学习Blender的渲染引擎：Cycles与EEVEE对比

# 1. 简介

## Blender的渲染引擎概述

Blender是一款开源的三维建模和渲染软件，拥有强大的渲染引擎，其中最常用的包括Cycles和EEVEE。

## Cycles和EEVEE的介绍

Cycles是Blender中基于光线追踪的渲染引擎，能够产生高质量的图像，但渲染时间相对较长。而EEVEE是Blender 2.8版本中新增的实时渲染引擎，能够快速产生预览图像，并提供实时渲染交互功能。

本文将对Cycles和EEVEE这两种不同的渲染引擎进行比较分析，包括渲染原理、渲染质量、渲染速度、功能特性以及在不同应用场景中的选择建议。

# 2. 渲染原理的比较

Blender是一款功能强大的3D建模和渲染软件，它提供了多种渲染引擎供用户选择。其中，Cycles和EEVEE是Blender最常用的两个渲染引擎。它们具有不同的渲染原理和特点，下面我们将对它们进行详细比较。

### 2.1 Cycles的光线追踪技术

Cycles是一种基于光线追踪的渲染引擎。它通过模拟光线在场景中的传播路径，计算光线与物体表面的交点和相交处的光照信息。Cycles使用了路径追踪算法，可以模拟真实世界中的光线传播，实现高质量的渲染效果。

Cycles的渲染原理主要包括以下几个步骤：
1. 发射主光线：从相机位置沿相机视线方向发射主光线。
2. 计算光线与物体的相交点：对于主光线，计算其与场景中各个物体的相交点，并选择最近的相交点。
3. 理想镜面反射：若相交物体具有镜面反射属性，则计算反射光线，并递归地计算反射光线与其他物体的相交点。
4. 折射和吸收：若相交物体具有透明属性，则计算折射光线，并递归地计算折射光线与其他物体的相交点。
5. 阴影和间接光照计算：计算光线与其他物体表面的相交点，并根据光照模型计算阴影和间接光照效果。
6. 循环迭代：重复执行以上步骤，直到达到设定的采样次数或达到预设的渲染时间。

Cycles的光线追踪技术可以产生逼真的渲染效果，适用于对渲染质量要求较高的项目。

### 2.2 EEVEE的实时渲染技术

EEVEE是Blender引入的实时渲染引擎，它是一个近实时渲染器。与Cycles不同，EEVEE使用了基于光栅化的渲染技术。光栅化是一种将三维场景转化为二维图像的过程，它使用了很多图形学技术来模拟光照效果。

EEVEE的渲染原理主要包括以下几个步骤：
1. 几何处理：将场景中的几何模型进行裁剪、变换和投影处理。
2. 光栅化：将几何模型转化为像素点，并为每个像素点计算颜色值。
3. 光照计算：根据灯光设置和材质属性，计算像素点的光照效果。
4. 阴影计算：计算像素点的阴影效果，包括平行光、点光源和区域光等类型的阴影。
5. 后期处理：对渲染结果进行一些后期效果处理，如反走样、深度模糊和色调映射等。

EEVEE的实时渲染技术可以在短时间内快速生成渲染结果，并支持实时交互和预览，非常适合需要快速迭代和实时演示的项目。

### 2.3 Cycles与EEVEE的渲染原理对比

Cycles和EEVEE的渲染原理有所不同。Cycles使用光线追踪技术，能够模拟真实世界中的光线传播，可以获得逼真的渲染效果，适用于对渲染质量要求较高的项目。而EEVEE使用实时渲染技术，可以在短时间内快速生成渲染结果，并支持实时交互和预览，非常适合快速迭代