Osvjetljenje u 3d max mental ray. Ulomak knjige: Sustav dnevne rasvjete. Što trebate znati o rasvjeti

Lekcija preuzeta sa stranice RENDER.RU

Nastavljam temu rasvjete u Mental Rayu. U ovoj lekciji želim govoriti o simulaciji umjetnih izvora svjetlosti za osvjetljavanje prostorija. Također će se koristiti fotometrijski izvori svjetlosti koje nam 3D MAX 2009 stavlja na raspolaganje.

Pretpostavlja se da su oni koji čitaju ovu lekciju upoznati s lekcijom o neizravnoj rasvjeti: objavljenom ranije.

Započnimo

Prilikom odabira bilo kojeg fotometrijskog izvora svjetla, Max uporno predlaže uključivanje fotometrijske kontrole ekspozicije, pa ću lekciju započeti opisom ove vrste ekspozicije.

Kontrola izloženosti:

Nakon kreiranja izvora svjetla na temelju njegovih fizičkih karakteristika (svjetlina, boja, ...), pretpostavlja se da je osvjetljavanje scene njime najispravnije te možemo samo globalno mijenjati svjetlinu slike (render) kontrolom ekspozicije .

Fotometrijska kontrola ekspozicije vrši se u MR-u analogno radu kamere.

Odgovorite potvrdno na upozorenje kada prvi put kreirate fotometriju:

slažemo se s uključivanjem odgovarajuće izloženosti.

Izborniku za kontrolu ekspozicije pristupa se iz glavnog izbornika:

ili kroz stavku “Okruženje” (tipka 8).

u uvodnom programu mr Photographic Exposure Control od vas se traži da odaberete unaprijed postavljene parametre ekspozicije:

za vanjsku scenu (dan/noć) i unutarnju (dan/noć) scenu, ali one su obično vrlo grube i ipak je bolje i ispravnije konfigurirati ručno:

Oni koji koriste fotoaparate znaju da su glavni parametri (za osvjetljenje) pri snimanju osjetljivost filma / matrica (ISO), otvor blende i brzina zatvarača (brzina zatvarača). Svjetlina slike ovisi o postavkama ovih parametara.

Na primjer, slike koje prikazuju stolnu lampu sa žaruljom sa sljedećim parametrima:

odnosno svjetlina 370 lm, a boja svjetlosnog toka 4500-5000K (halogen)

Zbog podešavanja različitih brzina zatvarača, svjetlina slike je različita. Slično, u MR-u, postavljanjem različitih parametara ekspozicije, mijenjamo svjetlinu renderirane slike, bez promjene parametara izvora svjetlosti .

Na primjer, napravio sam vrlo jednostavnu scenu u kojoj postoji izvor svjetla s istim fizičkim parametrima kao na fotografiji, a mijenja se samo brzina ekspozicije:

Mogućnosti:

Brzina zatvarača- ovo je brzina zatvarača ili brzina zatvarača, vrijednost kojom se dijeli 1 sekunda - što je veća postavljena vrijednost, fotografija je tamnija

Otvor- veličina otvora blende - što je veća, slika je svjetlija

Brzina filma- osjetljivost filma - što je veća, to je film osjetljiviji na svjetlo i slika je svjetlija.

U 3d MAX-u nije potrebno uređivati ​​sva tri parametra, već se na temelju njih kreira parametar Vrijednost izloženosti koji koristi renderer, pa je dovoljno ili postaviti EV, ili, kako to obično radim, postavim samo brzinu zatvarača.

Ispod parametara ekspozicije nalaze se parametri obrade slike, slični onima u digitalnim fotoaparatima ili slični korištenju filmskih filtara. - gama, prilagodba vrsti izvora svjetlosti.

Zapravo, nema ništa komplicirano u korištenju ekspozicije, glavna stvar koju treba zapamtiti je da ne biste trebali mijenjati intenzitet izvora svjetlosti, čime unosite neravnotežu u scenu - samo prilagodite ekspoziciju za tamniju/svjetliju sliku u prikazu.

Sada, zapravo, izvori svjetlosti

Prilikom izrade umjetnog izvora svjetlosti, urednik ih dijeli na ciljane i besplatne:

bez obzira na to koji je izvor stvoren, možete ga učiniti ciljanim ili besplatnim u bilo kojem trenutku označavanjem potvrdnog okvira cilja na kartici s parametrima glavnog izvora.

Iz vlastitog iskustva mogu vam savjetovati da prvo stvorite ciljani izvor, radi praktičnosti njegovog položaja na pozornici, a zatim isključite metu, tako da kasnije neće biti problema s orijentacijom emitera u drugim izvorima nego bodovnih.

Za ispravan izračun sjena, predlaže se korištenje "Ray Traced Shadows", koje se stvaraju uzimajući u obzir karakteristike materijala objekta.

ovisno o zahtjevima scene, odn stvorene efekte možete koristiti karte sjena, koje se brže izračunavaju, ali ne uzimaju u obzir sve karakteristike materijala.

Primjeri sjena:

Ocrtane sjene:

karta sjene sa zadanim postavkama:

Kao što vidite, prozirni materijal nije uzet u obzir, sjene su stvorene na temelju mreže objekta. Kvaliteta sjene ovisi o kvaliteti izrade mape sjene i konfigurirana je u "Parametrima karte sjene" postavki izvora svjetla. Na primjer, povećanjem veličine karte ili kvalitete uzorkovanja možete postići oštrije sjene.

Budući da je lekcija usmjerena na stvaranje umjetnih izvora svjetlosti za interijer, neću se detaljnije baviti stvaranjem karte sjena, jer je u interijerima (moje mišljenje) relevantnije koristiti iscrtane sjene.

Što se tiče iscrtanih sjena - ponekad kada se koristi staklo poput Thin Geometry, Glass (lume), neki artefakti se pojavljuju na objektu, u obliku zasebnih mrlja (pogledajte prvu sliku sa iscrtanim sjenkama - desna kocka ima mrlje na unutarnjoj sjeni) ). Nema smisla poboljšavati parametre uzorkovanja u renderiranju. Morate omogućiti opciju dvostranih sjena u postavkama izvora svjetla:

Fotometrijska mreža- izvor svjetlosti, čija se konfiguracija i intenzitet izračunavaju na temelju "fotometrijske mreže", najpreciznije prenosi svjetlosne parametre i štedi puno vremena pri stvaranju osvjetljenja scene.

Reflektor- izvor svjetla tipa "reflektor" obično se koristi za globalno osvjetljenje scene; njegova upotreba u interijerskim rješenjima je nebitna (opet, moje mišljenje), osim za simulaciju projektora ili specijalnih efekata.

Uniform Diffuse- izvor svjetlosti koji svijetli u smjeru od emitera prema meti.

Uniform Spherical- izvor svjetlosti koji svijetli u svim smjerovima od emitera.

Uniformno difuzno i ​​Uniformno sferno

Postavke za ove vrste izvora su identične, uz njihovu pomoć možete dobro simulirati gotovo svaki izvor svjetlosti - fluorescentne svjetiljke, žarulje i stropne ploče:

U postavkama od vas se traži da odaberete vrstu emitera:

a ako je emiter različit od točke jedan, bit će ga moguće uključiti u proces renderiranja

Pogledajmo neke od nijansi stvaranja određenih izvora svjetlosti:

Fluorescentne svjetiljke:

Prilikom izrade fluorescentne svjetiljke, njezin intenzitet na temelju unesenih podataka izračunat će se kao iz konvencionalnog izvora svjetlosti, ali će za fluorescentne svjetiljke (osobito starijih modela) raspodjela svjetlosti biti vizualno malo drugačija. Zbog činjenice da je luminiscentni sloj ozračen ionima s određenom frekvencijom (au starim svjetiljkama s frekvencijom od 50 herca) i zbog osobitosti našeg vida, intenzitet svjetlosti će se smanjivati ​​brže nego iz izvora sa žarnom niti. (ovo se odnosi samo na vidljivu sliku, fizički , kroz određeno vrijeme, slabljenje svjetla je sasvim normalno).

Dakle, povećajmo prigušenje:

Prethodno renderiranje s normalnim postavkama:

Postavimo prigušenje na 50% (nisam našao nikakve informacije o točnim vrijednostima, ali na primjeru sovjetske LB’eške testiranje je pokazalo upravo to)

Čini se da možete jednostavno smanjiti svjetlinu na izvoru, ali kada koristite gotove izvorne profile iz IES-a, to je praktičnije i izračuni su ispravniji:

Žarulje sa žarnom niti:

Žarulje sa žarnom niti također imaju dodatni učinak promjene svjetlosti s udaljenošću, ali se on izražava u pomaku spektra izvora u crveno područje:

Da biste omogućili ovaj efekt, samo trebate potvrditi okvir:

na primjer, malo sam povećao vrijednost prigušenja kako bih imao bolji vizualni učinak:

preliminarni render s izvorom temperature svjetla od 4000K:

a prigušenje je omogućeno:

primjeri scena koje koriste ove vrste izvora

U ovoj sceni emiteri nisu uključeni u proces renderiranja, ali svjetla na površinama još uvijek ispravno objašnjavaju prisutnost izvora:

u drugoj sceni objekta kao što je "javni MeZho", izvori su vizualizirani i imitiraju površinu svjetiljki:

Fotometrijska mreža

U stvarnom svijetu, tok svjetlosti iz svjetiljki je izuzetno rijetko ravnomjeran, zbog činjenice da je sama žarulja svjetiljke leća, a, u pravilu, tok se mijenja reflektorima i dodatnom optikom u svjetiljci.

Na primjer, ovdje je fotografija prvog izvora svjetla na koji sam naišao za ručkom:

da biste stvorili takvu sliku svjetlosnog toka, potrebne su vam dodatne konstrukcije u blizini izvora ili crtanje karte za „kartu projektora“, što zahtijeva dodatno vrijeme i odvlači pažnju od kreativnog procesa.

Oni će pojednostaviti postupak stvaranja izvora svjetlosti, koristeći tip Fotometrijska mreža:

Prilikom odabira ove vrste U postavkama izvora pojavit će se pomicanje za odabir karte postavki:

Klikom na gumb za odabir datoteke otvara se dijaloški okvir za odabir karte:

Odjeljak "IES informacije" pruža dijagram širenja svjetlosti na "webu" i informacije o izvoru svjetlosti.

Datoteke IES mogu se preuzeti s interneta; u pravilu proizvođači rasvjetne opreme predstavljaju takve karte ili možete pronaći arhivu dizajna interijera. Tu su i IES generatori s kojima možete kreirati vlastite izvore.

Nakon primjene IES karte, ikona izvora svjetla preuzima konfiguraciju izvora:

u fotometrijskim web postavkama postoje parametri za rotaciju duž tri osi; te su postavke relevantne kada je izvor različit od točke. Ako je izvor, na primjer, linearan, a kartica ima složenu konfiguraciju, tada metoda pozicioniranja kartice postaje relevantna:

Na slici na desnom izvoru, karta je zakrenuta za 90 stupnjeva u Z.

Ovdje je primjer primjene karte na točkasti izvor svjetlosti za simulaciju svjetiljke

Jednom davno, za vrijeme 3D Maxa 6.0, imao sam problem sa simulacijom osvjetljenja ceste sa svjetlima automobila. Tada bi mi korištenje IES-a uštedjelo mnogo vremena.

Uz pomoć IES-ovog soka možete simulirati ne samo pojedinačne izvore svjetlosti, već i grupe izvora; zapravo, ovo je njihova najšira primjena.

Na primjer, stropna svjetla se sastoje od nekoliko fluorescentnih svjetiljki i dodatno su podijeljena u nekoliko ćelija reflektorima. Da biste simulirali takvu svjetlosnu ploču, dovoljno je stvoriti jedan izvor svjetlosti i primijeniti ga na njega željenu karticu. Opis kartice dovoljno detaljno opisuje parametre svjetla i što ga stvara. IES datoteke mogu se otvoriti s Notepadom.

Na primjer informacije:

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

Photopia 1.10 FOTOMETRIJSKO IZVJEŠĆE

LA. RASVJETA MFG. CO.

GPA520-3-2TH-S9

2X2, 3-SVJETILJKA, T-ŠIPKA, 9 ĆELIJA PARABOLA.

FO17/31K

FLUORESCENTNA ŽARULJA 17 W T8

označava da se simulira ploča od 3 fluorescentne svjetiljke, snage 17 vata, zatvoren u 9 paraboličkih ćelija.

Primjer simulacije LSD lampi s dvije odvojene lampe:

Na zidu se jasno vidi zatamnjenje ispod izvora svjetla, koje stvara rebro ukrućenja između dvije svjetiljke kao dio cijele svjetiljke.

Pa, to je sve što sam vam htio reći o simulaciji umjetnog svjetla. Možda sam nešto propustio, jer pišem o onim stvarima koje koristim u svom radu i što je po mom mišljenju relevantno.

Trenutna stranica: 25 (knjiga ima ukupno 31 stranicu) [dostupan odlomak za čitanje: 21 stranica]

Font:

100% +

Rasvjeta i postavljanje izvora svjetlosti

Scena je u potpunosti teksturirana i postavljene su kamere kako bi se dobile odgovarajuće renderirane slike interijera. Sada je vrijeme za izgradnju odgovarajućeg osvjetljenja za scenu i dodavanje određenih efekata vizualizacije, uz pomoć kojih će slike scene postati spektakularnije i realističnije.

Uočeno je da samo dobro osvijetljen prostor omogućuje da se stekne određeni dojam o izgrađenoj sceni. Obično za početnike ispravna instalacija i podešavanje osvjetljenja scene predstavlja neke poteškoće, budući da se uz pomoć svjetla okolni prostor otvara za osobu. Uostalom, boje predmeta, svojstva površina i sve ostalo što osoba vidi u svijetu oko sebe nije ništa više od refleksije s površine objekta svjetlosti usmjerene na njega pod različitim kutovima. Kada svjetlost udari u površinu, ona se raspršuje i sastav njenog frekvencijskog spektra se mijenja (ovisno o reflektirajućim svojstvima objekta). Iz navedenog proizlazi zaključak: korištenje ispravne postavke Teksturalne kvalitete objekata i osvjetljenja mogu poboljšati dojam osrednje konstruirane scene, ali, obrnuto, upropastiti dobro pripremljenu vizualizaciju.

Sa stajališta fizike, svjetlosno zračenje karakteriziraju pojmovi svjetlosnog toka, svjetlosne jakosti i osvjetljenja. Svjetlosni tok određuje svjetlosnu energiju emitiranu po jedinici vremena i mjeri se u lumenima (lm). Svjetlosni tok emitiran unutar određenog područja prostora naziva se snagom svjetla a mjeri se u kandelama (cd, cd). Karakteristike svjetlosne jakosti omogućuju usporedbu izvora s različitim prostornim rasporedom svjetlosti. Osvjetljenje - ovo je omjer svjetlosnog toka i površine osvijetljene površine, mjeren u luksima (lx, lx).

Osim navedenih svjetlosnih karakteristika za 3D grafika Temperatura boje i položaj izvora svjetlosti vrlo su važni. Pod, ispod temperatura boje razumije se fizička količina, karakterizira boju i svjetlinu izvora svjetlosti, mjereno u kelvinima (K). Sjenila s temperaturom ispod 4000 K smatraju se toplima (boje od crvene do žute - boja svijeće, žarulje sa žarnom niti itd.), a izvori s temperaturom boje iznad ove smatraju se hladnima. Fluorescentne svjetiljke i stroboskopi primjeri su hladnih izvora rasvjete. Pomoću temperature boje možete promijeniti kako se osoba osjeća dok gleda scenu (slična tehnika se često koristi u kinu i fotografiji).

U prethodnoj verziji izvorima svjetla dodan je mr Sky Portal (Mental Ray Sky Portal). Ovaj iluminator pojednostavljuje postavljanje dnevnog svjetla u scenama interijera, njegov rad je sličan rasvjeti koja se temelji na HDRI efektima. Uzimajući u obzir Mental Ray izvore svjetlosti, program prema zadanim postavkama nudi dvanaest. različite vrste scenska rasvjetna tijela i objektni sustavi Sunlight i Daylight. Postoji nekoliko softverskih i hardverskih algoritama osvjetljenja, od kojih svaki ima svoje postavke i postavke osvjetljenja.

Standardni iluminatori - bez uzimanja u obzir reflektirane svjetlosti s površine predmeta.

Fotometrijski iluminatori - proračun globalne iluminacije i difuznog raspršenja.

Ugrađeni vanjski modul za renderiranje Mental Ray, koji ima vlastite objekte izvora svjetlosti.

Osim toga, moguće je spojiti i druge module za renderiranje, od kojih svaki u pravilu daje svoje iluminatore na korištenje.

Počevši od šeste verzije, u programu se pojavila još jedna metoda osvjetljenja - pomoću HDRI (slika visokog dinamičkog raspona - slika s proširenim dinamički raspon). Jedan način korištenja HDRI-ja opisan je kasnije u ovom poglavlju.

U svakom konkretnom slučaju izbor metode osvjetljenja određuje se usporedbom rezultata korištenja više metoda, koji se ocjenjuju prema kriterijima poput fotorealizma i vremena renderiranja. Ako npr. fotorealistična vizualizacija scene traje 5-6 sati, onda je animiranje takve scene prilično problematično zbog prevelikog vremenskog ulaganja. Ali kao skica interijera, slika dobivena ovom metodom bit će najprikladnija. Međutim, još uvijek ne postoje jasni kriteriji za odabir jedne ili druge metode. Primijenivši nekoliko puta navedene metode i videći razliku između njih, možete razumjeti koji je način postavljanja scenske rasvjete prikladniji za vas u određenom slučaju. Istina, u svakom slučaju, kada se koriste bilo koje metode ugradnje rasvjete, potrebno je prilično pažljivo podešavanje parametara i, možda, dobar rezultat neće biti postignut odmah.

Ako u scenu ne uključite svjetla, 3ds Max 2009 automatski postavlja scenu na zadanu rasvjetu. Predstavlja ugrađene (višesmjerne) standardne izvore svjetlosti s parametrima koji se ne mogu konfigurirati. Mogu postojati jedan (zadano) ili dva ugrađena izvora. Jedan izvor proizvodi kontrastno, ne baš prirodno svjetlo (Sl. 5.15). Smještena su dva ugrađena izvora svjetla: jedan s lijeve strane gornji kut scene sprijeda, a još jedna straga u donjem desnom kutu. Zadane postavke osvjetljenja možete promijeniti pomoću naredbe izbornika Pogledi → Konfiguracija okvira za prikaz. Otvorit će se prozor s karticama iz kojih je potrebno odabrati Rendering Method te u području Rendering Options promijeniti željene postavke. Rasvjeta s dva ugrađena izvora je mekša i prirodnija nego s jednim. Ovi izvori ne stvaraju sjene od objekata i renderiranje s njima ne izgleda prirodno, ali vam omogućuju da vidite lokaciju objekata u sceni. U prethodnom poglavlju opisane su vježbe u kojima je renderiranje obavljeno korištenjem samo zadane rasvjete. Ako je u sceni instaliran barem jedan izvor svjetla, rasvjeta se automatski isključuje prema zadanim postavkama i daljnje osvjetljenje je određeno samo prisutnošću i snagom instaliranih iluminatora.

Riža. 5.15. Zadano osvjetljenje scene s jednim izvorom

Ako ne odaberete potvrdni okvir Zadana rasvjeta u zadanim postavkama osvjetljenja, tada će u okvirima za prikaz scena biti osvijetljena postavljenim izvorima, što nije uvijek dobro za jasnu vidljivost objekata. Stoga je bolje označiti okvir prije nego počnete raditi s izvorima rasvjete.

Osim toga, osvijetljenost scene ovisi i o ambijentalnom osvjetljenju koje nema izvora i kontrolira se promjenom ukupne razine osvjetljenja prema tri parametra boje. Podešavanje se provodi pomoću naredbe izbornika Rendering → Okolina (Vizualizacija → Okolina). Otvara se dijaloški okvir s dvije kartice iz kojih je potrebno odabrati Okolina (Slika 5.16). Time se utvrđuje kako razina utjecaja ambijentalne rasvjete na osvijetljenost scene i njenu boju, tako i mogućnost korištenja slike kao karte okoliša. Bolje je izbjegavati korištenje visoke razine općeg osvjetljenja (Ambient) u sceni, a trebali biste ga povećati samo kada je potrebno i samo za malu količinu. To je neophodno jer opće osvjetljenje čini predmete ravnima i briše njihove rubove.

Riža. 5.16. Postavke okruženja scene

U programu postoji sedam standardnih iluminatora, ne računajući Mental Ray iluminatore (slika 5.17). Skup standardnih izvora dovoljan je za simulaciju relativno realne rasvjete iz umjetnih i prirodnih izvora svjetlosti.

Riža. 5.17. Standardni izvori rasvjete 3ds Max 2009

Sada o svakom izvoru detaljnije.

Izvor sunčeve svjetlosti dizajniran je za stvaranje i kontrolu simulirane sunčeve svjetlosti u sceni. Ovaj objekt možete pronaći klikom na gumb Sustavi na kartici Kreiraj na naredbenoj traci. Kada se koristi, stvara se usmjereni izvor svjetlosti koji osvjetljava scenu pod kutom koji simulira sunčeve zrake koje padaju na Zemljinu površinu na određenim geografskim koordinatama i u navedeno vrijeme. To je nasljeđe starijih verzija programa i ostalo je u 3ds Maxu 2009 uglavnom zbog kompatibilnosti projekta. Počevši od pete verzije, zamijenjen je poboljšanim sustavom dnevnog svjetla.

Omni (Višesmjerni izvor) - ravnomjerno emitira svjetlosne zrake u svim smjerovima iz jedne točke. Po svojim fizičkim svojstvima može imitirati žarulju sa žarnom niti. Da biste pristupili ovom objektu, kliknite gumb Svjetla na kartici Kreiraj na naredbenoj ploči i odaberite kategoriju Standardni objekt. Postoje određeni parametri za konfiguriranje ovog izvora (Sl. 5.18), od kojih će se o nekima raspravljati kasnije u vježbama.

Riža. 5.18. Parametri standardnog iluminatora Omni tipa (Višesmjerni)

Target Direct i Free Direct—Nalaze se na istoj kartici naredbene ploče kao i Omnidirectional Source. Ovi objekti emitiraju snop svjetlosnih zraka paralelnih jedan s drugim, s kružnim ili kvadratnim presjekom promjenjive veličine. Slobodni izvor usmjeren je duž osi svjetlosne zrake koju emitira i omogućuje promjenu smjera rotacijom ove osi. Izvor za nišanjenje ima metu na koju se cilja i kojom se upravlja neovisno o izvoru svjetla, a on zauzvrat ostaje stalno usmjeren prema njemu. Usmjereni izvori imaju parametre slične višesmjernom izvoru, osim što imaju prilagodbu veličine površine kontinuiranog snopa svjetlosti u odnosu na površinu prigušenja (slika 5.19).

Riža. 5.19. Postavke izravne izvorne zrake

Target Spot i Free spot – u editoru se ova svjetla nalaze na kartici sa standardnim izvorima svjetla. Zrake reflektora, za razliku od usmjerenih izvora (Direct), nisu usmjerene paralelno, već se divergiraju u konusu iz jedne točke u kojoj se nalazi izvor svjetlosti. Primjer takvog izvora bi bili reflektori ili baterijska svjetiljka. Ciljani izvori imaju ista svojstva kao što je gore opisano. Poput usmjerenog iluminatora, reflektor može promijeniti područje neprigušenog svjetla u odnosu na područje prigušenja.

Izvor SkyLight, koji se nalazi na istoj kartici sa standardnim izvorima, za razliku od drugih standardnih izvora, strogo govoreći, nije takav: njegove imaginarne zrake svjetlosti ne izlaze iz jedne točke. Osim toga, ovaj iluminator koristi algoritam globalnog osvjetljenja Light Tracer. Kada se postavi u scenu, iznad nje se nalazi zamišljena kupola - beskonačno velika polukugla, čija svaka točka emitira svjetlosne zrake. Ovaj izvor je komponenta sustava DayLight, o čemu će biti riječi u nastavku. Osim toga, upravo ovaj izvor omogućuje korištenje HDRI (High Dynamic Range Image) kartice za osvjetljavanje scene.

U ovoj verziji uređivača 3ds max 2009 broj fotometrijskih izvora smanjen je na tri. Međutim, unatoč činjenici da je u prethodna verzija bilo ih je osam; novi izvori mogu lako reproducirati bilo koji od osam iluminatora prethodne verzije (sl. 5.20). Ako je prije svaka vrsta fotometrijskog izvora imala strogo definiran oblik (točka, površina itd.), sada se oblik može odabrati s liste u postavkama samog iluminatora. Njihovi parametri osvjetljenja navedeni su u lumenima, kandelama, luksima, odnosno kao izvori svjetlosti u stvarnom životu. Uz pomoć fotometrijskih izvora, postalo je moguće korelirati snagu stvarnog osvjetljenja s virtualnim osvjetljenjem u scenama, kao i izračunati globalno osvjetljenje pomoću algoritma Radiosity (Prijenos zračenja), kao što se obično promatra u stvarnom životu kada svjetlost pogodi objekte.

Riža. 5.20. Fotometrijski izvori 3ds Max 9

Fotometrijski izvori se dijele na sljedeće.

TargetLight - univerzalni fotometrijski iluminator, ovisno o odabranim postavkama, može emitirati svjetlosne zrake iz jedne točke u svim smjerovima, poput fluorescentne svjetiljke prema dolje i na strane, poput rasterskog izvora za simulaciju svjetlosne platforme. Može se koristiti i za simulaciju obične žarulje sa žarnom niti i za simulaciju izvora reflektora promjenom vrste izvora pomoću popisa Raspodjela svjetla (Tip) (Slika 5.21). Ako je dodijeljen Photometric Web, to vam omogućuje kontrolu raspodjele svjetla pomoću posebne datoteke*.IES, u kojem se na poseban način bilježi oblik i intenzitet svjetlosnog toka, čime se stvaraju realistične refleksije na objektima u sceni.

Riža. 5.21. Odabir vrste fotometrijskog izvora

FreeLight - u potpunosti ponavlja gore opisani besplatni izvor s jedinom razlikom što ima svrhu koja omogućuje usmjeravanje iluminatora na određeno područje ili objekt.

Izvori dnevne svjetlosti – ovaj objekt pojavio se počevši s petom verzijom 3ds Maxa. Ovaj sustav omogućuje uzimanje u obzir refleksije svjetlosti od površine objekata i njenog raspršenja u atmosferi. Pomoću ovog izvora stvaraju se dva povezana fotometrijska iluminatora - simulator sunčevog osvjetljenja (uzimajući u obzir geografske koordinate, doba godine i dana) scene i simulator difuzne svjetlosti neba.

Fotometrijski izvori uključeni u scenu omogućuju relativno točnu simulaciju osvjetljenja, boje i raspodjele intenziteta svjetlosti u prostoru karakteristične za stvarne izvore. Svjetlost koju emitiraju fotometrijski iluminatori slabi obrnuto proporcionalno kvadratu udaljenosti do osvijetljene površine. Karakteristike svjetlosti iz fotometrijskih izvora, kao što je gore navedeno, specificirane su u programu postojećim fizičkim jedinicama - kandelama (cd), lumenima (lm), luxima (lx). Fotometrijski izvori pokazuju svoja svojstva najpreciznije kada koriste Radiosity algoritam za izračun globalnog zračenja. Ako se iluminatori ovog tipa koriste u sceni bez izračunavanja globalnog osvjetljenja, tada najvjerojatnije neće biti dovoljno svjetla od njih i nećete osjetiti njihove prednosti.

Dodatna značajka fotometrijskih izvora je da sada, pomoću liste Predlošci, možete automatski postaviti vrstu i snagu iluminatora prema vrsti navedenoj u listi.

Budući da je vanjski modul za renderiranje Mental Ray uključen u standardnu ​​distribuciju 3ds Maxa, moramo reći nekoliko riječi o njegovim izvorima osvjetljenja, koji se prema zadanim postavkama nalaze na kartici naredbene ploče zajedno sa standardnim. U principu, Mental Ray može ispravno raditi sa standardnim i fotometrijskim izvorima 3ds Max 2009, ali ako se koristi kao sustav za renderiranje, naravno, bolje je koristiti iluminatore ovog posebnog dodatka. Izgledom nalikuju standardnim rasvjetnim objektima tipa Spot i Omni (vidi sl. 5.17). Prema popisu parametara, oni su također slični svojim standardnim pandanima, samo što su njihovi Area Light Parametri slični onima fotometrijskih iluminatora.

Ukupno, program sadrži pet izvora rasvjete za modul Mental Ray. Dva od njih: mr Area Omni (Omnidirectional area) i Mr Area Spot (Spotlight area) imaju postavke i parametre slične onima standardnih izvora 3ds Max 2009, ali se razlikuju u jednoj stavci - Area Light Parameters (Sl. 5.22 ), koja omogućuje možete kontrolirati veličinu područja iz kojeg svjetlost dolazi, kao i njegov oblik. Osim toga, kada koristite sjene kao što su Ray Traced Shadows, ti izvori, nakon određenih prilagodbi, proizvode meke, realistične sjene.

Riža. 5.22. Postavke svjetlosnog područja za svjetla Mental Ray

Da biste odabrali objekt izvora svjetlosti, kliknite gumb Svjetla na kartici Kreiraj na naredbenoj ploči, odaberite grupu izvora Standardni ili Fotometrijski s popisa i kliknite gumb za izvor tražene vrste. Na dnu komandne ploče pojavit će se popisi parametara čiji sastav ovisi o vrsti iluminatora. Prvi na popisu parametara je rollout Vrsta objekta. Sljedeći je prikaz naziva i boje s parametrima izvora koji određuju kako će se prikazati u projekcijama (renderiranje prikazuje samo svjetlo koje emitira izvor). Ispod je prikaz Općih parametara, gdje se nalazi potvrdni okvir Uključeno (postavljen prema zadanim postavkama pri odabiru izvora) i naznačena je "udaljenost" do cilja ako je izvor usmjeren. Ispod je potvrdni okvir za omogućavanje sjena Sjene i padajući popis vrsta sjena koje se koriste u izradi scena. Ovdje također možete isključiti objekte scene iz osvjetljenja tako da kliknete gumb Isključi, a zatim odaberete one koje trebate s popisa koji se pojavi i pomaknete ih na desnu stranu popisa. Sljedeći je pomak Intenzitet/Boja/Atenuacija. U njemu možete konfigurirati boju zraka odabranog izvora (bijela prema zadanim postavkama) i intenzitet (jedinica prema zadanim postavkama ili u jedinicama svjetlosnog toka ako je izvor fotometrijski). Ovdje također možete konfigurirati blizu i daleko prigušenje izvora odabirom njegove vrste i dodjeljivanjem početka i kraja područja prigušenja svjetla u mjernim jedinicama koje se koriste u sceni. Ako odaberete točkasti izvor tipa Spot, tada u izborniku Spotlight Parameters možete podesiti promjer svjetlosne točke koju emitira izvor i postaviti oblik točke kao krug ili pravokutnik.

Parametri koji se nalaze u uvodu naprednih efekata potrebni su za određivanje učinka izvora svjetlosti na površinu. Koristeći funkciju Mape projektora, možete koristiti izvor svjetla kao projektor tako da odredite sliku (kartu) koja će se projicirati na bilo koji objekt prema kojem je usmjerena meta izvora. U izborniku Parametri sjene, koji se nalazi ispod, možete prilagoditi gustoću sjena i označiti ih različitim bojama, kao i projicirati kartu na sjenu.

Ispod je pomicanje s parametrima izgleda sjene koje će korisnik odabrati za izvor. Sadrži postavke za veličinu i kvalitetu sjena koje baca izvor. Za dodjeljivanje dodatnih efekata naknadne obrade (efekti leće, volumetrijski svjetlosni efekt), omogućen je uvod Atmospheres&Effects. I posljednji na popisu parametara su parametri izvođenja Mental ray Indirect Illumination (Sl. 5.23) - pod uvjetom da se Mental Ray koristi kao aktivni vizualizator, oni se mogu koristiti za kontrolu difuznog osvjetljenja koje generira izvor; Mental ray Light Shader - omogućuje vam da izvoru dodijelite svjetlosni shader i shader emisije fotona.

Riža. 5.23. Mogućnosti ambijentalnog osvjetljenja za izvor mentalnih zraka

Bilješka

Shader je mali plug-in modul (program) koji određuje svojstva objekta (materijal, svjetlo, geometrija, kamera) pod određenim uvjetima. U pravom trenutku (obično tijekom renderiranja), jezgra programa uključuje funkcije opisane u shaderu. Knjižnice shadera obično se isporučuju s programom za 3D grafiku, ali se također mogu preuzeti s interneta s web stranica svojih kreatora.

Nakon približnog postavljanja parametara iluminatora za uključivanje u scenu, potrebno je pomaknuti kursor (koji će biti u obliku križa) na željenu točku na jednoj od projekcija scene i kliknuti lijevu tipku miša (i ako je to ciljani izvor, tada prvo morate pomaknuti kursor u smjeru cilja, a zatim otpustiti tipku miša). Nakon toga, ako je potrebno, vrijedi prilagoditi koordinate izvora i cilja alatom Odaberi i premjesti. Za točniju konfiguraciju parametara izvora i njihovu naknadnu prilagodbu, trebate odabrati izvor u sceni i otići na karticu Modify na naredbenoj ploči, gdje možete vidjeti iste parametre kao i prije prilikom izrade rasvjetnog tijela.

Scene se razlikuju po vrstama osvjetljenja, a za svaku scenu vrijedi individualno pristupiti postavljanju izvora zasebno i sve rasvjete općenito, međutim, postoje neke preporuke za osvjetljavanje određenih scena za 3ds Max 2009. Na primjer, ulica scena koja koristi iluminator dnevnog svjetla (Daylight ) bit će drugačije osvijetljena od kozmičkog krajolika, jer se distribucija svjetla u vakuumu razlikuje od njegove distribucije u atmosferi.

Ovo je moja prva lekcija, stoga budi popustljiv.

Na primjer, uzmimo jednostavan interijer - kupaonicu.

O modelingu neću ništa pisati - pretpostavit ćemo da je sve već spremno.

Scena

(Za 3ds max 2010 i novije)

Što se tiče materijala, ovdje je sve vrlo jednostavno.

Sav krom – ProMaterial: Metall (polirani krom).

Keramika - ProMaterial: Keramika. Staklo - ProMaterial: Puno staklo.

Rastezljivi sjajni stropni materijal:

Najteži materijal je pločica.

Ovdje su parametri crne pločice (ostali se rade na potpuno isti način):

Mape tekstura u arhivi.

Glavni dio je postavljanje rasvjete.

Njegova glavna karakteristika je da je to zatvoreni dio stana, osvijetljen samo umjetnom svjetlošću.

U ovom slučaju, od rasvjeteuređaja imamo nekoliko (1) halogenih lampi na stropu (one čine glavnu rasvjetu) i jednu plinsku žarulju (2) iznad ogledala

(osvjetljenje područja ogledala).

Sada se malo odmaknimo od razgovora o kupaonici i prisjetimo se malo fizike.

Iz predmeta fizike u srednjoj školi trebali biste znati da, strogo govoreći, fenomen "boja" ne postoji u prirodi.

Ovo je samo značajka percepcije oka relativno malog komada iz linije elektromagnetskog zračenja.

Ovaj dio se zove vidljivi spektar (ili nešto slično).

Štoviše, najduže valove iz ovog spektra oko percipira kao crvene boje, a najkraće,

poput ljubičastih (upamtite - svaki lovac želi znati gdje fazan sjedi).

Valovi koji su duži od "crvenog" nazivaju se infracrveno (ili također toplinsko zračenje).

Valovi koji su kraći od "ljubičastih" su ultraljubičasti (a zatim X-zrake, itd.).

Postoji veza između tjelesne temperature i njegovog elektromagnetskog zračenja.

Svatko zna da ako zagrijete predmet dovoljno visoko, on počinje svijetliti.

Oni. počinje emitirati prvo u infracrvenom, a potom i u vidljivom spektru.

A što je zagrijavanje jače, duljina zračenja će biti kraća. Svi su vidjeli kako komad metala svijetli užareno u vatri.

Teoretski, ako se isti komad metala dalje zagrijava, počet će se pretvarati iz crvene u narančastu,

Možete pitati zašto sam se toga sjetio? I onda, kako biste shvatili da je "boja" svjetla vrlo relativan koncept.

A ovo je od velike važnosti ako koristite Mental Ray za renderiranje i želite raditi sa stvarnim vrijednostima u razvoju svojih projekata.

Stvar je u tome što kod fotometrijskih izvora svjetlosti, osim snage sjaja i raznih postavki za praćenje sjena, možete podesiti i tzv. Glow Temperature.

Ovo je neka vrsta uvjetne ljestvice koja pokazuje koliko će toplo (tj. bliže crvenom spektru) ili hladno (tj. bliže plavom spektru) biti njegovo zračenje.

Usput, većina proizvođača lampi navodi ovu temperaturu u podacima na svom proizvodu.

Na primjer, temperatura sjaja žarulja sa žarnom niti je oko 2800K.

Za halogene žarulje ova temperatura je oko 3000K. Za žarulje s izbojem u plinu raspon je prilično velik od 4000-8000K.

Već je jasnije, ali ipak, gdje je tu veza s Mental Rayem i našom kupaonicom?

Sve postaje jasnije kada odemo na karticu Environment u izborniku Rendering (pritisnite broj 8 na tipkovnici)

i postavite opciju mr Fotografska kontrola ekspozicije u prikazu Kontrola ekspozicije.

Ako bolje pogledamo parametre unutra, uočavamo odjeljak Image Control.

I u njemu vidimo liniju Whitepointa i vrijednost temperature u Kelvinima.

Sada razumijemo vezu između Mental Raya i fizičkog dijela koji je gore opisan.

Za one koji su u spremniku, objasnit ću - Whitepoint je vrijednost temperature svjetlosti koja se uzima kao bijela.

Ako neki IC ima temperaturu svjetlosti nižu od ove vrijednosti, tada se boja njegove emisije pomiče prema crvenoj (što je veća razlika, to je svjetlost crvenija).

Ako je temperatura svjetlosti veća od ove vrijednosti, tada se boja zračenja pomiče prema plavoj (što je razlika veća, svjetlost je plavija).

Sad kad smo ovo riješili, vratimo se u našu kupaonicu. Kao što smo rekli, naša glavna rasvjeta se sastoji od halogenih lampi na stropu.

Lampe savjesno modeliramo (ili ih manje savjesno nosimo negdje drugdje).

Pregledom kataloga vidimo da su ove svjetiljke opremljene halogenim žaruljama snage 50W (ili cca 65 cd).

Ponovno idemo na internet i otkrivamo da je temperatura sjaja ovih lampi 3100K.

Za njih stvaramo fotometrijske izvore svjetlosti (sferične radi jednostavnosti) i postavljamo snagu na 65cd i temperaturu na 3100K (ili možete koristiti jednu od unaprijed postavljenih postavki, što je vrlo zgodno za Maxa).

Možete, naravno, promijeniti boju izvora svjetlosti koristeći Filter Color, ali to nisu naše metode.

Iako ga ponekad morate koristiti za stvaranje svjetiljki u boji.

Isto radimo s IC-om za lampu iznad ogledala. Izrađujemo cilindrični fotometrijski i

Postavili smo njegovu snagu na 32 cd i odabrali Fluorescent (Daylight) iz unaprijed postavljenih temperatura kako ne bismo morali brinuti o traženju.

Za sada nećemo konfigurirati ništa drugo - bit će u redu za preglede.

Opet idite na Rendering -> Environmet i u prikazu Exposure Control pritisnite Render Preview.

Što vidimo? Tamni prozor s nejasnom žutom slikom... meh...

Nema problema! Rotiranjem Exposure Value osiguravamo da slika postane dovoljno svijetla.

Vidimo da su se jaki vrhunci pojavili u području IC-a. Da biste ih se riješili morate smanjiti vrijednost Highlights (Burn).

Obično ostavljam vrijednost oko 0,05 - 0,025, ali to je stvar ukusa.

Također možete podesiti srednje tonove i sjene kako biste sliku učinili kontrastnijom.

I također dodajte malo zasićenosti boja kako bi boje bile bogatije.

U redu, postigli smo željenu svjetlinu i uklonili svjetla, ali slika je i dalje ŽUTA!

To je zato što naše glavno svjetlo dolazi od halogena na stropu.

I svijetle temperaturom od 3100K koliko smo postavili u postavkama.

U liniji Whitepoint imamo vrijednost od 6500K (zadana vrijednost).

To znači da je relativna bijela boja koju proizvode naše halogene žarulje pomaknuta prema crvenoj.

Nema problema, promijenite vrijednost bijele točke na 2100K – tj. Uklanjamo tu razliku i dovodimo boju zračenja iz lampi u apsolutno bijelu.

Vidimo da se slika promijenila, a lampa iznad zrcala je postala blago plavkasta - temperatura njezine svjetlosti je veća od 3100K, što znači da joj je svjetlost pomaknuta prema plavoj boji.

U principu, mogli bismo se smiriti na ovo - kupaonica više ne izgleda žuto. Ali postalo je prilično izblijedjelo - svjetlost lampi je previše sterilno bijela.

Osobno ga baš i ne volim... začinimo ga! Da ga "oživimo", simulirajmo foto bljeskalicu.

Odmah da napomenem: nikada se u životu nisam bavio profesionalnom fotografijom i sve moje iskustvo na tom području je ograničeno na amaterske fotografije na digitalnim point-and-shoot fotoaparatima.

Ali, kako kažu, čime je bogato... Pa ćemo imitirati kutiju za sapun.

Ako ste ikada fotografirali u sobi s umjetnim svjetlom, vjerojatno ste primijetili

da bljeskalica stvara popunjavajuće bijelo svjetlo koje čini da žarulja sa žarnom niti ili halogena svjetlost svijetli jarko narančasto.

Upravo ćemo takav efekt pokušati rekreirati.

Napravite fotometriju i odaberite pravokutnik kao oblik. Njegova veličina utječe na zamućenje sjena koje će bljeskalica proizvesti.

Pa, budući da simuliramo "kutiju za sapun", dimenzije se mogu učiniti malim - 20x40 mm je sasvim dovoljno.

Osim toga, potrebno nam je da ovaj disk svijetli samo u jednom smjeru - naprijed.

Stoga ćemo u prikazu Light Distribution (Type) odabrati Uniform Diffuse.

Postavit ćemo mu snagu na 1500cd, a temperaturu na 6600K.

To je najprikladnije učiniti pomoću alata Poravnaj.

Opet idemo na Rndering -> Environment, renderiramo pretpregled i postavljamo Whitepoint na 6500K - svjetlo halogena ponovno prelazi u toplu narančastu boju,

a bljeskalica će preplaviti scenu hladnom bijelom svjetlošću.

Sada mi se sviđa - jasno je da halogena svjetla svijetle žutom svjetlošću, a općenito je slika postala zasićenija i živa.

Iako je zadnja slika malo preeksponirana. Nema problema - malo smanjite vrijednost ekspozicije u postavkama ekspozicije...

To je to - možete postaviti konačne postavke kvalitete renderiranja i pročitati konačnu sliku.

Također se možete poigrati s odsjajem kako biste dobili prekrasne odsjaje oko odsjaja na svjetiljkama i oko svjetiljke iznad ogledala.

Ovo su postavke odsjaja koje sam koristio u ovom radu:

Malo o postavkama renderiranja.

Ono što mi se stvarno sviđa kod Mental Raya je to što se većina scena može lako renderirati sa zadanim postavkama.

U nastavku sam crvenim markerom označio sve postavke koje sam promijenio:

I nema plesa uz tamburaše :)

Mislim da nije potrebno detaljno opisivati ​​svaki parametar - bolje je o tome čitati u lekcijama Alexa Krasa (mnogo mu hvala na njegovom radu).

Općenito, to je sve. I na kraju, moj konačni render bez naknadne obrade.

Iako je koncept globalnog osvjetljenja (GI) vrlo jednostavan, pravilno osvjetljavanje scena pomoću ovog algoritma predstavlja neke izazove.

U pravilu dolazi do paradoksa - mental ray prilično brzo izračunava scene, ali kada uključimo GI, vidimo pogoršanje kvalitete i pokušavamo to ispraviti povećanjem broja fotona i smanjenjem njihovog radijusa (zadnja definicija nije točna , ali detalji su u lekciji), čime se vrijeme izračuna povećava do beskonačnosti, ali rezultat nije vidljiv. Lekcija će pokazati primjere računskih problema i načine njihovog rješavanja.

Prvi dio lekcije je kratak i teorijski, za one koji se prvi put susreću s algoritmom globalne iluminacije, drugi dio je praktičan i pretpostavlja da studenti već praktično koriste mental ray ili su proučili sve moje prethodne lekcije o rasvjeti.

Izvršit će se u 3ds Maxu 2009.

U ovom vodiču koristim kratice:

GI - Global Illumination - globalno osvjetljenje

FG - Final Gather - konačna montaža (algoritam neizravnog osvjetljenja - više detalja Mental Ray Lighting dio 1 - FG

IS - Izvori svjetlosti detaljnije Mental Ray Lighting dio 3 - izvori

U drugom dijelu prikazujem rješenja nekih problema, ali ne tvrdim da su metode 100% točne; sve one proizlaze iz individualne prakse.

Prvi dio - teorija

Globalno osvjetljenje (u daljnjem tekstu GI) je neizravni algoritam osvjetljenja koji se temelji na generiranju GI fotona izvorom svjetlosti (u daljnjem tekstu IC), koji se pri susretu s objektom mijenjaju uzimajući u obzir njegovu građu i reflektirajući se osvjetljavaju objekte u blizini. Vizualno sam prikazao ovaj efekt na jednostavnom crtežu:

gdje je GI uključen, svjetlost odbijena od kugle poprimila je crvenu boju i obasjala kutiju iznutra.

Korištenje GI podiže osvjetljenje scene na napredniju razinu, pogotovo jer mental ray ima izvore svjetlosti koji ne generiraju direktno osvjetljenje, već samo GI fotone.

GI algoritam je omogućen za cijelu scenu u Render Setup, kartica Indirect Illumination - Omogući potvrdni okvir:

GI postavke:

Multiplikator - ukupni množitelj svjetline efekta i boje filtra.

Maksimalni broj fotona po uzorku - kvalitativna karakteristika - broj fotona za brojanje u uzorku - smanjenje dovodi do pojave šuma.

Maksimalni radijus uzorkovanja - radijus područja skupljanja fotona, vrlo često se brka s radijusom fotona - u mentalnom zračenju fotoni nemaju radijus, parametar o kojem izravno ovisi kvaliteta osvjetljenja, mijenjajući postavku samo ovog indikatora , u pravilu, ne dovodi do izravnog poboljšanja kvalitete (detalji u praktičnim dijelovima)

Merge Nearby Photons - kvalitativna karakteristika - algoritam za kombiniranje fotona - postavlja udaljenost na kojoj se nekoliko fotona spaja u jedan - uključivanje parametra može dovesti do pogoršanja kvalitete, ali štedi memoriju - važno ga je omogućiti kada smo pokušavajući povećati kvalitetu slike u jednom problemu povećanjem broja fotonskih regija, dok drugim regijama takva količina nije potrebna.

Optimizacija za Final Gather - kada se koristi GI u kombinaciji s Final Gather (u daljnjem tekstu FG), optimizira se izračun zajednički osvijetljenih područja. Radi kao dodatni algoritam i renderiranje traje malo duže.

Polje - Svojstva svjetla:

Prosječni GI foton po svjetlu - broj fotona koje emitira izvor svjetlosti. U pravilu, promjena ovog parametra bez promjene polumjera uzorka ne dovodi do opipljivih pozitivnih rezultata (pojedinosti u praktičnom dijelu).

Decay - parametar slabljenja fotona, fizički točna vrijednost = 2 (prema kvadratu udaljenosti) ako koristite fizički ispravnu rasvjetu, ne mijenjajte vrijednost, za umjetničke svrhe je zanimljivo smanjiti vrijednost zajedno sa smanjenjem IC energije .

Parametri u Trace Depth pokazuju broj refleksija i loma koji će se dogoditi s fotonom prije nego što nestane, preporučljivo je postaviti maksimalnu dubinu na 5, umjesto zadanih 10 - to će uštedjeti vrijeme, a rezultat će ostati gotovo; nepromijenjeno.

Dakle, to je sve što trebamo znati o teoretskom dijelu GI-a.

Simulirajmo sobu i prilagodimo (i ponekad se borimo) globalno osvjetljenje.

Drugi dio - praksa

Dakle, imamo scenu koju želimo osvijetliti. Napravio sam malu sobu:

glavni tok sunčeve svjetlosti padat će iz rupe u stropu (sada je tamna rupa), sve će biti osvijetljeno dnevnim sustavom, sunce je skoro u zenitu. Kao rezultat toga, u podnožju stupa trebala bi postojati svijetla točka od izravnog osvjetljenja (izravna sunčeva svjetlost), a sve ostalo će biti osvijetljeno neizravnim osvjetljenjem koje stvara ova svijetla točka i djelomično svjetlom neba koje bi moglo proći kroz gornja rupa.

Upalim sunce, prilagodim ekspoziciju i odmah vidim prvi GI problem.

Cijela soba je u bež tonovima! Zašto?

Sunčeva svjetlost (izravna) osvijetlila je mjesto na podu, koji je bio prekriven A&D materijalom (polirano drvo) u smeđim tonovima, fotoni od neizravnog osvjetljenja poprimili su nijansu materijala i poletjeli kako bi osvijetlili unutrašnjost sobe, obojivši sve u bež. U principu, na ovoj slici je još uvijek sve manje-više podnošljivo, ali pod ćemo obložiti plavim pločicama (također A&D):

reci mi da je jezivo? Ne, i to je podnošljivo, ali uzmimo materijal iz ProMaterials seta - Plastika, također plava:

Sad je ovo bliže užasu!

Modelirao sam u metričkom sustavu, teoretski bi izračun GI i FG trebao biti točan. Možda griješim, ali u stvarnom svijetu nema tako jakog prijenosa boje sa svijetlih površina, ako sunce obasjava crveni tepih u mojoj sobi (a to se događa u našem tmurnom gradu St. Petersburgu), onda soba jest; ne uronite u grimizne tonove.

Programeri su ovdje nešto propustili ili misle da bismo se mi sami trebali pobrinuti za ovaj efekt.

Čuvajmo se i ispravimo ovaj nesporazum. Opisat ću tri metode - dvije posebne slučajeve i jednu kardinalnu.

Vratimo se sobi s drvenim podom (slika br. 2)

Prva metoda je odabrati filter na GI i, u skladu s tim, staviti ga na FG.

Za kompenzaciju žuto-bež boje potreban nam je svijetloplavi filter, pa ćemo ga staviti (iako smo morali staviti malo drugačije filtere na GI i FG, ali tko je rekao da će biti lako):

renderirajmo:

Očito su se navikli na bež boju. Koja su dva nedostatka ove metode?

Prvi je odabir boje filtera (pogotovo što ih ima dva), a drugi je što na taj način možemo kompenzirati samo jednu boju. Što da radim ako mi je pola poda crveno, a druga polovina zeleno? U ovom slučaju filtar neće pomoći.

Drugi način. Razmislimo zašto dolazi do tako jakog obojenja fotona. Možda sam u krivu, ali po mom mišljenju, difuzna boja iz površinskog shadera prenosi se nepromijenjena na fotonski shader, ili nije dovoljno prigušena (ovo se, naravno, odnosi na unaprijed postavljene materijale; kada se radi s mental ray materijalom , sami konfiguriramo ovaj shader). Promijenimo shader. Otvorite karticu "Mental Ray Connection" u svojstvima materijala i uklonite bravu (bravu) s fotonskog shadera:

i unesite difuznu komponentu boje po želji:

upravo takvu boju će dobiti GI fotoni pri sudaru s materijalom, ona bi trebala biti blijeđa od difuzne boje samog materijala, pa shodno tome što je tamnija to je manji učinak GI osvjetljenja od ovog materijala.

Promjena i prikaz:

Ova nekretnina također ima nekoliko nedostataka. Prvi je da će FG algoritam i dalje raditi svoj prljavi posao (ili bež u našem slučaju), a treći je da je nemoguće promijeniti photon shader za predinstalirane materijale grupe ProMaterials.

Dakle, treći način.

Bazira se na radu s fotonskim mapama, a ujedno i s FG mapom.

Spremamo naš projekt (za svaki slučaj, iako se kasnije možemo snaći s undo funkcijom ctr+Z)

Radimo drugi materijal blijedo sive boje, s minimalnom refleksijom i potpuno neproziran (ja sam koristio materijal za bojanje zidova, koji u principu preporučam):

Imajte na umu da sam aktivirao opciju Ambient Occlusion, za sada samo označavamo okvir tamo, detalji će biti ispod.

Odaberite sve objekte u sceni i dodijelite im ovaj materijal (ne bojte se, spremili smo normalnu scenu)

Scena je imala sljedeći oblik:

sivo, tmurno, ali takvo nam treba.

Sada idite na postavke neizravnog osvjetljenja

Prvo spremimo FG mapu. Final Gather Map odjeljak, uključite potvrdni okvir "Read/Write File", zatim kliknite na gumb s točkama i označite naziv i mjesto gdje će karta biti spremljena:

zatim kliknite gumb "Generate FG Map File Now" i pričekajte proces generiranja.

Pažnja - ako je ovo finalni render, postavite parametre kvalitete na normalu, tim više što ćete sada čekati samo FG generaciju, ubuduće više nećete gubiti vrijeme na ovo!!! Sve će biti preuzeto sa spremljene karte.

Isto radimo za GI:

potvrdite okvir, odredite naziv datoteke i kliknite na Generation.

Obje karte su spremljene, sada učitavamo spremljenu scenu s normalnim materijalima ili poništavamo radnje.

Opet označite okvire u Read/Write File na oba algoritma (ili provjerite jesu li označeni ako ste otkazali radnju)

Provjeravamo je li navedena naša spremljena datoteka i u algoritmu za FG "zamrzavamo" karticu klikom na "zaključavanje":

Sada slobodno pritisnite tipku RENDER, primjećujemo da nema procesa generiranja fotona i FG:

te promatramo prihvatljiv rezultat prijenosa boje fotonima.

Mnogi bi sada mogli biti ogorčeni:

“Ali što je s konceptom prijenosa boje materijala fotonima!!! ubili smo je u korijenu!!! a ljudi su pisali algoritme i radili!!!”

Prvo, nisu ništa ubili, tko vam brani da svim materijalima date jednu sivo/bijelu boju, a pod se može napraviti malo žućkast :)

I drugo, okrenimo se fizici, kako se odvija proces prijenosa boja, odnosno refleksija spektra.

U mental rayu se pretpostavlja da se odmah miješa (ili potpuno ili u oslabljenom obliku - ne znam sigurno, morate proučiti program shadera)

A u stvarnom svijetu, do bojenja dolazi zbog svjetlosti koja ulazi u debljinu materijala i vraća se iz nje s filtriranim spektrom, čak i "najneprozirniji materijali" imaju prozirnost na presjeku vrlo male debljine, ali većina svjetlosti se reflektira od poliranu površinu odmah, bez prodiranja u unutrašnjost i što je materijal gušći, to više.

dakle, kamenje će odražavati uglavnom bijelu boju (boja izvora je točnija), metali će je malo zatamniti, plastika će je još više pomiješati sa svojom bojom, a staklo. i tako je jasno .. više je zajedljivog, osim toga na boju refleksije utječe i kvaliteta poliranja, hrapave površine će biti više obojene reflektiranom svjetlošću, polirane manje.

Za sada ne možemo postaviti gustoću materijala u Maxu, au unaprijed postavljenim materijalima to očito ne radi kako bismo željeli. Stoga ćete morati simulirati GI pomoću gore opisanih metoda ili za veću stvarnost možete uključiti kaustični učinak (ovo je crna strelica na slici, navikli smo misliti da je kaustika samo za staklene predmete, a ovi su također reflektirajuća svjetla) ili upotrijebite materijale temeljene na mentalnim zrakama podslojno raspršenje - SSS grupa.

Sada pogledajmo pobliže drugi problem.

Na slici broj 7 zid i stupovi kao da se spajaju, odnosno gubi se volumen na njima - slika je zamagljena. Korijen problema je nekvalitetno osvjetljenje GI fotonima. Izravna svjetlost iz IC-a proizvodi izražene sjene, naglašavajući volumen elemenata scene. S fotonima je malo kompliciranije - oni ne proizvode sjene, sjene se dobivaju na onim mjestima gdje pada najmanje fotona, odnosno što je manje fotona (i što je veće područje primanja fotona - uzoraka), to je manji kontrast.

Uzmimo, na primjer, sobu koja je osvijetljena samo neizravnim osvjetljenjem i u kojoj je ugrađena konstrukcija s neravnim površinama, napravio sam nešto poput stepenica:

i napravi render uključivanjem GI, ali bez promjene broja fotona:

Žutom bojom označio sam mjesta na kojima je problem o kojem se raspravlja jasno izražen. Slažem se, neugodna situacija. Zaključak se sam nameće - povećajte broj fotona i smanjite radijus uzorka, ali to uvelike produžuje vrijeme izračuna, nakon čega ćemo primijetiti još par mjesta gdje su opet slabe sjene i proces povećanja broja fotona bit će beskonačan sve dok računalo ne odbije raditi. Odmah se sjetim hrpe anegdotskih situacija o kvaliteti i kvantiteti, na temelju kojih se može protumačiti anegdota o grafici:

Tri CG radnika sjede navečer i razgovaraju o svojim projektima.

Prvi kaže:

Drugi odgovara:

— I ja sam sve završio, ali nemam dovoljno snage računala, nabavit ću memoriju i završiti projekt.

Sjede i žale se na brzinu tehnologije, a onda pitaju trećeg:

- Zašto šutiš? Kako se nosite sa složenim izračunima?

— I koristim Ambient Occlusion! Sve sam položio i sutra idem na odmor.

Nemojmo problem rješavati opširno, već upotrijebimo imitaciju globalnog osvjetljenja na materijalu.

Ako koristite materijale iz grupe ProMaterials, onda oni imaju opciju Special Effects u kojoj možete omogućiti Ambient Occlusion

Parametar uzoraka je kvaliteta izračuna - što više, to bolje.

Parametar maksimalne udaljenosti jedan je od glavnih - to je udaljenost s koje se susjedna geometrija uzima u obzir kako bi se stvorio učinak globalnog osvjetljenja (sa svih strana). Ako želimo jasno prikazati efekt, tada moramo postaviti udaljenost do susjednog objekta, a ako samo želimo naglasiti geometriju objekata (kao u našem slučaju), dovoljno je od 10 cm do pola metra. Ispod su parametri za miješanje i zamućenje; oni sada nisu potrebni jer je AO funkcija sekundarna.

Ako koristite materijal koji nije iz grupe ProMaterials, tada ćete morati pomiješati difuznu boju s AO shaderom, po mogućnosti koristeći Falloff mapu. A neki materijali i materijalni shaderi imaju Ambient slot, u koji trebate instalirati Ambient/Reflective Occlusion shader i prilagoditi udaljenost:

Ni u kojem slučaju ne ostavljajte zadanu udaljenost (jednaku 0) za zatvorene prostore ako je parametar nula, tada se materijal renderira s najveće udaljenosti (od pozadine scene) i uzimajući u obzir zidove prostorije; dobit ćete potpuno potamnjeli materijal. Parametar Uzorci je isti kao i kvaliteta. Preostale parametre nije potrebno konfigurirati za naš slučaj.

Dakle, dodajemo Ambient Occlusion, koja radi vrlo brzo i ne dira broj fotona:

slažem se da postoji razlika! Uzimajući u obzir da se vrijeme renderiranja gotovo nije povećalo.

Prijeđimo na treći i četvrti problem, oni su međusobno povezani.

Pažljivije pogledajte crtež (br. 8) na gornjoj rupi na stropu, ako bolje pogledate vidi se okrugla svjetlosna točka.

Da otkrijem ovaj efekt, prorezat ću dva prozora i malo pokvariti strop sobe:

Prvi je označen crvenom strelicom - ovo je osvijetljena točka; sada vlastitim očima možemo vidjeti uzorak kolekcije fotona, koji je svjetliji od uobičajene pozadine. Osnovno rješenje problema bit će u nastavku, ali sada poseban slučaj:

Stavio sam Raytrace materijal na jedan od stupaca blizu prozora. U stvari, Mental Ray podržava renderiranje standardnih 3D Max materijala; pri podešavanju površine ovog materijala nisam dirao fotonski shader, ali ispada da nije ispravno konfiguriran! Stoga se neuravnoteženi tok fotona reflektirao od stupa, koji je postao uzorak, stvarajući platformu svjetliju od pozadine.

Zaključak - preporučljivo je koristiti mental ray materijale, a ako imate omiljeni i prilagođeni stari materijal, pobrinite se za postavljanje photon shadera kao što smo to učinili gore u raspravi o prvom problemu. Ali ovo je poseban slučaj. Uobičajena stvar je, naravno, postavljanje uzoraka i broja fotona.

Pogledajte žutu strelicu, čini mi se kao da moj strop iznad prozora nije usklađen sa zidovima (ili obrnuto), zapravo, tamo je sve u redu, inače bi svijetlo bilo po cijelom obodu spoja. Činjenica je da sam produžio strop na ulicu i dobio efekt kakav često susrećemo pri vizualizaciji interijera obasjanih jakim svjetlom.

Analizirajmo učinak koristeći najčešći i očiti primjer. Takve se mrlje obično pojavljuju ispod prozorskih klupica, gdje bi prema zadanim postavkama trebalo biti mračno, a Mental ih iz nekog razloga tamo stavlja. Evo dijagrama njihovog formiranja:

Crni krug je uzorak zbirke fotona. Program za vizualizaciju postavlja uzorak kolekcije fotona u vidljivi dio zida čije se središte nalazi ispod prozorske daske te je, sukladno tome, gotovo cijeli u sjeni. Ali mali dio toga puzi u osvijetljeni dio, i tamo je vrlo svijetao, a taj "mali dio" skuplja mnogo fotona, kao rezultat toga, aritmetička sredina fotona za tamno mjesto je velika, ali za svijetlo mjesto je malo. Uzorak je nedjeljiva jedinica, tako da vizualizator ne izračunava ispravno osvjetljenje na ovom mjestu.

Jedini izlaz je smanjiti radijus uzorka i povećati broj fotona. Standardno je veličina uzorka jedna desetina veličine scene, au našem slučaju potrebno ju je napraviti prema visini prozorske klupice.

Optimalni izračun može se napraviti ovako:

Veličina uzorka (maksimalni radijus uzorkovanja) = Y

Broj fotona (prosječni GI fotoni po svjetlosti) = početna vrijednost pomnožena s X podijeljeno s Y (za mene je 20000 * 40 = 800000)

Beskorisno je postavljati veće parametre - neće dati ništa - samo ćemo gubiti vrijeme.

(ljubitelji geometrije sada bi mogli negodovati - zašto dijelimo s 40, a ne s 2 na 40. potenciju? Uostalom, površina se smanjuje prema kvadratu!!! Sve radimo kako treba, jer su uzorci postavljeni sijekući se i preklapajući se! A ne jedan pored drugog i utjecaj svakog fotona smanjuje se za korijen od 2)

u svojoj sceni imam 400 000 fotona, plus još neke postavke okruženja:

Kao rezultat toga, vrijeme renderiranja zajedno s generiranjem svjetlosnih mapa na 2x2GHz procesoru iznosilo je 4 minute 31 sekundu (148 tisuća poligona - dodano stablo izvan prozora)

Slažem se, ovo je bolje od generiranja milijuna fotona satima i dobivanja minimalnih rezultata.

Na kraju lekcije, ponovno ću napraviti rezervaciju - sve su to rezultati mog vlastitog iskustva i izračuna i ne pretvaram se da sam sto posto točan.

Ovo zaključuje lekcije o rasvjeti.

Ovaj unos je objavljen 20. travnja 2009. u 8:24 i nalazi se pod Nekategorizirano. Sve odgovore na ovaj unos možete pratiti putem feeda. Možete ili s vlastite stranice.

Bok svima! Danas ćemo nastaviti zadubljivati ​​u zamršenosti 3D modeliranja. U prošloj lekciji naučili smo o poligonalnom modeliranju i teksturiranju. Danas ćemo više pažnje posvetiti rasvjeti i vizualizaciji. U današnjoj lekciji naučit ćete:

• Rad s mapama tekstura
• Instalirajte izvore svjetlosti
• Renderirajte scenu koristeći Mental Ray
• Stvorite spojeve

Dakle, otvorimo model koji smo izradili u prethodnim lekcijama, odaberemo sve njegove komponente i spojimo ih u grupu. Da biste to učinili, odaberite stavku u glavnom izborniku - "Grupa > Grupa" i kliknite OK.

Grupiranje

Sada možemo raditi s modelom kao s jednim objektom. Ostavimo sad stolicu na miru, vratit ćemo se kasnije. Za vizualizaciju je potrebno postaviti scenu, odnosno okolinu, tako da model ne visi u zraku. Upotrijebimo za ovo spline (liniju). Sve ih možete pronaći na istom desnom panelu klikom na gumb u obliku kruga s kvadratom ( Oblici).

Izaberimo objekt - "Crta", prijeđite na lijevi pogled i nacrtajte poliliniju u obliku slova L. Za crtanje polilinija potrebno je kliknuti mišem na početak linije, pomaknuti miša na drugu točku i ponovno kliknuti, kada je nacrtana željena linija kliknuti desnom tipkom miša. Za ispravljanje nepravilnosti pritisnite “1” na tipkovnici i po potrebi pomaknite točke crte. Trebalo bi izgledati otprilike ovako:

Vratimo se prozoru perspektive i primijenimo modifikator na liniju - "Extrude" sa značenjem "Iznos" jednak 10000 mm i postavite ga točno ispod stolca.

Postavite predmete tako da stolica stoji na sjecištu debelih linija mreže, kao na slici ispod:

Pretvorimo sada našu vijugu u obliku slova L "Uredi Poli", i kombinirati sva njegova lica u prvu grupu za glačanje (Sjetite se prošle lekcije).
Odmah ćemo joj dodijeliti novi bijeli materijal. Pogledajte snimak zaslona:

Scena je spremna, prijeđimo na postavke vizualizacije. Prvi korak je ponovno dodjeljivanje rendera sa standardnog na "Mental Ray". Otvorite postavke renderiranja klikom na gumb "Postavljanje renderiranja" ili "F10" na tipkovnici, na samom dnu kartice "Common" pronaći ćemo hrpu "Dodijeli prikazivač". Kliknite na prvu elipsu (Proizvodnja) i u prozoru koji se pojavi odaberite "renderer mentalnih zraka".

Dodjeljujemo mentalitet kao glavni)

Za sada nećemo dirati postavke renderiranja, ali prijeđimo na osvjetljenje. Izvori svjetlosti mogu se pronaći desno od splineova. Na padajućem popisu odaberite stavku "Standard" i stvoriti izvor svjetla - "mr Area Spot".

Postavite ga iznad predmeta, pomičući ga u stranu. Da biste vidjeli položaj sjena u stvarnom vremenu, morate se prebaciti iz načina prikaza - "oblikovan" na način rada "Realno". Snimak zaslona u nastavku:
Provjerite jesu li sjene uključene u postavkama svjetla.

Uključite sjene

Sada se vratimo na postavke renderiranja. Prije svega, povećajmo veličinu prikazane rezolucije na kartici "Uobičajen". Za početak preporučam da ga postavite na 800*600, a prije konačne vizualizacije možete ga dodatno povećati.

Pogledajte i snimke zaslona za ostale postavke:

Kvaliteta buduće slike

Završna montaža - simulacija globalnog osvjetljenja

Nakon vizualizacije vidjet ćemo sljedeće:

Nekako ne baš...

Nije loše, ali može biti bolje. Sjene su preoštre; popravimo ovo, povećajmo radijus svjetiljke nekoliko puta pomoću alata za skaliranje (o kojem smo govorili u prvoj lekciji) i ponovno vizualizirajmo:

Bolje, ali ne isto

Ovo je puno bolje, ali drvo izgleda neprirodno glatko. Pa, ovo se lako može popraviti. Prvo morate izraditi reljefnu kartu. To se može učiniti, na primjer, u Gimpu.
Otvorite izvornu teksturu u uređivaču i na nju primijenite alat "prag". Naravno, nije najbolja opcija, ali brzo.

Alat - “Prag”

Nešto kao to

Vraćajući se na 3d Max, prijeđimo na postavke materijala za stolac, koje smo izradili u prošloj lekciji. Tamo na dnu nalazimo hrpu - "Karte" i u njoj, nasuprot stavke "Izbočina", kliknite gumb s natpisom: "Ništa". U prozoru koji se otvori odaberite "Bitmap" i odredite crno-bijelu verziju teksture. Ostavite postavke teksture nepromijenjene i vratite se na osnovne postavke materijala. Postavite vrijednost "Bump" na 20.

Dodajmo i neke naglaske. Postavke na snimci zaslona:

Prije konačnog renderiranja povećat ćemo veličinu i kvalitetu slike:

Poboljšana kvaliteta

Sada si možete skuhati čaj, jer ćete morati čekati prilično dugo)). Rezultat je vidljiv na početku lekcije.
Sasvim pristojna vizualizacija za početnika Autodesk 3ds Max korisnika. Možemo reći da su temelji izgrađeni i sada možete početi uroniti u sve zamršenosti 3D modeliranja.

Tweet Pretplatite se putem e-pošte