八大渲染引擎（如VRAY）的分析

渲染器是3D引擎的核心部分，它完成将3D物体绘制到屏幕上的任务。渲染器分为硬件渲染器和软件渲染器：

1.软件渲染器通常基于底层图形API(应用程序接口)构建，采用适合硬件架构的光栅化方法进行渲染。图形API负责与硬件的通信，常用的图形API包括DirectX和OpenGL。 OpenGL API通过OpenGL图形库来使用3D硬件，多数3D卡支持这种方法。而DirectX API使用微软的DirectX库——归并到 Windows操作系统中。在老的3D卡上面，OpenGL一般绘制速度较快一些，而在现代的3D卡上面，DirectX表现则更加出色。现在的OpenGL版本只有一个，而DirectX版本有很多。DirectX通过提供更新版本的方式来扩展功能，而OpenGL通过一个通用的扩展（OpenGL Ext）来对功能进行扩展。

2.软件渲染器则纯粹利用CPU的能力进行计算，通常采用光线追踪的方法进行渲染。软件渲染器没有统一的应用程序标准，但是有很多通用的渲染算法，如光子映射，蒙特卡洛，辐射度等等。

3.硬件渲染器和软件渲染器应用领域不同：硬件渲染器主要用于实时渲染，比如游戏和虚拟现实。而软件主要用于离线渲染，比如效果图和影视级、产品级渲染。这主要是因为硬件渲染器的速度快但是灵活度不足，而软件渲染器虽然速度不够理想但是可以使用非常复杂的渲染算法，达到相片级的真实度和效果。

一、RENDER MAN：鲜活的渲染思想

       RenderMan具有功能强大的Shader编译器和抗动画模糊功能，能够让设计者创造出超复杂的动作片来。同时他还有一个功能不可忽视，就是他的真实性。RENDERMAN能够渲染出照片级真实的图片，因此在工业界的运用很受欢迎。RENDERMAN这款顶级渲染器在电影界成功运用了10多年，他稳定快速有效的渲染性为广大CG爱好者所青睐。

       下面我来介绍下RenderMan的历史好了。他是于1985年著名的皮克斯公司开发的，1988年发布了RENDERMAN3.0     1989年发布了3.1和3.2版本，并开始正式启用。同年皮克斯为纯品康纳果汁做了第一个商业广告：（一觉醒来）。有RENDERMAN身影的动画短片（TIN TOY）赢得了奥斯卡最佳动画短片奖，这是第一部获得奥斯卡奖的动画短片，也是（玩具总动员）的创意来源。其次有RENDERMAN渲染引擎做出来的动画片还有（怪物公司）（海底总动员）（超人总动员）以及最新的（汽车总动员）其他如（THE MUMMY2）中的花草生长，（精灵鼠小弟）中的毛发等等。

二、 MENTAL RAY：智能渲染器
        Mental Ray发展至今已经非常成熟了，为许多电影成功实现了视觉特效。它是除了皮克斯的RenderMan之外拥有最广泛用户的电影级渲染工具。对于另外一个高质量的渲染器RenderMan来说，Mental Ray的渲染效果几乎不相上下，而其操作比RenderMan简单的多，效率非常高。因为RenderMan渲染系统需要使用编程的技术来渲染场景，而Mental Ray一般只要在程序中设定好参数，然后“智能”地对需要渲染的场景自动计算，所以Mental Ray有了一个别名————“智能”渲染器。Mental Ray是一个将光线追踪算法推向极致的产品。利用这一渲染器，我们可以实现反射，折射，焦散，全局光照明等其他渲染器很难实现的效果。
        Mental Ray最先发布的时间是1989年。目前市场上所流行的最新商用版本是V.3.4 V.3.5版本在今年晚些时候将通过OEM合作伙伴推举出。Mental Ray分别被嵌入到以下产品年份：Sofimage1993年，Catia1994年，3d? Max1996年，Maya2001年，Solidworks2003年，AutoCad2006年。主要作品有1994年完成的（Asterix in America）是一部用Mental Ray完成的2D手绘风格的动画片。（Matrix2）（星战前传2）（终结者3）（后天）（Shark）以及刚上映的海难片（海神号）等影片中，Mental Ray都提供了惊人的视觉特效。

三、MAXWELL RENDER：真实光线渲染引擎
        Maxwell Render是一款基于真实物理光线的渲染器。它的算法真实再现了光线在现实世界中的行为，它能够完全捕捉到光线对场景中所有元素交互的影响。所有的计算都使用光谱和高动态范围数据。Maxwell Render简称为MR是Next Limit公司推出的产品。大家也许会对Maxwell陌生，但绝大多数人不会对制作过（指环王）（查理与巧克力工厂）（机器人历险记）的Real Flow陌生。这两个性能卓越的软件都同出于建立于1998年的Next Limit Technologies公司，著名的工业流体模拟软件“XFlow"也是这个公司的产品。
        从2004年的3月测试版刚出现，Maxwell就因为其卓越的渲染效果而备受关注。但它的开始也并不是一帆风顺的，这个软件在开始正式版本V1.0之前，先后推出了多个测试版本，如V1.1.33以及Maxwell Render V1.2.2.a Beta版等等，在推出1.0正式版本之前接连推出5个RC版，因为新的版本有些严重的BUG，甚至有时候达到每天更新一个，如RC2，RC3，RC4等。它目前的最新版本为1.1，但这个版本推出之后仍有些对贴图支持的问题，即使这样，仍然阻挡不了使用者对这个渲染器的热爱。

四、BRAZIL：要速度还是要质量
       Brazil以真实细腻的一流渲染效果而令人折服。不过如果为一个自己想要的渲染效果，必须等待很长时间。Brazilr/s是SplutterFish公司开发的一款基于3d? Max的高级渲染器，它的前身是Ghot?。2001年，Brazil便推出了它的免费ALPHA版本，在网络自丵由下载，供大家广泛测试。SplutterFish公司于今年发布Brazil r/s2.0,    2.0不但在GI的速度上有了进步，并且增加了3D motion blur,3S,渲染时间置换等重要功能，开始向全能渲染器方向发展。
       2001年，SplutterFish在其网站发布了3d? Max的渲染插件Brazil。在公开测试版的时候，该渲染器是完全免费的，作为一个免费的渲染插件，其渲染效果是非常惊人的，但渲染速度相对比较慢。经过一段时间测试，Brazil于2002年7月正式推出了Brazil r/s1.0版本。渲染算法上有了很大的进步，最被大家批评的渲染速度问题也有了一定的提高。
       其主要作品在很多中小型项目中大量运用。其中最著名的作品之一就是获得Siggraph2005最佳动画短片奖的（坠落的艺术），其他以单帧作品为主，国内也有不少忠实的粉丝哦！

五、 VRAY：不仅仅表现建筑
       Vray渲染器一出现就以快速的全局光照明，高质量的视觉效果，使用简单灵活等优势成为我们在影视特效等项目中的首选渲染器之一。它超快的渲染速度和真实的渲染质量帮助我们轻松应对客户的各种要求。VRay是著名的3d? Max插件公司Chaosgroup推出的渲染器。作为后起之秀，VRay上市时，经过一段时间的磨合，便马上成为用户非常熟悉的一种渲染器。在各种高级渲染器都广泛运用的今天，VRay为我们带来的高品质的渲染结果具有很高的应用价值。它只需要简单的设置和调节和调节就可以应用IIIumination,Caustics,HDR,高级动态模糊等各项功能，并且品质非常优良。哪怕是个简单的场景，也能够使其瞬间产生逼真的现实感。Chaosgroups在3ds Max的商业平台上取得巨大的成功之后，他们决定把渲染方案延伸到Maya上。Siggraph2005上，他们展出了V-Ray for Maya,从此，Maya用户又多了一个选择。
       主要作品为：VRay渲染器已经成为世界上一些大的建筑工作室的首选，数以百万美元的工程都将信任投给了VRay。一些历史悠久的工业公司如Digital Domain Nine lnch Nails等已经将VRay成功地整合到了他们的产品中，并且利用VRay创造了高质量的视觉效果。

六、FINALRENDER：3d效果的先行者
       FinalRender是3ds Max平台下比较流行的渲染器之一。由于材质精度相对不够，其渲染效果略逊色与Brazil，但由于其缘于Cinema 4D内嵌的优秀GI算法，速度非常快，对于普通的商业用户来说很适合，特别适合与资源和资金不足的中小型工作室。Cebas公司一直是3ds Max的一个非常著名的插件开发商，很早就以Luma（光能传递），Opic（光斑效果），Bov（体积效果）几个插件而闻名。在开发FinalRender的时候，运用了Cinema 4D内嵌优秀渲染算法，同时集成了原来的Luma,Bov插件，使得FinalRender渲染器不但在速度上实现了大幅度的领先。在功能上也达到当时所有渲染器前所未有的全面功能。相对别的渲染器来说，FinalRender的第一个版本就提供了3S（次表面散射）的功能，用与卡通渲染的功能和HDR光照的支持，同时支持不少3ds Max的效果插件（譬如粒子，毛发等）。新的版本更增加了3D动态模糊等高级渲染技术，是目前3ds Max平台最全面的渲染器。
       由于其独特的效果，国外很多工业设计公司以此为第一的渲染器，国内用户在做建筑表现方面把该渲染器也作为首选之一。

七、TURTLE：渲染速度和海龟无关
       在质量毫不逊色的同时，这款渲染软件的最大亮点就是渲染速度，以及与MAYA的完全整合。正是基于LIQUIDLIGHT1.0技术的商业化产品，该渲染器既能与MAYA完美整合，又能作为一款独立的应用程序使用。Turtle3.0为我们提供了一个良好的工作流程，而且可以使用Turule的全部渲染特性进行烘焙。例如：在viewport中进行烘焙，区域烘焙，对烘焙进行超级采样，还可以做一些原来只有在渲染中才能完成的事情。这些新的特性加上Turtle良好的速度，意味着你可以通过更少的时间完成更多的事情。
       TURTLE自从2003年起就被应用到产品的制作中，其客户包括了SONY，任天堂，电子艺界和Lockheed Martin等全球知名公司。起主要作品有（火爆狂飙）（IKEA广告）（Volvo2006年广告）。

八、CARTOON：真实的非真实再现
      逼真的视觉影像已不是梦想，人们开始寻求对传统动画2D效果的回归。“卡通渲染”由此而生。
      在3ds Max平台上的卡通渲染器插件有DavidGould_IIIustrate_v5.3        Liquid 1.3 and Pencil 1.2      FinalToon。
      在Maya平台上的卡通渲染器插件有CratoonShader V3.92        Vector矢量渲染器
      在Softimage/XSI平台上的卡通渲染器插件有mental ray


      以上是我为大家介绍的世界上最广泛运用的3D软件所用到的引擎插件。不知道大家看了之后有些什么样的感受，哈哈！但是我相信一句话：“无论科技再怎样的进步，操纵他们的永远是人类”所以说我们不能过分的依赖于这些优秀的渲染器，我们必须得相信我们的智慧！