OC渲染技術在C4D軟件中的應用研究

范傳凱 楊崟 易帥 宗玲

摘要：隨著計算機圖形學的發展，渲染技術已經成為動畫、電影、游戲等視覺藝術領域中的重要環節。在眾多渲染技術中，OC（Octane?Render）渲染技術以其高效、快速的性能在Cinema?4D（簡稱C4D）軟件中得到了廣泛應用。隨著云計算和虛擬現實技術的快速發展，OC渲染技術也將更多地應用于這些領域，為人們提供更加豐富、逼真的視覺體驗。本文將逐步闡述與探討OC渲染技術在C4D軟件中的應用。

關鍵詞：OC渲染?C4D?影視動畫?可視化

中圖分類號：TP39

Research?on?the?Application?of?OC?Rendering?Technology?in?C4D?Software

FAN?Chuankai??YANG?Dan（YANG?Yin請確認）??YI?Shuai??ZONG?Ling

（Guangdong?Innovative?Technical?College，?Dongguan，?Guangdong?Province，?523000?China）

Abstract：?With?the?development?of?computer?graphics，?rendering?technology?has?become?an?important?part?of?visual?arts?fields?such?as?animations，?movies?and?games.?Among?numerous?rendering?techniques，?Octane?（OC）?rendering?technology?has?been?widely?used?in?Cinema?4D?（C4D）?software?for?its?efficient?and?fast?performance.?With?the?rapid?development?of?cloud?computing?and?virtual?reality?technology，?OC?rendering?technology?will?also?be?more?applied?in?these?fields，?so?as?to?provide?people?with?a?richer?and?more?realistic?visual?experience.?This?article?will?gradually?expound?and?explore?the?application?of?OC?rendering?technology?in?C4D?software.

Key?Words：?OC?rendering;?C4D;?Movie?and?TV?animation;?Visualization

1??CINEMA?4D與OC渲染技術概述

CINEMA?4D是一套由德國公司Maxon?Computer開發的3D繪圖軟件，以及高的運算速度和強大的渲染插件著稱。CINEMA?4D?應用廣泛，在廣告、電影、工業設計、等方面都有出色的表現，例如：影片《阿凡達》有花鴉三維影動研究室中國工作人員使用CINEMA?4D制作了部分場景，在這樣的大片中看到C4D的表現是很優秀的[1]。在其他動畫電影中也使用到C4D的有很多如《毀滅戰士》（Doom）、《范海辛》〈Van?Helsing〉、《蜘蛛俠》以及動畫片《極地特快》《叢林總動員》（Open?Season）等。它正成為許多一流藝術家和電影公司的首選，CINEMA?4D已經走向成熟，很多模塊的功能在同類軟件中是代表科技進步的成果。

OC渲染技術是一種基于物理的渲染技術，它使用GPU加速，能夠提供高效的渲染性能。該技術通過在C4D軟件中創建真實的圖像和場景，實現了高質量的渲染效果。此外，OC渲染技術還支持多種操作系統和硬件平臺，具有良好的兼容性。

目前，在3D行業中渲染主要分為二類：CPU渲染是三維制作中的常規渲染方式，根據制作軟件的不同，可以選擇不同的渲染軟件。比如制作軟件本身攜帶的渲染器，或者是一些獨立渲染器等（RenderMan、Octane?等）。像廣受歡迎的V-Ray、Arnold渲染器，更是可以支持Maya、3ds?Max等諸多軟件。它們都需要在軟件中完成制作，然后利用渲染器將攝像機內的內容輸出圖片給后期合成[2]。但是因為工作量的巨大，然后就出現了渲染農場和云渲染，借助它們的龐大的計算力來完成渲染工作，比自己用本地機器或者電腦來完成，可以大大地減少渲染所花費的時間，節約時間，特別是當項目交期緊急的時候，更需要借助渲染農場。

GPU渲染在制作原理上與CPU相同，不同的在于運行方式上。它會采用GPU渲染加速，用數千計的更小、更高效的核心組成的大規模并行架構，同時處理渲染任務。所以在相同的工作量下，GPU渲染的速度會更快，可以大大加快制作周期。

2??OC渲染技術在C4D軟件中的應用

2.1材質與紋理

Octane?Render渲染技術就是使用的GPU的渲染，支持渲染具有不同密度的云、煙、霧和火等顆粒物，并引入了一種獨特的原生原始類型，用于渲染照片般逼真的天然和有機材料所需的及其詳細的微表面置換體積和表面。在C4D軟件中，OC渲染技術能夠完美地呈現出材質和紋理的細節。通過使用OC材質，可以模擬出各種真實的材質效果，如金屬、玻璃、塑料等。此外，OC渲染技術還支持紋理貼圖、UV映射等特性，使得材質效果更加逼真[3]。

2.2光照與陰影

OC渲染技術在處理光照和陰影方面表現出色。它支持多種光照模型，如Phong、Blinn等，能夠模擬出真實世界中的光照效果。此外，OC渲染技術還支持陰影投射、透明陰影等特性，使得場景中的陰影效果更加自然。

2.3動畫與特效

OC渲染技術在動畫制作方面具有顯著優勢。由于OC渲染基于GPU加速，能夠實現實時渲染，因此在制作復雜動畫時，可以大幅提高渲染速度。此外，OC渲染技術還支持粒子系統、動力學等特效，為動畫制作提供了更多可能性。

Octane?Render通過Octane?Render?for?Nuke插件添加深度像素渲染支持以及DCC和合成應用程序的實時連接。它還支持開放著色語言，使藝術家能夠創建自己的著色器并將來自其他軟件的自定義著色器直接引入Octane?Render項目。Octane?Render支持全局照明、球面諧波和8D光場的無偏GPU紋理烘培（UV或體積）。利用GPU的強大功能，Octane?Render渲染最終質量圖像的速度比基于GPU的無偏渲染引擎快10～50倍。

3??OC渲染技術在CINEMA?4D軟件中的設計思路

首先，在渲染設置里將渲染器改為octane就可以了，不過octane的設置在渲染設置里需要重新設置一遍。然后，在下載完畢后解壓縮，然后根據自己的c4d版本能進行安裝，接受協議，下一步，然后c4d是默認地址安裝的，這一步會自動識別畫圈所示的c4d的根目錄地址。如果識別不了，要點擊畫框的三個小點的圖標，找到c4d的根目錄，然后按next。點擊install等待安裝完畢，安裝完畢。接著將crack-windows中的兩個文件復制并替換掉c4d根目錄下的文件。

接著，對象標簽相當于合成標簽，可以設置ID，分層設置路徑在渲染設置里面，開啟多通道，點到OC[4]。安裝OC渲染器，要具備兩個條件，第一個顯卡必須是N卡，A卡不行。第二個是R18一定要更新下，不能是011版本的，要是057版的，必須滿足了這兩個條件。

最后，只有涉及工程演算，純物理、數學計算等等，需要用到更多精度控制的軟件時，才要用到雙精度，起步精度就是小數點后6位，還可以設置更高精度，那就要大量雙精度計算。再如圖形方面，除非經常需要處理?16bit?甚至?32bit?色彩深度的圖形，否則?8bit?圖形才是常規。而一般圖形設計軟件，完全沒有那么高的設計要求，取值范圍也就小數點后2～4位罷了。對單精度可以計算到小數點后7位的精度來說。

4??OC渲染技術的應用領域

4.1影視和動畫制作

OC渲染技術可以用于電影、電視劇、動畫和特效的制作，提供逼真的渲染結果和高質量的視覺效果。OC渲染技術可以利用GPU的并行計算能力，加速渲染過程。它可以同時處理多個像素和頂點，提高渲染速度和質量[5]。同時，OC渲染技術的靈活性也使得設計師可以根據具體需求進行定制化開發。它支持多種數據類型和算法，可以實現復雜渲染效果和特效。

此外，OC渲染技術的跨平臺支持也使得可以在不同的設備上進行渲染，提供一致的渲染效果。它還可以與其他編程語言和框架進行集成，如C++、Python等，使開發人員可以利用現有的工具和庫來加速開發過程，并實現更復雜渲染效果。

4.2廣告和營銷

在廣告和營銷領域，OC渲染技術可以用于創建逼真的產品渲染圖像、廣告宣傳片以及虛擬現實?（VR）?和增強現實?（AR）?體驗。OC渲染技術可以幫助廣告和營銷人員快速地創建高質量的圖像和視頻。通過模擬產品的材質、光照和紋理等細節，OC渲染技術可以制作出逼真的產品渲染圖像，吸引消費者的注意力。OC渲染技術在廣告和營銷中具有重要的作用，可以幫助廣告和營銷人員快速地創建高質量的圖像、視頻和虛擬現實體驗，提高廣告的吸引力和可信度，增強消費者與品牌的互動和情感聯系。

4.3?游戲開發

OC渲染技術可以用于游戲開發，提供實時渲染功能，幫助開發人員創建高質量的圖形效果和逼真的場景。在游戲開發中，OC渲染技術的作用主要是提供實時渲染功能，幫助開發人員創建高質量的圖形效果和逼真的場景。OC渲染技術利用GPU的并行處理能力，可以同時處理多個渲染任務，使得渲染速度得到大幅提升，游戲開發人員可以更快地創建高質量的游戲畫面，提高游戲的體驗和吸引力。

4.4?工業設計

通過模擬真實場景和產品效果，幫助設計師更好地評估設計方案的效果。完善產品設計效果圖、提升產品在實物圖中的突出程度、以及增強3D設計效果。在3D設計中，OC渲染技術可以讓產品的3D效果更加明顯。通過與光影相結合，渲染后的產品更具立體感和真實感，提高產品的觀賞價值。

4.5?建筑設計

通過模擬建筑物的外觀、材質和光照效果，幫助設計師更好地評估設計方案的效果。OC渲染技術可以用于創建逼真的建筑渲染圖像和可視化效果。設計師可以通過渲染技術將建筑物的外觀、內部布局、材質質感等信息呈現出來，以逼真的圖像形式展示設計方案[6]。這樣可以幫助客戶更好地了解和評估設計方案，提高溝通效率。

5?特色與創新

（1）渲染器是分為CPU渲染器和GPU渲染器。因為GPU的浮點運算能力遠遠高于CPU，簡單來說GPU渲染器比CPU渲染器快。老牌的GPU渲染器是Octane渲染器。自然而然，我們也知道C4D的CPU標準渲染器肯定是沒有Octane渲染器快。OC比標準渲染器使用方面不止簡單、更容易展現效果、且速度是真的快，實時渲染也不需要太長的反饋時間。

（2）有些操作是需要AE操作的，而OC渲染器剛好可以省去后期使用AE的時間，因為OC渲染的效果本身就是非常后期。例如：在中國，很多做數碼廣告的人，喜歡用C4D處理大量的工作少量使用AE，而做專欄財經新聞標題的人會大量使用AE。三維與后期階段在本質上是矛盾的東西，三維比后期的空間機械更加平面柔和。

（3）OC渲染器可以為用戶提供更好的渲染方案。通過設置渲染跟蹤深度減輕輕點運算密度，速度可提高10～50倍，并可對光線、材質、攝像機設置、景深等功能進行編輯，實時獲得渲染效果。

（4）在如今的高等院校的動漫專業課程中，開設了很多三維方面的課程，比如MAYA、3DS?MAX、C4D、Rhinoceros、Softimage/XSI、Lightwave?3D等軟件，對于零基礎的學生來講，軟件操作復雜，各種命令理解枯燥乏味，很容易就思想開小差而逐步放棄，導致課程的預期效果不是很完美。但是如果融入了OC渲染技術在三維動畫造型設計或者其他三維課程中，學生把自己親手做的三維動畫模型從白模到給完貼圖材質成品的出現，很大程度上提高了學生的學習熱情與興趣，而且可以從OC渲染出來的模型找到制作過程中的很多不足的地方，可以實時進行修改和細化，最終可以達到很好的課程效果。

6?OC渲染技術的未來發展

隨著計算機技術和圖形學理論的不斷發展，OC渲染技術也將不斷進步和完善。未來，我們可以期待更多的創新和突破，例如更高的渲染速度、更真實的材質和光照效果、更智能的渲染優化等。同時，隨著云計算和虛擬現實技術的快速發展，OC渲染技術也將更多地應用于這些領域，為人們提供更加豐富、逼真的視覺體驗。

7?結語

OC渲染技術在C4D軟件中的應用廣泛且高效。它憑借著強大的GPU加速性能和物理渲染特性，為動畫、電影、游戲等視覺藝術領域提供了高質量的渲染效果。隨著計算機圖形學技術的不斷發展，我們有理由相信，OC渲染技術將在未來得到更廣泛的應用和推廣。

參考文獻

[1] 陳林鼎.C4D&Octane渲染器材質與燈光設計從新手到高手[M].北京：清華大學出版社，2022.

[2] 韓前永.基于機器學習的模型渲染優化方法研究[D].成都：電子科技大學，2022.

[3] 鄧順.基于Unity3D的四旋翼仿真測試平臺關鍵技術研究[D].綿陽：西南科技大學，2022.

[4] 杜嬋，張夢曉.三維動畫特效技術在影視作品中的重要作用[J].記者搖籃，2019（12）：63-64.

[5] 郝夢巖，劉杰，史慧英.基于Cinema?4D技術的成人教育數字化課程視頻包裝[J].衛星電視與寬帶多媒體，2019（17）：68，70.

[6] 方黎.智能時代下動畫制作方式的新思路[J].戲劇之家，2019（15）：95.