3D Models Market
Вторник, 17.10.2017, 09:39
Приветствую Вас Гость | RSS
 
Главная МагазинДоска объявленийКаталог статейРегистрацияВход
Меню сайта
Категории раздела
ArtCAM [1]
3ds Max [19]
Мир 3d художника [2]
Zbrush [1]
Последние сообщени
  • Вопросы по иконам (66)
  • Ищу модель (1206)
  • Vectric Software (493)
  • Фото готовых изделий и моделей МЕБЕЛИ №1 (485)
  • Artcam. Создание управляющих программ. (270)
  • Фото готовых изделий и моделей №1 (2112)
  • Помогите начинающему с ZBrush!!! (57)
  • PowerShape - гибридный моделировщик. (37)
  • Моделируем шахматы, нарды... (75)
  • ArtCAM 2018 (20)
  • Статистика

    Онлайн всего: 31
    Гостей: 30
    Пользователей: 1
    ЛУЧник
    Посещение за день
    hipihipi, ART_i_ART, teplov, neorum69, 130467, belorez, Хуарэс, belazov, kysamo, volva, bobi, slavik-78, nhrib, esau, milansv, vl333, nachinaushii, vasa29, lordik96, Irland, металлист86, mineev939, dges, wapedfus, gapedfus, WilliamSaima, uapedfus, Dadgilfax, tapedfus, dapa, RenaldoDiact, ЛУЧник
    реклама
    Главная » Статьи » 3ds Max

    Освещение в 3dsMax.

    Освещение в 3dsMax. Часть 1. Стандартные источники света

    Автор: Владислав Константинов

    Среда 3dsMax предлагает нам несколько источников света (ИС), корректно работающих со стандартным сканлайн-визуализатором (Scanline Default Renderer). Все они различаются способом излучения света и, что уже вторично, формой отбрасываемой тени. С помощью них можно иммитировать практически любую схему освещения, доступную в реальном мире. Все стандартные ИС доступные в 3dsMax повторяют свойства источников встречающихся в нашей жизни. На данный момент в 3dsMax доступны: Target Spot (Нацеленный прожектор), Free Spot (Свободный прожектор), Target Direct (Нацеленный прямой ИС), Free Direct (Свободный прямой ИС), Omni (Всенаправленный), SkyLight (Свет небесного купола).

    Создать любой из этих источников можно следующим образом.

    1. Перейти на панель Create (Создать).
    2. Выбрать категорию Lights (Источники Света).
    3. В выпадающем списке определить тип источников как Standart (Стандартные).
    4. Выбрать нужный ИС.

    Источники mr Area Omni и mr Area Spot, работают корректно лишь с визуализатором Mental Ray.

    Так что же представляют из себя эти источники?

    Target Spot и Free Spot

    Источник света типа Spot имитирует распространение света сфокусированным пучком. Похожее поведение мы можем наблюдать у прожектора, маяка, фонарика, фар автомобиля и т.п.

     Рис.1 Распространение света и форма тени у источника типа Spot

    Так как испускаемые лучи света расходятся из точки излучения под углом, то и отбрасываемая этим источником тень наращивает площадь по мере отдаления от предмета. Логично предположить, что для имитации солнечного света такой ИС не применим, но хорошо подойдет для искусственных ИС. В редких случаях можно частично иммитировать природные эффекты – например, прохождение солнечных лучей через прорехи в тучах или через листву в лесу (Рис.2, сверху-справа).

     Рис.2 Примеры реальных световых пучков

    Target Direct и Free Direct

    Источник света типа Direct имитирует распространение параллельных лучей. Свет излучается не с точки, как в случае с ИС Spot, а с плоскости. В природе источником параллельных лучей является солнце. Такой источник позволяет отбрасывать тени предметам в виде вытянутых проекций без расширения их при удалении от объекта.

     Рис.3 Распространение света и форма тени у источника типа Direct

    Omni

    Omni излучает свет из точки во всех возможных направлениях. Тени от предметов, подверженных излучению Omni напоминают по форме тени Spot. Это расширяющиеся при удалении от объекта проекции. С помощью Omni мы можем иммтировать свет от свечи, различные ламп, шаровой молнии и т.п.

     Рис.4 Распространение света и форма тени у источника типа Omni

     Рис.5 Примеры точечных источников света

    Skylight

    Представьте себе гигантский купол над вашей сценой в 3dsMax, с поверхности которого излучается свет. Лучи многократно переотражаются от объектов и в конечном итоге затухают, теряя энергию. Всестороннее освещение с многократными переотражениями.

     Рис.6 Распространение света и форма тени у источника типа Skylight

    В итоге мы получаем ровную картину освещения и мягкие тени (Рис.7). Именно так действует Skylight. Такое освещение часто самодостаточно и не требует дополнительных ИС. Такой метод освещения исключает черные провалы в тенях, а следовательно потерю деталей.

     Рис.7 Мягкие тени при освещении Skylight

    Стандартный визуализатор = низкое качество?

    Было бы ошибкой думать, что Default Scanline Renderer (DSR) это каменный век и везде используются визуализаторы Vray, Mental Ray, Final Render, Brazil и т.д. Вы удивитесь, но очень многие задачи решаются штатным рендерером пакета (в случае с 3dsMax это DSR). Например футажи для видео «Ship Crash» были визуализированы с помощью обыкновенного DSR. 

     Рис.8 Кадры визуализации падения сбитого самолета

    Поэтому не стоит думать, что нельзя получить красивого света с помощью стандартного визуализатора и стандартных источников освещения. В конце концов свет ставит художник, а не программа-визуализатор.

     Рис.9 Визуализация с помощью Default Scanline Renderer

    Настройки источника света

    Spot и Direct (Target and Free).

    На Рис.10 изображены свитки настроек ИС (их можно найти, если перейти на палитру Modify, предваритель выделив ИС).

     Рис.10 Настройки источника света (Spot,Direct)


    Свиток
    General Parameters

    1. Включить/отключить источник света
    2. Сменить тип ИС (Spot, Direct, Omni)
    3. Включить/отключить маркер цели (активно для Spot/Direct)
    4. Расстояние от ИС до маркера цели
    5. Включить/отключить просчет теней для этого ИС
    6. Использовать/не использовать глобальные настройки для тени
      Если отключено, можно использовать особый тип теней для этого ИС. Если включено, то у всех ИС в сцене будет один тип теней
    7. Тип тени (Advanced ray-traced shadows, Area shadows, Ray-traced shadows, Shadow maps)
      Во второй части подробнее про каждый тип
    8. Вызывает окно, где можно исключить объекты из зоны влияния ИС

    Intensity/Color/Attenuation

    1. Интенсивность ИС
    2. Цветовой оттенок света
    3. Тип затухания (None, Inverse, Inverse Square)
    4. Расстояние на котором свет начнет затухать
    5. Показать «линзу» затухания (даже при неактивном ИС). Помогает визуально оценить границу затухания
    6. Параметры «ближнего» затухания. Use – включить. Show – показать «линзы» затухания. Start/End – границы, начало и конец затухания
    7. Параметры «дальнего» затухания

    Advanced Effects

    1. Позволяет задать контраст между областями света и тени
    2. Позволяет сгладить границу между областями света и тени
    3. Включить/отключить диффузное освещение ИС
    4. Включить/отключить блик от ИС
    5. Включить отключить эмбиентное освещение
    6. Можно добавить карту для имитации луча сложной формы. Например, прохождению через решетку или листву. Галочка напротив: вкл/откл эффект

    Spotlight/Directional Parameters

    1. Показать конус/цилиндр распространения света (даже если ИС не выделен)
    2. Увеличить площадь распространения света. Позволяет избавиться от светового пятна
    3. Размер «горячего пятна» - внутреннего конуса/цилиндра
    4. Размер внешнего конуса/цилиндра
      Для Spotlight – углы испускания света в градусах. Для Directional – радиусы в единицах измерения, например в мм. Чем больше различаются размеры внешнего и внутреннего конуса/цилиндра, тем более размыто световое пятно
    5. Форма сечения светового конуса/цилиндра
    6. Aspect - пропорции прямоугольного сечения конуса/цилиндра (по умолчанию 1 – квадратное сечение). Аспект можно скорректировать с помощью подгруженной карты

    Shadow Parameters

    1. Цвет тени
    2. Density – плотность тени. Значение 1 - максимальная непрозрачность
    3. Вкл. - позволяет использовать карту (п.4)
    4. Цвет добавленной карты смешивается с цветом тени
    5. Вкл. – позволяет смешивать цвет света с цветом (или цветами, если включена карта) тени
    6. Включени этой опции позволяет амосферным эффектам отбрасывать тени
    7. Непрозрачность тени (по умолчанию 100)
    8. Примешивание цвета атмосферных эффектов к цвету тени

    Atmospheres & Effects

    1. Позволяет добавить эффекты связанные с ИС
    2. Удаляет добавленные эффекты
    3. Список добавленных эффектов
    4. Вызов окна настройки выбранного эффекта


    Omni

    Свитки параметров аналогичны. Только отсутствует свиток Spotlight/Directional Parameters, так как ИС Omni не имеет конуса или цилиндра распространения.

    Skylight

    У источника света Skylight параметры уникальные, хотя и всего один свиток.

    1. Включить/отключить ИС
    2. Интенсивность (яркость) света
    3. Использовать в качестве цвета купола тот же цвет, что стоит в глобальных настройках среды (Rendering -> Environment…)
    4. Использовать свой особый цвет купола
    5. Цвет купола
    6. Активировать карту (п.8)
    7. Если меньше 100, то происходит смешивание цветов карты с цветом купола Sky Color
    8. Задать карту (рекомендуется использовать HDR)
    9. Включить/отключить отбрасывание теней
    10. Количество лучей на образец – регулировка качества просчета теней. Чем больше, тем качественнее. Для анимации это значение должно быть довольно высоким (>30), чтобы исключить мерцание
    11. Расстояние объекта от отбрасываемой тени. Нулевое значение показывает, что тень не отделяется от объекта (кроме, разумеется, случая левитации объекта)

     

    Освещение в 3dsMax. Часть 2. Настройка теней

     

    Среди стандартных источников света три источника (а именно Spot, Direct и Omni) позволяют нам выбрать тип просчитываемых теней. Если мы используем штатный стандартный визуализатор Default Scanline Renderer (DSR), то интерес для нас будут представлять: Advanced ray-traced shadows, Area shadows, Ray-traced shadows, Shadow maps.

    При выборе типа тени среди свитков параметров ИС появляется свиток параметров тени, название которого начинается с наименования типа.

    Shadow Map

    Самый простой и нетребовательный к расчетным ресурсам тип теней.

    1. Расстояние объекта от отбрасываемой тени
    2. Размер карты, на основе которой расчитывается тень. Чем больше карта, тем качественнее расчитываемая тень. Лучше использовать числа порядка 2n
    3. Размытие кромки тени. Увеличение параметра позволяет избавиться от зубчатого края кромки при низком разрешении карты
    4. Параметр, отвечающий за управление значением Bias. По умолчанию отключено (наилучший результат в большинстве случаев). В случае с анимацией может помочь включение опции
    5. Если выключено, то свет проходит через поверхность, если натыкается на полигоны, обращенные от него нормалями. Включение опции позволяет получить корректные тени

    На Рис.1 верхний ряд изображений наглядно показывает изменение качества тени при увеличении параметра Size. Даже значительное увеличение размера карты не решает проблемы зубцов на краях тени, хотя безусловно рисунок тени становится более проработанным.

    Во втором ряду во всех трех случаях размер карты остается одинаковым, но меняется параметр Sample Range. Постепенно увеличивая его, мы избавились от зубчатости, размыв кромку тени.

     Рис.1 Изменение качества тени типа Shadow Map при различных параметрах

    Ray-Traced Shadows

    Тени этого типа расчитываются на основе алгоритма трассировки. Имеют четкие края и практически не поддаются настройке.

    Тень Ray-Traced Shadow более точная относительно Shadow Map. К тому же она способны учитывать прозрачность объекта, но тем временем «сухая» и четкая, что смотрится не очень естественно в большинстве случаев. Ray-Traced Shadow более требовательна к ресурсам компьютера, чем Shadow Map.

     

    1. Расстояние объекта от отбрасываемой тени
    2. Если выключено, то свет проходит через поверхность, если натыкается на полигоны обращенные от него нормалями. Включение опции позволяет получить корректные тени
    3. Глубина трасировки – параметр, отвечающий за проработку тени. Увеличение этого значения может значительно увеличить время визуализации

    Ray-Traced Shadows с ИС типа Omni займут больше времени на визуализацию чем связка Ray-Traced Shadows + Spot (или Directional)

     Рис.2 Тени Ray-Traced Shadows от непрозрачного и прозрачного объектов

    Advanced Ray-Traced Shadows

    Тени этого типа очень похожи на тени Ray-Traced Shadows, но как понятно из названия имеют более продвинутые настройки, позволяющие получать более естественные и корректные расчеты.

    1. Метод генерации тени 
      Simple – одиночный луч выходит из ИС. Тень не поддерживает какого-либо сглаживания и настройки качества 
      1-Pass Antialias – иммитируется испускание пучка лучей. Причем такое же кол-во лучей отражается от каждой освещенной поверхности (Кол-во лучей регулируется Shadow Quality). 
      2-Pass Antialias – Аналогично, но испускается два пучка лучей.
    2. Если выключено, то свет проходит через поверхность, если натыкается на полигоны обращенные от него нормалями. Включение опции позволяет получить корректные тени
    3. Количество лучей испускаемых освещенной поверхностью
    4. Количество вторичных лучей испускаемых освещенной поверхностью
    5. Радиус (в пикселях) размытия кромки тени. Увеличение параметра повышает качество размытия. Если приразмытии кромки потерялись мелкие детали, скорректируйте сей казус увеличением Shadow Integrity
    6. Расстояние объекта от отбрасываемой тени
    7. Параметр, управляющий хаотичностью лучей. Изначально лучи направляются по строгой сетке, что может вызвать неприятные артефакты. Внесение хаоса сделает изображение тени более естественным 
      Рекомендуемые значения 0,5-1,0. Но более размытые тени потребуют большего значения Jitter Amount

    Area Shadows

    Этот тип теней позволяет учитывать габариты источника света, благодаря чему можно получать естественные протяженные тени, которые «расщепляются» и размываются при удалении от объекта. Такие тени 3dsMax получает путем смешения ряда «сэмплов» (образцов) теней. Чем больше «сэмплов» и лучше смешение, тем качественнее просчитанная тень.

    1. Форма мнимого источника света, позволяющая определить характер тени. 
      Simple – одиночный луч выходит из ИС. Тень не поддерживает какого-либо сглаживания и настройки качества. 
      Rectangle Light – иммитируется испускание света с прямоугольной области. 
      Disc Light – ИС ведет себя так, как если бы он приобрел форму диска. 
      Box Light – имитация кубического ИС. 
      Sphere Light – имитация сферического ИС.
    2. Если выключено, то свет проходит через поверхность, если натыкается на полигоны, обращенные от него нормалями. Включение опции позволяет получить корректные тени.
    3. Управляет количеством испускаемых лучей (нелинейно). Чем выше число, тем больше лучей, тем выше качество тени.
    4. Параметр, отвечающий за качество тени. Для рационального расчета, всегда устанавливайте число выше, чем Shadow Integrity.
    5. Радиус (в пикселях) размытия кромки тени. Увеличение параметра повышает качество размытия. Если приразмытии кромки потерялись мелкие детали, скорректируйте сей казус увеличением Shadow Integrity.
    6. Расстояние объекта от отбрасываемой тени.
    7. Параметр, управляющий хаотичностью лучей. Изначально лучи направляются по строгой сетке, что может вызвать неприятные артефакты. Внесение хаоса сделает изображение тени более естественным.
    8. Габариты мнимого источника. Length - длина, Width – ширина, Height (активна только для Box Light и Sphere Light) - высота.

    Взглянем на Рис.3. На первом фрагменте. Несколько «сэмплов» тени наложены друг на друга без какого-либо смешения. На втором фрагменте они уже смешаны (Jitter Amount изменен с 0,0 на 6,0). Смешанные «сэмплы» воспринимаются как более естественная тень, но качество ее оставляет желать лучшего. Третий фрагмент показывает тень с отличным качеством (Shadow Integrity и Shadow Quality изменены с единичных значений на 8 и 10 соответственно).

    Второй ряд на Рис.3. иллюстрирует, как меняется характер тени, если мы увеличиваем размеры мнимого источника. В данном случае у нас мнимый источник типа Rectangle Light (плоский прямоугольный). При увеличении площади источника размытие тени увеличивается.

     Рис.3 Изменение качества тени типа Area Shadow при различных параметрах

    Некоторые значения параметров имеют рекомендательный характер, но все ограничивается лишь вашей фантазией. Самый лучший способ разобраться – это эксперимент. Не бойтесь проводить опыты со светом. Уловите настроение будущей картинки и сдаитесь за настройки.

    На Рис.4. шахматный конь с материалом на основе простой процедурной текстуры Wood. Три источника света подкрашенные в разные цвета. Простая постановка, тем не менее, фигурка смотрится неплохо.

     Рис.4 Шахматная фигура «Конь». Предметная визуализация

     

    Резюме

    Освещение – один из важнейших этапов в работе над трехмерной сценой. С первого взгляда может показаться, что сухую информацию урока невозможно приложить к творческой работе. Однако же при должной смекалке и трудолюбии можно добиться невероятных результатов. В конце концов все цифровые изображения всего лишь наборы нулей и единиц, а 3dsMax всего лишь ваш очередной инструмент, ровно как карандаш или кисть.

    Категория: 3ds Max | Добавил: Raptor (16.09.2014)
    Просмотров: 4550 | Рейтинг: 0.0/0
    Всего комментариев: 0
    avatar
    Корзина
    Ваша корзина пуста
    Поиск
    Друзья сайта
    Новые поступления
    SR-0006
    70.00$
    CN-0089
    15.00$
    CN-0088
    25.00$
    Copyright MyCorp © 2017
    Яндекс.Метрика