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來源：互聯網

V-Ray是德國公司Chaos Group于2003年開發的一款用于 3D 渲染和可視化的軟件，其廣泛應用于建筑表現、廣告、電影、電視的特效、產品設計、制造以及媒體和娛樂等領域。

V-Ray通過準確模擬照明、陰影和紋理，提供了包括分布式渲染、實時渲染和流體動力學模擬等功能，并與3ds Max、Cinema 4D、Houdini、Maya、Nuke、REVIT、Rhino、SketchUp 和 Unreal 協作，用以處理復雜的場景和大型項目。V-Ray具有較高的可操作性，結合場景智慧技術，提前預設參數，簡化了操作步驟。

V-Ray 憑借為電影和電視行業提供了光線追蹤的寫實 CGI，因而獲得了科學與技術獎和工程艾美獎的榮譽。

發展歷程

2003年，V-Ray for SketchUP發行。2006年10月18日，V-Ray for 3ds Max發行，并支持 3ds Max R9 32- and 64-bit versions。2014年3月10日， V-Ray for Maya 3.0 bate1 更新，首次支持OpenSubdiv網格細分、單通道TIFF和TEX文件等功能。2015年8月7日，V-Ray for Nuke 3.00.00發布，支持在VRay材料預覽節點中更改燈光顏色和燈光/相機/幾何旋轉，還支持了景深渲染功能。

2016年4月13日，V-Ray for Revit 1.0.481發布，修復了渲染時產生Bug，增添分布式渲染功能，同年6月30日， V-Ray for SketchUp 3.0發布，支持多種新型材質和燈光類型，同時，V-Ray for Rhino 3.0發布，建立新UI-V-Ray儀表板，并支持VR場景導出。2017年4月4日，V-Ray 5 Benchmark發布，支持測量CPU和CUDA GPU V-Ray渲染性能，還支持無需管理權限和Internet連接即可運行的單個可執行文件。

2018年4月5日，V-Ray Next for Unreal, beta發布，支持材料、燈光自動轉換為UE工作流程的實時等效物，還支持vrsite的原始材料與實時版本的連接，并將其用于光線追蹤渲染途徑。同年8月9日，V-Ray for Houdini Next Beta1發布，支持在材質分配alembic層次結構中定位單個對象，還支持轉換、復制、實例化等。2018年11月1日，V-Ray for Cinema 4D 3.70.01發布，新版本支持Cinema 4DR20，并讓Mac Os X實現類似于Windows的安裝過程。

功能與服務

V-Ray是一款渲染引擎，支持3ds Max、Cinema 4D、Houdini、Maya、Nuke、REVIT、Rhino、SketchUp 和 Unreal等3D渲染軟件。用戶界面包括工具欄、資產編輯器、虛擬幀緩沖區、顏色選擇器、路徑編輯器、菜單欄、實用工具欄、日志窗口等內容。

渲染功能

V-Ray通過使用 CPU、GPU或混合使用CPU、GPU這三種模式來進行文件渲染。渲染功能支持市面上大部分的計算機硬件，并能充分利用多部計算機的基礎設施。此外，分布式渲染能把計算機串接起來，加速渲染進程，方便處理4K序列或高分辨率影像。

實時渲染

實時渲染是基于獨立的渲染引擎V-Ray GPU for 3ds Max，其利用了 GPU 硬件加速的優勢，能與 CPU 同時使用，還能將 CPU 和 GPU 設備組合使用以進行混合渲染。在 V-Ray 6 Hotfix 1 版本中，進行 V-Ray 和 V-Ray GPU 之間的切換會保留初始渲染設置。但當從 V-Ray 切換到 V-Ray GPU 時，Samples 限制值會根據 Bucket 意象 Sampler 的 Max subdivs 值而改變。

V-Ray GPU

可以設置為通過 Oculus Rift 或 HTC Vive 等 VR 頭戴式設備查看 IPR 渲染。MAXScript可以輔助用戶使用游戲控制器，并實時更新攝像機的位置，而V-Ray GPU會自動更新攝像機位置并刷新跟進渲染進程。

紋理烘焙

紋理烘焙會根據對象在渲染場景中的外觀來創建紋理貼圖。紋理烘焙工具適用于3ds Max 2021 及更高版本，并且可以與“紋理渲染”工具互換。紋理渲染工具適用與所有 3ds Max 版本。在“輸出”卷展欄中，單擊“添加”便可打開“添加紋理元素”對話框。用戶可以選擇要烘焙的地圖，單擊“添加元素”按鈕，將所選元素添加到“輸出”（Output）表格中，最后，使用紋理烘焙設置所需場景。此外，用戶還可以通過編輯殼體材料參數，并將法線貼圖插入V-Ray貼圖節點。當烘焙材質的凹凸從30的默認值改為100時，可以更好地匹配原始材質的強度。

渲染蒙版

在渲染蒙版中可以選擇要重新渲染圖像中的某個部位。此工具會比“渲染區域”更準確，并且有更多的功能可供選擇。渲染蒙版可以在“圖像采樣器（反鋸齒）”卷展欄中找到。使用其渲染動畫時，可以通過轉到“渲染設置”（Render Setup）窗口，在“系統”（System）卷展欄的“設置”（Settings）中，將“上一個”（Previous）參數設置為“清除”（Clear），便可清除先前的渲染CPU緩存。當用戶啟用 VRayPhysicalCamera 和自動曝光時，應當在初始渲染完成后，選擇渲染設置中的“傳輸到攝像機”選項，然后禁用自動曝光，即可達到曝光恒定的目的。

陰影捕捉器

V-Ray shadow catcher 作為 Matte 對象，不可見于場景使用中，但會顯示其陰影參數。在帶有陰影的環境貼圖頂部或背景上，能夠合成的3D對象，適用于真實場景的渲染。在 V-Ray 3.0 中，V-Ray 材質包裝器不支持 3ds Max 標準材質。在V-Ray 5中，無光對象會始終顯示背景。而在V-Ray 6中，當場景中存在V-Ray Dome燈光時，無光對象將會顯示為V-Ray Dome燈光。

可恢復渲染

可恢復渲染指將未完成的渲染從上一個會話中斷的地方恢復。當渲染時因外力或其他因素而中斷，可恢復渲染技術能幫助用戶從中斷的位置繼續渲染。使用存儲桶渲染時，會寫入額外的 .vrimg 來臨時存儲已有數據。當用戶恢復渲染時，V-Ray 會讀取 .vrimg 文件以確定哪些數據仍需要渲染，并繼續計算剩余的存儲桶以完成圖像。使用漸進式圖像采樣器進行渲染時，渲染狀態將保存到其他可恢復的 .vrprog 文件中，其方式與用于存儲桶渲染的 .vrimg 類似。對于漸進式渲染，在幀緩沖區卷展欄中啟用自動保存間隔（分鐘）（將其設置為高于0），V-Ray 在渲染過程中寫出 .vrprog 文件，以防進程意外停止。如果 V-Ray 找到當前幀的 .vrprog 文件或部分完成的 .vrimg 文件，渲染將從中斷的地方恢復。如果沒有，V-Ray 會啟動新的渲染并保存一個斷點續傳文件。

渲染折射表面

對于幾何圖形的創建，V-Ray更專注于杯子模型的設計，通過簡單的模型套用，便可使用已經構建好的幾何模型，無需從頭開始創建液體模型。液體幾何形狀的構建需要與杯子共有相同的輪廓、整體形狀和體積。通過選擇和克隆必要的內側多邊形來創建流體的主體。封蓋后，需要注意頂面拓撲結構，避免拓撲結構過于凌亂而導致折射的扭曲。此外，在液體的表面邊緣添加1到2毫米的倒角，在渲染時會在反射和折射角度獲得額外的真實感，這就是所有水基介質與玻璃物體相互作用的方式。而當在渲染具有折射表面（如玻璃和水）的場景時，焦散功能會自動添加部分細節，使渲染更接近真實的照片，最后，使用更強的定向光可以獲得更清晰明亮的焦散。

V-Ray Tools

V-Ray包含許多獨立的工具來協助渲染過程，這些程序不需要 V-Ray 主機應用程序（例如3ds Max、maya 等）同時運行，并且可以從通用提示符（或終端窗口）運行，多程序在操作系統中包含快捷方式，簡化操作步驟，方便用戶使用。

Benchmark

V-Ray?Benchmark 是一款免費的獨立渲染速度測試軟件，用于測試計算機的渲染速度。其基于以下三種渲染引擎：?V-Ray CPU 測試、V-Ray GPU CUDA GPU 和 CPU 測試和V-Ray GPU RTX — RTX GPU 測試，其中包含三個特定的測試場景，來測試不同的 V-Ray 5 渲染引擎速度。在Benchmark中，用戶可以查看計算機渲染速度的排名，參考何種硬件搭配可以加速渲染速度，并在一分鐘內獲得測試結果。其使用的智能評分系統，輔助硬件性能等工具進行計算機性能比較。此外，其操作靈活，能同時或分別測試硬件組合 GPU、CPU。

V-Ray?Benchmark還提供更詳細的結果與高級搜索結果，提供了關于 CPU 物理核心數、多線程（SMT）/超線程(HyperThreading)、CPU 時鐘速度、硬件加速 GPU 計劃等信息。高級搜索結果能按照硬件類型、硬件數量，SMT/Hyper-Threading 設置過濾結果，還可以切換 V-Ray GPU CUDA 結果顯示純 GPU 分數或混合渲染分數。

燈光

V-Ray 燈光提供陰影選項，以及輔助照明程序。V-Ray 提供3ds Max 標準燈，還提供了渲染專用燈，如光束燈、圓頂燈等。當使用標準 3ds Max 光源，需要在其“陰影”部分中使用 VRayShadow 類型。V-Ray Light Meter 實用程序能夠評估場景中的照明情況，還能適當進行調整與改善照明條件。此外，還能創造出太陽光，原理是將太陽光放置在特定位置作為球形光源，模擬天空中的太陽。

虛擬幾何

V-Ray提供了許多工具來創建場景中創建虛擬幾何。

元球技術

元球作為一個幾何原體，可用于從現有粒子系統中創建光線追蹤的等曲面，等曲面在渲染時不會生成實際幾何形狀。當用戶啟用顆粒尺寸后，等曲面會應用源粒子系統的顆粒尺寸，未啟用時則可以通過改變粒子半徑的參數來改變粒子大小。用戶還可以控制閾值來控制等值表面與粒子的距離（閾值較低時表面遠離顆粒，較高時表面靠近顆粒）。通過調整步長，還可以控制元球表面質量與渲染時間（較低的值會產生更精確的表面，但會延長渲染時間），當元球對象為GI射線時，推薦使用大步長，以減少渲染時間。?此外，用戶可以改變顆粒表面的程度，通過平滑場顛簸，可以剔除小的雜散顆粒來使表面更為平滑。

可渲染曲線

作為V-Ray渲染節點，能同時渲染maya和3ds Max等3D渲染軟件里的曲線文件，曲線直接轉換為簡單的線條便于渲染，并且無需中間轉換為繪畫效果或多邊形。此外，可渲染曲線里包含應用于曲線的材料庫。

曲線貼花

曲線貼花功能可以將一種材料投射到另一種材料之上。曲線貼花窗口包含投影材料庫，此窗口能控制貼花在視口中的尺寸、位置以及投影范圍，并且，多個曲線貼花可以相互堆疊，用戶可以設置其重疊相關參數和位置。需要說明的是，曲線貼花效果僅在渲染時可見。此外，在渲染時，曲線貼花里的位移為幾何圖形增添了細節，使視口中的對象更為簡明，易于操作。位移是基于紋理圖像并對其像素值等參數進行更改，實現幾何形狀的變形。位移不同于傳統的凹凸映射，因為它能改變了幾何圖形上的實際多邊形數量，還可以改變其邊緣和輪廓。

第三方集成

相機集成

V-Ray for 3ds Max 可與標準 3ds Max 相機配合使用。其可模擬攝影和電影制作過程中所使用的相機，甚至可以模仿失真和眩光等效果。其中，物理攝像頭通過使用如光圈值、快門速度和鏡頭焦距的等效參數來模擬相機，還能使用全景曝光來控制VRayPhysicalCamera中的曝光設置。還有立體3D相機功能，其通過兩個虛擬攝像機來設置立體渲染攝像機裝備的幫助程序。V-Ray for 3ds Max 中的立體相機控制器可以將兩個獨立攝像機的位置組合在一起，進行立體渲染。用戶還可以使用鏡頭分析工具，包括相機畸變分析儀和圖像校正和扭曲工具，可以模擬相機失真效果，用以創建、預覽和編輯 V-Ray 鏡頭文件。

環境效果

環境效果可以模擬霧、霧霾等介質，生成多種圖像效果。效果之一包括卡通風格的 VRayToon，可為特定的對象生成卡通風格的輪廓，還有可以模擬霧、大氣塵埃等介質的環境霧效果。還包括鳥瞰圖功能，可以模擬空中透視效果，類似于模擬地球大氣層從遠處觀察物體的結果，與霧或霧霾接近。環境效果還提供了球體淡入淡出部件，通過此部件，可以將大氣中的小部分場景提取出來并渲染其他場景。此外，還有體積網格功能，在網格中用于創建CPU緩存格式的體積效果。

材質庫

V-Ray中有許多不同的材質可使用。材質的外觀可以模擬塑料或金屬的表面特性，甚至可以模擬半透明物體、次表面材料（如皮膚）和發光物體的特征。此外，V-Ray 提供多種材質處理工具。其中，烘焙矢量置換工具在實用材質與紋理烘焙一起使用時，為矢量置換生成置換貼圖。當貼圖與矢量置換一起使用時，該貼圖會將基本幾何體轉換為目標幾何體。并且，矢量位移與標準位移不同，標準位移僅從低多邊形基底表面沿正負方向位移，而矢量位移可在3個坐標軸上發生位移。此外V-Ray ParticleColor插件可為粒子組成的圓球表面的著色，甚至可以添加到任意的粒子流事件中。從 V-Ray 5.0 開始，V-Ray HairMtl 不再顯示在 UI 頁面中，因此不能在 V-Ray 5.0 的材質編輯器或 MaxScript 中使用，當升級為VRayHairNextMtl時，才可以用于項目的制作。

所獲榮譽

2017年2月11日周六，學院獎的科學與技術頒獎委員為V-Ray創始人Vlado頒發奧斯卡科學與技術獎，認可了 V-Ray 的寫實 CGI 技術對于影視行業的貢獻。“V-Ray 是一款高效率地實現了光線追蹤和全局照明的產品，支持了非常非常廣泛的工作流程。它行業接受度非常之高，為推動整個電影行業采用全光線追蹤渲染技術起到了推波助瀾的作用。” 評委們如是說。

2021年11月22日，?V-Ray?獲得第 73 屆工程艾美獎。V-Ray創始人Vlado在頒獎典禮上表達感謝：“我感謝所有將 V-Ray 作為其流程一部分的工作室，以及所有在幕后努力工作以使其變得更好的開發人員。”

影響評價

自 2003 年以來，V-Ray 應用于多影視作品的制作，包括《權力的游戲》《怪奇物語》和《星際迷航：發現號》等，V-Ray 可以優化處理大型場景的制作，還可用于渲染數字環境等方面，因此，V-Ray被多個著名工作室如Digital Domain、Zoic Studios、Scanline VFX、FuseFX、Mackevision 作推崇。

此外，V-Ray還得到了許多影視界專家的認可。“V-Ray 便捷且可靠，可以處理任何你‘丟’給它的東西”，Knut Ramstad, Nordic 建筑事務所的可視化總監評價道。Epic Games的技術產品經理Pierre-Felix Breton也對V-Ray表示贊揚：“V-Ray渲染十分接近現實世界，并且其簡約的工作流程非常方便客戶使用。V-Ray場景與虛幻引擎也十分匹配，并且做到了無人超越的地步。”此外，視覺特效大師 Bryan Grill也對其給予了肯定：“V-Ray作為我們的主要的渲染工具之一，非常重要的一點是它能同時處理多個項目。除此之外，它還能將建筑倒塌、地面破裂等效果渲染到街對面的建筑物、汽車或其他車輛上。并且它支持多個項目同時放到場景中，并同時渲染、輸出圖層，最終合成渲染元素，這是V-Ray最大的優點。”

參考資料 >

V-Ray 榮獲奧斯卡獎.chaos.2023-11-01

關于我們.chaos.2023-10-30

V-Ray for SketchUp 1.05.30.informer.2023-11-08

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Collection: Chaos.vray.us.2023-11-01

V-Ray 3D渲染軟件.chaos.2023-10-25

選用 V-Ray 進行建筑可視化的十大理由.vraymasters.2023-10-31

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1.49.65 to 1.50.SP5.chaos.2023-11-08

3.0 beta 1.chaos.2023-11-08