Corona渲染技術在室內效果圖仿真制作中的應用教學

馮韜　周肖

摘 要：Corona是一款建筑可視化渲染器，可作為插件集成在3ds Max中，它渲染設置簡單，可在浮動視口開啟交互式渲染并實時觀察渲染結果，可以渲染出照片級寫實的室內效果圖。以“教研室辦公空間”Corona渲染為例，基于3ds Max通過硬裝材質賦予、硬裝場景燈光設置、硬裝場景攝影機創建及視口設置，完成軟裝和渲染輸出，從而闡明Corona渲染器在室內設計項目、室內設計專業教學中的應用，為其他室內效果圖仿真提供技術參考。

關鍵詞：效果圖；仿真；Corona渲染

中圖分類號：G64 文獻標識碼：A 文章編號：0450-9889（2024）03-0164-05

室內效果圖是展示室內設計方案的重要手段，是室內設計師表達創意構思的一種方式。設計師往往利用3D效果圖制作軟件制作效果圖，將創意構思進行形象化再現［1］。設計師選擇室內效果圖制作軟件時，一般主要考慮渲染質量、渲染效率、操作難度、計算機硬件等。Corona渲染器是安裝在3ds Max中的插件，可以增強室內效果圖的仿真效果，可以渲染出照片級的效果圖；無論多么復雜的場景，只需幾秒預算就能渲染圖像使之逐漸清晰，且結果立即呈現［1］；其參數面板簡潔，智能化程度高，易于上手，且對計算機硬件沒有特殊的要求。因此如果具備簡單的3ds Max建模、材質、燈光知識，就能在3ds Max中利用Corona渲染器渲染室內效果圖，取得逼真的仿真效果。本文以“教研室辦公空間”效果圖仿真制作為例，探討Corona渲染技術的應用方法。本文所講的3ds Max為3ds Max 2022版本、Corona渲染器為Corona 8.0版本。

一、Corona渲染器的設置與實現

依托3ds Max平臺利用Corona渲染器對“教研室辦公空間”效果圖渲染仿真，一般分為四個步驟：前期準備、完成硬裝、完成軟裝、渲染輸出。

（一）前期準備

1.硬裝模型建模

在3ds Max中正確安裝Corona渲染器，并在3ds Max中利用“標準基本體”“樣條線”“編輯多邊形”等工具完成“教研室辦公空間”硬裝模型建模（素模），模型要符合真實比例尺寸。

2.硬裝模型添加貼圖坐標

硬裝模型添加貼圖坐標是為了后面為模型賦予材質紋理，并使之能正確顯示紋理。通過UVW貼圖修改器，為場景模型添加貼圖坐標。UVW貼圖Gizmo可以優先選擇長方體模式進行設置，因為長方體模式能滿足絕大部分室內硬裝模型UVW貼圖需要。“教研室辦公空間”硬裝模型UVW貼圖Gizmo選擇長方體模式即可滿足設置需要。有時為了加快制作速度，也可以把這一個步驟放在后面的貼圖步驟中完成。模型添加貼圖后，如果紋理沒有正確顯示，那么需要調整紋理，并添加貼圖坐標修改器進行調整。

3.視口顯示設置

視口設置是為了更好地顯示模型空間而對顯示窗口進行的設置，這里需要注意的是，視口設置要合理，以便更好地觀察場景模型。例如在場景中，如果室內空間的頂面顯示為黑色，那么就不利于觀察頂面效果，因此需要選擇合理的視口設置。在透視圖中，將視圖設置為標準模式，視口設置將默認燈光數量為2個默認燈光。大多數情況下，這樣設置后模型的各個面都比較清晰地在視口里顯示。如圖1所示。

（二）完成硬裝

1.硬裝材質賦予

Corona材質庫提供了很多材質，包括地毯、瓷磚、陶瓷、混凝土、織物、塑料、地板、墻壁、木材等23種類型的材質，材質的質感和肌理都非常逼真，可以直接使用。硬裝模型材質賦予，概括起來有三種。一是選擇Corona材質庫已有材質，這是優先選擇。二是從Corona材質庫中選擇相近的材質，并處理后使用。從Corona材質庫中將已有相近的材質拖拽到材質編輯器進行處理，使之生成想要的材質，然后再賦予硬裝模型。三是如果Corona材質庫中既沒有想要用的材質，又沒有相近的材質，那么需要在材質編輯器制作材質，然后再賦予硬裝模型。

利用Corona材質庫完成“教研室辦公空間”硬裝材質賦予時，先打開Corona工具欄材質庫，進入Corona材質庫面板，點擊瓷磚材質，再點擊“大理石深色瓷磚60cm×60cm”，并拖入場景中的地板上即可完成地板材質賦予。用相同的方法完成踢腳線、門窗、鋁扣板、插座等材質賦予。如果材質庫中沒有需要的材質，那么需要到材質編輯器中制作材質。比如，LED燈的材質，打開材質編輯器，點擊Corona燈光材質，選中場景中的LED模型后，點擊將材質放入場景的按鈕即可。可以利用Corona燈光材質的顏色、強度參數改變燈光的冷暖和亮暗程度。制作材質時需要了解一些常用的基本材質參數，如材質的漫反射顏色代表材質固有顏色。一般可以通過顏色選擇器調整顏色，可以通過貼圖覆蓋漫反射顏色。材質的反射顏色、折射顏色也是采用這種方法進行設置。如圖2所示。

2.硬裝場景燈光設置

Corona燈光提供2種形式，即“CR燈光”“CR太陽”。其中“CR燈光”提供了球體、矩形、圓盤、圓柱體等燈光形狀，用于模擬各種人工光源；“CR太陽”用來模擬自然光照。利用Corona燈光完成場景布光時，主要分為自然光和人工光布置。“教研室辦公空間”中，雖然人工光已經賦予了LED模型Corona燈光材質模擬人工光源，但可再添加“CR太陽”，使之從窗口照入模擬自然光。可通過調整“CR太陽”在場景中的高度來模擬早中晚太陽光強度，但一般不用再調整“CR太陽”其他參數。“CR太陽”的強度、大小默認值為1，是接近自然的陽光照明度。在具體的場景設置中，可根據場景照明的實際需要，適當調整“CR太陽”的強度、大小參數，以取得場景渲染最佳的視覺效果。

另外，可以通過設置“CR燈光”的非物理屬性面板參數，包括直接可見性、反射中可見、折射中可見、生成焦散、遮擋其他燈光等參數，更加靈活地顯示場景中的燈光效果。也可以通過“CR燈光”IES面板選擇IES光域網，利用廠家提供的IES光域網文件加載來取得相應的燈光效果。利用這種辦法可以設置出各種各樣的燈光效果。同樣地，也可以設置“CR太陽”的可見性參數，包括直接可見、反射中可見、折射中可見、生成焦散等，以靈活地控制場景的陽光效果。

3.硬裝場景攝影機創建及視口設置

Corona渲染器只有一個攝影機類型“CR相機”。“CR相機”創建的方式主要有兩種，一種是選擇“CR相機”命令，在場景拖拽創建；另一種是在透視圖調整好場景角度，直接點擊工具欄“從視圖創建Corona攝影機命令”，第二種創建方式更直觀。

硬裝場景材質燈光設置后，可將3ds Max視口設置為雙視口，左邊透視圖為場景調節視口，右邊透視圖為“CR相機”視口。設置右視口時，將場景視口調整到合適角度，通過Corona工具在“從視圖創建Corona攝影機”中創建“CR相機”視口，這樣右邊視口成為“CR相機”視口。同時要注意，需將右邊視口設為Corona交互式渲染視口并在渲染面板上鎖定，這樣設置后，左邊場景可以任意旋轉、調整材質及燈光，且能確保無論是材質的參數調節還是燈光的參數調節，在右邊Corona交互式渲染視口中都能實時顯示渲染結果。如圖3所示，左邊為硬裝場景調節視口，右邊為硬裝場景交互式渲染視口。

（三）完成軟裝

1.充分利用Cosmos素材庫

Corona渲染器Cosmos素材庫為提高軟件制圖效率提供重要資源，當前主要的室內效果圖制作軟件V-Ray渲染器與Corona渲染器共用Cosmos素材庫，酷家樂有自己的素材庫。軟件自帶的賦予材質的三維模型素材庫是當前室內效果圖制作軟件能快速完成場景軟裝的有力支撐。比如，利用Corona渲染器Cosmos素材庫可以完成軟裝桌椅、電腦、打印機、飲水機、沙發、茶幾、書柜、空調、窗簾等布置。在Cosmos素材庫選擇軟裝搭配，就像是逛網上商店一樣，可以直接在素材庫中找到相關軟裝素材，將選擇好的軟裝素材放入場景中的合適位置即可完成軟裝。但有時也需要根據實際，進行形態微調使場景更逼真。如果放入場景中的模型已經自帶材質，那么一般不需要調整，如需要調整，則按上面圖2中賦予材質的三種方式進行調整。

2.充分利用屏幕空間設置浮動視口

由于放入場景的軟裝素材較多，因此往往會將場景調節視口或交互式渲染視口設置為浮動視口并調整到合適的大小，以便在屏幕上任意移動到某一位置，以此來彌補屏幕空間的不足，最大化地利用屏幕空間進行相關渲染操作。如果設計師使用的電腦屏幕是單屏幕且不足夠大，比如經常外出自帶的筆記本電腦，那么左邊的場景調節視口和右邊的場景交互式渲染視口連在一起就不利于操作。因此需要將左邊場景調節視口或右邊場景交互式渲染視口設置為浮動視口，便于在屏幕中移動浮動視口進行操作或查看，以解決屏幕空間（顯示器）不足夠大的問題。

另一種情況是，如果設計師使用的電腦屏幕是擴展的雙屏幕電腦，并將左邊的場景調節視口和右邊的場景交互式渲染視口連在一起設置，那么就會出現空間利用不充分的情況。這時候可以將場景調節視口或交互式渲染視口設置為浮動視口，將浮動視口拖動到擴展的屏幕，這樣雙屏幕電腦一邊屏幕是場景調節視口，另一邊屏幕是交互式渲染視口，這樣就可以充分利用好雙屏幕電腦空間。如圖4所示，左邊為場景調節視口，右邊為場景交互式渲染視口。

（四）渲染輸出

1.渲染實現

渲染是指用軟件將三維場景生成圖片的整個過程，是三維制作中的最后一道重要程序，圖片是由軟件創建的三維場景拍攝照片［2］。一般來說，建模軟件自帶的渲染器用于模型比較簡單且材質單一的渲染，而那些材質復雜且場景宏大的模型的渲染需要用單獨的渲染器進行處理［3］。比如“教研室辦公空間”效果圖仿真由Corona渲染器渲染。選擇好渲染的角度后，渲染輸出時主要考慮輸出的尺寸、質量、渲染時間。如果在硬裝階段、軟裝階段使用交互式渲染，那么交互式渲染的結果與最終輸出的渲染結果幾乎沒有差別。因此在最終渲染的時候，設置好渲染輸出的尺寸，并將降噪模式設置為Corona高品質，點擊渲染按鍵即可完成渲染輸出。Corona為漸進式渲染，在渲染過程中，如果發現已經達到想要的效果，那么就停止渲染并保存，這樣就可得到滿意的效果圖。

2.渲染結果調節

在渲染過程中，隨著時間的推移，渲染面板的“統計”選項卡的噪點級別參數百分比會越來越小，通常達到2%時，就可以終止渲染，這樣可以得到更好的渲染圖像。在渲染過程中，可以根據渲染窗口呈現的渲染情況，在渲染面板的“屬性”選項卡上調節曝光度、白平衡、對比度、飽和度、色調、高光壓縮等，以取得更好的效果，同時還可以通過光暈、眩光、銳化、模糊等處理，以得到更加滿意的渲染效果圖。一般來說，最終渲染出的效果圖就不需要用photoshop進行后期處理。當停止渲染后，就可以在渲染面板上設定參數，如勾選上“光暈/眩光”選項。設置不同的參數，得到不同的效果，如果將“尺寸”參數調大，那么“光暈/眩光”的范圍也就跟著變大，效果圖的視覺效果隨著參數的加大會越來越強烈。

3.設置CPU與軟件的相關性

特別需要注意的是，Corona渲染器進行渲染時會使電腦中央處理器（Central Processing Unit，以下簡稱CPU）高度運行，如果不對CPU的一些參數進行優化設置，那么CPU就容易引發溫度過高“報警”現象。因此，當渲染較大的三維場景圖、渲染很大的圖，且質量要求較高時，如果電腦配置一般，那么建議在電腦任務管理器面板上將CPU與3ds Max相關性參數進行優化設置（電腦任務管理器面板上有“允許哪些處理器運行‘3dsmax.exe？”提示）。如圖5所示，Corona渲染器渲染時，設置為“所有處理器”。如果有15個CPU，那么建議取消四五個，防止Corona渲染器渲染時CPU溫度過高。比較如下，當Corona渲染器渲染時，如果選擇“所有處理器”，那么在整個進程中60秒內使用CPU的平均百分比非常高（如圖5所示）。如果減少5個CPU（如圖6所示），那么整個進程中60秒內使用CPU的平均百分比就降低很多，這樣設置有利于保護CPU并延長其使用壽命。

二、實踐應用舉例

為了檢驗Corona渲染技術在室內效果圖仿真制作中的應用情況，筆者做了三個實驗如下。

在“黨建活動室”效果圖仿真中，以3ds Max軟件為平臺，精準將廣告公司制作的平面展板方案圖，以Corona材質的方式賦予在3ds Max建模的“黨建活動室”虛擬場景中，利用Corona交互式渲染，在較短的時間內就能將多個角度的模擬效果圖渲染好，直觀展示前期設計方案是否達到預期，并發送給相關工作人員，幫助“黨建活動室”項目快速落地。

在“圖書館閱覽室”效果圖仿真中，以3ds Max軟件為平臺制作閱覽室場景模型。筆者指導學生先用V-Ray渲染器進行渲染輸出，再用Corona渲染器進行材質、燈光、渲染設置及輸出，都能取得非常好的渲染效果。Corona渲染器在室內效果圖渲染方面沒有V-Ray渲染器有名氣，但使用它進行“圖書館閱覽室”效果圖仿真體驗，一點也不輸V-Ray渲染器。

在“地王酒店”客房方案設計中，筆者與項目組同時用Corona渲染器、V-Ray渲染器、酷家樂進行客房效果圖渲染，三款軟件都能制作出達到方案要求的效果圖。Corona渲染器與V-Ray渲染器都同屬于一家公司，在室內效果圖制作方面，比起酷家樂自帶的素材庫，其素材還是顯得少太多。Corona渲染器與V-Ray渲染器作為3ds Max插件，與3ds Max結合在一起，在自建模型方面比酷家樂強很多，自建一些模型的時候相對較為方便。相較于V-Ray渲染器，Corona渲染器更簡潔，而V-Ray渲染器的渲染功能更強大，但是對電腦硬件要求較高，Corona渲2染器渲染設置簡單、渲染品質高，給人印象深刻。

在室內藝術設計專業的教學中，無論是專業基礎課程的教學，還是專業核心課程的教學，Corona渲染器都可以提供很好的支持。筆者在進行室內藝術設計專業《設計素描》專業基礎課程教學時，將電腦操作同步到教室多媒體屏上，基于3ds Max平臺運用Corona渲染器虛擬現實。比如模擬現實中的石膏模型，利用3ds Max建模，用Corona渲染器渲染，即在浮動視口進行交互式渲染。在教學中，學生通過教室多媒體屏實時觀察虛擬場景，能非常直觀地看到石膏模型各個角度的結構、透視、光影變化情況等，以及石膏模型早中晚的光影變化，讓學生更加直觀地體驗利用Corona渲染器進行渲染制作效果圖的過程，幫助學生理解課程內容。筆者為室內藝術設計專業進行專業核心課程《Max模型基礎》教學時，基于3ds Max建好的模型，利用Corona渲染器對它進行渲染，即簡單設置渲染參數，快速輸出效果，能更好地取得建模教學效果。學生實操建模后，通過Corona渲染器快速渲染輸出，不但能渲染出較為真實的效果圖，而且能讓學生有更好的建模操作體驗，提升學生的學習興趣。

以“教研室辦公空間”Corona渲染為例，通過3ds Max完成硬裝模型前期準備，利用Corona完成硬裝、軟裝及渲染輸出，實現了高品質的“教研室辦公空間”效果圖渲染。Corona渲染技術已在“黨建活動室”效果圖仿真、“圖書館閱覽室”效果圖仿真、“地王酒店”客房效果圖仿真、室內藝術設計專業教學輔助等應用中取得比較好的效果。比較來看，Corona渲染器、V-Ray渲染器、酷家樂各有特點，在室內效果圖仿真中的應用效果不分伯仲。但是在室內效果圖渲染中，Corona渲染器易于操作，且渲染速度較快，品質也較好，具有較好的應用前景。

參考文獻

［1］趙洪文.淺談V-Ray與Corona渲染器在室內效果圖表現中的優劣［J］.建材與裝飾，2019（34）：225-226.

［2］辛海霞，田會靜，侯婕，等.疏浚施工三維動畫仿真中V-Ray渲染技術研究與應用［J］.水道港口，2020（41）：630-634.

［3］蔣敘，吳智慧.實時渲染技術在室內家居設計中的發展現狀［J］.家具，2023（44）：1-6.

注：本文系2023年度廣西高校中青年教師科研基礎能力提升項目基于Corona的室內渲染技術研究與應用（2023KY2113）、2023年度廣西職業教育教學改革研究項目“崗課賽證”融通視域下室內空間設計與制作課程群的教學改革與實踐（GXGZJG2023B133）的研究成果。

（責編 盧建龍）