有关于阿诺德Arnold渲染器光线深度的实验心得

 在所有的阿诺德教程里，不论是国内的教程还是国外的教程，不论是小虾米的教程还是大咖的教程，都始终笃定的告诉我们关于光线深度的设置不能超过2，【他们会说：因为2的深度是最真实的深度，保持默认就好】；他们总是这样说的，一直以来我也是这么信的，但最近一段时间经过海量的折腾发现不是那么一回事。

光线深度的意思就是光线要反弹多少次，阿诺德的光线工作方式与其他渲染器有所不同，阿诺德是由摄像机发出光子去触碰物体从而发出光线的，这个光子只在摄像机范围内反弹，不会全局瞎鸡儿跑，这是一个很大的优势，节省了海量的计算资源，不用去做那些无谓的计算。在你保持默认2次反弹的时候，光线在第一次触碰到物体的时候发光，然后反弹出去，再碰到物体的时候发光，但到此为止就不再反弹了，光子消失。

那么阿诺德的反弹是怎么工作的呢，经过尝试发现阿诺德的反弹原理和我想的有些不一样，我之前一直以为阿诺德的反弹是只要是摄像机视角内的光线，全部都会反弹2次并产生效果，但实际上不是这样工作的，既然是物理级的渲染器，那么光线肯定是遵循了真实原理的，真实里光线会因为表面的不同产生发散，也就是说，并不是每一个光子都能反弹！

以这张图片为例，在空旷的地方光线是无法反弹2次的，因为地方宽敞，光子碰到物体开始反弹的时候，在半路上就没了！也就不存在反弹。为了测试，我对这个场景进行了多次渲染，所有参数保持不变，只调整光线深度，结果如下。

这个测试表达了几个结果：
不同的光线深度会影响渲染时间。
光线深度在2到3的时候渲染时间差别最大。
光线深度越高，渲染所增加的时间就越少。

在夹角或者小范围处光线深度的反弹效果最明显。

而且最有趣的是当我把反射深度开到6的时候，渲染时间反而下降了，但细看渲染结果，还是会比深度5稍微亮一丢丢的。

为了多次测验光线深度对渲染结果的影响，我又拿正在制作的一个大型场景做了一次测试，光线深度4和6渲染时间相差不足2分钟，但结果没有任何区别！

这是个还在做的场景，最终结果还要等一段时间，但拿来做这次测试是很适合的。这个场景里影调和光线层次是非常齐全的，有亮部有暗部，至于为何结果完全一样还没有准确的结论，个人猜测是由于相机视角太远导致光线即使反弹了也看不出来（这个场景有几千米那么大！）当然还有一种可能性，这个场景里的物体都是用了很强的凹凸的，光子压根没办法反弹，弹出去就散了。

在此结案：
深度为2时暗部偏黑，且不完全符合真实，虽然所有人都这么说，但我们对真实要有一定的相对对接：1，人眼会自动平衡高光中间调阴影，所以即使是反差很大的场景也不会觉得暗部很暗。2，在摄影里我们都会尽量保留高光和阴影，用于调整光比让画面亮度均衡，亮度反差极大会影响画面的和谐性。3，我们所做的是艺术CG类项目，即使我们要追求真实，也要有审美的修饰存在，完全与现实一样就不如拿手机去拍一张了。4，CG类的真实是有的放矢有选择的去控制真实程度的，假不行真也不行，这其中的比例好似厨师调味，个人火候很重要。

需要画面通透时，可以直接提升光线深度。

需要提亮角落/夹角/小物体的阴影时，可以直接提升光线深度。

在消除阴影噪点时，我们除了提升漫射采样，也可以提高光线深度，让光子多反弹几次，阴影就没那么暗了，从而噪点减少甚至消失。

光线深度的调整，对于各类不同的场景不同的图片来讲，所增加的渲染时间都是一致的，例如我渲染了多次测试，加一级大概也就多一两分钟。

在渲染虚拟类场景时（如电商场景）可以直接无理由把光线深度拉到4以上，以获得明亮通透的类卡通环境。