Karakteristike svjetla i metode za vizualizaciju sjena.

Među standardnim izvorima svjetla, tri izvora (naime, Spot, Direct i Omni) omogućuju nam odabir vrste sjene koja se izračunava. Ako koristimo standardni vizualizator zadanog skale rendera (DSR), onda će nas zanimati: Napredne sjene koje se prate, područje sjene, sjena koje prate trag, mape sjenki.

Kad odaberete vrstu sjene među skrolama IP parametara, pojavljuje se pomicanje parametara sjene, čije ime započinje s nazivom vrste.

Karta sjena

Najjednostavniji i najzahtjevniji tip sjene do izračunatih resursa.

  1. Veličina karte na osnovu koje se izračunava sjena. Što je karta veća, to je bolja izračunata sjena. Bolje je koristiti brojeve reda 2 n
  2. Zamaglite ivicu sjene. Povećavanje parametra omogućava vam da se riješite nazubljenog ruba ivice pomoću mape male rezolucije
  3. Parametar odgovoran za kontrolu vrijednosti Bias. Onemogućeno prema zadanim postavkama (najbolji rezultat u većini slučajeva). U slučaju animacije, omogućavanje opcije može pomoći.
  4. Ako je isključeno, tada svjetlost prolazi kroz površinu, ako naleti na poligone, od čega su normalne strane okrenute. Omogućivanjem ove opcije možete dobiti ispravne sjene.

Na Slici 1 gornji red slika vizualno prikazuje promjenu kvalitete sjene kako se povećava parametar Size. Čak i značajno povećanje veličine karte ne rješava problem zuba na ivicama sjene, mada je uzorak sjene svakako sve složeniji.

U drugom redu, u sva tri slučaja, veličina kartice ostaje ista, ali parametar uzorka se mijenja. Postepeno je povećavajući, riješili smo se džaba, zamaglivši ivicu sjene.

Slika 1 Promjena kvalitete sjene tipa Shadow Map s različitim parametrima

Sjene koje su tragovale

Sjene ove vrste izračunavaju se na osnovu algoritma praćenja. Imaju jasne ivice i gotovo ih je nemoguće prilagoditi.

Sjena koju je pratio Ray je preciznija u odnosu na Mapu sjena. Pored toga, može uzeti u obzir transparentnost objekta, ali je u međuvremenu „suva“ i bistra, što ne izgleda baš prirodno u većini slučajeva. Ray-Traced Shadow je zahtjevniji za računalnim resursima od Shadow Map.

  1. Udaljenost objekta od bačene sjene
  2. Dubina praćenja je parametar odgovoran za izradu sjene. Povećanje ove vrijednosti može značajno povećati vrijeme snimanja.

Sjenama koje se prate u tragovima s tipom Omni, potrebno je više vremena za prikazivanje nego gomila Ray-Traced Shadows + Spot (ili usmjerenja)

Slika 2 Sjene koje se prate u tragovima iz neprozirnih i prozirnih objekata.

Napredne sjene koje se prate

Sjene ovog tipa su vrlo slične Sjenama praćenim Ray-om, ali kao što naziv govori, imaju naprednije postavke koje vam omogućavaju da dobijete prirodnije i ispravnije izračune.

  1. Shadow Generation Method
    Jednostavno   - jedan snop izlazi iz IP-a. Sjena ne podržava podešavanje i zaglađivanje
    1-Pass Antialias   - Imitira se emisija snopa zraka. Štaviše, isti se broj zraka reflektira sa svake osvijetljene površine (broj zraka se reguliše kvalitetom sjene).
    2-Pass Antialias   - Isto tako, ali se emituju dve zrake zrake.
  2. Ako je isključena, tada svjetlost prolazi kroz površinu, ako naiđe na poligone okrenute prema normama s nje. Omogućivanjem ove opcije možete dobiti ispravne sjene.
  3. Broj zraka koje emitira osvijetljena površina
  4. Broj sekundarnih zraka koje emitira osvijetljena površina
  5. Polumjer (u pikselima) zamućenja ivice sjene. Povećanje parametra poboljšava kvalitetu zamućenja. Ako se pri rubu zamućenja izgube sitni detalji, prilagodite ovaj slučaj povećavanjem integriteta sjene.
  6. Udaljenost objekta od bačene sjene
  7. Parametar koji kontrolira slučajnost zraka. U početku se zrake šalju duž stroge mreže koja može prouzrokovati neugodne artefakte. Uvođenjem haosa učiniće sliku sjene prirodnijom
    Preporučene vrijednosti su 0,5-1,0. Ali više mutnih sjena zahtijevat će veću količinu Jitter-a

Područje sjene

Ova vrsta sjene omogućava vam da uzmete u obzir dimenzije izvora svjetlosti, tako da možete dobiti prirodne duge sjene koje se "razdvajaju" i zamagljuju kada se udaljavate od objekta. 3dsMax dobija takve sjene miješanjem više „uzoraka“ (uzoraka) sjena. Što je više „uzoraka“ i bolja je kombinacija, to je bolja izračunata sjena.

  1. Oblik zamišljenog izvora svjetlosti koji vam omogućava da odredite prirodu sjene.
    Jednostavno   - jedan snop izlazi iz IP-a. Sjena ne podržava podešavanje i zaglađivanje.
    Pravokutnik svjetlo t - simulira emisiju svjetlosti iz pravougaone regije.
    Disk svjetlo   - IP se ponaša kao da je poprimio oblik diska.
    Svetlosna kutija   - imitacija kubičnog IP-a.
    Sfera svjetla t - imitacija sfernog IP-a.
  2. Ako je isključeno, tada svjetlost prolazi kroz površinu, ako naleti na poligone, od čega su normalne strane okrenute. Omogućavanjem ove opcije možete dobiti ispravnu sjenu.
  3. Upravlja brojem emitiranih zraka (nelinearno). Što je broj veći, to je više zraka, to je veća i kvaliteta sjene.
  4. Parametar odgovoran za kvalitetu sjene. Za racionalno izračunavanje, uvek postavite broj veći od Integriteta sjene.
  5. Polumjer (u pikselima) zamućenja ivice sjene. Povećanje parametra poboljšava kvalitetu zamućenja. Ako se sitni detalji izgube na ivici zamućenja, ispravite ovaj incident povećanjem integriteta sjene.
  6. Udaljenost objekta od bačene sjene.
  7. Parametar koji kontrolira slučajnost zraka. U početku se zrake šalju duž stroge mreže koja može prouzrokovati neugodne artefakte. Uvođenjem haosa učiniće sliku sjene prirodnijom.
  8. Dimenzije zamišljenog izvora. Duljina - dužina, širina - širina, visina (aktivno samo za svjetlost kutije i svjetlost sfere) - visina.

Pogledajte sliku 3. Na prvom fragmentu. Nekoliko „uzoraka“ sjene nanosi se jedan na drugog bez ikakvog miješanja. U drugom fragmentu su već pomiješani (iznos Jitter-a se promijenio iz 0,0 u 6,0). Mešani „uzorci“ doživljavaju se kao prirodnija sjena, ali njihov kvalitet ostavlja mnogo za poželjeti. Treći ulomak pokazuje sjenu izvrsnog kvaliteta (Integrity Shadow i Quality Shadow se mijenjaju iz pojedinih vrijednosti u 8 odnosno 10).

Drugi red na slici 3. ilustruje kako se mijenja priroda sjene ako povećamo veličinu imaginarnog izvora. U ovom slučaju imamo imaginarni izvor tipa Svjetlo pravokutnika (ravno pravougaon). Kako se površina izvora povećava, zamagljivanje sjene se povećava.

Slika 3 Promjena kvalitete sjene tipa Area Shadow za različite parametre

Neke su vrijednosti parametara savjetodavne prirode, ali sve je ograničeno samo vašom maštom. Najbolji način da to shvatimo je eksperiment. Ne bojte se eksperimentirati sa svjetlošću. Uhvatite raspoloženje buduće slike i prepustite se postavkama.

Na slici 4. šahovski konj sa materijalom koji se temelji na jednostavnoj proceduralnoj drvetu. Tri izvora svjetlosti obojena u različitim bojama. Jednostavna postavka, međutim, figura izgleda dobro.

Sl. 4 Šahovski komad "Konj". Predmetna vizualizacija

Sažetak

Rasvjeta je jedna od najvažnijih faza u radu na trodimenzionalnoj sceni. Na prvi pogled može se činiti da se suve informacije o lekciji ne mogu primijeniti na kreativni rad. Ipak, uz pravilnu domišljatost i naporan rad, možete postići nevjerovatne rezultate. Na kraju, sve digitalne slike su samo skupovi nula i one, a 3dsMax je vaš sljedeći alat, baš kao i olovka ili četkica.

V-Ray je jedan od najpopularnijih dodataka za stvaranje fotorealističkih vizualizacija. Njegova odlika je lakoća podešavanja i mogućnost dobivanja visokokvalitetnih rezultata. Pomoću V-Raya, korištenog u okruženju 3ds Max, stvaraju materijale, rasvjetu i fotoaparate, čija interakcija u sceni dovodi do brzog stvaranja naturalističke slike.

U ovom ćemo članku naučiti o postavkama osvjetljenja pomoću V-Raya. Za pravilno kreiranje vizualizacije veoma je važna pravilna svetlost. To bi trebalo otkriti sve najbolje kvalitete objekata u sceni, stvoriti prirodne sjene i pružiti zaštitu od buke, prekomjernog izlaganja i drugih artefakata. Razmislite o V-Ray alatima za podešavanje osvetljenja.

1. Prije svega, preuzmite i instalirajte V-Ray. Idemo na stranicu programera i odabiremo verziju V-Raya namijenjenu 3ds Max. Preuzmite ga. Da biste preuzeli program, registrirajte se na web mjestu.

2. Instalirajte program slijedeći upute čarobnjaka za instalaciju.

3. Pokrenite 3ds Max, pritisnite tipku F10. Pred nama je ploča postavki rendera. Na kartici "Uobičajeno" pronađite navigaciju "Dodeli rendera" i izaberite V-Ray. Kliknite na „Spremi kao zadane postavke“.

Rasvjeta može biti različitih vrsta ovisno o karakteristikama prizora. Naravno, osvjetljenje za vizuelnu obradu predmeta razlikovat će se od postavki svjetla za vanjsku površinu. Razmotrimo nekoliko osnovnih shema osvjetljenja.

Prilagodba svjetla za vanjsku vizualizaciju

1. Otvorite scenu u kojoj će se podešavati osvetljenje.

2. Ugradite izvor svjetla. Mi ćemo imitirati sunce. Na kartici Stvori na alatnoj traci odaberite „Svjetla“ i kliknite „V-Ray Sun“.

3. Navedite početnu i krajnju tačku zraka sunca. Ugao između snopa i površine zemlje određivat će jutarnju, poslijepodnevnu ili večernju vrstu atmosfere.

4. Odaberite sunce i idite na karticu "Modify". Zanimaju nas sljedeće mogućnosti:

- Omogućeno - omogućava i onemogućuje sunce.

- Zamućenost - što je veća ova vrijednost - veća je prašina atmosfere.

- Multiplikator intenziteta - parametar koji reguliše jačinu sunčeve svjetlosti.

- Množitelj veličine - veličina sunca. veći je parametar, više će mutne biti sjene.

- Podređene sjene - što je veći ovaj broj, bolja je i sjenka.

5. Ovo upotpunjava zalazak sunca. Prilagodite nebo da bude realnije. Pritisnite tipku "8", otvorit će se okolišna ploča. Odaberite mapu DefaultVraySky kao mapu okruženja, kao što je prikazano na slici.

6. Bez zatvaranja ploče okoline pritisnite tipku M i otvorite uređivač materijala. Povucite mapu DefaultVraySky iz utora na ploči okruženja u uređivač materijala dok držite lijevu tipku miša.

7. U pregledniku materijala uređujemo kartu neba. Kada je karta istaknuta, potvrdite potvrdni okvir "Specify sun čvor". Kliknite na "None" u okviru "Sunlight light" i kliknite na sunce u prikazu modela. Samo smo vezali sunce i nebo. Sada će položaj sunca odrediti svjetlinu neba, u potpunosti simulirajući stanje atmosfere u bilo koje doba dana. Ostale postavke će prema zadanim postavkama biti ostavljene.

8. Općenito govoreći, vanjska rasvjeta je prilagođena. Pokrenite prikazivanje i eksperimentirajte sa svjetlošću kako biste postigli željene efekte.

Na primjer, da stvorite atmosferu oblačnog dana, isključite sunce u njegovim parametrima i ostavite samo da nebo ili HDRI karta sjaju.

Lagana prilagodba za vizuelnu temu predmeta

1. Otvorite scenu s gotovom kompozicijom za vizualizaciju.

2. Na kartici "Create" na alatnoj traci odaberite "Svjetla" i kliknite "V-Ray Light".

3. Kliknite na projekciju na kojoj želite postaviti izvor svjetla. U ovom primjeru svjetlo stavljamo ispred objekta.

4. Podesite parametre izvora svjetlosti.

- Vrsta - ovaj parametar postavlja oblik izvora: ravna, sferna, kupola. Oblik je važan kada je izvor svjetla vidljiv na sceni. U našem slučaju, neka Plane ostane zadan (stan).

- Intenzitet - omogućava vam da postavite jačinu boje u lumenima ili relativne vrijednosti. Ostavljamo relativne - one se lakše regulišu. Što je veći broj u liniji Multiplier, jača je svjetlost.

- Boja - određuje boju svetlosti.

- Nevidljivo - izvor svetlosti može se učiniti nevidljivim u sceni, ali će i dalje svetliti.

- Uzorkovanje - parametar „Poddivide“ kontroliše kvalitetu osvjetljavanja svjetla i sjenki. Što je veći broj u liniji, to je veći kvalitet.

Preostale parametre najbolje je ostaviti kao zadane.

5. Za vizualizaciju objekata preporučuje se ugradnja nekoliko izvora svjetlosti različitih veličina, intenziteta svjetlosti i udaljenosti od objekta. Postavite još dva izvora svetlosti sa strane objekta. Možete ih rotirati u odnosu na scenu i podešavati njihove parametre.

Ova metoda nije "čarobna pilula" za savršeno osvjetljenje, ali simulira pravi foto studio, eksperimentišući u kojem ćete postići vrlo kvalitetan rezultat.

Osvjetljavanje scene zahteva ništa manje napora nego njegovo modeliranje, jer je u većini slučajeva potrebno osigurati realni efekat. Ovo nije lak zadatak, jer u stvarnom svijetu izvori svjetlosti uopće ne djeluju kao u virtualnom. Na primjer, svjetlost se ne odbija s površina predmeta - kao rezultat, ako u stvarnosti jedna žarulja može osvijetliti cijelu sobu, uključujući i njena područja skrivena od izravnih zraka svjetlosti (difuzno raspršenje), onda će u 3D Studio MAX takva područja ostati potpuno tamna. To znači da će difuzno raspršenje svjetla morati biti simulirano dodatnim osvjetljenjem. I obrnuto, virtualni izvori svjetla mogu se konfigurirati tako da se ne povećavaju, ali smanjuju osvjetljenje scene, što u stvarnosti nije moguće u principu itd.

Pravilno odabrana rasvjeta jedan je od najznačajnijih faktora u osiguravanju realizma scene tokom njene vizualizacije. To stvara kontraste između predmeta, čini upotrebljene materijale živopisnijim i izražajnijim i omogućava vam prilagođavanje sjena predmeta. Osim toga, osvjetljenje određuje sveukupno raspoloženje prizora - na primjer, difuzno svjetlo stvara efekt mira, prigušeno osvjetljenje može izazvati strah, trepereće svjetlo - osjećaj anksioznosti itd. Upoznaćemo vas sa nekim od najjednostavnijih tehnika podešavanja osvetljenja sada, a razmotrićemo složenije aspekte rada sa osvetljenjem u jednoj od narednih lekcija.

  Teorijski aspekti

Postavljanje scenske rasvjete uključuje stvaranje izvora svjetlosti u njoj i određivanje njihovog položaja i parametara. Izvori svetlosti (kao i svi drugi predmeti na sceni) razlikuju se po tipu - svaki od njih ima svoja svojstva i obim. Rad s izvorima provodi se paralelno s stvaranjem objekata geometrije, međutim, konačno prilagođavanje njihovih parametara provodi se u procesu stvaranja i dodjeljivanja materijala, jer je osvjetljenje usko povezano s teksturom i može utjecati na prikaz materijala, kao i dovesti do pojave sjena. Kad se stvori scena, njeni se objekti automatski pale, međutim, dodavanjem prvog izvora svjetla, zadano osvjetljenje se otkazuje. Kad izbrišete sve stvorene izvore, scena se ponovo osvjetljava zadanim izvorima svjetla.

Glavni izvori svjetlosti uključuju sljedeće (Sl. 1):

  • Omni   (Omnidirektional) - ravnomerno baca zrake u svim smjerovima iz istoimenog izvora poput žarulje bez sjenila;
  • Cilj Spot   (Ciljano svjetlo) i Besplatno Spot   (Slobodna reflektorica) - oni šire konusnu struju iz tačke u određenom smjeru i osvjetljavaju područje unutar konusa. Razlika između ova dva izvora je u tome što je smjer svjetlosnih zraka u prvom od njih strogo određen ciljanom točkom ( Cilj), a drugi izvor nema takvu ciljnu točku, i samim tim se smjer svjetlosnih zraka u njemu može mijenjati kako se izvor okreće;
  • Cilj Usmjereni   (Target Direct) i Besplatno Usmjereni   (Slobodna ravno) - oni šire zrake iz ravnine paralelnim tokom u određenom smjeru i osvjetljavaju područje unutar pravih ili nagnutih cilindara. Ti se izvori razlikuju po tome što smjer svjetlosnih zraka u prvom od njih ima ciljno vezivanje, a drugi je usmjeren slobodno (smjer svjetlosnih zraka koje baca na njega mijenja se kada se izvor okreće).

Kategorija odgovorna za stvaranje izvora svjetlosti Svetla   (Izvori svetlosti) ploče Kreirajte   (Stvori) Kad je odabrano, sve gore navedene vrste izvora postaju dostupne (Sl. 2). Tehnologija njihovog stvaranja podseća na stvaranje predmeta geometrije. Morate odabrati vrstu izvora i bilo samo kliknuti mjesto stvaranja u jednom od prozora projekcije (za sve izvore osim vrsta Cilj) ili povucite miša držeći lijevu tipku i na taj način naznačite ne samo lokaciju izvora, već i njegovu ciljanu točku. Stvorenim izvorima (kao i objektima geometrije) dodijeljena su imena: Omni01, Spot01 itd., Koje je bolje odmah zamijeniti onim informativnijim. Bilo koji izvor svjetla se može pomicati, rotirati i skalirati u vidnim prozorima na isti način kao i svi drugi standardni objekti.

Izvorni parametri se postavljaju odmah kada se kreiraju u panelu Kreirajteili kasnije promijeniti kroz ploču Izmijenite. Popis parametara je vrlo impresivan, a u ovoj lekciji upoznat ćemo se sa samo nekoliko njih. Svi su parametri podijeljeni u svitke, od kojih su glavni sljedeći:

  • Opšte Parametri   (Opći parametri) - omogućava vam promjenu vrste izvora, omogućavanje ili onemogućavanje mogućnosti stvaranja sjenki koje padaju i isključenja pojedinih objekata iz sfere utjecaja izvora, što je važno pri simuliranju posebnih svjetlosnih efekata (poput bljeskova) ili pri selektivnom osvjetljavanju jednog ili skupine objekata;
  • Intenzitet/Boja/Prigušenje   (Intenzitet / Boja / Prigušenje) - dizajniran za kontrolu intenziteta, boje i prostornog prigušenja svjetlosnog toka, omogućava osiguravanje heterogenosti osvjetljenja, tipične za stvarne objekte;
  • Senka Parametri   (Opcije sjena) i Senka Mapa Parametri   (Parametri karte sjena) - odgovorni su za prirodu stvaranja sjena. Omogućuju vam podešavanje oštrine obruba, promjenu boje sjene, povećanje / smanjenje udaljenosti objekta od sjene, dodajte kartu tekstura na kartu sjene, prilagodite sjene pri uvođenju atmosferskih učinaka, simulirate mutne sjene pri maglovitom osvjetljenju ili jasnim sjenama stvorenim jakim podnevanskim suncem itd. d .;
  • Napredno Efekti   (Napredni efekti) - omogućuju vam da kontrolirate jasnoću prelaza s osvijetljenih područja objekta na neosvijetljeno, omogućite / onemogućite blještanje objekta na izvoru svjetla, dodijelite kartu teksture izvoru itd.

  Omni izvor svetlosti

Pripremite jednostavan prizor iz dva predmeta: ravnine i kugle (Sl. 3). Kreirajte tip izvora svetlosti Omniotvaranjem kategorije Svetla   ploče Kreirajtekliknite na dugme s imenom Omni, a zatim pomoću miša naznačite lokaciju izvora u jednom od prozora projekcije - pojavit će se objekt koji izgleda kao oktaedar, koji je stvoreni izvor svjetlosti. Alat Odaberite i Pomicanje   podesite položaj izvora tako da u projekciji Prednji ona se nalazila s desne strane lopte i nalazila se znatno viša od nje, a zatim (sa izvorom označenim) u svitku Opšte Parametri   ploče Izmijenite   potvrdite okvir Sjene   za generiranje sjena (Sl. 4). Render - lopta će biti upaljena s desne strane i baciće sjenu (Sl. 5). Pokušajte pomicati izvor svjetlosti oko lopte i vidjet ćete da će jedan ili drugi dio kuglice biti osvijetljen ovisno o položaju izvora. Na kraju eksperimenta vratite izvor u prvobitni položaj s desne strane lopte.

Sl. 4. Početna podešavanja izvora svetlosti Omni

Sl. 5. Lopta jednim Omni- izvor

Sada ćemo naučiti kontrolirati intenzitet svjetla. Da biste to učinili, pomoću odabranog izvora svjetla aktivirajte ploču Izmijenite   i u svitku Intenzitet/Boja/Prigušenje   povećati vrijednost parametra Množitelj   (Koeficijent), na primjer, do 2 - rasvjeta scene postat će mnogo svjetlija (Sl. 6). U istom pomicanju (u dijaloškom okviru) Boja Selektor: Svetlost Bojaotvorio klikom na polje s desne strane parametra Množitelj) Možete promeniti boju svetlosnih zraka. Na primjer, pokušajte promijeniti zadanu bijelu boju, na primjer, u žutu - za vrijeme vizualizacije scena će biti upaljena "žutom lampicom" (Sl. 7).

Dodajte drugi izvor Omni na scenu i stavite ga na projekciju Prednji   s lijeve strane kugle, ali tako da je mnogo niža od prvog izvora (Sl. 8). Smanjite intenzitet drugog izvora na oko 0,7, a boju ostavite bijelu - sada će lopta biti upaljena s dvije strane (Sl. 9).

Sl. 8. Dodavanje i konfiguriranje drugog Omni- izvor

Sl. 9. Lopta sa dva Omni- izvori

  Izvor svjetla Besplatno usmjerenje

Uklonite oba Omni izvora koji neće zamračiti scenu jer će se zadani izvori svjetla ponovo uključiti. Kreirajte jednu vrstu izvora svetlosti Besplatno Usmjereni   (za to je najlakše odabrati ovu vrstu izvora i kliknuti na projekciju u sredini kuglice Vrh   - tada će se izvor odmah usmjeriti na loptu). Zatim premjestite alat po potrebi Odaberite i Pomicanje   i podesite njegov ugao Odaberite i Rotirajte   (sl. 10). Ako to učinite, ispada da je lopta osvijetljena zajedno s fragmentom ravnine i to prilično intenzivno, dok drugi dio ravnine uopće nije vidljiv (Sl. 11). Ispada da je svjetlina izvora previsoka, ali je područje pokrivanja svjetlosnog toka očito nedovoljno. Situacija se lako mijenja. Prvo ćemo shvatiti od kojih parametara ovisi područje pokrivanja svjetlosnog toka. Podešavanje vrijednosti parametara Hotspot/Greda (određuje veličinu konusa svjetlosti za unutarnji, izuzetno zasićeni snop) i Falloff/Polje   (postavlja veličinu vanjskih granica istiskivanja snopa do ivica) u pomicanju Usmjereni Parametrimožete promeniti veličinu svetlosne tačke koja izlazi iz svetlosnog snopa i prirodu njene granice koja može biti jasna ili naprotiv zamagljena. Prema zadanim postavkama, spot ima jasnu granicu, što je daleko od stvarnosti. Učini Hotspot/Greda   jednak 25, i Falloff/Polje   - 50, kao rezultat toga, mrlja svjetlosti će se zamagliti (vrijednosti ovih parametara u svakom će se slučaju pokazati da su različite, važno je samo da je vrijednost prvog parametra otprilike dva puta veća od vrijednosti drugog) - Sl. 12. I obrnuto, ako su vrijednosti ovih parametara bliske, tada će granica biti jasna. Što se tiče veličine svjetlosne točke, one direktno ovise o vrijednosti parametra Hotspot/Greda   - što je veća, veća je tačka. Ako želite, u ovom svitku možete i okruglim načinom izmjenjivati \u200b\u200boblik presjeka konusa svjetlosti (a samim tim i oblik svjetlosne mrlje) ( Krug) do pravougaone ( Pravokutnik) Prilikom odabira potonjeg, moguće je parametrom prilagoditi omjer slike svjetlosnog pravokutnika Aspekt.

Sl. 10. Podešavanje izvora Besplatno Usmjereni

Sl. 11. Scena s jednim izvorom Besplatno Usmjereni

Sada proširite granice rasvjete tako da unutar konusa svjetlosti ne postoji samo kugla, već i b otprilikenajveći dio ravnine, i ne zaboravite da vrijednosti parametra Hotspot/Greda   i   Falloff/Polje   trebalo bi dovoljno varirati tako da se smanjenje osvjetljenja do rubova ravnine izvodi postepeno. Smanjite intenzitet svjetlosti ( Množitelj) do oko 0,6 i potvrdite okvir Sjene   za stvaranje senki - prizor će biti osvetljen prirodnije, iako je nivo osvetljenja nedovoljan (Sl. 13). Da biste povećali nivo osvetljenosti, pokušajte da stvorite dva dodatna izvora svetlosti (Sl. 14). Za prvu (čiji je zadatak stvaranje opće rasvjete za scenu) odaberite vrstu Omni, žuta boja i intenzitet reda 0,8-0,9. Svrha drugog je osigurati učinak sekundarnog osvjetljenja proizišlog iz refleksije padajuće svjetlosti od svjetlosnih površina (u ovom slučaju ravni). U našem primjeru takav bi se učinak trebao pojaviti na donjoj površini kuglice u obliku određene obojene boje. Da biste simulirali sličan efekat, ispod ravnine stavite izvor svjetlosti u boji koji ne baca sjenu - na primjer, izvor tipa Besplatno Usmjereni. U našem slučaju je za nju postavljena boja slična nijansi ravnine, čiji je intenzitet približno 1,1, a veličina je takva da je ravnina potpuno unutar granica unutarnjeg svjetlosnog konusa Hotspot/Greda. Konačni prikaz prizora prikazan je na Sl. 15.

  Ciljano mesto izvora svetlosti

Napravite scenu tako što ćete na ravninu postaviti kuglu, cilindar i kocku i ravnini dodeliti materijal na osnovu mramorne teksture (Sl. 16). Prije stvaranja novog izvora svjetla, prvo smanjite prikaz kako biste ga postavili na dovoljno velikoj udaljenosti od objekata. Aktivirajte u kategorijama Svetla   tip izvora Cilj Spotprebacite se na projekciju Prednji, smjestite pokazivač miša u gornji lijevi dio ovog prozora, kliknite lijevom tipkom miša na ovu točku i, ne puštajući miša, usmjerite ga prema objektima - stvorit će se ciljano svjetlo (Sl. 17). Ako to odmah učinite, rezultat će biti jako daleko od onoga što želite (Sl. 18): ravnina ispod objekata će biti osvijetljena, a sami predmeti praktično nevidljivi.

Sl. 17. Stvaranje izvora svetlosti Cilj Spot

Sl. 18. Početno osvjetljavanje prizora od strane izvora Cilj Spot

Pokušajmo promijeniti situaciju i osigurati osvjetljenje strana objekata koji gledaju prema gledaocu. Kao što je gore spomenuto, ciljani izvori svjetla razlikuju se od slobodnih po prisustvu meta ( Cilj) - prazan predmet, na koji je usmjerena osovina snopa izvora svjetlosti. Promjena karakteristika rasvjetnih objekata sa sličnim izvorom moguća je utjecati na sam izvor i njegov lutkasti objekt. Na primjer, prilikom pomicanja lutkanog predmeta izvor svjetlosti automatski mijenja orijentaciju, ali u isto vrijeme ostaje usmjeren na prazan predmet. Pokušajte naizmjenično pomoću alata Odaberite i Pomicanje   prema izvoru i lutkutnom objektu, postavite izvor tako da rubovi objekata postavljenih u prednji plan budu osvijetljeni (sl. 19). Vizualizujte scenu (Sl. 20).

Sl. 19. Ispravljanje položaja izvora Cilj Spot

U svitku Opšte Parametri   povećajte intenzitet izvora podešavanjem Množitelj   jednak 1,25 i potvrdite okvir Senkas   - scena će postati svjetlija i predmeti će sada čak i bacati sjene, iako su pretamne (Sl. 21). Dakle, otvorite svitak Senka Parametri   (Postavke sjene) i smanjite gustoću sjene postavljanjem brojača Dens   (Gustina) jednaka 0,5 - sjene će izgledati prirodnije (Sl. 22). Po želji, u ovom spisku možete promeniti i boju senke u polju Boja   (Sl. 23) ili načiniti da se boja sjena formira uzimajući u obzir boju izvora - za to je u meniju Senka Parametri treba omogućiti potvrdni okvir Svetlost Utiče Senka Boja   (sl. 24).

I na kraju, da biste poboljšali izgled scene, pokušajte da joj dodate još dva izvora svetlosti: žuti Omni izvor intenziteta veličine 0,3-0,5 da biste stvorili zajedničku svetlosnu pozadinu i izvor tipa Cilj Spot   roza boja s intenzitetom veličine 2 da simulira učinak sekundarne rasvjete (Sl. 25). Pored toga, avionima dodijelite novi tip materijala Raytrace   i povežite već korištenu teksturu s njim, pokušavajući stvoriti imitaciju poliranog mramora. Konačni prikaz izvedene scene prikazan je na Sl. 26

  Izvor svjetlosti Besplatno mjesto

Besplatno reflektora Besplatno Spot   razlikuje se od izvora koji je upravo pregledan Besplatno Usmjereni   činjenica da se njene zrake razilaze ne u paralelnom snopu, već u stožastom, poput svjetlosti stvarnih projektora, pozorišnih reflektora, svjetiljki itd. Pokušajmo stvoriti tri takva izvora kako bismo ravninu osvetlili torom (Sl. 27) približno na isti način na koji bi ga mogli osvetliti višebojni pozorišni reflekteri. Prvo postavite slab Omni izvor za općenito osvjetljenje scene (Sl. 28). Zatim dodajte prvo slobodno svjetlo, na primjer plavim snopovima i malim svjetlosnim konusima (u ovom slučaju parametar Hotspot/Greda   jednak 10, i Falloff/Polje   -20) - Sl. 29. Najprikladniji način za izradu reflektora za projekciju Vrhklikom direktno na objekt kojem bi trebao biti usmjeren. Kao rezultat toga, renderirana scena će ličiti na rižu. 30. Na potpuno isti način kreirajte još dva reflektora u boji (crvena i zelena) s istim parametrima, a zatim prilagodite položaj sva tri reflektora u prozorima za projekciju, na primjer, kao što je prikazano na Sl. 31. Potvrdite okvir za svaki od izvora. Sjene   da biste stvorili sjene i vizualizirali prizor (Sl. 32). Zbog toga što su sjene previše crne, smanjuju njihovu gustoću ( Dens) u svitku Senka Parametri   do otprilike 0,3-0,4 (Sl. 33).

Sl. 28. Dodavanje izvora svetlosti Omni

I na kraju, pokušajmo iskoristiti zanimljivu priliku da dodijelimo kartu teksture reflektora Projektor Mapa   (Projektirana mapa), koja omogućava ili kombiniranje prikaza svjetlosne točke sa slikom proizvoljne slike (ako je, na primjer, uključena obična fotografija), ili za promjenu obruba svjetlosne mrlje na određeni način (ako se koristi crno-bijela slika, koja igra ulogu maske). Primijenit ćemo drugu opciju i dodijeliti teksture prikazane na slici. 34, 35 i 36, respektivno - to trebate uraditi u skrolu Napredno Efekti (Sl. 37). Mogući rezultat dodjeljivanja karata tekstura prikazan je na Sl. 38, kako bi postigao kojem je toru dodatno dodeljen novi materijal koji simulira plastiku.

Svjetlost ima tri glavne karakteristike: svjetlinu (multiplikator), boju (boju) i sjene koje ostavljaju predmeti osvijetljeni (Sjene).

Kad uređujete izvore svjetla u sceni, obratite pažnju na njihovu boju. Izvori dnevne svetlosti imaju plavu nijansu, da biste stvorili izvor veštačke svetlosti što joj trebate da pružite žućkastu boju.

Također treba uzeti u obzir da boja izvora koji simulira uličnu svjetlost ovisi o doba dana. Zbog toga, ako se na sceni odvija večernje vreme, osvetljenje može biti u crvenkastim nijansama letnjeg zalaska sunca.

Različiti vizualizatori nude vlastite algoritme sjenčanja. Sjena koju baca objekt može reći puno - koliko je visoko iznad zemlje, kakva je struktura površine na koju sjena pada, koji je izvor objekta osvijetljen itd.

Pored toga, senka može naglasiti kontrast između prednjeg i pozadinskog stanja, kao i „izdati“ predmet koji nije pao u vidno polje objektiva virtualne kamere.

Ovisno o obliku sjene koju objekt baca, scena može izgledati realistično (Sl. 6.6) ili ne u potpunosti vjerovatno (Sl. 6.7).

Kao što smo gore rekli, pravi zrak svjetlosti podvrgava se velikom broju refleksija i refrakcija, tako da stvarne sjene uvijek imaju mutne ivice. U trodimenzionalnoj grafici koristi se poseban izraz koji označava takve sjene - meke sjene.

Meke sjene je teško postići. Mnogi vizualizatori rješavaju problem mekih sjenki dodavanjem net-point izvora svjetla koji ima pravokutni ili drugi oblik na sučelju 3ds max 7. Takav izvor ne emitira svjetlost ne iz jedne tačke, već iz svake točke na površini. U tom slučaju, što je veća površina izvora svjetlosti, to se dobivaju mekše sjene tijekom vizualizacije.

Postoje različiti pristupi prikazivanju sjenki: upotreba Shadow Map, Raytraced i Global Illumination. Razmotrimo ih redom.

Sl. 6.6. Predmet od meke sjene

Sl. 6.7. Predmet s oštrim sjenama

Sl. 6.8. Pomerite se na postavke Params Map Params

Korištenje karte sjena omogućuje vam da dobijete mutne sjene.

sa nejasnim ivicama. Glavna postavka mape sjenki je veličina karte sjene (parametar veličine) u rolutu podešavanja postavki Paramova mapa sjene (Postavke karte sjenki) (Sl. 6.8). Ako se smanji veličina karte, također će se smanjiti jasnoća rezultirajućih sjenki.

Metoda traženja omogućava vam da dobijete savršene sjene oblika, koje, međutim, izgledaju neprirodno zbog oštre konture. Traženjem se naziva praćenje puta pojedinih svjetlosnih zraka od izvora svjetlosti do objektiva kamere, uzimajući u obzir njihov odraz od objekata scene i refrakciju u prozirnim medijima. Metoda praćenja često se koristi za vizualizaciju scena u kojima su prisutni spekularni odraz.

Počevši od 3ds max 5 koristi se metoda Area Shadows za dobivanje mekih sjena, koja se temelji na malo izmijenjenoj metodi praćenja. Area Shadows (Shadow Distribution) omogućuje vam izračunavanje sjena iz objekta kao da u sceni nema ni jedan izvor svjetla, već skupina točnih izvora svjetlosti koji se ravnomjerno raspoređuju na određenom području.

Unatoč činjenici da metoda traženja zraka precizno reproducira male detalje formirane sjene, ne može se smatrati idealnim rješenjem za vizualizaciju zbog činjenice da rezultirajuće sjene imaju oštre obrise.

Globalna metoda osvjetljenja (Radiosity) omogućava vam postizanje mekih sjenki na završnoj slici. Ova metoda je alternativa traženju osvetljenja. Ako se metodom praćenja vizualiziraju samo oni dijelovi scene koji su izloženi svjetlosnim zracima, tada globalna metoda osvjetljenja izračunava rasipanje svjetlosti u neosvijetljenim ili sjenovitim dijelovima scene na temelju analize svakog piksela slike. Tu se uzimaju u obzir svi odrazi svjetlosnih zraka u sceni.

Globalno osvjetljenje omogućava vam ostvarivanje realne slike, ali proces vizualizacije jako opterećuje radnu stanicu, a također zahtijeva puno vremena. Zbog toga u nekim slučajevima ima smisla koristiti sistem rasvete koji simulira efekat raspršene svetlosti. U tom se slučaju izvori svjetlosti moraju postaviti tako da se njihov položaj podudara s mjestima izravne svjetlosti. Takvi izvori ne bi trebali stvarati sjene i trebali bi imati malu svjetlinu. Ovom metodom, naravno, ne dobivate istu realističnu sliku kao i stvarnu globalnu metodu rasvjete. Međutim, u scenama jednostavne geometrije možda će vam dobro doći.

Postoji nekoliko algoritama za izračunavanje globalne osvetljenosti, jedan od načina izračunavanja refleksne svetlosti je Photon Mapping. Ova metoda uključuje izračun globalne rasvjete, zasnovan na stvaranju takozvane fotonske mape. Mapa fotona je informacija o osvjetljenju scene prikupljena traženjem.

Prednost metode traženja fotona je u tome što jednom kad se rezultati praćenja fotona sačuvaju kao karta fotona mogu se naknadno upotrijebiti za stvaranje efekta globalnog osvjetljenja u scenama trodimenzionalne animacije. Kvaliteta globalne osvetljenosti izračunata pomoću traženja fotona zavisi od broja fotona i dubine traženja. Pomoću traženja fotona možete izračunati i kaustični efekt (za više detalja o kaustičnom efektu pogledajte odjeljak "Opće informacije o vizualizaciji u trodimenzionalnoj grafici", poglavlje 7).

Podijeli ovo