Beleuchtung in 3D Max Mental Ray. Fragment des Buches: Tageslichtsystem. Was Sie über Beleuchtung wissen müssen

Lektion entnommen aus der Website RENDER.RU

Ich setze das Thema Beleuchtung in Mental Ray fort. In dieser Lektion möchte ich über die Simulation künstlicher Lichtquellen zur Beleuchtung von Räumen sprechen. Es werden photometrische Lichtquellen verwendet, die uns 3D MAX 2009 zur Verfügung stellt. Auch eine photometrische Belichtungssteuerung wird berücksichtigt.

Es wird davon ausgegangen, dass diejenigen, die diese Lektion lesen, mit der zuvor veröffentlichten Lektion zur indirekten Beleuchtung vertraut sind.

Lass uns anfangen

Bei der Auswahl einer photometrischen Lichtquelle empfiehlt Max dringend, die photometrische Belichtungssteuerung einzuschalten, daher beginne ich die Lektion mit einer Beschreibung dieser Art der Belichtung.

Belichtungskontrolle:

Nachdem wir eine Lichtquelle basierend auf ihren physikalischen Eigenschaften (Helligkeit, Farbe usw.) erstellt haben, wird davon ausgegangen, dass die Beleuchtung der Szene damit am korrektesten ist und wir die Helligkeit des Bildes (Rendering) nur mithilfe der Belichtungssteuerung global ändern können .

Die photometrische Belichtungssteuerung erfolgt in der MR analog zur Bedienung einer Kamera.

Beantworten Sie die Warnung mit „Ja“, wenn Sie zum ersten Mal eine Fotometrie erstellen:

Mit der Einbeziehung einer entsprechenden Belichtung sind wir einverstanden.

Der Zugriff auf das Belichtungssteuerungsmenü erfolgt über das Hauptmenü:

oder über den Punkt „Umwelt“ (Taste 8).

Im Rollout „Mr Photographic Exposure Control“ werden Sie aufgefordert, voreingestellte Belichtungsparameter auszuwählen:

für die Außenszene (Tag/Nacht) und die Innenszene (Tag/Nacht), aber diese sind normalerweise sehr grob und es ist immer noch besser und korrekter, sie manuell zu konfigurieren:

Wer Kameras nutzt, weiß, dass die wichtigsten Parameter (für die Beleuchtung) beim Fotografieren die Filmempfindlichkeit/-matrix (ISO), die Blende und die Verschlusszeit (Shutter Speed) sind. Die Helligkeit des Bildes hängt von den Einstellungen dieser Parameter ab.

Zum Beispiel, Bilder zeigen eine Tischleuchte mit Glühbirne mit folgenden Parametern:

Das heißt, die Helligkeit beträgt 370 lm und die Farbe des Lichtstroms beträgt 4500–5000 K (Halogen).

Aufgrund der Einstellung unterschiedlicher Verschlusszeiten ist die Helligkeit des Bildes unterschiedlich. In ähnlicher Weise ändern wir in der MR durch die Einstellung verschiedener Belichtungsparameter die Helligkeit des gerenderten Bildes. ohne die Parameter der Lichtquellen zu verändern .

Ich habe zum Beispiel eine sehr einfache Szene erstellt, in der es eine Lichtquelle mit denselben physikalischen Parametern wie auf dem Foto gibt und sich nur die Belichtungsgeschwindigkeit ändert:

Optionen:

Verschlusszeit- Dies ist die Verschlusszeit oder Verschlusszeit, der Wert, durch den 1 Sekunde geteilt wird. - Je höher der eingestellte Wert, desto dunkler das Foto

Öffnung- Blendengröße – je größer, desto heller das Bild

Filmgeschwindigkeit- Filmempfindlichkeit – je höher, desto lichtempfindlicher ist der Film und desto heller das Bild.

In 3d MAX ist es nicht notwendig, alle drei Parameter zu bearbeiten; ein Parameter wird basierend auf ihnen erstellt Belichtungswert welches vom Renderer verwendet wird, es reicht also aus, eines davon festzulegen EV oder, wie ich es normalerweise tue, nur die Verschlusszeit einstellen.

Unter den Belichtungsparametern befinden sich die Bildbearbeitungsparameter, ähnlich wie bei Digitalkameras oder ähnlich der Verwendung von Filmfiltern. - Gamma, Anpassung an die Art der Lichtquellen.

Eigentlich ist die Verwendung der Belichtung nicht kompliziert. Das Wichtigste ist, dass Sie die Intensität der Lichtquellen nicht ändern und dadurch ein Ungleichgewicht in der Szene erzeugen sollten. Passen Sie einfach die Belichtung an, um im Rendering ein dunkleres/helleres Bild zu erhalten.

Nun eigentlich die Lichtquellen

Bei der Erstellung einer künstlichen Lichtquelle unterteilt der Redakteur diese in gezielte und freie:

Unabhängig davon, welche Quelle erstellt wird, können Sie sie jederzeit als zielgerichtet oder kostenlos festlegen, indem Sie das Kontrollkästchen „Ziel“ auf der Registerkarte „Hauptquellenparameter“ aktivieren.

Aus eigener Erfahrung kann ich Ihnen raten, zunächst eine gezielte Quelle zu erstellen, um deren Platzierung auf der Bühne zu erleichtern, und dann das Ziel auszuschalten, damit es später keine Probleme mit der Ausrichtung des Emitters in anderen Quellen gibt als punktuelle.

Um Schatten korrekt zu berechnen, wird vorgeschlagen, „Ray Traced Shadows“ zu verwenden, die unter Berücksichtigung der Eigenschaften des Objektmaterials erstellt werden.

je nach den Anforderungen der Szene, oder Effekte erzeugt Sie können Schattenkarten verwenden, die schneller berechnet werden, aber nicht alle Eigenschaften von Materialien berücksichtigen.

Beispiele für Schatten:

Nachgezeichnete Schatten:

Schattenkarte mit Standardeinstellungen:

Wie Sie sehen, wird das transparente Material nicht berücksichtigt, die Schatten werden anhand des Objektnetzes erzeugt. Die Qualität des Schattens hängt von der Qualität der Erstellung der Schattenkarte ab und wird im Rollout „Shadow Map Params“ der Lichtquelleneinstellungen konfiguriert. Durch Erhöhen der Kartengröße oder der Sampling-Qualität können Sie beispielsweise schärfere Schatten erzielen.

Da die Lektion darauf abzielt, künstliche Lichtquellen für den Innenraum zu schaffen, werde ich nicht näher auf die Erstellung einer Schattenkarte eingehen, da es in Innenräumen (meiner Meinung nach) relevanter ist, nachgezeichnete Schatten zu verwenden.

Was nachgezeichnete Schatten betrifft – manchmal erscheinen bei der Verwendung von Glas wie dünner Geometrie oder Glas (Lume) einige Artefakte auf dem Objekt in Form einzelner Punkte (sehen Sie sich das erste Bild mit nachgezeichneten Schatten an – der rechte Würfel hat Flecken auf dem inneren Schatten ). Es hat keinen Sinn, die Sampling-Parameter beim Rendern zu verbessern. Sie müssen die Option „Zweiseitige Schatten“ in den Lichtquelleneinstellungen aktivieren:

Photometrisches Netz- Eine Lichtquelle, deren Konfiguration und Intensität auf der Grundlage des „fotometrischen Netzes“ berechnet wird, vermittelt die Lichtparameter am genauesten und spart viel Zeit bei der Erstellung der Szenenbeleuchtung.

Scheinwerfer- Eine Lichtquelle vom Typ „Scheinwerfer“ wird normalerweise für die globale Beleuchtung der Szene verwendet; ihre Verwendung in Innenraumlösungen ist (wiederum meiner Meinung nach) irrelevant, außer zur Simulation von Projektoren oder Spezialeffekten.

Gleichmäßig diffus- eine Lichtquelle, die in Richtung vom Sender zum Ziel leuchtet.

Einheitlich sphärisch- eine Lichtquelle, die vom Emitter in alle Richtungen leuchtet.

Gleichmäßig diffus und gleichmäßig sphärisch

Die Einstellungen für diese Arten von Lichtquellen sind identisch; mit ihrer Hilfe können Sie nahezu jede Lichtquelle gut simulieren – Leuchtstofflampen, Glühbirnen und Deckenpaneele:

In den Einstellungen werden Sie aufgefordert, den Emittertyp auszuwählen:

und wenn sich der Emitter vom Punkt-Emitter unterscheidet, ist es möglich, ihn in den Renderprozess einzubeziehen

Schauen wir uns einige Nuancen bei der Erstellung bestimmter Lichtquellen an:

Leuchtstofflampen:

Bei der Erstellung einer Leuchtstofflampe wird deren Intensität anhand der eingegebenen Daten wie bei einer herkömmlichen Lichtquelle berechnet, bei Leuchtstofflampen (insbesondere älteren Modellen) unterscheidet sich die Lichtverteilung jedoch optisch geringfügig. Aufgrund der Tatsache, dass die Leuchtschicht von Ionen mit einer bestimmten Frequenz (und bei alten Lampen mit einer Frequenz von 50 Hertz) bestrahlt wird und aufgrund der Besonderheiten unseres Sehvermögens nimmt die Lichtintensität schneller ab als bei einer Quelle mit Glühfaden (Dies gilt nur für das sichtbare Bild, physikalisch ist die Abschwächung des Lichts über einen gewissen Zeitraum ganz normal).

Erhöhen wir also die Dämpfung:

Mit normalen Einstellungen vorrendern:

Stellen wir die Dämpfung auf 50 % ein (über die genauen Werte habe ich keine Informationen gefunden, aber am Beispiel der sowjetischen LB’eshka haben Tests genau das gezeigt)

Es scheint, dass man die Helligkeit an der Quelle einfach reduzieren kann, aber wenn man vorgefertigte Quellprofile von IES verwendet, ist es bequemer und die Berechnungen sind korrekter:

Glühlampen:

Glühlampen haben zusätzlich den Effekt, dass sich das Licht mit der Entfernung verändert, dieser äußert sich jedoch in einer Verschiebung des Quellspektrums in den roten Bereich:

Um diesen Effekt zu aktivieren, müssen Sie nur das Kontrollkästchen aktivieren:

Ich habe zum Beispiel den Dämpfungswert leicht erhöht, um einen visuelleren Effekt zu erzielen:

Vorputz mit einer Lichtquelle mit einer Temperatur von 4000 K:

und Dämpfung ist aktiviert:

Beispiele für Szenen, die diese Quelltypen verwenden

In dieser Szene sind die Emitter nicht am Renderprozess beteiligt, aber die Glanzlichter auf den Oberflächen erklären das Vorhandensein von Quellen dennoch korrekt:

In der zweiten Szene eines Objekts wie „public MeZho“ werden die Quellen visualisiert und imitieren die Oberfläche von Lampen:

Photometrisches Netz

In der realen Welt ist der Lichtfluss von Lampen äußerst selten gleichmäßig, da der Lampenkolben selbst eine Linse ist und der Lichtfluss in der Regel durch Reflektoren und zusätzliche Optiken in der Lampe verändert wird.

Hier ist zum Beispiel ein Foto der ersten Lichtquelle, die mir beim Mittagessen begegnet ist:

Um ein solches Bild des Lichtflusses zu erstellen, sind zusätzliche Konstruktionen in der Nähe der Quelle oder das Zeichnen einer Karte für die „Projektorkarte“ erforderlich, was zusätzliche Zeit erfordert und vom kreativen Prozess ablenkt.

Sie vereinfachen das Verfahren zum Erstellen von Lichtquellen mithilfe des Typs Photometrisches Netz:

Bei der Wahl dieser Art In den Quelleinstellungen erscheint ein Scroll, um eine Einstellungskarte auszuwählen:

Durch Klicken auf den Dateiauswahl-Button öffnet sich ein Dialog zur Auswahl einer Karte:

Der Abschnitt „IES-Informationen“ bietet ein Diagramm der Lichtausbreitung im „Web“ und Informationen über die Lichtquelle.

IES-Dateien können aus dem Internet heruntergeladen werden; in der Regel stellen Hersteller von Beleuchtungsgeräten solche Karten zur Verfügung, oder Sie finden Innenarchitekturarchive. Es gibt auch IES-Generatoren, mit denen Sie eigene Quellen erstellen können.

Nach dem Anwenden der IES-Karte übernimmt das Lichtquellensymbol die Quellenkonfiguration:

In den Photometric Web-Einstellungen gibt es Parameter für die Drehung entlang dreier Achsen; diese Einstellungen sind relevant, wenn die Quelle eine andere als eine Punktquelle ist. Wenn die Quelle beispielsweise linear ist und die Karte eine komplexe Konfiguration aufweist, wird die Methode zur Positionierung der Karte relevant:

In der Abbildung an der rechten Quelle ist die Karte um 90 Grad in Z gedreht.

Hier ist ein Beispiel für die Anwendung einer Karte auf eine Punktlichtquelle, um eine Lampe zu simulieren

Es war einmal, während 3D Max 6.0, ich hatte ein Problem mit der Simulation der Straßenbeleuchtung mit Autoscheinwerfern. Dann würde mir die Verwendung von IES viel Zeit sparen.

Mit Hilfe des Juice von IES können Sie nicht nur einzelne Lichtquellen, sondern auch Gruppen von Quellen simulieren; tatsächlich ist dies deren breiteste Anwendung.

Deckenleuchten bestehen beispielsweise aus mehreren Leuchtstofflampen und werden zusätzlich durch Reflektoren in mehrere Zellen unterteilt. Um ein solches Lichtpaneel zu simulieren, reicht es aus, eine Lichtquelle zu erstellen und diese darauf anzuwenden die gewünschte Karte. Die Beschreibung der Karte beschreibt ausreichend detailliert die Parameter des Lichts und was es erzeugt. IES-Dateien können mit Notepad geöffnet werden.

Zum Beispiel Informationen:

IESNA:LM-63-1995/GPA22-3t

Photopia 1.10 PHOTOMETRISCHER BERICHT

L.A. BELEUCHTUNG MFG. CO.

GPA520-3-2TH-S9

2X2, 3-LAMPE, T-BAR, 9-ZELLEN-PARABOL.

FO17/31K

17 WATT T8 LEUCHTSTOFFLAMPE

zeigt an, dass ein 3er-Panel simuliert wird Leuchtstofflampen, mit einer Leistung von 17 Watt, eingeschlossen in 9 Parabolzellen.

Ein Beispiel für die Simulation von LSD-Lampen mit zwei getrennten Lampen:

An der Wand erkennt man deutlich die Verdunkelung unter der Lichtquelle, wodurch eine Versteifungsrippe zwischen zwei Lampen als Teil der gesamten Lampe entsteht.

Nun, das ist alles, was ich Ihnen über die Simulation von künstlichem Licht sagen wollte. Vielleicht habe ich etwas übersehen, weil ich über die Dinge schreibe, die ich in meiner Arbeit verwende und was meiner Meinung nach relevant ist.

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Beleuchtung und Aufstellen von Lichtquellen

Die Szene ist vollständig texturiert und es sind Kameras installiert, um geeignete gerenderte Bilder des Innenraums zu erhalten. Jetzt ist es an der Zeit, die richtige Beleuchtung für die Szene zu erstellen und bestimmte Visualisierungseffekte hinzuzufügen, mit deren Hilfe die Bilder der Szene spektakulärer und realistischer werden.

Es wurde festgestellt, dass nur ein gut beleuchteter Raum einen bestimmten Eindruck der konstruierten Szene ermöglicht. Normalerweise für Anfänger korrekte Installation und die Anpassung der Szenenbeleuchtung bereitet einige Schwierigkeiten, da sich mit Hilfe von Licht der umgebende Raum für eine Person öffnet. Schließlich sind die Farben von Objekten, die Eigenschaften von Oberflächen und alles andere, was ein Mensch in der Welt um ihn herum sieht, nichts anderes als die Reflexion von Licht, das in verschiedenen Winkeln auf die Oberfläche eines Objekts gerichtet ist. Wenn Licht auf eine Oberfläche trifft, wird es gestreut und die Zusammensetzung seines Frequenzspektrums ändert sich (abhängig von den Reflexionseigenschaften des Objekts). Aus dem oben Gesagten folgt die Schlussfolgerung: Verwenden korrekte Einstellungen Texturqualitäten von Objekten und Beleuchtung können sowohl den Eindruck einer mittelmäßig konstruierten Szene verbessern als auch umgekehrt eine gut vorbereitete Visualisierung ruinieren.

Aus physikalischer Sicht wird Lichtstrahlung durch die Begriffe Lichtstrom, Lichtstärke und Beleuchtung charakterisiert. Lichtfluss gibt die pro Zeiteinheit abgegebene Lichtenergie an und wird in Lumen (lm) gemessen. Der in einem bestimmten Raumbereich emittierte Lichtstrom wird aufgerufen durch die Kraft des Lichts und wird in Candela (cd, cd) gemessen. Eigenschaften der Lichtintensität ermöglichen den Vergleich von Quellen mit unterschiedlicher räumlicher Lichtverteilung. Erleuchtung - Dabei handelt es sich um das Verhältnis des Lichtstroms zur Fläche der beleuchteten Fläche, gemessen in Lux (lx, lx).

Zusätzlich zu den oben genannten Beleuchtungseigenschaften für 3D-Grafik Farbtemperatur und Platzierung der Lichtquellen sind sehr wichtig. Unter Farbtemperatur ist verstanden physikalische Größe, charakterisiert die Farbe und Helligkeit einer Lichtquelle, gemessen in Kelvin (K). Farbtöne mit einer Temperatur unter 4000 K gelten als warm (Farben von Rot bis Gelb – die Farbe einer Kerze, Glühlampe usw.), und Quellen mit einer Farbtemperatur darüber gelten als kalt. Leuchtstofflampen und Blitzgeräte sind Beispiele für coole Lichtquellen. Mithilfe der Farbtemperatur können Sie das Gefühl einer Person beim Betrachten einer Szene ändern (eine ähnliche Technik wird häufig im Kino und in der Fotografie verwendet).

In der Vorgängerversion wurde den Lichtquellen das Mr Sky Portal (Mental Ray Sky Portal) hinzugefügt. Dieser Illuminator vereinfacht die Einstellung des Tageslichts in Innenszenen, seine Funktionsweise erinnert an eine Beleuchtung auf Basis von HDRI-Effekten. Unter Berücksichtigung der Mental Ray-Lichtquellen stellt das Programm standardmäßig zwölf zur Verfügung. verschiedene Arten Bühnenbeleuchtung und Sonnenlicht- und Tageslicht-Objektsysteme. Es gibt mehrere Software- und Hardware-Beleuchtungsalgorithmen, von denen jeder seine eigenen Einstellungen und Beleuchtungseinstellungen hat.

Standardbeleuchtungen – ohne Berücksichtigung von reflektiertem Licht von der Oberfläche von Objekten.

Photometrische Beleuchtungskörper – Berechnung der globalen Beleuchtung und diffusen Streuung.

Integriertes externes Rendering-Modul Mental Ray, das über eigene Lichtquellenobjekte verfügt.

Darüber hinaus besteht die Möglichkeit, weitere Rendering-Module anzuschließen, die in der Regel jeweils eigene Illuminatoren zur Nutzung bereitstellen.

Ab der sechsten Version erschien im Programm eine weitere Beleuchtungsmethode – die Verwendung von HDRI (High Dynamic Range Image – ein Bild mit einem erweiterten Bild). Dynamikbereich). Eine Möglichkeit zur Verwendung von HDRI wird später in diesem Kapitel beschrieben.

Im Einzelfall wird die Wahl der Beleuchtungsmethode durch den Vergleich der Ergebnisse mehrerer Methoden bestimmt, die nach Kriterien wie Fotorealismus und Renderzeit bewertet werden. Wenn beispielsweise eine fotorealistische Visualisierung einer Szene 5–6 Stunden dauert, ist die Animation einer solchen Szene aufgrund des übermäßigen Zeitaufwands recht problematisch. Als Innenskizze eignet sich jedoch das mit dieser Methode erhaltene Bild am besten. Es gibt jedoch noch keine klaren Kriterien für die Wahl der einen oder anderen Methode. Habe mich schon mehrfach beworben aufgeführten Methoden Wenn Sie den Unterschied zwischen ihnen sehen, können Sie verstehen, welche Methode zur Einrichtung der Szenenbeleuchtung für Sie in einem bestimmten Fall besser geeignet ist. In jedem Fall ist jedoch bei der Verwendung von Beine ziemlich sorgfältige Anpassung der Parameter erforderlich, und möglicherweise wird nicht sofort ein gutes Ergebnis erzielt.

Wenn Sie keine Lichter in die Szene einschließen, stellt 3ds Max 2009 die Szene automatisch auf die Standardbeleuchtung ein. Es handelt sich um eingebaute (omnidirektionale) Standardlichtquellen mit nicht konfigurierbaren Parametern. Es können eine (Standard) oder zwei integrierte Quellen vorhanden sein. Eine einzelne Quelle erzeugt kontrastreiches, nicht sehr natürliches Licht (Abb. 5.15). Zwei eingebaute Lichtquellen befinden sich: eine links obere Ecke Szenen vorne und eine weitere hinten in der unteren rechten Ecke. Sie können die Smit dem Menübefehl Ansichten → Ansichtsfensterkonfiguration ändern. Es öffnet sich ein Fenster mit Registerkarten, aus denen Sie die Rendering-Methode auswählen und im Bereich Rendering-Optionen die gewünschten Einstellungen ändern müssen. Die Beleuchtung mit zwei eingebauten Lichtquellen ist weicher und natürlicher als mit einer. Diese Quellen erzeugen keine Schatten von Objekten und das Rendern mit ihnen sieht nicht natürlich aus, Sie können jedoch die Position von Objekten in der Szene erkennen. Im vorherigen Kapitel wurden Übungen beschrieben, bei denen das Rendern nur mit Standardbeleuchtung durchgeführt wurde. Wenn in der Szene mindestens eine Lichtquelle installiert ist, wird die Beleuchtung standardmäßig automatisch ausgeschaltet und die weitere Beleuchtung wird nur durch die Anwesenheit und Leistung der installierten Beleuchtungskörper bestimmt.

Reis. 5.15. Standard-Szenenbeleuchtung mit einer Quelle

Wenn Sie in den Sdas Kontrollkästchen „Standardbeleuchtung“ nicht aktivieren, wird die Szene in den Ansichtsfenstern von den eingestellten Quellen beleuchtet, was für die klare Sichtbarkeit von Objekten nicht immer gut ist. Daher ist es besser, das Kontrollkästchen zu aktivieren, bevor Sie mit der Arbeit mit Lichtquellen beginnen.

Darüber hinaus hängt die Beleuchtung der Szene auch von der Umgebungsbeleuchtung ab, die keine Quelle hat und durch Änderung der Gesamtbeleuchtungsstärke entsprechend drei Farbparametern gesteuert wird. Die Einstellung erfolgt über den Menübefehl Rendering → Umgebung (Visualisierung → Umgebung). Es öffnet sich ein Dialogfeld mit zwei Registerkarten, aus denen Sie „Umgebung“ auswählen müssen (Abb. 5.16). Dadurch wird sowohl der Grad des Einflusses der Umgebungsbeleuchtung auf die Beleuchtung der Szene und deren Farbe ermittelt als auch die Möglichkeit, das Bild als Umgebungskarte zu verwenden. Es ist besser, eine hohe allgemeine Beleuchtungsstärke (Umgebung) in einer Szene zu vermeiden und diese nur bei Bedarf und nur geringfügig zu erhöhen. Dies ist notwendig, da die allgemeine Beleuchtung Objekte flach macht und ihre Kanten verwischt.

Reis. 5.16. Szenenumgebungseinstellungen

Es gibt sieben Standardbeleuchtungen im Programm, Mental Ray-Beleuchtungen nicht mitgezählt (Abb. 5.17). Der Satz an Standardquellen reicht aus, um eine relativ realistische Beleuchtung sowohl durch künstliche als auch durch natürliche Lichtquellen zu simulieren.

Reis. 5.17. Standard-3ds Max 2009-Beleuchtungsquellen

Nun zu jeder Quelle im Detail.

Die Sonnenlichtquelle dient dazu, simuliertes Sonnenlicht in einer Szene zu erzeugen und zu steuern. Dieses Objekt finden Sie, indem Sie auf der Registerkarte „Erstellen“ der Befehlsleiste auf die Schaltfläche „Systeme“ klicken. Bei Verwendung wird eine gerichtete Lichtquelle erzeugt, die die Szene in einem Winkel beleuchtet, der die Sonnenstrahlen simuliert, die an bestimmten geografischen Koordinaten und in auf die Erdoberfläche fallen angegebene Zeit. Es ist ein Erbe älterer Versionen des Programms und blieb hauptsächlich aus Gründen der Projektkompatibilität in 3ds Max 2009 erhalten. Ab der fünften Version wird es durch ein verbessertes Daylight-System ersetzt.

Omni (Omnidirektionale Quelle) – sendet Lichtstrahlen von einem Punkt aus gleichmäßig in alle Richtungen aus. Durch seine physikalischen Eigenschaften kann es eine Glühlampe imitieren. Um auf dieses Objekt zuzugreifen, klicken Sie auf der Registerkarte „Erstellen“ der Befehlsleiste auf die Schaltfläche „Lichter“ und wählen Sie die Objektkategorie „Standard“ aus. Es gibt bestimmte Parameter zum Konfigurieren dieser Quelle (Abb. 5.18), von denen einige später in den Übungen besprochen werden.

Reis. 5.18. Parameter einer Standard-Omni-Beleuchtung (Omnidirektional)

„Ziel direkt“ und „Frei direkt“ – befinden sich auf derselben Befehlsfeldregisterkarte wie „Omnidirektionale Quelle“. Diese Objekte senden einen Strahl parallel zueinander verlaufender Lichtstrahlen mit kreisförmigem oder quadratischem Querschnitt aus der Größe veränderbar. Eine freie Quelle ist entlang der Achse des von ihr emittierten Lichtstrahls ausgerichtet und ermöglicht durch Drehung dieser Achse eine Richtungsänderung. Eine Zielquelle hat ein Ziel, auf das sie gerichtet ist und das unabhängig von der Lichtquelle gesteuert wird, während sie ihrerseits ständig darauf gerichtet bleibt. Richtungsquellen haben ähnliche Parameter wie eine omnidirektionale Quelle, außer dass sie eine Anpassung der Fläche des kontinuierlichen Lichtstrahls relativ zur Dämpfungsfläche aufweisen (Abbildung 5.19).

Reis. 5.19. Einstellungen für den direkten Quellstrahl

Zielpunkt und freier Punkt – im Editor befinden sich diese Lichter auf der Registerkarte mit Standardlichtquellen. Die Strahlen eines Scheinwerfers sind im Gegensatz zu gerichteten Lichtquellen (Direct) nicht parallel ausgerichtet, sondern laufen kegelförmig von einem Punkt aus, an dem sich die Lichtquelle befindet. Ein Beispiel für eine solche Quelle wären Scheinwerfer oder eine Taschenlampe. Zielquellen haben die gleichen Eigenschaften wie oben beschrieben. Wie ein Richtstrahler kann ein Strahler den Bereich des ungedämpften Lichts relativ zum Dämpfungsbereich verändern.

Die SkyLight-Quelle, die sich auf derselben Registerkarte wie Standardquellen befindet, ist im Gegensatz zu anderen Standardquellen streng genommen nicht so: Ihre imaginären Lichtstrahlen gehen nicht von einem Punkt aus. Darüber hinaus verwendet dieser Illuminator den globalen Beleuchtungsalgorithmus Light Tracer. In einer Szene platziert, befindet sich darüber eine imaginäre Kuppel – eine unendlich große Halbkugel, von der jeder Punkt Lichtstrahlen aussendet. Diese Quelle ist eine Komponente des DayLight-Systems, auf das weiter unten eingegangen wird. Darüber hinaus ermöglicht diese Quelle die Verwendung einer HDRI-Karte (High Dynamic Range Image) zur Beleuchtung der Szene.

In dieser Version des 3ds max 2009-Editors wurde die Anzahl der fotometrischen Quellen auf drei reduziert. Trotz der Tatsache, dass in vorherige Version es gab acht davon; neue Quellen können problemlos jeden der acht Illuminatoren der vorherigen Version reproduzieren (Abb. 5.20). Hatte früher jede Art von photometrischer Quelle eine streng definierte Form (Punkt, Fläche usw.), kann die Form jetzt aus einer Liste in den Einstellungen des Illuminators selbst ausgewählt werden. Ihre Beleuchtungsparameter werden in Lumen, Candela, Lux angegeben, also wie Lichtquellen im wirklichen Leben. Mit Hilfe photometrischer Quellen wurde es möglich, die Stärke der realen Beleuchtung mit der virtuellen Beleuchtung in Szenen zu korrelieren und mit dem Radiosity-Algorithmus (Radiation Transfer) die globale Beleuchtung zu berechnen, wie sie normalerweise im realen Leben beobachtet wird, wenn Licht auf Objekte trifft.

Reis. 5.20. Fotometrische Quellen 3ds Max 9

Photometrische Quellen werden wie folgt unterteilt.

TargetLight – ein universeller photometrischer Illuminator, der je nach gewählten Einstellungen Lichtstrahlen von einem Punkt in alle Richtungen aussenden kann, wie eine Leuchtstofflampe nach unten und zu den Seiten, wie eine Rasterquelle, um eine Lichtplattform zu simulieren. Es kann sowohl zur Simulation einer normalen Glühbirne als auch zur Simulation von Spotlight-Quellen verwendet werden, indem der Typ der Quelle mithilfe der Liste „Lichtverteilung (Typ)“ geändert wird (Abb. 5.21). Wenn Photometric Web zugewiesen ist, können Sie die Lichtverteilung mithilfe spezieller *.IES-Dateien steuern, in denen Form und Intensität des Lichtflusses auf besondere Weise aufgezeichnet werden, wodurch realistische Reflexionen an Szenenobjekten entstehen.

Reis. 5.21. Auswählen eines fotometrischen Quellentyps

FreeLight – wiederholt vollständig die oben beschriebene kostenlose Quelle mit dem einzigen Unterschied, dass sie einen Zweck hat, der es Ihnen ermöglicht, den Illuminator auf einen bestimmten Bereich oder ein bestimmtes Objekt zu richten.

Tageslichtquellen – dieses Objekt erschien ab der fünften Version von 3ds Max. Dieses System ermöglicht die Berücksichtigung der Lichtreflexion an der Oberfläche von Objekten und ihrer Streuung in der Atmosphäre. Mit dieser Quelle werden zwei verbundene photometrische Beleuchtungskörper erstellt – ein Simulator der Sonnenbeleuchtung (unter Berücksichtigung geografischer Koordinaten, Jahreszeit und Tag) der Szene und ein Simulator des diffusen Lichts des Himmels.

Mit den in die Szene einbezogenen photometrischen Quellen können Sie die Beleuchtung, Farbe und Verteilung der Lichtintensität im Raum, die für reale Quellen charakteristisch sind, relativ genau simulieren. Von photometrischen Beleuchtungskörpern emittiertes Licht wird umgekehrt proportional zum Quadrat des Abstands zur beleuchteten Oberfläche gedämpft. Die Eigenschaften des Lichts aus fotometrischen Quellen werden, wie oben erwähnt, im Programm durch vorhandene physikalische Einheiten angegeben – Candela (cd), Lumen (lm), Lux (lx). Photometrische Quellen stellen ihre Eigenschaften am genauesten dar, wenn der Berechnungsalgorithmus für die globale Strahlungsdichte von Radiosity verwendet wird. Wenn Beleuchtungskörper dieser Art in einer Szene verwendet werden, ohne die globale Beleuchtung zu berechnen, wird höchstwahrscheinlich nicht genügend Licht von ihnen abgegeben und Sie werden ihre Vorteile nicht spüren.

Eine zusätzliche Funktion fotometrischer Quellen besteht darin, dass Sie jetzt mithilfe der Vorlagenliste den Typ und die Leistung des Illuminators automatisch entsprechend dem in der Liste angegebenen Typ festlegen können.

Da das externe Rendering-Modul Mental Ray in der Standardverteilung von 3ds Max enthalten ist, müssen wir ein paar Worte zu seinen Lichtquellen sagen, die sich standardmäßig zusammen mit den Standardquellen auf der Registerkarte des Befehlsfelds befinden. Im Prinzip kann Mental Ray mit Standard- und photometrischen 3ds Max 2009-Quellen korrekt funktionieren, aber wenn es als Rendering-System verwendet wird, ist es natürlich besser, die Illuminatoren dieses speziellen Plug-Ins zu verwenden. Im Aussehen ähneln sie Standardbeleuchtungsobjekten der Typen Spot und Omni (siehe Abb. 5.17). Laut Parameterliste ähneln sie auch ihren Standard-Gegenstücken, nur ihre Flächenlichtparameter ähneln denen von photometrischen Beleuchtungsgeräten.

Insgesamt enthält das Programm fünf Lichtquellen für das Mental Ray-Modul. Zwei davon: mr Area Omni (Omnidirektionaler Bereich) und Mr Area Spot (Spotlight-Bereich) haben ähnliche Einstellungen und Parameter wie die Standardquellen von 3ds Max 2009, unterscheiden sich jedoch in einem Element – ​​den Flächenlichtparametern (Abb. 5.22), was dies ermöglicht Sie können die Größe des Bereichs, aus dem das Licht kommt, sowie seine Form steuern. Darüber hinaus erzeugen diese Quellen bei der Verwendung von Schatten wie Ray Traced Shadows nach bestimmten Anpassungen weiche, realistische Schatten.

Reis. 5.22. Lichtbereichseinstellungen für Mental Ray-Lichter

Um ein Lichtquellenobjekt auszuwählen, klicken Sie auf der Registerkarte „Erstellen“ der Befehlsleiste auf die Schaltfläche „Lichter“, wählen Sie in der Liste die Quellengruppe „Standard“ oder „Fotometrisch“ aus und klicken Sie auf die Schaltfläche für die Quelle des erforderlichen Typs. Unten im Befehlsfeld werden Listen mit Parametern angezeigt, deren Zusammensetzung vom Typ des Illuminators abhängt. Der erste Parameter in der Liste ist das Rollout „Objekttyp“. Als nächstes folgt ein Rollout „Name“ und „Farbe“ mit Quellparametern, die bestimmen, wie es in Projektionen angezeigt wird (beim Rendern wird nur das von der Quelle emittierte Licht angezeigt). Unten sehen Sie das Rollout „Allgemeine Parameter“, in dem sich das Kontrollkästchen „Ein“ befindet (standardmäßig eingestellt bei der Auswahl einer Quelle) und die „Entfernung“ zum Ziel angezeigt wird, wenn die Quelle gerichtet ist. Unten finden Sie ein Kontrollkästchen zum Aktivieren von Schatten und eine Dropdown-Liste mit Schattentypen, die beim Erstellen von Szenen verwendet werden. Hier können Sie auch Szenenobjekte von der Beleuchtung ausschließen, indem Sie auf die Schaltfläche „Ausschließen“ klicken und dann die benötigten Objekte aus der angezeigten Liste auswählen und sie auf die rechte Seite der Liste verschieben. Als nächstes folgt der Bildlauf „Intensität/Farbe/Abschwächung“. Darin können Sie die Farbe der Strahlen der ausgewählten Quelle (standardmäßig weiß) und die Intensität (standardmäßig Einheit oder in Lichtstromeinheiten, wenn die Quelle fotometrisch ist) konfigurieren. Hier können Sie auch die Nah- und Ferndämpfung der Quelle konfigurieren, indem Sie deren Typ auswählen und Anfang und Ende des Lichtdämpfungsbereichs in den in der Szene verwendeten Maßeinheiten zuweisen. Wenn Sie eine Punktquelle vom Typ „Spot“ auswählen, können Sie im Rollout „Spotlight-Parameter“ den Durchmesser des von der Quelle emittierten Lichtpunkts anpassen und die Form des Punkts als Kreis oder Rechteck festlegen.

Die Parameter im Rollout „Erweiterte Effekte“ werden benötigt, um den Effekt der Lichtquelle auf der Oberfläche festzulegen. Mit der Funktion „Projektorkarte“ können Sie eine Lichtquelle als Projektor verwenden, indem Sie ein Bild (Karte) angeben, das auf jedes Objekt projiziert wird, auf das das Ziel der Quelle zeigt. Im Rollout „Schattenparameter“, das sich unten befindet, können Sie die Dichte der Schatten anpassen und sie in verschiedenen Farben hervorheben sowie die Karte auf den Schatten projizieren.

Unten sehen Sie eine Schriftrolle mit den Schattendarstellungsparametern, die vom Benutzer für die Quelle ausgewählt werden. Es enthält Einstellungen für die Größe und Qualität der von der Quelle geworfenen Schatten. Um zusätzliche Nachbearbeitungseffekte (Linseneffekte, volumetrischer Lichteffekt) zuzuweisen, steht das Rollout „Atmosphären und Effekte“ zur Verfügung. Und der letzte in der Liste der Parameter sind die Parameter des Rollouts „Indirekte Beleuchtung“ von Mental ray (Abb. 5.23) – sofern Mental Ray als aktiver Visualisierer verwendet wird, können sie zur Steuerung der von der Quelle erzeugten diffusen Beleuchtung verwendet werden; Mental ray Light Shader – ermöglicht Ihnen, einer Quelle einen Licht-Shader und einen Photonenemissions-Shader zuzuweisen.

Reis. 5.23. Umgebungsbeleuchtungsoptionen für Mental Ray Source

Notiz

Ein Shader ist ein kleines Plug-In-Modul (Programm), das die Eigenschaften eines Objekts (Material, Licht, Geometrie, Kamera) unter bestimmten Bedingungen bestimmt. Zum richtigen Zeitpunkt (normalerweise beim Rendern) enthält der Programmkern die im Shader beschriebenen Funktionen. Shader-Bibliotheken werden in der Regel mit dem 3D-Grafikprogramm mitgeliefert, können aber auch im Internet von den Websites ihrer Ersteller heruntergeladen werden.

Nachdem Sie die Beleuchtungsparameter ungefähr so ​​eingestellt haben, dass sie in die Szene einbezogen werden, müssen Sie den Cursor (der die Form eines Kreuzes annehmen wird) an den gewünschten Punkt auf einer der Szenenprojektionen bewegen und mit der linken Maustaste klicken (und wenn dies der Fall ist). eine Zielquelle, dann müssen Sie zuerst den Cursor in Richtung des Ziels bewegen und dann die Maustaste loslassen). Danach lohnt es sich bei Bedarf, die Koordinaten von Quelle und Ziel mit dem Werkzeug „Auswählen und Verschieben“ anzupassen. Um die Quellparameter genauer zu konfigurieren und anschließend anzupassen, müssen Sie die Quelle in der Szene auswählen und zur Registerkarte „Ändern“ des Befehlsfelds gehen, wo Sie dieselben Parameter wie zuvor beim Erstellen der Leuchte sehen können.

Szenen unterscheiden sich in der Art der Beleuchtung, und für jede Szene lohnt es sich, einen individuellen Ansatz zu wählen, um die Quellen separat und die gesamte Beleuchtung im Allgemeinen einzurichten. Es gibt jedoch einige Empfehlungen für die Beleuchtung bestimmter Szenen für 3ds Max 2009, zum Beispiel einer Straße Eine Szene mit einem Tageslicht-Illuminator (Tageslicht) wird anders beleuchtet als die kosmische Landschaft, da sich die Lichtverteilung im Vakuum von der Verteilung in der Atmosphäre unterscheidet.

Dies ist meine erste Lektion, seien Sie also nachsichtig.

Nehmen wir zum Beispiel ein einfaches Innenobjekt – ein Badezimmer.

Ich werde nichts über das Modellieren schreiben – wir gehen davon aus, dass alles bereits fertig ist.

Szene

(Für 3ds max 2010 und höher)

Auch materialtechnisch ist hier alles sehr schlicht gehalten.

Komplett verchromt – ProMaterial: Metall (Chrom poliert).

Keramik - ProMaterial: Keramik. Glas - ProMaterial: Massives Glas.

Stretch-Glanzdeckenmaterial:

Das schwierigste Material sind Fliesen.

Hier sind die Parameter der schwarzen Kachel (der Rest erfolgt genauso):

Texturkarten im Archiv.

Der Hauptteil besteht darin, die Beleuchtung einzurichten.

Sein Hauptmerkmal ist, dass es sich um einen geschlossenen Teil der Wohnung handelt, der nur durch künstliches Licht beleuchtet wird.

In diesem Fall von der BeleuchtungGeräte haben wir mehrere (1) Halogenlampen an der Decke (sie bilden die Hauptbeleuchtung) und eine Gasentladungslampe (2) über dem Spiegel

(Ausleuchtung des Spiegelbereichs).

Lassen wir uns nun ein wenig vom Gespräch über das Badezimmer entfernen und erinnern wir uns an ein wenig Physik.

Aus Ihrem Physikkurs am Gymnasium sollten Sie wissen, dass das Phänomen „Farbe“ streng genommen in der Natur nicht existiert.

Dies ist nur ein Merkmal der Wahrnehmung eines relativ kleinen Teils einer Linie elektromagnetischer Strahlung durch das Auge.

Dieses Stück wird das sichtbare Spektrum (oder so ähnlich) genannt.

Darüber hinaus werden die längsten Wellen aus diesem Spektrum vom Auge als rote Farben wahrgenommen und die kürzesten als rote Farben.

wie lila (denken Sie daran – jeder Jäger möchte wissen, wo der Fasan sitzt).

Wellen, die länger als „rot“ sind, nennt man Infrarot (oder auch Wärmestrahlung).

Wellen, die kürzer als „violett“ sind, sind ultraviolett (und dann Röntgenstrahlen usw.).

Es besteht ein Zusammenhang zwischen der Körpertemperatur und seiner elektromagnetischen Strahlung.

Jeder weiß, dass ein Gegenstand zu glühen beginnt, wenn man ihn stark genug erhitzt.

Diese. Es beginnt zunächst im Infrarot- und dann im sichtbaren Spektrum zu emittieren.

Und je stärker die Erwärmung ist, desto kürzer ist die Strahlungslänge. Jeder sah, wie ein Stück Metall im Feuer rot glühte.

Wenn dasselbe Metallstück weiter erhitzt wird, beginnt es theoretisch von Rot nach Orange zu wechseln.

Sie fragen sich vielleicht, warum ich mich daran erinnert habe? Und dann, damit Sie verstehen, dass die „Farbe“ des Lichts ein sehr relativer Begriff ist.

Und das ist von großer Bedeutung, wenn Sie Mental Ray zum Rendern nutzen und bei der Entwicklung Ihrer Projekte mit echten Werten arbeiten möchten.

Die Sache ist, dass Sie bei photometrischen Lichtquellen zusätzlich zur Glühleistung und verschiedenen Schattenverfolgungseinstellungen die sogenannte Glühtemperatur anpassen können.

Dies ist eine Art bedingte Skala, die zeigt, wie warm (d. h. näher am roten Spektrum) oder kalt (d. h. näher am blauen Spektrum) die Strahlung sein wird.

Übrigens geben die meisten Lampenhersteller diese Temperatur in den Daten auf ihrem Produkt an.

Beispielsweise beträgt die Glimmtemperatur von Glühlampen etwa 2800 K.

Bei Halogenlampen liegt diese Temperatur bei etwa 3000K. Bei Gasentladungslampen ist die Spanne zwischen 4000 und 8000 K recht groß.

Es ist schon klarer, aber wo besteht dennoch die Verbindung zwischen Mental Ray und unserem Badezimmer?

Alles wird klarer, wenn wir im Rendering-Menü auf die Registerkarte „Umgebung“ gehen (drücken Sie die Nummer 8 auf der Tastatur).

und stellen Sie die mr-Option „Fotografische Belichtungssteuerung“ im Rollout „Belichtungssteuerung“ ein.

Wenn wir uns die Parameter im Inneren genauer ansehen, fällt uns dort der Abschnitt „Bildsteuerung“ auf.

Und darin sehen wir die Weißpunktlinie und den Temperaturwert in Kelvin.

Jetzt verstehen wir den oben skizzierten Zusammenhang zwischen Mental Ray und dem physischen Teil.

Für diejenigen, die sich im Tank befinden, erkläre ich Folgendes: Der Weißpunkt ist der Wert der Temperatur des Lichts, das als Weiß angenommen wird.

Wenn die Lichttemperatur eines ICs unter diesem Wert liegt, verschiebt sich die Farbe seiner Emission in Richtung Rot (je größer der Unterschied, desto röter das Licht).

Liegt die Temperatur des Lichts über diesem Wert, verschiebt sich die Farbe der Strahlung in Richtung Blau (je größer der Unterschied, desto blauer das Licht).

Nachdem wir das geklärt haben, kehren wir in unser Badezimmer zurück. Wie gesagt, unsere Hauptbeleuchtung besteht aus Halogenlampen an der Decke.

Wir modellieren Lampen gewissenhaft (oder bringen sie weniger gewissenhaft woanders hin).

Wenn wir uns den Katalog ansehen, sehen wir, dass diese Lampen mit Halogenlampen mit einer Leistung von 50 W (oder etwa 65 cd) ausgestattet sind.

Wir gehen erneut online und stellen fest, dass die Glimmtemperatur dieser Lampen 3100 K beträgt.

Wir erstellen für sie photometrische Lichtquellen (der Einfachheit halber kugelförmig) und stellen die Leistung auf 65 cd und die Temperatur auf 3100 K ein (oder Sie können eine der Voreinstellungen verwenden, was für Max sehr praktisch ist).

Sie können die Farbe von Lichtquellen natürlich mit Filterfarbe ändern, aber das sind nicht unsere Methoden.

Obwohl man es manchmal verwenden muss, um farbige Lampen herzustellen.

Dasselbe machen wir mit dem IC für die Lampe über dem Spiegel. Wir erstellen ein zylindrisches fotometrisches und

Wir stellen die Leistung auf 32 cd ein und wählen aus den Temperaturvoreinstellungen Fluoreszenz (Tageslicht) aus, um uns keine Gedanken über die Suche machen zu müssen.

Wir werden vorerst nichts anderes konfigurieren – für Vorschauen ist es in Ordnung.

Gehen Sie erneut zu „Rendering -> Umgebung“ und klicken Sie im Rollout „Belichtungssteuerung“ auf „Vorschau rendern“.

Was sehen wir? Ein dunkles Fenster mit einem undeutlichen gelben Bild ... meh ...

Kein Problem! Durch Drehen des Belichtungswertes sorgen wir dafür, dass das Bild ausreichend hell wird.

Wir sehen, dass es im IC-Bereich starke Highlights gegeben hat. Um sie zu entfernen, müssen Sie den Wert „Highlights (Brennen)“ verringern.

Normalerweise belasse ich den Wert bei etwa 0,05 – 0,025, aber das ist Geschmackssache.

Sie können auch die Mitteltöne und Schatten anpassen, um dem Bild mehr Kontrast zu verleihen.

Fügen Sie außerdem etwas Farbsättigung hinzu, um die Farben kräftiger zu machen.

Okay, wir haben die gewünschte Helligkeit erreicht und die Glanzlichter entfernt, aber das Bild ist immer noch GELB!

Das liegt daran, dass unser Hauptlicht von Halogenlampen an der Decke kommt.

Und sie strahlen mit einer Temperatur von 3100K, wie wir sie in den Einstellungen eingestellt haben.

In der Whitepoint-Zeile haben wir einen Wert von 6500K (Standardwert).

Dies bedeutet, dass die relative weiße Farbe unserer Halogenlampen in Richtung Rot verschoben ist.

Kein Problem, ändern Sie den Weißpunktwert auf 2100K – also Wir beseitigen diesen Unterschied und bringen die Farbe der Strahlung der Lampen auf absolut Weiß.

Wir sehen, dass sich das Bild verändert hat und die Lampe über dem Spiegel leicht bläulich geworden ist – die Temperatur ihres Lichts beträgt mehr als 3100 K, was bedeutet, dass sich ihr Licht in Richtung Blau verschoben hat.

Im Prinzip könnten wir uns darüber beruhigen – das Badezimmer sieht nicht mehr gelb aus. Aber es ist ziemlich verblasst – das Licht der Lampen ist zu steril weiß.

Persönlich gefällt es mir nicht wirklich... lasst es uns aufpeppen! Um es „wiederzubeleben“, simulieren wir einen Fotoblitz.

Lassen Sie mich gleich einen Vorbehalt machen: Ich habe mich in meinem Leben noch nie mit professioneller Fotografie beschäftigt und meine gesamten Erfahrungen in diesem Bereich beschränken sich auf Amateurfotografien mit digitalen Kompaktkameras.

Aber wie man sagt, was ist reich an... Also werden wir eine Seifenkiste nachahmen.

Wenn Sie jemals in einem Raum mit künstlichem Licht fotografiert haben, ist Ihnen das wahrscheinlich aufgefallen

dass der Blitz ein füllendes weißes Licht erzeugt, das eine Glüh- oder Halogenlampe hellorange leuchten lässt.

Genau diesen Effekt werden wir versuchen nachzubilden.

Erstellen Sie eine Fotometrie und wählen Sie ein Rechteck als Form aus. Seine Größe beeinflusst die Unschärfe der Schatten, die der Blitz erzeugt.

Nun, da wir eine „Seifenkiste“ imitieren, können die Abmessungen klein gemacht werden – 20x40mm reichen vollkommen aus.

Außerdem muss diese Scheibe nur in eine Richtung leuchten – nach vorne.

Daher wählen wir im Rollout „Lichtverteilung (Typ)“ die Option „Gleichmäßig diffus“ aus.

Wir werden die Leistung auf 1500 cd und die Temperatur auf 6600 K einstellen.

Dies geschieht am bequemsten mit dem Ausrichten-Tool.

Wieder gehen wir zu Rndering -> Environment, rendern die Vorschau und stellen Whitepoint auf 6500K ein – das Licht der Halogene wechselt wieder zu warmen Orangetönen,

und der Blitz wird die Szene mit kühlem, weißem Licht durchfluten.

Jetzt gefällt es mir – es ist klar, dass die Halogenlampen mit gelbem Licht strahlen, und im Allgemeinen ist das Bild gesättigter und lebendiger geworden.

Allerdings ist das letzte Bild etwas überbelichtet. Kein Problem – reduzieren Sie den Belichtungswert in den Belichtungseinstellungen leicht ...

Das ist alles – Sie können die endgültigen Einstellungen für die Renderqualität vornehmen und das endgültige Bild lesen.

Sie können auch mit Glare spielen, um schöne Highlights rund um die Highlights der Lampen und rund um die Lampe über dem Spiegel zu erzielen.

Hier sind die Blendungseinstellungen, die ich in dieser Arbeit verwendet habe:

Ein wenig über Rendereinstellungen.

Was mir an Mental Ray wirklich gefällt, ist, dass die meisten Szenen problemlos mit Standardeinstellungen gerendert werden können.

Unten habe ich alle Einstellungen, die ich geändert habe, mit einer roten Markierung markiert:

Und kein Tanzen mit Tamburinen :)

Ich glaube nicht, dass es notwendig ist, jeden Parameter im Detail zu beschreiben – es ist besser, darüber in den Lektionen von Alex Kras zu lesen (vielen Dank an ihn für seine Arbeit).

Im Allgemeinen ist das alles. Und schließlich mein endgültiges Rendering ohne Nachbearbeitung.

Obwohl das Konzept der Global Illumination (GI) sehr einfach ist, stellt die ordnungsgemäße Beleuchtung von Szenen mit diesem Algorithmus einige Herausforderungen dar.

In der Regel entsteht ein Paradoxon: Mental Ray berechnet Szenen ziemlich schnell, aber wenn wir GI einschalten, stellen wir eine Qualitätsverschlechterung fest und versuchen, dies zu korrigieren, indem wir die Anzahl der Photonen erhöhen und ihren Radius verringern (die letzte Definition ist nicht korrekt). , aber Details sind in der Lektion), wodurch sich die Berechnungszeit auf unendlich erhöht, aber das Ergebnis ist nicht sichtbar. In der Lektion werden Beispiele für Berechnungsprobleme und Möglichkeiten zu deren Lösung gezeigt.

Der erste Teil der Lektion ist kurz und theoretisch. Für diejenigen, die den globalen Beleuchtungsalgorithmus zum ersten Mal kennengelernt haben, ist der zweite Teil praktisch und setzt voraus, dass die Schüler mental ray bereits praktisch nutzen oder alle meine vorherigen Lektionen zum Thema Beleuchtung studiert haben.

Wird in 3ds Max 2009 ausgeführt.

In diesem Tutorial verwende ich Abkürzungen:

GI – Global Illumination – globale Beleuchtung

FG – Final Gather – Endmontage (indirekter Beleuchtungsalgorithmus – weitere Details Mental Ray Lighting Teil 1 – FG

IS – Lichtquellen mehr Details Mental Ray Lighting Teil 3 – Quellen

Im zweiten Teil zeige ich die Lösung einiger Probleme, erhebe aber nicht den Anspruch, dass die Methoden hundertprozentig korrekt sind; sie sind alle das Ergebnis individueller Praxis.

Teil eins – Theorie

Globale Beleuchtung (im Folgenden GI) ist ein indirekter Beleuchtungsalgorithmus, der auf der Erzeugung von GI-Photonen durch eine Lichtquelle (im Folgenden IC) basiert, die sich beim Auftreffen auf ein Objekt unter Berücksichtigung seines Materials verändern und bei Reflexion nahegelegene Objekte beleuchten. Ich habe diesen Effekt in einer einfachen Zeichnung visuell dargestellt:

Dort, wo der GI eingeschaltet ist, nahm das von der Kugel reflektierte Licht seine rote Farbe an und beleuchtete die Box von innen.

Durch die Verwendung von GI wird die Szenenbeleuchtung auf ein höheres Niveau gebracht, insbesondere da Mental Ray über Lichtquellen verfügt, die kein direktes Licht, sondern nur GI-Photonen erzeugen.

Der GI-Algorithmus ist für die gesamte Szene im Render-Setup, Registerkarte „Indirekte Beleuchtung“ aktiviert – Kontrollkästchen „Aktivieren“:

GI-Einstellungen:

Multiplikator – der Gesamthelligkeitsmultiplikator des Effekts und der Farbe des Filters.

Maximale Anzahl Photonen pro Probe – qualitatives Merkmal – die Anzahl der Photonen, die in einer Probe gezählt werden sollen – eine Verringerung führt zum Auftreten von Rauschen.

Maximaler Abtastradius – der Radius des Photonensammelbereichs, der sehr oft mit dem Radius des Photons verwechselt wird – in Mental Ray haben Photonen keinen Radius, ein Parameter, von dem die Qualität der Beleuchtung direkt abhängt, wodurch sich nur die Einstellung dieses Indikators ändert führt in der Regel nicht zu einer unmittelbaren Qualitätsverbesserung (Details in den Praxisteilen)

Photonen in der Nähe zusammenführen – ein qualitatives Merkmal – ein Algorithmus zum Kombinieren von Photonen – legt den Abstand fest, in dem mehrere Photonen zu einem kombiniert werden – die Aktivierung des Parameters kann zu einer Verschlechterung der Qualität führen, spart aber Speicher – es ist wichtig, ihn zu aktivieren, wenn wir es sind Bei einem Problem wird versucht, die Qualität des Bildes zu verbessern, indem die Anzahl der Photonenregionen erhöht wird, während andere Regionen eine solche Menge nicht benötigen.

Für Final Gather optimieren – bei Verwendung von GI in Verbindung mit Final Gather (im Folgenden als FG bezeichnet) wird die Berechnung gemeinsam beleuchteter Bereiche optimiert. Funktioniert als zusätzlicher Algorithmus und das Rendern dauert etwas länger.

Feld-Lichteigenschaften:

Durchschnittlicher GI Photon pro Licht – die Anzahl der von der Lichtquelle emittierten Photonen. Eine Änderung dieses Parameters ohne Änderung des Probenradius führt in der Regel nicht zu spürbaren positiven Ergebnissen (Details im Praxisteil).

Decay – Photonenabschwächungsparameter, physikalisch korrekter Wert = 2 (entsprechend dem Quadrat der Entfernung). Wenn Sie physikalisch korrekte Beleuchtung verwenden, ändern Sie den Wert nicht. Für künstlerische Zwecke ist es interessant, den Wert zusammen mit der Reduzierung der IC-Energie zu verringern .

Die Parameter in Trace Depth geben die Anzahl der Reflexionen und Brechungen an, die bei einem Photon auftreten, bevor es verschwindet; es empfiehlt sich, die maximale Tiefe auf 5 statt auf den Standardwert 10 einzustellen – das spart Zeit und das Ergebnis bleibt virtuell unverändert.

Das ist also alles, was wir über den theoretischen Teil der GI wissen müssen.

Lassen Sie uns einen Raum simulieren und die globale Beleuchtung anpassen (und manchmal bekämpfen).

Teil zwei – üben

Wir haben also eine Szene, die wir beleuchten wollen. Ich habe ein kleines Zimmer gemacht:

Der Hauptstrom des Sonnenlichts wird durch das Loch in der Decke fallen (jetzt gibt es ein dunkles Loch), alles wird von einem Tageslichtsystem beleuchtet, die Sonne steht fast im Zenit. Daher sollte am Fuß der Säule ein heller Punkt durch direkte Beleuchtung (direktes Sonnenlicht) vorhanden sein, und alles andere wird durch indirekte Beleuchtung beleuchtet, die durch diesen hellen Punkt und teilweise durch das Licht des Himmels erzeugt wird, das durchdringen könnte das obere Loch.

Ich schalte die Sonne ein, stelle die Belichtung ein und sehe sofort das erste Magen-Darm-Problem.

Der ganze Raum ist in Beigetönen gehalten! Warum?

Sonnenlicht (direkt) beleuchtete eine Stelle auf dem Boden, der mit A&D-Material (poliertes Holz) in Brauntönen bedeckt war. Photonen der indirekten Beleuchtung nahmen den Farbton des Materials an und flogen, um das Innere des Raums zu beleuchten und alles beige zu färben. Prinzipiell ist auf diesem Bild noch alles mehr oder weniger erträglich, wir werden den Boden aber mit blauen Fliesen (auch A&D) belegen:

Sag mir, es ist gruselig? Nein, das ist auch tolerierbar, aber nehmen wir ein Material aus dem ProMaterials-Set – Kunststoff, auch blau:

Das kommt dem Horror nun näher!

Ich habe im metrischen System modelliert, theoretisch sollte die Berechnung von GI und FG korrekt sein. Vielleicht irre ich mich, aber in der realen Welt gibt es keine so starke Farbübertragung von hellen Oberflächen; wenn die Sonne den roten Teppich in meinem Zimmer beleuchtet (und das passiert in unserer düsteren Stadt St. Petersburg), dann tut dies der Raum nicht in purpurrote Töne eintauchen.

Hier haben die Entwickler etwas übersehen, oder sie sind der Meinung, dass wir uns selbst um diesen Effekt kümmern sollten.

Lassen Sie uns vorsichtig sein und dieses Missverständnis korrigieren. Ich werde drei Methoden beschreiben – zwei Sonderfälle und eine Kardinalmethode.

Kehren wir zum Raum mit Holzboden zurück (Abbildung Nr. 2)

Die erste Methode besteht darin, einen Filter auf GI auszuwählen und ihn entsprechend auf FG zu setzen.

Um die gelb-beige Farbe zu kompensieren, benötigen wir einen hellblauen Filter, also setzen wir ihn ein (obwohl wir bei GI und FG leicht unterschiedliche Filter einsetzen mussten, aber wer hat gesagt, dass es einfach wäre):

Lass uns rendern:

Offensichtlich haben sie die beige Farbe verstanden. Was sind die beiden Nachteile dieser Methode?

Das erste ist die Auswahl der Filterfarbe (vor allem, da es zwei davon gibt) und das zweite ist, dass wir auf diese Weise nur eine Farbe kompensieren können. Was soll ich tun, wenn die Hälfte meines Bodens rot und die andere Hälfte grün ist? In diesem Fall hilft der Filter nicht.

Zweiter Weg. Lassen Sie uns darüber nachdenken, warum es zu einer so starken Färbung von Photonen kommt. Vielleicht irre ich mich, aber meiner Meinung nach wird die diffuse Farbe vom Oberflächen-Shader unverändert auf den Photon-Shader übertragen oder nicht ausreichend abgeschwächt (dies gilt natürlich für voreingestellte Materialien; wenn mit dem Mental Ray-Material gearbeitet wird). , wir konfigurieren diesen Shader selbst). Lassen Sie uns den Shader ändern. Öffnen Sie in den Materialeigenschaften den Reiter „mental ray Connection“ und entfernen Sie die Sperre (Lock) vom Photon-Shader:

und die diffuse Komponente der Farbe nach Wunsch auftragen:

Dies ist genau die Farbe, die GI-Photonen annehmen, wenn sie mit dem Material kollidieren. Sie sollte stärker verblasst sein als die diffuse Farbe des Materials selbst. Je dunkler es ist, desto geringer ist die Wirkung der GI-Beleuchtung dieses Materials.

Ändern und rendern:

Diese Eigenschaft hat auch einige Nachteile. Das erste ist, dass der FG-Algorithmus immer noch seine Drecksarbeit erledigt (oder in unserem Fall Beige), und das dritte ist, dass es unmöglich ist, den Photonen-Shader für die vorinstallierten Materialien der ProMaterials-Gruppe zu ändern.

Also der dritte Weg.

Es basiert auf der Arbeit mit Photonenkarten und gleichzeitig mit der FG-Karte.

Wir speichern unser Projekt (für alle Fälle, obwohl wir später mit der Rückgängig-Funktion Strg+Z auskommen können)

Wir stellen ein weiteres Material in hellgrauer Farbe her, mit minimaler Reflexion und völlig undurchsichtig (ich habe das Material zum Streichen von Wänden verwendet, was ich grundsätzlich empfehle):

Bitte beachten Sie, dass ich die Option „Ambient Occlusion“ aktiviert habe. Im Moment aktivieren wir nur das Kontrollkästchen dort. Die Details finden Sie weiter unten.

Wählen Sie alle Objekte in der Szene aus und weisen Sie ihnen dieses Material zu (keine Angst, wir haben die normale Szene gespeichert).

Die Szene nahm folgende Form an:

grau, düster, aber das ist es, was wir brauchen.

Gehen Sie nun zu den Einstellungen für die indirekte Beleuchtung

Speichern wir zunächst die FG-Karte. Aktivieren Sie im Abschnitt „Final Gather Map“ das Kontrollkästchen „Datei lesen/schreiben“, klicken Sie dann auf die Schaltfläche mit den Punkten und geben Sie den Namen und den Speicherort der Karte an:

Klicken Sie dann auf die Schaltfläche „FG-Map-Datei jetzt generieren“ und warten Sie auf den Generierungsprozess.

Achtung – wenn es sich um das finale Rendering handelt, stellen Sie die Qualitätsparameter auf Normal, zumal Sie jetzt nur noch auf die FG-Generierung warten, in Zukunft werden Sie damit keine Zeit mehr verschwenden!!! Alles wird aus der gespeicherten Karte übernommen.

Dasselbe machen wir auch für GI:

Aktivieren Sie das Kontrollkästchen, geben Sie den Dateinamen an und klicken Sie auf „Generieren“.

Beide Karten werden gespeichert, jetzt laden wir die gespeicherte Szene mit normalen Materialien oder brechen die Aktionen ab.

Aktivieren Sie erneut die Kontrollkästchen unter Datei lesen/schreiben für beide Algorithmen (oder stellen Sie sicher, dass sie aktiviert sind, wenn Sie die Aktion abgebrochen haben).

Wir überprüfen, ob unsere gespeicherte Datei angegeben ist und im Algorithmus für FG „frieren“ wir die Karte ein, indem wir auf das „Sperren“ klicken:

Drücken Sie nun gerne die RENDER-Taste. Wir stellen fest, dass kein Prozess zur Erzeugung von Photonen und FG stattfindet:

und wir beobachten ein akzeptables Ergebnis der Farbübertragung durch Photonen.

Viele mögen jetzt empört sein:

„Aber was ist mit dem Konzept der Farbübertragung eines Materials durch Photonen!!! Wir haben sie im Keim erstickt!!! und die Leute haben Algorithmen geschrieben und gearbeitet!!!“

Erstens haben sie nichts getötet, wer hindert Sie daran, allen Materialien eine graue/weiße Farbe zuzuweisen, und der Boden kann ein wenig gelblich gemacht werden :)

Und zweitens wenden wir uns der Physik zu, wie der Prozess der Farbübertragung bzw. der Reflexion des Spektrums abläuft.

In mental ray wird davon ausgegangen, dass es sofort gemischt wird (entweder vollständig oder in abgeschwächter Form - ich weiß es nicht genau, Sie müssen das Shader-Programm studieren).

Und in der realen Welt entsteht die Färbung dadurch, dass Licht in die Dicke von Materialien eindringt und mit einem gefilterten Spektrum von dort zurückkehrt. Selbst die „undurchsichtigsten Materialien“ haben Transparenz in einem Abschnitt mit sehr geringer Dicke, aber der Großteil des Lichts wird von reflektiert die polierte Oberfläche sofort, ohne in das Innere einzudringen, und je dichter das Material, desto mehr.

Daher reflektieren Steine ​​hauptsächlich weiße Farbe (die Farbe der Quelle ist genauer), Metalle färben sie ein wenig, Kunststoffe vermischen sie noch mehr mit ihrer Farbe und Glas. und so ist es klar ... es gibt mehr Ätzmittel, außerdem wird die Farbe der Reflexion auch von der Qualität des Polierens beeinflusst, raue Oberflächen werden durch reflektiertes Licht stärker gefärbt, polierte weniger.

Im Moment können wir die Dichte des Materials in Max nicht einstellen und bei voreingestellten Materialien funktioniert es offenbar nicht so gut, wie wir es gerne hätten. Daher müssen Sie GI mit den oben beschriebenen Methoden simulieren, oder für eine größere Realität können Sie den Ätzeffekt einschalten (dies ist der schwarze Pfeil in der Abbildung; wir sind es gewohnt zu denken, dass Ätzwirkung nur für Glasobjekte gilt, und zwar für diese sind auch Glanzlichter) oder verwenden Sie die Sublayer-Streuung von Materialien auf Mental Ray-Basis – SSS-Gruppe.

Schauen wir uns nun das zweite Problem genauer an.

In Bild Nummer 7 scheinen Wand und Säulen zu verschmelzen bzw. die Lautstärke geht verloren – das Bild ist unscharf. Die Ursache des Problems liegt in der schlechten Beleuchtungsqualität durch GI-Photonen. Direktes Licht vom IC erzeugt ausgeprägte Schatten, die die Lautstärke von Szenenelementen betonen. Bei Photonen ist es etwas komplizierter – sie erzeugen keine Schatten, Schatten entstehen an den Stellen, an denen die wenigsten Photonen auftreffen bzw. je weniger Photonen (und je größer die Photonenempfangsfläche – Proben) sind, desto geringer ist der Kontrast.

Nehmen wir zum Beispiel einen Raum, der nur durch indirekte Beleuchtung beleuchtet wird und in dem eine Struktur mit unebenen Oberflächen eingebaut ist. Ich habe so etwas wie eine Treppe gemacht:

und machen Sie ein Rendering, indem Sie GI einschalten, aber ohne die Anzahl der Photonen zu ändern:

Ich habe die Stellen, an denen das besprochene Problem deutlich zum Ausdruck kommt, gelb markiert. Stimmen Sie zu, das ist eine unangenehme Situation. Die Schlussfolgerung liegt auf der Hand: Erhöhen Sie die Anzahl der Photonen und verringern Sie den Radius der Probe. Dies verlängert jedoch die Berechnungszeit erheblich. Danach werden wir noch ein paar Stellen bemerken, an denen es wieder schwache Schatten gibt und der Prozess der Erhöhung der Anzahl der Photonen wird endlos dauern, bis der Computer nicht mehr funktioniert. Ich erinnere mich sofort an eine Reihe anekdotischer Situationen über Qualität und Quantität, anhand derer man eine Anekdote über Grafiken interpretieren kann:

Abends sitzen drei CG-Mitarbeiter zusammen und besprechen ihre Projekte.

Der erste sagt:

Der Zweite antwortet:

— Ich habe auch alles fertig, aber ich habe nicht genug Computerleistung, ich hole mir den Speicher und beende das Projekt.

Sie sitzen da und beschweren sich über die Geschwindigkeit der Technologie und fragen dann eine dritte Person:

- Warum bist du still? Wie gehen Sie mit komplexen Berechnungen um?

— Und ich verwende Ambient Occlusion! Ich habe alles bestanden und fahre morgen in den Urlaub.

Lösen wir das Problem nicht umfassend, sondern nutzen wir die Nachahmung globaler Beleuchtung auf dem Material.

Wenn Materialien aus der ProMaterials-Gruppe verwendet werden, verfügen diese über die Option „Spezialeffekte“, in der Sie Umgebungsokklusion aktivieren können

Der Stichprobenparameter ist die Qualität der Berechnung – je mehr, desto besser.

Der Parameter „Maximaler Abstand“ ist einer der wichtigsten Parameter – dies ist der Abstand, ab dem angrenzende Geometrie berücksichtigt wird, um den Effekt einer globalen Beleuchtung (von allen Seiten) zu erzeugen. Wenn wir den Effekt deutlich darstellen wollen, müssen wir den Abstand zum Nachbarobjekt einstellen, und wenn wir nur die Geometrie der Objekte betonen möchten (wie in unserem Fall), reichen 10 cm bis zu einem halben Meter. Nachfolgend finden Sie die Parameter zum Mischen und Weichzeichnen; wir benötigen sie jetzt nicht wirklich, da die AO-Funktion zweitrangig ist.

Wenn Sie ein Material verwenden, das nicht zur ProMaterials-Gruppe gehört, müssen Sie die diffuse Farbe mit dem AO-Shader mischen, vorzugsweise mithilfe der Falloff-Map. Und einige Materialien und Material-Shader verfügen über einen Ambient-Steckplatz, in dem Sie den Ambient/Reflective Occlusion-Shader installieren und den Abstand anpassen müssen:

Belassen Sie auf keinen Fall den Standardabstand (gleich 0) für geschlossene Räume. Wenn der Parameter Null ist, wird das Material aus dem maximalen Abstand (vom Hintergrund der Szene) und unter Berücksichtigung der Wände des Raums gerendert Sie erhalten ein völlig abgedunkeltes Material. Der Parameter „Samples“ ist dasselbe wie „Qualität“. Die restlichen Parameter müssen für unseren Fall nicht konfiguriert werden.

Deshalb fügen wir Ambient Occlusion hinzu, das sehr schnell funktioniert und die Anzahl der Photonen nicht beeinträchtigt:

Ich stimme zu, dass es einen Unterschied gibt! Wenn man bedenkt, dass sich die Renderzeit kaum erhöht hat.

Kommen wir zum dritten und vierten Problem, sie hängen miteinander zusammen.

Schauen Sie sich die Zeichnung (Nr. 8) im oberen Loch an der Decke genauer an. Wenn Sie genau hinsehen, erkennen Sie einen runden Lichtfleck.

Um diesen Effekt sichtbar zu machen, werde ich zwei Fenster durchschneiden und die Decke des Raumes leicht verderben:

Der erste ist durch einen roten Pfeil gekennzeichnet – das ist ein aufgehellter Punkt; jetzt können wir mit eigenen Augen die Photonensammelprobe sehen, die heller als der übliche Hintergrund ist. Die grundlegende Lösung des Problems finden Sie weiter unten, aber jetzt ein Sonderfall:

Ich habe Raytrace-Material auf einer der Säulen in der Nähe des Fensters platziert. Tatsächlich unterstützt mental ray das Rendern von standardmäßigen 3D Max-Materialien. Beim Anpassen der Oberfläche dieses Materials habe ich den Photonen-Shader nicht berührt, aber es stellte sich heraus, dass er nicht richtig konfiguriert ist! Daher wurde ein unausgeglichener Photonenstrom von der Säule reflektiert, die zu einer Probe wurde und eine Plattform erzeugte, die heller als der Hintergrund war.

Fazit: Es ist ratsam, Mental Ray-Materialien zu verwenden. Wenn Sie über ein altes Lieblingsmaterial verfügen, das angepasst wurde, kümmern Sie sich um die Einrichtung des Photonen-Shaders, wie wir es oben bei der Diskussion des ersten Problems getan haben. Aber das ist ein Sonderfall. Das Gemeinsame ist natürlich das Einrichten der Proben und der Anzahl der Photonen.

Schauen Sie sich den gelben Pfeil an, es fühlt sich an, als ob meine Decke über den Fenstern nicht zu den Wänden passt (oder umgekehrt), tatsächlich ist dort alles in Ordnung, sonst gäbe es Licht entlang des gesamten Fugenumfangs. Tatsache ist, dass ich die Decke zur Straße verlängert habe und so den Effekt erzielt habe, den wir oft bei der Visualisierung von Innenräumen erleben, die von hellem Licht beleuchtet werden.

Lassen Sie uns den Effekt anhand des häufigsten und offensichtlichsten Beispiels analysieren. Solche Flecken treten normalerweise unter Fensterbänken auf, wo es standardmäßig dunkel sein sollte, und aus irgendeinem Grund platziert Mental solche Flecken dort. Hier ist ein Diagramm ihrer Entstehung:

Der schwarze Kreis ist eine Probe der Photonensammlung. Das Visualisierungsprogramm platziert eine Photonensammelprobe im sichtbaren Teil der Wand, deren Mitte sich unter der Fensterbank befindet und dementsprechend fast vollständig im Schatten liegt. Aber ein kleiner Teil davon kriecht in den beleuchteten Teil heraus, und dort ist es sehr hell, und dieser „kleine Teil“ sammelt viele Photonen, wodurch das arithmetische Mittel der Photonen für einen dunklen Ort groß ist, aber für ein heller Ort, es ist klein. Die Probe ist eine unteilbare Einheit, daher berechnet der Visualizer die Beleuchtung an dieser Stelle nicht korrekt.

Der einzige Ausweg besteht darin, den Probenradius zu verringern und die Anzahl der Photonen zu erhöhen. Standardmäßig beträgt die Stichprobengröße ein Zehntel der Szenengröße und muss in unserem Fall entsprechend der Höhe der Fensterbank angepasst werden.

Die optimale Berechnung kann so erfolgen:

Probengröße (maximaler Probenradius) = Y

Anzahl der Photonen (durchschnittliche GI-Photonen pro Lihgt) = Anfangswert multipliziert mit X geteilt durch Y (für mich ist es 20000 * 40 = 800000)

Es ist sinnlos, die Parameter höher einzustellen – es bringt nichts – wir verschwenden nur Zeit.

(Geometrieliebhaber werden jetzt vielleicht empört sein – warum dividieren wir durch 40 und nicht durch 2 hoch 40? Schließlich nimmt die Fläche quadratisch ab!!! Wir machen alles richtig, denn die Proben werden kreuzend und platziert überlappend! Und nicht nebeneinander und die Wirkung jedes Photons verringert sich um die Wurzel von 2)

In meiner Szene habe ich 400.000 Photonen und einige weitere Umgebungseinstellungen:

Infolgedessen betrug die Renderzeit zusammen mit der Generierung von Lichtkarten auf einem 2x2GHz-Prozessor 4 Minuten und 31 Sekunden (148.000 Polygone – der Baum außerhalb des Fensters hinzugefügt).

Stimmen Sie zu, das ist besser, als stundenlang Millionen von Photonen zu erzeugen und nur minimale Ergebnisse zu erzielen.

Am Ende der Lektion mache ich noch einmal eine Reservierung – das alles sind Ergebnisse meiner eigenen Erfahrungen und Berechnungen und ich behaupte nicht, hundertprozentig richtig zu liegen.

Damit sind die Beleuchtungsstunden abgeschlossen.

Dieser Eintrag wurde am 20. April 2009 um 8:24 Uhr veröffentlicht und ist unter „Unkategorisiert“ abgelegt. Sie können alle Antworten auf diesen Eintrag über den Feed verfolgen. Sie können oder von Ihrer eigenen Website aus.

Hallo zusammen! Heute werden wir uns weiter mit den Feinheiten der 3D-Modellierung befassen. In der letzten Lektion haben wir etwas über die polygonale Modellierung und Texturierung gelernt. Heute werden wir der Beleuchtung und Visualisierung mehr Aufmerksamkeit schenken. In der heutigen Lektion lernen Sie:

• Arbeiten Sie mit Texturkarten
• Lichtquellen installieren
• Rendern Sie eine Szene mit Mental Ray
• Splines erstellen

Öffnen wir also das Modell, das wir in den vorherigen Lektionen erstellt haben, wählen wir alle seine Komponenten aus und kombinieren sie zu einer Gruppe. Wählen Sie dazu im Hauptmenü den Punkt - „Gruppe > Gruppe“ und klicken Sie auf OK.

Gruppierung

Jetzt können wir mit dem Modell als einzelnes Objekt arbeiten. Lassen wir den Hocker zunächst in Ruhe, wir kommen später darauf zurück. Zur Visualisierung müssen Sie die Szene, also die Umgebung, so einrichten, dass das Modell nicht in der Luft hängt. Dazu nutzen wir einen Spline (Linie). Sie finden sie alle im selben rechten Bereich, indem Sie auf die Schaltfläche in Form eines Kreises mit einem Quadrat klicken ( Formen).

Wählen wir ein Objekt aus - "Linie", wechseln Sie zur linken Ansicht und zeichnen Sie eine L-förmige Polylinie. Um Polylinien zu zeichnen, müssen Sie am Anfang der Linie mit der Maus klicken, die Maus an einen anderen Punkt bewegen und erneut klicken. Wenn die gewünschte Linie gezeichnet ist, klicken Sie mit der rechten Maustaste. Um Unregelmäßigkeiten zu korrigieren, drücken Sie „1“ auf der Tastatur und verschieben Sie die Punkte der Linie nach Bedarf. Es sollte ungefähr so ​​aussehen:

Kehren wir zum Perspektivfenster zurück und wenden einen Modifikator auf die Linie an – „Extrudieren“ mit Bedeutung "Menge" gleich 10000 mm und platzieren Sie es genau unter dem Hocker.

Platzieren Sie die Objekte so, dass der Hocker am Schnittpunkt der dicken Gitterlinien steht, wie im Screenshot unten:

Jetzt wandeln wir unseren L-förmigen Kringel in um „Poly bearbeiten“, und kombinieren Sie alle seine Flächen in der ersten Glättungsgruppe (denken Sie an die letzte Lektion).
Wir werden ihr sofort ein neues weißes Material zuweisen. Siehe Screenshot:

Die Szene ist fertig, fahren wir mit den Visualisierungseinstellungen fort. Der erste Schritt besteht darin, das Rendering von Standard auf neu zuzuweisen "Mentaler Strahl". Öffnen Sie die Rendereinstellungen, indem Sie auf die Schaltfläche klicken „Render-Setup“ oder „F10“ Auf der Tastatur finden wir ganz unten auf der Registerkarte „Allgemein“ den Stapel „Renderer zuweisen“. Klicken Sie auf die ersten Auslassungspunkte (Produktion) und wählen Sie im angezeigten Fenster aus „mental ray-Renderer“.

Wir weisen die Mentalität als die Hauptmentalität zu)

Wir werden die Rendereinstellungen vorerst nicht berühren, aber kommen wir zur Beleuchtung. Rechts von den Splines sind Lichtquellen zu finden. Wählen Sie in der Dropdown-Liste das Element aus "Standard" und eine Lichtquelle schaffen - „mr Area Spot“.

Platzieren Sie es über dem Objekt und bewegen Sie es zur Seite. Um die Position der Schatten in Echtzeit zu sehen, müssen Sie vom Anzeigemodus wechseln: „Geformt“ in den Modus "Realistisch". Screenshot unten:
Stellen Sie sicher, dass in Ihren Lichteinstellungen Schatten aktiviert sind.

Schalten Sie Schatten ein

Kommen wir nun zurück zu den Rendereinstellungen. Erhöhen wir zunächst die angezeigte Auflösung im Tab "Gemeinsam". Zunächst empfehle ich die Einstellung auf 800*600, vor der endgültigen Visualisierung können Sie den Wert noch weiter erhöhen.

Weitere Einstellungen finden Sie auch in den Screenshots:

Die Qualität des zukünftigen Bildes

Endmontage – Globale Beleuchtungssimulation

Nach der Visualisierung sehen wir Folgendes:

Irgendwie nicht sehr...

Nicht schlecht, könnte aber besser sein. Die Schatten sind zu scharf. Um dies zu beheben, vergrößern wir den Radius der Lampe mit dem „Skalierungs“-Werkzeug (in der ersten Lektion besprochen) um ein Vielfaches und visualisieren erneut:

Besser, aber nicht dasselbe

Das ist viel besser, aber das Holz sieht unnatürlich glatt aus. Nun, das lässt sich leicht beheben. Zuerst müssen Sie eine Reliefkarte erstellen. Dies kann beispielsweise in Gimp erfolgen.
Öffnen Sie die Originaltextur im Editor und wenden Sie das „Schwellenwert“-Tool darauf an. Natürlich nicht die beste Option, aber schnell.

Werkzeug – „Schwellenwert“

So ähnlich

Kehren wir zu 3d Max zurück und gehen wir zu den Einstellungen des Materials für den Hocker über, den wir in der letzten Lektion erstellt haben. Dort unten finden wir den Stapel „Maps“ und klicken darin gegenüber dem Punkt „Bump“ auf die Schaltfläche mit der Aufschrift: „None“. Wählen Sie im sich öffnenden Fenster „Bitmap“ und geben Sie die Schwarz-Weiß-Version der Textur an. Lassen Sie die Textureinstellungen unverändert und kehren Sie zu den grundlegenden Materialeinstellungen zurück. Stellen Sie den „Bump“-Wert auf 20 ein.

Fügen wir auch einige Highlights hinzu. Einstellungen im Screenshot:

Vor dem endgültigen Rendern erhöhen wir die Bildgröße und -qualität:

Verbesserte Qualität

Jetzt können Sie sich einen Tee zubereiten, da Sie ziemlich lange warten müssen)). Das Ergebnis ist zu Beginn der Lektion sichtbar.
Eine recht anständige Visualisierung für einen Autodesk 3ds Max-Anfänger. Wir können sagen, dass das Fundament gelegt wurde und Sie nun beginnen können, in alle Feinheiten der 3D-Modellierung einzutauchen.

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