的被修正。

以正確的設(shè)置（線性工作流），顏色和燈光都是正確的。

用線性流程也有一些其他的優(yōu)點(diǎn)，例如每通道信息都有32位。

常規(guī)的圖像（像jpg）每個(gè)通道（只有R,G,B通道）只有8位，雖然最后的輸出結(jié)果也夠好了，但是它并不包含足夠的信息供后期處理使用。

去看看電影，注意一下32位的圖像時(shí)如何在過(guò)于曝光的地方保留更多信息的。你能發(fā)現(xiàn)在地板上的反射已經(jīng)變得更好了。

然而8位的圖像并不“知道什么被隱藏”于白色的像素下，因此當(dāng)曝光度降低的時(shí)候，它會(huì)變灰。

而且，如果你在后期做一些景深和鏡頭效果（glare/bloom ?眩光/散光），你會(huì)發(fā)現(xiàn)32位的圖像會(huì)增加這些效果的質(zhì)量。

現(xiàn)在，在我們開(kāi)始研究gamma這個(gè)術(shù)語(yǔ)之前，你需要知道一些人類感知燈光世界的常識(shí)。

我們所擁有的感知，并不是一個(gè)線性的方式的。

換句話說(shuō)，如果你手里拿著0.5千克的東西，再加上0.5千克，你可以很容易感到是雙倍的重量，但是如果你拿著50千克的東西，再加上0.5千克的東西，你幾乎感覺(jué)不到有什么不同。

這種問(wèn)題同樣出現(xiàn)在聽(tīng)覺(jué)和視覺(jué)。

　人類是怎樣感知燈光的改變的

如你所看到的，我們可以很容易分辨出50瓦的和51瓦的燈泡的不同。

但是即使在增加同樣數(shù)量瓦數(shù)的情況下，我們也很難分辨出150瓦和151瓦燈泡的亮度的不同。

這條曲線描述了人類如何感知燈光的亮度。

因?yàn)槲覀冊(cè)诟吡炼葏^(qū)域不能很好的區(qū)分亮度的不同，所以這就浪費(fèi)了編碼圖像的一些信息，這些圖像是那些在整個(gè)光譜中以同樣數(shù)據(jù)密度錄入的圖像。

（編碼，就是，比如把一個(gè)圖像存儲(chǔ)成JPEG）換句話說(shuō)，我們不需要在亮度區(qū)域保留同樣的密度的信息，在暗部區(qū)域也是一樣。

事實(shí)上，如果你有一個(gè)線性編碼圖像，那么你至少應(yīng)該需要每通道14位，而常規(guī)的jpg圖像每通道卻只有8位。

最重要的是，比起人類的眼睛，你會(huì)有更多信息存在于亮部區(qū)域，從而能被區(qū)分出來(lái)-區(qū)分出那些被浪費(fèi)的比特信息。

是的，那意味著jpeg是一個(gè)非線性編碼格式。

實(shí)際上，jpeg，以及幾乎所有的8位的圖像都是以同樣的像人類感知燈光的曲線來(lái)進(jìn)行編碼

三色圖

你有注意過(guò)在3ds Max中，拾色器是如何從0到255的范圍進(jìn)行拾色的嗎？這就叫做三色圖。（色板）

這里解釋了8位的圖像是如何進(jìn)行編碼的：

注意色板在暗部區(qū)域的密度，和在亮部區(qū)域的寬度。

這個(gè)結(jié)果顯示在暗部區(qū)域有更多的信息，所以在這樣的情況下，我們可以通過(guò)集中數(shù)據(jù)在暗部區(qū)域來(lái)利用人類對(duì)燈光的感知特點(diǎn)。

現(xiàn)在，在應(yīng)用此編碼以后，實(shí)際上此圖片在后臺(tái)發(fā)生的是，這個(gè)圖像變灰了。

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你會(huì)感覺(jué)到困惑并且想問(wèn)：為什么不是所有8位的圖片都變得很灰呢？那么，你現(xiàn)在應(yīng)該了解一下在圖像進(jìn)行編碼以后，發(fā)生了什么。

在過(guò)去的時(shí)候，當(dāng)我們使用的都是CRT顯示器的時(shí)候，我們有幸見(jiàn)到輸入的圖像和輸出的圖像分別是什么樣的。

實(shí)際上，這個(gè)亮度的規(guī)律，正好和人類的感知光線的規(guī)律是相反的。（當(dāng)我們用的是進(jìn)行過(guò)編碼的圖像）

注意亮度信息是怎樣隨著電壓的增加而慢慢升高的，當(dāng)它達(dá)到一定的電壓值，就會(huì)突然上升。

如你所見(jiàn)，這條曲線正好和人類感知燈光的并且用來(lái)編碼的曲線相反。

當(dāng)gamma編碼和CRT冪律函數(shù)在一起，中和以后整個(gè)結(jié)果應(yīng)該是這樣的：

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像我們今天用的平板顯示器，并沒(méi)有當(dāng)初老的CRT顯示器那樣的顯示效應(yīng)。但是為了得到同樣的結(jié)果，今天的顯示器也會(huì)預(yù)置一個(gè)gamma曲線，是為了得到正確的圖像顯示。換句話說(shuō)，原則和之前是一樣的。

　那么，在你渲染的時(shí)候需要做些什么呢？

其實(shí)，十分簡(jiǎn)單。當(dāng)要在3ds Max中制作一個(gè)逼真的渲染的時(shí)候，用線性的方式去處理所有圖像數(shù)據(jù)時(shí)非常關(guān)鍵的。

因?yàn)樗浅Ｈ菀子?jì)算，而且也因?yàn)檎鎸?shí)世界中并沒(méi)有非線性的現(xiàn)象。

那就意味著，當(dāng)你在處理顏色、燈光、貼圖，每件事需要做的事情的時(shí)候，都需要轉(zhuǎn)換成線性空間。

之所以叫線性，因?yàn)樗辉偈且粭l曲線了，而是直線，其被稱作：gamma1.0。

讓我們更進(jìn)一步解釋一下。

當(dāng)在非線性空間下計(jì)算的時(shí)候，會(huì)發(fā)生的是，在亮度上，他們?cè)诟鱾€(gè)位置的比率是不一樣的，于是實(shí)際輸出亮度也就不匹配了。

如上面的插圖所示，50%的地方的rgb值和實(shí)際輸出的圖像的圖像并不匹配。

如果要輸出50%亮度的圖像，實(shí)際上應(yīng)該在圖的22%的地方。這就是在非線性空間下計(jì)算，數(shù)學(xué)上出現(xiàn)問(wèn)題的地方。

如果在線性空間下計(jì)算，那么他們的比率就匹配了，如圖所示

現(xiàn)在，你可能對(duì)gamma是如何工作的有了更好的理解了。那么就來(lái)看看如何在我們的整個(gè)工作流程中如何控制他們。

直接在你的顯示器上看線性空間的東西，會(huì)顯得有點(diǎn)發(fā)灰。

是的，這是由于所有的東西都在后臺(tái)以線性空間處理了，即給你的渲染和各種圖層一個(gè)gamma2.2的矯正。

換句話說(shuō)，所有東西都是在gamma1的情況下計(jì)算的，只是你在gamma2.2的環(huán)境下觀察他。

來(lái)看看3ds Max是如何設(shè)置的。首先，你要啟用Gamma/LUT Correction.

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進(jìn)入菜單Customize/Preferences/Gamma and LUT；這是你首先要看的地方。

勾選Materials and Colors下的兩個(gè)選項(xiàng)。你會(huì)發(fā)現(xiàn)色板和材質(zhì)球都發(fā)灰了，（有時(shí)候需要刷新材質(zhì)面板才能看到結(jié)果）他們看起來(lái)有點(diǎn)奇怪。

但是別擔(dān)心，去用就是了。這確保你的渲染時(shí)正確的。

displa中的gamma設(shè)為2.2。這只會(huì)通過(guò)影響顯示器來(lái)影響視窗、渲染結(jié)果的顯示（并不會(huì)在后臺(tái)實(shí)際改變圖像的gamma）。

input gamma：告訴3ds Max它要以gamma2.2的矯正來(lái)處理貼圖。除了HDRI圖像，你的所有貼圖（在大部分情況下）都會(huì)被gamma2.2矯正。

這個(gè)接下來(lái)會(huì)詳細(xì)說(shuō)明。

output gamma：指定3ds Max如何保存他們的渲染結(jié)果。

設(shè)置成1，是為了完整的保持線性的輸出結(jié)果以在后期處理軟件中更好的使用和處理。

如果你在渲染以后不想進(jìn)行線性工作流了，比如說(shuō)你要保存一個(gè)jpg的圖像，那么你需要把它設(shè)置成2.2。

點(diǎn)擊下面的圖像詳細(xì)了解這個(gè)工作流程是如何進(jìn)行的。馬上你可能就會(huì)覺(jué)得有點(diǎn)混亂了，但是分析下面的東西會(huì)讓你更好的了解到底發(fā)生了什么。

如果你用的是3ds Max自帶的幀緩存，系統(tǒng)gamma設(shè)置將起作用，對(duì)你在最后看到的結(jié)果起作用。

這只是看起來(lái)是這樣的，但不意味著圖像會(huì)被那么處理而保存。

如果你用的Vray的幀緩存，你需要啟用sRGB按鈕（在vray幀緩存窗口的下面），來(lái)觀察最后的結(jié)果。

注意：如果你是用mental ray進(jìn)行渲染的，你需要告訴mentalray以32位的方式進(jìn)行圖像顯示。mentalray默認(rèn)是16位的圖像顯示方式。

現(xiàn)在，制作一個(gè)你自己的場(chǎng)景，嘗試一下這種方法。

確保你的圖像是以每通道32位的方式保存的。我推薦用exr格式，注意,ps并不能很好的處理這類的圖像，但是大部分合成軟件都可以。這里我用AE。

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確保你的工程被設(shè)置為32bpc，確保AE能識(shí)別你的圖像通道的所有信息。

當(dāng)導(dǎo)入一個(gè)32位的圖像或者任何exr圖像，AE會(huì)自動(dòng)識(shí)別它為線性圖像，然后自動(dòng)以線性方式去處理他們。

如果你正確的對(duì)圖像進(jìn)行任何操作，它在AE中都將是正確的。

及時(shí)這個(gè)圖像還沒(méi)有被gamma矯正，AE也可以立刻進(jìn)行矯正。當(dāng)你導(dǎo)出你的圖像的時(shí)候

是否作為視頻格式，AE在保存信息的時(shí)候，都會(huì)添加一個(gè)正確的gamma矯正。

別的任何東西都不用再設(shè)置。

如果你有不同的通道，比如反射層，你應(yīng)該使用的疊加方式：Add。只要這個(gè)工程是在線性空間下，那么計(jì)算就是正確的。

而Screen疊加模式，實(shí)際上是一個(gè)在處理非線性圖像的時(shí)候，模擬正確數(shù)學(xué)算法的模式。

以上就這么多了。

除非你使用的是vray。當(dāng)用vray的時(shí)候，還會(huì)出現(xiàn)一個(gè)問(wèn)題。

vray在渲染的時(shí)候是自適應(yīng)采樣的，那意味著在較暗的地方，vray不會(huì)用太高的采樣。這個(gè)方式叫做vray DMC采樣（確定性蒙特卡洛采樣）。

問(wèn)題在于，當(dāng)你進(jìn)行了線性工作流程的設(shè)置后，vray在判定明暗度區(qū)域的時(shí)候，不能得到正確的結(jié)果。

這是因?yàn)樵谶M(jìn)行計(jì)算的時(shí)候，vray是在底層進(jìn)行圖像計(jì)算的。

這個(gè)圖像說(shuō)明了vray沒(méi)有查找到正確信息的結(jié)果。

你可以看到有相當(dāng)多的噪點(diǎn)，即使是很亮的地方，即使有很高的采樣。

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這是因?yàn)関ray正在處理的圖像實(shí)際上是這樣的，通過(guò)這個(gè)圖像去采樣。

為了修復(fù)這個(gè)問(wèn)題，需要調(diào)整一些設(shè)置。

首先，你需要告訴vray是在線性空間中進(jìn)行工作。vray在gamma設(shè)置方面有一些過(guò)時(shí)了，所以你不得不把下面的這個(gè)屬性設(shè)置成2.2。

然后勾選Don’t affect colors (adaptation only)選項(xiàng)。

可以注意到，我并沒(méi)有勾選Linear workflow選項(xiàng)。

這是一個(gè)過(guò)時(shí)的方法，別管他了。

現(xiàn)在vray的DMC采樣就正確了。

之前和之后的結(jié)果：

很好，gamma問(wèn)題和線性工作流程問(wèn)題一直以來(lái)都是討論的熱點(diǎn)問(wèn)題。如果我在某些方面有些不對(duì)的地方，歡迎指正。

這些東西都是我自己學(xué)習(xí)研究搜索得到的。

　　希望這些東西正是你所需要的，就到這吧，謝謝。

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