虽然现在 Maya 的默认渲染器已更改为 Arnold，但 Mental Ray 的核心渲染理念（如全局光照、光子图等）至今仍在被广泛使用，并且许多项目和工作流程中依然会遇到，学习 Mental Ray 依然非常有价值。
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本教程将从基础概念到高级技巧，并包含实战案例和资源推荐，帮助你系统地掌握 Mental Ray。
第一部分：基础入门 - Mental Ray 是什么？
在开始之前，我们先理解几个核心概念,这会让你事半功倍。
核心特点
- 光线追踪：精确计算光线在场景中的反射、折射和阴影，产生锐利、干净的效果。
- 全局光照：模拟光线在场景中多次反弹，产生柔和、真实的光照和阴影，这是 Mental Ray 最强大的功能之一。
- 焦散：光线通过光滑表面（如玻璃）反射，或照射在光滑表面（如水面）上形成的聚焦光斑，分为反射焦散和折射焦散。
- 光子图：为了高效计算全局光照和焦散，Mental Ray 使用“光子”作为能量载体，预先计算并存储光子与物体的相互作用，从而快速生成 GI 效果。
- 最终聚集：一种更高级、更精确的全局光照计算方法，可以解决一些复杂场景中光子图无法照亮的暗角问题，产生更平滑、更自然的 GI 效果。
- 功能强大的材质：如
mi_car_paint(汽车漆)、mi_phenetic(皮肤) 等，内置了复杂的物理属性,能快速实现特殊效果。
界面与设置
在 Maya 中，通过 Windows > Rendering Editors > Render Settings 打开渲染设置窗口。
- Renderer：在下拉菜单中选择 mentalRay。
- mentalRay 标签页：切换到 mentalRay 选项卡，这里包含了所有 Mental Ray 的核心设置。
第二部分：核心功能详解与设置
这是 Mental Ray 的学习重点,我们将逐一攻克。
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全局光照 与 光子图
目标：让场景光照自然、柔和,有真实的环境光感。
工作流程：
- 设置灯光：创建一个主光源（如 Directional Light）和一些环境光（如 Area Light）。
- 打开 GI：
- 在 Render Settings > mentalRay > Indirect Lighting 中。
- 勾选 Global Illumination。
- 设置 Accuracy (精度) 和 Scale (比例)。Scale 是最重要的参数，它定义了光子的大小，通常需要根据你的场景尺寸来调整，一个经验法则是将 Scale 设置为场景中主要物体尺寸的 1/10 到 1/5。
- 生成光子图：
- 在 Photon Mapping 卷展栏中，设置 Photon Count (光子数量)，数量越多，效果越细腻，但渲染时间越长，可以从 5000-10000 开始尝试。
- 勾选 Store with Photon Data。
- 渲染：点击 Render 按钮进行渲染，第一次渲染会非常慢，因为它正在计算光子图，计算完成后，Maya 会将光子图缓存起来，后续的渲染（只要场景不变）就会快很多。
技巧：如果场景角落过暗，可以尝试在 Final Gathering (最终聚集) 中增加 Rays (光线数量) 或 Radius (半径) 来补光。
焦散
目标：制作出玻璃杯、水面、钻石等物体上漂亮的光斑。
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工作流程：
- 创建焦散产生器：
- 选择一个能产生焦散的光源（如聚光灯或平行光）。
- 在其 Attribute Editor > mentalRay Attributes 中，将 Caustic Generation 设置为 On。
- 创建焦散接收器：
- 选择一个能接收焦散的物体（如地板、桌面）。
- 在其 Attribute Editor > mentalRay Attributes 中，将 Caustic Reception 设置为 On。
- 渲染设置：
- 在 Render Settings > mentalRay > Caustics 中，勾选 Enable Caustics。
- 设置 Photon Count (焦散光子数量，通常比 GI 的要多，如 10000-50000)。
- 调整 Radius (半径) 来控制光斑的模糊程度。
- 渲染：渲染你将看到美丽的光斑效果。
注意：焦散计算非常消耗资源,光子数量不宜设置过高。
最终聚集
目标：作为 GI 的补充或替代，解决暗角问题，获得更平滑、更高质量的 GI 效果。
工作流程：
- 打开 FG：
- 在 Render Settings > mentalRay > Indirect Lighting 中，勾选 Final Gathering。
- 设置 Point Density (点密度)，值越高，FG 点越密集，效果越好，但内存占用和渲染时间也越长，通常从 100 开始。
- 与 GI 结合使用：
- FG + GI：GI 负责提供基础光照，FG 负责平滑暗角和细节，这是最常用、效果最好的组合。
- 仅 FG：不使用 GI，仅靠 FG 计算全局光照，适合一些特定风格或简单场景,渲染速度相对较快。
- 环境贴图：为了 FG 能正确计算场景外部环境的反射，最好在 Environment 卷展栏中加载一个 Environment Sphere (环境球) 并赋予贴图。
第三部分：实战案例：制作一个焦散场景
让我们通过一个简单的例子来巩固所学知识。
场景：一个聚光灯照射一个玻璃球,球体下方有一块平面作为地面。
步骤：
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创建场景：
- 创建一个 Plane (平面),放大作为地面。
- 创建一个 Sphere (球体)，调整大小和位置,使其悬浮在平面上方。
- 创建一个 Spot Light (聚光灯)，放置在球体斜上方,对准球体。
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设置材质：
- 选择球体，打开 Hypershade，创建一个
mi_reflection_refraction材质。 - 在其属性中，增加 Reflectivity (反射率) 和 Transparency (透明度) 到 0.8 左右,模拟玻璃效果。
- 将材质赋予球体。
- 为平面创建一个简单的 Lambert 材质,设置为白色。
- 选择球体，打开 Hypershade，创建一个
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设置灯光：
- 选择聚光灯，打开 Attribute Editor。
- 在 mentalRay Attributes 中，将 Caustic Generation 设置为 On。
- (可选) 调整灯光颜色和强度。
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设置物体：
- 选择地面（平面），打开 Attribute Editor。
- 在 mentalRay Attributes 中，将 Caustic Reception 设置为 On。
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设置渲染器：
- 打开 Render Settings，将 Renderer 设为 mentalRay。
- 切换到 mentalRay 标签页。
- 在 Caustics 卷展栏中：
- 勾选 Enable Caustics。
- 设置 Photon Count 为 20000。
- 设置 Radius 为 0.1 (根据你的场景大小调整)。
- 在 Indirect Lighting 卷展栏中：
- 你可以开启 Global Illumination 来获得整体环境光照感，也可以只开 Final Gathering，我们先只开 FG。
- 勾选 Final Gathering，设置 Point Density 为 200。
-
渲染：
调整好相机角度，点击渲染,你应该能看到地面出现了一个由玻璃球聚焦形成的明亮光斑。
第四部分：高级技巧与最佳实践
- 使用 Presets (预设)：Mental Ray 提供了多种渲染预设，如 "Preview"、"Animation"、"Production"，它们会自动调整采样率、质量等参数,非常适合快速上手和测试。
- 理解采样：在 Quality 标签页中，Max Sample Level 和 Min Sample Level 控制图像的采样率，提高采样率可以减少噪点，但会大幅增加渲染时间，GI 和 FG 的质量本身也会影响最终图像的噪点。
- 使用 Render Passes (渲染层)：为了后期合成，务必使用渲染层，将不同的物体（如反射、折射、阴影、GI）分离到不同的层中，分别渲染，最后在 Nuke 或
