Arnold for C4D 19 【CamerasⅡ】Specific Cameras

• 本篇主要讲解Arnold的特殊摄像机，一共有6个，上一篇讲的是通用属性，本篇就不再赘述，只讲各个特殊摄像机的特有属性；
• 使用方法上篇已经讲过，通过添加C4DtoA标签来调用；
• 选中Custom type，在Camera中选择需要使用的摄像机即可：

Cylindrical Camera

• cyl_camera，即Cylindrical camera，圆柱形摄摄像机；
• 此相机提供圆柱形视野，常用于创建全景图或环境贴图（lat-long或latitude-longitude格式）；
• 景深不适用于此摄像机类型；

cyl_camera属性主菜单

• 【Horizontal FOV】控制水平视野：
  

• 【Vertical FOV】控制垂直视野：
  

• 【Projective】控制光线的发射位置；
  未开启时，所有光线从圆柱体的中心位置发射出来，此时，在垂直方向上摄像机充当针孔摄像机（pinhole camera），在水平方向上充当球形摄像机（spherical camera）；
  开启时，摄像机更像是一个真正的圆柱形摄像机，在垂直方向上提供正交视图（orthographic view，没有透视），在水平方向上用作球形摄像机；
  

Fisheye Camera

• 鱼眼摄像机，用于模拟鱼眼镜头；
• 支持景深和光圈控制；
• 鱼眼摄像机可以提供比标准透视摄像机更广的视野；

fisheye_camera属性主菜单

• 【FOV】控制摄像机视野；
  

• 【Autocrop】默认不开启，视图为圆形，边角用黑色或白色填充；开启后将鱼眼图像裁切为方形，删除任何边角；
  

Orthographic Camera

• 正交摄像机，模拟一种没有透视的镜头；
• 不支持景深；
• 该相机没有特殊参数，因为它仅基于当前窗口创建正交视图；
• 使用该摄像机的正确方法是将C4D摄像机视图改为正交视图（正视图，顶视图，后视图等）；
• 因为没有透视，也就没有所谓的“近大远小”之说，即使离摄像机较远的对象也不会变小：

Perspective Camera

• 透视摄像机，就像普通摄像机一样，是最常使用的“标准摄像机”；

• 允许控制景深、焦距、光圈以模拟各种摄像机镜头效果，包括散景（Bokeh，又称焦外成像，也就是我们所说的“景深模式”）；

• 各参数等同上篇，再重点讲一下镜头畸变；

• 【Radial distortion】径向畸变，在真实世界中使用短焦距或高变焦时就会出现这种畸变；
  包括枕形畸变（pill distortion）和桶形畸变（barrel distortion）：
  

Radial Distortion (-1.3 to 1)

下面的这张室内图，其他参数不变，将【Radial Distortion】值从0增加到0.2时会产生桶形畸变，可以明显看出变化：

Spherical Camera

• 球形摄像机，常用于创建环境贴图（球形格式）；
• 创建完美的球形HDR贴图时（即获得完整的球形视野），摄像机的屏幕窗口必须设为[-1,-1]到[1,1]，也就是确保画面宽高比为2:1，并将摄像机的所有旋转归零；

确保宽高比2：1

确保摄像机旋转归零

• cyl_camera通过调整Horizontal FOV, Vertical FOV, Projective 各项参数,是完全可以实现与球形相机相同的效果；
• 不支持景深；

【工作流程示例】：
1.下图是设置好的一个照明场景，球形摄像机可以将此场景转换为与SkyDome Light一起使用的球形HDRI；

场景中的球体仅用于演示，在渲染输出HDRI时不需要

2.为了输出完美的球形贴图，摄像机要位于该照明场景的中间位置：

渲染时，纹理灯光对摄像机不可见

3.下图便是中间的球形摄像机的渲染图，必须确保以足够的分辨率渲染场景，并且屏幕宽高比为2:1，否则可能会出现失真现象。

VR Camera

• VR Camera是用来实现VR（Virtual Reality，虚拟现实技术）；

• VR Camera有两个偏移距离的摄像机，形成特定的360°投影；

• 主要优点：
  a. 适用于可在离线渲染器中渲染的任何场景组件：meshes, hair, particles, volumetrics, and complex shading networks；
  b. 非常容易学习，只需要将VR Camera添加到当前场景中即可；
  c. 要生成VR内容需要一定的硬件支持，但是任何能够播放VR影像的平台都能体验该摄像机生成的内容，适用性良好；
  d. 内容易于分发，可分发为视频文件或视频流（视频流，指视频数据的传输）,通过使用专业软件或通过Web标准（如WebGL，WebVR等）进行复制，并且适用于Google和Facebook的360 3D视频；

• 局限性：
  a. Poles（极点，在极坐标系中相当于直角坐标系的原点，在此可理解为 顶点 ，下文中“顶点”即此处的pole）：默认情况下，顶点会显示非常明显的“伪影”，因此需要调整每个场景的立体效果，并且在顶点附近做平滑处理，以减少“伪影”；
  

  极坐标系
  
  b. Tilt（倾斜）：当观看者倾斜头部时，会影响立体效果；
  c. Parallax（视差）：因为只能对观看者的头部旋转作出反应 ，所以当观看者沿着任意轴移动头部时，视点会发生变化，这是离线VR场景无法考虑的，这会影响观看者的注意力，减少体验的沉浸感；

vr_camera属性主菜单

• 【Mode】有4中模式可供选择，以更好地适用pipeline（管道），分别是：
  1.Side_by_side
  2.Over_under
  3.Left_eye
  4.Right_eye
  

• 【Projection】有三个选项：lat-long, cube map (6x1), cube map (3x2)，根据所选来确定摄像机光线方向，选择合适的模式以便覆盖摄像机周围所有空间：
  
  Lat-long

Cubemap (6x1)

Cubemap (3x2)

Cubemap (3x2)具有更好的图像宽高比：

• 【Eye separation】定义左右摄像机的分离，是实现立体效果所必须。相机原点随着采样的变化而更新，并且从中心向垂直于光线方向移动；根据每个采样对象而不是每个像素点来执行此操作，将会比使用两个物理相机得到更好的结果。下图可以很好的解释这种移动：

• 【Eye to neck distance】从颈部到眼睛的距离；

• 【Top merge mode】这些参数定义了天空的merge函数，一共有三个：None，Cosine，Shader；通常Cosine更平滑不容易产生伪影；

• 【Top merge angle】定义天空merge开始生效的角度，越接近顶点的角（0°顶部或180°底部）立体效果越强，但是伪影出现在顶点的可能性就越大；
  下图中可以看到当Top merge mode使用Cosine，Top merge angle从0到80之间的变化：
  

  Pole Merge Anim

• 【Bottom merge mode】这些参数定义了地面的merge函数，一共有三个：None，Cosine，Shader；通常Cosine更平滑不容易产生伪影；
• 【Bottom merge angle】定义地面merge开始生效的角度，越接近顶点的角（0°顶部或180°底部）立体效果越强，但是伪影出现在顶点的可能性就越大；

注意！如果bottom_merge_angle在top_merge_angle之上，则会将其限制为top_merge_angle。

• 【Merge shader】当merge_mode设置为shader时使用，可以提高对顶点的平滑控制；
  例如，当需要将3D场景与真实镜头合为一体时，将会产生一个非常特殊的顶点，如果没有Merge Shader，就只能使用通用顶点合并，效果不尽理想，使用Merge Shader可以达到任意你所需要的效果；
  Shader中的黑色表示没有任何merge，白色表示完全merge；

例如可以使用此渐变材质来平滑顶点

END

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Reference:
1.Solidangle Support & Documentation
2.Wikipedia

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禁止私自转载，转载需征得老夫同意。
否则，必追究。

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下集预告：Arnold Driver

拜晚年，猪事顺利