Arnold for C4D 18 【CamerasⅠ】Common Camera

• Arnold Cameras一共有6种类型：Cyl_camera / Fisheye_camera / Ortho_camera / Persp_camera / Spherical_camera / VR_camera;

• 本篇主要概述一下通用设置，相当于我们在用相机的时候机身的参数设置；

• 特殊类型相机可以理解为不同的“镜头”；

• Arnold Camera几乎就是在模拟真实相机，如果学过摄影，对这些参数一定不会陌生；

• Arnold默认支持C4D相机的以下参数：
  Focal Length
  Field of View
  Film Offset
  Focus Distance / Focus Object
  Near / Far Clipping

• 使用Arnold Cameras需要通过对相机添加Arnold标签来实现：

选中需要调整的相机→右键→C4DtoA Tags→Arnold Parameters

Common Camera

以下参数对于每种相机类型都是通用的：

相机主菜单

• 【Exposure】模拟相机曝光（非物理方式），参数增加1，亮度增加一倍；
• 【Filtermap】可通过连接贴图，模拟光晕效果：
  
  
  如果filter返回黑色，camera ray不会被触发，这可以用于诸如fisheye_camera渲染时的情况；
  P.S.若使用一张图片作为Filtermap，需要利用image节点：新建Arnold Shader Network，拖拽到Filtermap里面（下图a处）,打开Network编辑器（下图b处），添加image节点：
  
  
  如果需要调整图片，可以继续添加color_correct等节点：
  
  image调整示例

• 【Rolling Shutter】滚动快门，用于模拟使用基于CMOS传感器的相机，如Blackmagics，Alexas，RED,甚至iphone相机等；使用滚动快门时，曝光从图像一侧移动到另一侧，这种移动发生在逐行扫描的时候：
  

  
  由于其曝光特性，在被拍摄物体相对于相机高速运动或快速震动时，逐行扫描速度不够，拍摄结果就有可能出现“倾斜”、“摇摆不定”、“部分曝光”的问题（这些问题统称为，果冻效应）：
  
  
  可选择快门移动方向，默认关闭；最常见设置为top，还可以设置为bottom / left / right：
  
  
  Rolling shutter结合Motion blur，能够产生一些有（gui）趣（chu）的结果：
  

• 【Rolling Shutter Duration】滚动快门持续时间；控制滚动快门相机中扫描线的曝光时间；该参数有效值在0~1之间；
  

• 【Enable DOF】开启时，产生景深效果；
  

景深效果与Focus Distance（焦距）有关，焦距设置在C4D相机属性的Object选项卡中；

有关光圈

在讲Aperture（光圈）参数之前，先科普一些小知识。

• 通过在镜头内部加入多边形或者圆形，并且面积可变的孔状光栅来达到控制镜头通光量，这个装置就叫做光圈。
• 光圈可以直观的调整影像的整体曝光度。当然，调整快门速度和ISO感光度也会影响曝光，但是，光圈在摄影的作用不仅控制曝光，光圈的大小也会影响景深。小光圈会获得更宽广的景深范围（Depth of Field），大光圈景深更浅。
• 景深，其实就是取景框中焦点以外的虚化程度，现在很多手机也有这种功能。
• 光圈不仅会影响曝光和景深，还会影响成像分辨率
  ......
  
  
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• 【Aperture size】光圈半径（以世界单位表示）；光圈越小图像越清晰，景深效果越浅；0值情况下，没有任何景深模糊：
  

• 【Aperture blades】光圈叶片，当值为0时，光圈的“孔”为圆形。

• 【Aperture blades curvature】光圈叶片曲率;
  组成光圈叶片的多边形的边的曲率;值0表示直线的硬边;
  增加这个值会逐渐产生更多的曲线边缘，一直到1.0，这将形成一个完美的圆盘;
  负值会产生“收缩”或星形孔；

Aperture blades curvature

• 【Aperture rotation】光圈旋转角度；
  

  Aperture rotation

• 【Aperture aspect ratio】光圈孔径宽高比；
  大于1的值会产生拉长的离焦效果，让人联想到变形镜头，而小于1的值则会产生挤压效果；
  

  Aperture aspect ratio

• 【UV remap】这个参数会提取一个2D置换图像，并用它来对相机镜头的渲染输出进行扭曲;
  

  左边的图像是使用连接到UV Remap属性的彩色渐变渲染的。在右边的图像中，同样的渐变纹理已经在2D图像后处理软件包中被扭曲。
  
  当使用uv_remap时，应使用image shader的image.swrap clamp和image.twrap clamp属性，以使滤镜导致的边缘效果最小化。
  
  
  通用参数：
  position，摄影机的位置；
  look_at，摄影机指向的点；
  up，摄影机的上方向向量；
  matrix，定义摄影机位置和方向的矩阵；
  near_clip，摄影机可渲染区域的近剪裁平面；
  far_clip，摄影机可渲染区域的远剪裁平面；
  
  

• 【Radial distortion】径向畸变；
  图像径向畸变是图像像素点以畸变中心为中心点,沿着径向产生的位置偏差,从而导致图像中所成的像发生形变;
  图像径向畸变是成像过程中最主要的畸变,同时也是对成像效果影响最大的畸变:
  

• 【Custom shutter size】自定义快门速度，默认使用Arnold渲染器设置中的快门速度;

• 【Shutter start/end 】定义快门开始和结束时间；
  相机的快门范围应小于从场景导出的运动模糊范围；
  快门范围已规格化为0和1，该值与运动模糊关键帧相对，0代表运动模糊关键帧的开始，1代表结束；
  shutter_start必须大于shutter_end;
  当渲染输出为Motion Vector AOV时，相机快门的开始和结束应设为相同值；

• 【Shutter type】用于过滤时间采样；
  有三种类型：box/triangle/curve；
  box filter（默认），此种情况下所有时间采样拥有同样的权重；
  Triangle（or" tent"） filter可产生更平滑的轨迹；
  

• 【Shutter curve】
  Arnold 支持使用 shutter curve 参数自定义快门形状，可以根据需要添加任意数量的点来控制快门形状，这些点的坐标从0（对应shutter_start）增加到1（对应shutter_end）;
  垂直轴上的值必须为非负数，且建议不要输入大于1的值，这些值在每个点之间使用线性插值； _{线性插值是一种较为简单的插值方法，其插值函数为一次多项式；线性插值，在各插值节点上插值的误差为0。}
  在下面的示例中，可以看出不同的曲线形状对运动模糊轨迹的影响（该球体从左向右移动）：
  

  
  Shutter curve各个点的绘制方法：按住Ctrl用鼠标左键在直方图上绘制，类似于钢笔绘图工具；
  
  将鼠标放置到直方图上，右键→选择Show in separate Window...可以将Shutter curve单独调出一个窗口，方便绘制曲线
  
  
  

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Stereo Camera

C4DtoA支持原生立体摄像机拍摄效果，但是Arnold drivers不支持直接写出anaglyp image（立体图像），只能从左右摄像机输出图像，这就需要在Arnold driver（别急，下下篇讲这个）中指定路径，可以使用以下标记辅助输出：

• $STEREO:根据指定的渲染摄像机，解析为left 或 right；
• $STREAM:根据指定的渲染摄像机，解析为Stream Left或Stream Right；

此标记可用于模拟本机保存路径，例如/my/output/folder/$STREAM_myimage.exr或 /my/output/folder/$STREAM/myimage.exr

如果路径中未定义任何标记，则将left或right后缀添加到文件名（e.g. myimage_left.exr）

IPR

• 启动立体效果（Stereoscopic effect）时，IPR显示红-青立体图像（red-cyan anaglyph image）；

• 注意：在IPR中仅支持red-cyan anaglyph image，不支持来自渲染设置中的不同制式（different modes）和立体效果（Stereoscopic effect）设置；

• IPR window还提供从 anaglyph， left 或 right摄像机中选择要显示的内容：

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Reference:
1.Solidangle Support & Documentation
2.Wikipedia
3.What is... Aperture?

OK, 就酱。

下篇开始讲 Specific Camera

• Cylindrical Camera
• Fisheye Camera
• Orthographic Camera
• Perspective Camera
• Spherical Camera
• VR Camera

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