CG望远镜能如同真实世界的光学一样运作吗？

文 / Henry Winchester
译 / Hammer Chen

3D视觉师Patrick Ng用精确的望远镜模型测试V-Ray for 3ds Max的物理渲染。阅读本文看看Patrick如何成功达成目标。

基于物理的渲染（PBR）的最大优势是，用计算机绘图产生的物体表面对光线的反应如同真实世界一般。让我们不禁想问：精确的CG望远镜模型是否真的能在计算机虚拟世界中放大遥远的物体？

Patrick Ng正是想通过自制望远镜项目来回答这个问题。他用V-Ray for 3ds Max、豪华望远镜的照片参考图加上精确比例的月球，用精度等级达毫米的数字望远镜摆放在高档的CG公寓。然后，把望远镜对准月球。

加入Patrick的实验计划，了解更多关于V-Ray for 3ds Max的关键功能如何协助完成这个有趣的项目。

你怎么会想到要制作CG望远镜的？

Patrick Ng:几年前我就拥有一台消色差折射式望远镜，所以我想进行这个测试已经很久了。据我所知，从来没人尝试过！

尽管在日常工作中我专攻产品和室内设计，但我想在私底下的作品打破窠臼。因此，我开始胡思乱想–即使这需要耗费几个月的时间制作。这个CGI望远镜光学实验就是这样构思出来的。

镜头通常是基于设计蓝图、技术性的CAD软件中创建的，软件用实线来表示光线或焦点线。然而，我是从2008年开始使用V-Ray，我很好奇地想看看渲染引擎是否能将整个光路过程可视化。在给定正确的透镜剖面、物理精确的折射率（IOR）、焦距和目镜排列的条件下，用V-Ray渲染的CGI望远镜是否能像真实光学一样运作，这将是很好的测试。

© Patrick Ng

您是如何建立望远镜模型的？用什么做参考？

PN:我本来可用基本透镜和圆柱来进行测试。但是，我也想把这个试验作为美学练习! 我发现某个来自英国，是很厉害的手工制造望远镜品牌 – Moonraker Telescopes，这支望远镜在Netflix影集《Altered Carbon》中出现过。我用这支望远镜的照片作为建模的基础。

© Patrick Ng

镜头的正确性一定很重要，你是如何确保准确性的？

PN:我根据消色差望远镜的透镜图表建立了镜头模型。消色差透镜的组成在其物镜中有两个组件：凸面透镜加上凹面透镜来抵消色散和抑制色差。

Plössl目镜是另一个需要正确处理的关键元素。目镜在望远镜的另一端，观察者的眼睛贴在这里观看影像。目镜由多个透镜组件组成，甚至比物镜还多，有很多环节都可能出错。

© Patrick Ng

您把望远镜架在豪华公寓里。您是如何创造如此高档环境的？

PN:我最初的计划是将望远镜安置在抽象的环境中，如同空的艺术画廊。然而，Moonraker望远镜的美感更适合放在高档公寓里，就像一件美丽的雕塑艺术品。”Moonraker阁楼”的想法就是这样开始的；这是充满天文主题的工业风阁楼，很适合容纳像Moonraker望远镜这样的功能性艺术品。

望远镜第一次就成功了吗？

PN:不可否认，一开始望远镜并没有正常运作。由于凸/凹透镜形状的精巧细节，以及焦距问题，总是需要多加尝试并遇到错误。一旦把使用Plössl透镜排列的目镜包括在内，复杂性就会增加，因为这种目镜由多片透镜组件组成。然后必须考虑到折射率IOR和摄影机设置（用来模拟人眼）。很多事情都没有达到预期! 经过几天的试误，我才获得最终的结果。

“使用V-Ray IPR来快速测试镜头形状、材质、焦距和摄影机设置，才让这个项目得以实现”。

Patrick Ng，高级创意视觉师

这个专案得到怎样的回响？

PN:到目前为止，得到的反应是积极正面的。有人说他们曾有过相同的想法，但没真正付诸实行。

任职于Moonraker Telescopes的Mark Turner在搜索引擎中输入他公司名称时偶然发现我这个项目。他透过Behance联系我，对这个项目给了积极的评价，并征求我同意让他在Facebook和天文论坛上使用望远镜的渲染图。

© Patrick Ng

你有没有想过要扩大或重新使用望远镜项目？
PN:这个专案是一次性的。我已证明这个概念的可行性，我可能会继续实行其他有趣的想法，以前没有人尝试过的想法—下一个可能是用Chaos Phoenix for 3ds Max制作东西! 然而，我想上传这个望远镜项目的部分内容，至少附有裸装镜头和摄影机元素，供大众下载，让大家测试V-Ray的威力。

目标对准V-Ray for 3ds Max
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