Caracteristicile luminii și metodele de vizualizare a umbrelor.

Printre sursele de lumină standard, trei surse (și anume, Spot, Direct și Omni) ne permit să alegem tipul de umbră calculat. Dacă utilizăm vizualizatorul standard Scanline Renderer (DSR) standard, atunci vom fi interesați de: umbre avansate cu raze, umbre de zonă, umbre trasate de raze, hărți de umbră.

Când alegeți tipul de umbră printre defilările parametrilor IP, apare o defilare a parametrilor umbre, al cărei nume începe cu numele tipului.

Harta umbrelor

Cel mai simplu și mai neobișnuit tip de umbră pentru resursele calculate.

  1. Mărimea hărții pe baza căreia este calculată umbra. Cu cât harta este mai mare, cu atât este mai bună umbra calculată. Mai bine să folosiți numere de ordinul 2 n
  2. Estompați marginea umbrei. Creșterea parametrului vă permite să scăpați de marginea ștersă a marginii cu o hartă cu rezoluție joasă
  3. Parametru responsabil pentru controlul valorii Bias. Dezactivat implicit (cel mai bun rezultat în majoritatea cazurilor). În cazul animației, activarea opțiunii poate fi de ajutor.
  4. Dacă este stins, atunci lumina trece prin suprafață, dacă se poticnește pe poligoane, normalii care se află în față. Activarea opțiunii vă permite să obțineți umbre corecte.

În Fig. 1, rândul superior de imagini arată vizual o modificare a calității umbrei pe măsură ce parametrul Dimensiune crește. Chiar și o creștere semnificativă a dimensiunii hărții nu rezolvă problema dinților la marginile umbrei, deși modelul de umbră devine cu siguranță mai elaborat.

În cel de-al doilea rând, în toate cele trei cazuri, dimensiunea cardului rămâne aceeași, dar parametrul Sample Range se schimbă. Crescându-l treptat, am scăpat de zbucium, estompând marginea umbrei.

Fig. 1 Schimbarea calității unei umbră tip Shadow Map cu diverși parametri

Umbre trasate de raze

Umbrele de acest tip sunt calculate pe baza algoritmului de urmărire. Au margini clare și sunt aproape imposibil de personalizat.

Umbra urmată de raze este mai precisă în ceea ce privește harta umbrelor. În plus, este capabil să țină seama de transparența obiectului, dar între timp este „uscat” și clar, ceea ce nu pare foarte natural în majoritatea cazurilor. Ray-Traced Shadow este mai solicitant în ceea ce privește resursele calculatorului decât Shadow Map.

  1. Distanța obiectului de umbra turnată
  2. Adâncimea de urmărire este parametrul responsabil pentru rezolvarea umbrei. Creșterea acestei valori poate crește semnificativ timpul imagistic.

Umbrele cu raze cu CI de tip Omni vor dura mai mult timp pentru a fi redate decât o mulțime de umbre trasate de raze + Spot (sau direcționale)

Fig. 2 Umbre trasate de raze din obiecte opace și transparente.

Umbre avansate cu raze

Umbrele de acest tip sunt foarte asemănătoare cu umbrele rase, dar după cum îi spune și numele, au setări mai avansate care vă permit să obțineți calcule mai naturale și corecte.

  1. Metoda de generare a umbrelor
    simplu   - un singur fascicul iese din IP. Umbra nu acceptă nicio setare de netezire și calitate
    Antialias 1-Pass   - Emitarea unui fascicul de raze este imitată. Mai mult, același număr de raze este reflectat de la fiecare suprafață iluminată (numărul de raze este reglementat de Calitatea umbrei).
    2-Pass Antialias   - În mod similar, dar sunt emise două fascicule de raze.
  2. Dacă este stinsă, atunci lumina trece prin suprafață, dacă trece peste poligoane care se confruntă cu normalii din ea. Activarea opțiunii vă permite să obțineți umbre corecte.
  3. Numărul de raze emise de suprafața iluminată
  4. Numărul de raze secundare emise de suprafața iluminată
  5. Raza (în pixeli) a încețoșării marginii umbrei. Creșterea parametrului îmbunătățește calitatea estompării. Dacă se pierd mici detalii la estomparea marginii, ajustați acest caz sporind Integritatea Shadow.
  6. Distanța obiectului de umbra turnată
  7. Parametrul care controlează randomitatea razelor. Inițial, razele sunt trimise de-a lungul unei grile stricte, care pot provoca artefacte neplăcute. Introducerea haosului va face imaginea umbrei mai naturală
    Valorile recomandate sunt 0,5-1,0. Dar mai multe umbre încețoșate vor necesita mai multă cantitate de Jitter

Umbre de zonă

Acest tip de umbre vă permite să luați în considerare dimensiunile sursei de lumină, astfel încât să puteți obține umbre lungi naturale care „se despart” și se estompează atunci când vă îndepărtați de obiect. 3dsMax obține astfel de umbre amestecând o serie de „mostre” (eșantioane) de umbre. Cu cât sunt mai multe „probe” și mai bine amestecul, cu atât este mai bună umbra calculată.

  1. Forma unei surse imaginare de lumină care vă permite să determinați natura umbrei.
    simplu   - un singur fascicul iese din IP. Umbra nu acceptă nicio setare de netezire și calitate.
    Lighioană dreptunghiulară t - simulează emisia de lumină dintr-o regiune dreptunghiulară.
    Lumina de disc   - IP se comportă ca și cum ar fi dobândit forma unui disc.
    Lampa de cutie   - imitarea IP-ului cubic.
    Sferă ligh t - imitarea unei IP sferice.
  2. Dacă este stins, atunci lumina trece prin suprafață, dacă se poticnește pe poligoane, normalii care se află în față. Activarea opțiunii vă permite să obțineți umbra corectă.
  3. Controlează numărul de raze emise (neliniare). Cu cât este mai mare numărul, cu atât mai multe raze, cu atât calitatea umbrei este mai mare.
  4. Parametrul responsabil pentru calitatea umbrei. Pentru un calcul rațional, setați întotdeauna numărul mai mare decât Integritatea Shadow.
  5. Raza (în pixeli) a încețoșării marginii umbrei. Creșterea parametrului îmbunătățește calitatea estompării. Dacă se pierd pierderi mici la detalii, corectați acest incident cu o creștere a integrității umbrei.
  6. Distanța obiectului de umbra turnată.
  7. Parametrul care controlează randomitatea razelor. Inițial, razele sunt trimise de-a lungul unei grile stricte, care pot provoca artefacte neplăcute. Introducerea haosului va face imaginea umbrei mai naturală.
  8. Dimensiunile unei surse imaginare. Lungime - lungime, lățime - lățime, înălțime (activ doar pentru lumină cutie și lumină sferă) - înălțime.

Aruncați o privire la figura 3. Pe primul fragment. Câteva „probe” de umbră sunt suprapuse una pe cealaltă fără amestec. În al doilea fragment, acestea sunt deja amestecate (cantitatea de bruiaj modificată de la 0,0 la 6,0). „Eșantioanele” mixte sunt percepute ca o umbră mai naturală, dar calitatea acesteia lasă mult de dorit. Al treilea fragment arată o umbră cu o calitate excelentă (Integritatea umbrei și Calitatea umbrei sunt schimbate de la valori individuale la 8 și respectiv 10).

Al doilea rând din Fig. 3. ilustrează modul în care natura umbrei se schimbă dacă creștem dimensiunea sursei imaginare. În acest caz, avem o sursă imaginară de tip Rectangle Light (dreptunghiular plat). Pe măsură ce zona sursei crește, estomparea umbrei crește.

Fig. 3 Schimbarea calității unei umbre a tipului Shadow de zonă pentru diverși parametri

Unele valori ale parametrilor sunt de natură consultativă, dar totul este limitat doar de imaginația ta. Cel mai bun mod de a-l descoperi este de a experimenta. Nu vă fie teamă să experimentați cu lumina. Prindeți starea de spirit a imaginii viitoare și predați-vă setărilor.

În Fig. 4. cal de șah cu material bazat pe textura procedurală simplă a lemnului. Trei surse de lumină pictate în culori diferite. O setare simplă, însă, cifra arată bine.

Fig. 4 Piesa de șah "Calul". Vizualizarea subiectului

rezumat

Iluminatul este una dintre cele mai importante etape în lucrul pe o scenă tridimensională. La prima vedere, poate părea că informațiile despre lecție uscată nu pot fi aplicate lucrărilor de creație. Cu toate acestea, cu ingeniozitate adecvată și muncă asiduă, puteți obține rezultate incredibile. La final, toate imaginile digitale sunt doar seturi de zerouri și altele, iar 3dsMax este doar următorul instrument, la fel ca un creion sau o pensulă.

V-Ray este unul dintre cele mai populare pluginuri pentru crearea vizualizărilor fotorealiste. Caracteristica sa distinctivă este ușurința de configurare și capacitatea de a obține rezultate de înaltă calitate. Folosind V-Ray, utilizat în mediul 3ds Max, creează materiale, iluminare și camere de fotografiat, a căror interacțiune duce la crearea rapidă a unei imagini naturaliste.

În acest articol, vom afla despre setările de iluminare folosind V-Ray. Lumina corectă este foarte importantă pentru crearea corectă a vizualizării. Ar trebui să dezvăluie toate cele mai bune calități ale obiectelor din scenă, să creeze umbre naturale și să ofere protecție împotriva zgomotului, supraexpunerii și altor artefacte. Luați în considerare instrumentele cu raze V pentru reglarea iluminatului.

1. În primul rând, descărcați și instalați V-Ray. Mergem pe site-ul dezvoltatorului și selectăm versiunea V-Ray destinată 3ds Max. Descărcați-l. Pentru a descărca programul, înregistrați-vă pe site.

2. Instalați programul urmând indicațiile expertului de instalare.

3. Rulați 3ds Max, apăsați tasta F10. Înaintea noastră este panoul cu setările de redare. În fila „Comun”, găsiți derularea „Assign Renderer” și selectați V-Ray. Faceți clic pe „Salvați ca valori prestabilite”.

Iluminatul poate fi de diferite tipuri în funcție de caracteristicile scenei. Desigur, iluminarea pentru vizualizarea subiectului va diferi de setările de lumină pentru exterior. Luați în considerare câteva scheme de iluminare de bază.

Personalizare ușoară pentru vizualizare exterioară

1. Deschideți scena în care iluminarea va fi reglată.

2. Instalați sursa de lumină. Vom imita soarele. În fila Creare din bara de instrumente, selectați „Lumini” și faceți clic pe „V-Ray Sun”.

3. Indicați punctul de pornire și sfârșitul razelor soarelui. Unghiul dintre grinda și suprafața pământului va determina tipul de atmosferă dimineața, după-amiaza sau seara.

4. Selectați soarele și mergeți la fila „Modificați”. Suntem interesați de următoarele opțiuni:

- Enabled - activează și dezactivează soarele.

- Turbiditatea - cu cât această valoare este mai mare - cu atât este mai mare praful atmosferei.

- Multiplicator de intensitate - un parametru care reglează luminozitatea luminii solare.

- Înmulțitor de mărime - dimensiunea soarelui. cu cât parametrul este mai mare, cu atât umbrele vor fi mai neclare.

- Subdiviziile de umbră - cu cât este mai mare acest număr, cu atât umbra este mai bună.

5. Aceasta completează apusul soarelui. Reglați cerul pentru a-l face mai realist. Apăsați tasta "8", panoul de mediu se va deschide. Selectați harta DefaultVraySky ca hartă de mediu, așa cum se arată în captură de ecran.

6. Fără a închide panoul de mediu, apăsați tasta M, deschizând editorul de materiale. Trageți harta DefaultVraySky din slotul din panoul mediului în editorul de materiale, în timp ce țineți butonul stânga al mouse-ului.

7. Edităm harta cerului în browserul de materiale. Cu harta evidențiată, bifați caseta de selectare „Specificați nodul solar”. Faceți clic pe „Niciuna” în caseta „Lumina solară” și faceți clic pe soare într-o vizualizare a modelului. Tocmai am legat soarele și cerul. Acum, poziția soarelui va determina strălucirea cerului, simulând pe deplin starea atmosferei în orice moment al zilei. Restul setărilor vor fi lăsate implicit.

8. În termeni generali, iluminatul exterior este personalizat. Rulați redări și experimentați cu lumină pentru a obține efectele dorite.

De exemplu, pentru a crea o atmosferă dintr-o zi înnorată, opriți soarele în parametrii săi și lăsați doar cerul sau harta HDRI să strălucească.

Personalizare ușoară pentru vizualizarea subiectului

1. Deschideți scena cu compoziția finalizată pentru vizualizare.

2. În fila „Creare” din bara de instrumente, selectați „Lumini” și faceți clic pe „V-Ray Light”.

3. Faceți clic pe proiecția unde doriți să setați sursa de lumină. În acest exemplu, așezăm lumina în fața obiectului.

4. Setați parametrii sursei de lumină.

- Tip - acest parametru stabilește forma sursei: plat, sferic, cupolă. Forma este importantă atunci când sursa de lumină este vizibilă în scenă. Pentru cazul nostru, lăsați Avionul să rămână implicit (plat).

- Intensitate - vă permite să setați intensitatea culorii în lumeni sau valori relative. Lăsăm cele relative - sunt mai ușor de reglementat. Cu cât numărul din linia Multiplicator este mai mare, cu atât este mai lumină.

- Culoare - determină culoarea luminii.

- Invizibil - sursa de lumină poate fi invizibilă în scenă, dar va continua să strălucească.

- Eșantionare - parametrul „Subdivide” controlează calitatea redării luminii și a umbrelor. Cu cât numărul din linie este mai mare, cu atât calitatea este mai mare.

Parametrii rămași sunt cel mai bine lăsați ca implicit.

5. Pentru vizualizarea obiectului, se recomandă instalarea mai multor surse de lumină de diferite dimensiuni, intensitate luminoasă și distanță față de obiect. Plasați încă două surse de lumină pe partea subiectului. Puteți să le rotiți în funcție de scenă și să le reglați parametrii.

Această metodă nu este o „pastilă magică” pentru o iluminare perfectă, dar simulează un adevărat studio foto, experimentând în care veți obține un rezultat de foarte bună calitate.

Iluminarea unei scene necesită nu mai puțin efort decât modelarea ei, deoarece în majoritatea cazurilor este necesar să se asigure un efect realist. Aceasta nu este o sarcină ușoară, deoarece în lumea reală sursele de lumină nu funcționează deloc ca în cea virtuală. De exemplu, lumina nu se reflectă de pe suprafețele obiectelor - ca urmare, dacă în realitate un singur bec poate lumina o întreagă cameră, inclusiv zonele sale ascunse de razele directe de lumină (împrăștiere difuză), atunci în 3D Studio MAX aceste zone vor rămâne complet întunecate. Aceasta înseamnă că împrăștierea difuză a luminii va trebui să fie simulată prin iluminare suplimentară. Și invers, sursele de lumină virtuale pot fi configurate astfel încât să nu crească, ci să scadă iluminarea scenei, ceea ce în realitate este imposibil în principiu etc.

Iluminarea corect selectată este unul dintre cei mai importanți factori în asigurarea realismului scenei în timpul vizualizării acesteia. Creează contraste între obiecte, face ca materialele folosite să fie mai vii și mai expresive și vă permit să reglați umbrele obiectelor. În plus, iluminarea determină starea de spirit generală a scenei - de exemplu, lumina difuză creează efectul păcii, iluminarea slabă poate provoca frică, lumină pâlpâitoare - un sentiment de anxietate etc. Vă vom familiariza cu unele dintre cele mai simple tehnici de reglare a iluminării acum și vom lua în considerare aspecte mai complexe ale lucrării cu iluminatul într-una dintre lecțiile următoare.

  Aspecte teoretice

Setarea iluminatului de scenă presupune crearea de surse de lumină în acesta și determinarea poziției și parametrilor acestora. Sursele de lumină (ca orice alte obiecte din scenă) diferă de tip - fiecare dintre ele are propriile sale proprietăți și sfera de aplicare. Lucrările cu surse se realizează în paralel cu crearea obiectelor de geometrie, cu toate acestea, ajustarea finală a parametrilor lor se realizează în procesul de creare și atribuire a materialelor, deoarece iluminatul este strâns legat de texturizare și poate afecta afișarea materialelor, precum și duce la apariția umbrelor. Atunci când este creată o scenă, obiectele sale sunt aprinse automat, însă, odată cu adăugarea primei surse de lumină, iluminarea implicită este anulată. Când ștergeți toate sursele create, scena este din nou iluminată de sursele de lumină implicite.

Principalele surse de lumină includ următoarele (Fig. 1):

  • Omni  (Omnidirecțional) - aruncă razele uniform în toate direcțiile de la o singură sursă punctuală ca un bec fără abajur;
  • țintă punct  (Spotlight Targeting) și gratuit punct  (Lampa liberă de inundație) - propagă razele dintr-un punct într-o anumită direcție cu un flux conic și luminează zona din interiorul conului. Diferența dintre aceste două surse este că direcția razelor de lumină din prima dintre ele este strict determinată de punctul țintă ( țintă), iar a doua sursă nu are un astfel de punct țintă și, prin urmare, direcția razelor de lumină din ea se poate schimba pe măsură ce sursa se rotește;
  • țintă direcțională  (Direct Target) și gratuit direcțională  (Drept liber) - propagă raze din plan într-un flux paralel într-o anumită direcție și iluminează zona din interiorul cilindrilor drepți sau înclinați. Aceste surse diferă prin faptul că direcția razelor de lumină din prima dintre ele are o legătură țintă, iar a doua este direcționată liber (direcția razelor de lumină aruncate de aceasta se schimbă atunci când sursa se rotește).

Categoria responsabilă de crearea surselor de lumină lumini  Panouri (surse de lumină) crea  (Creați), atunci când sunt selectate, toate tipurile de surse de mai sus devin disponibile (Fig. 2). Tehnologia creației lor seamănă cu crearea obiectelor de geometrie. Trebuie să selectați tipul de sursă și să faceți clic pe punctul de creare într-una din ferestrele de proiecție (pentru toate sursele, cu excepția tipurilor țintă), sau trageți mouse-ul în timp ce țineți apăsat butonul din stânga, indicând astfel nu numai locația sursei, ci și punctul său țintă. Sursele create (precum și obiectele de geometrie) li se atribuie nume: Omni01, Spot01 etc., care sunt mai bine înlocuite imediat cu altele mai informative. Orice sursă de lumină poate fi mutată, rotită și scalată în afișaje în același mod ca toate celelalte obiecte standard.

Parametrii sursă sunt fie stabiliți imediat când sunt creați în panou creasau schimbați ulterior prin panou Modifică. Lista parametrilor este foarte impresionantă, iar în această lecție vom face cunoștință cu doar câțiva dintre ei. Toți parametrii sunt împărțiți în suluri, dintre care principalul este următorul:

  • general Parametrii  (Parametri generali) - vă permite să schimbați tipul de sursă, să activați sau să dezactivați capacitatea de a genera umbre umbre căzute și să excludeți obiectele individuale din sfera de influență a sursei, lucru important atunci când simulați efecte de iluminare speciale (cum ar fi sclipiri) sau când iluminați selectiv unul sau un grup de obiecte;
  • intensitate/culoare/atenuare  (Intensitate / Culoare / Atenuare) - conceput pentru a controla intensitatea, culoarea și atenuarea spațială a fluxului de lumină, permite să ofere eterogenitatea iluminării, tipică pentru obiectele din lumea reală;
  • umbră Parametrii  (Opțiuni de umbră) și umbră hartă Parametrii  (Parametrii hărții umbrelor) - sunt responsabili pentru natura generarii umbrelor. Acestea vă permit să reglați claritatea chenarului, să schimbați culoarea umbrei, să măriți / să micșorați distanța de la obiect la umbră, să adăugați o hartă de textură pe harta umbrelor, să reglați umbrele atunci când introduceți efecte atmosferice, să simulați umbre încețoșate în iluminare de ceață sau umbre clare create de soarele luminos de amiază etc. d .;
  • avansat efecte  (Efecte avansate) - vă permite să controlați claritatea tranziției de la zonele iluminate de la sursă ale obiectului la dezactivare, să activați / să dezactivați strălucirea obiectului de la sursa de lumină, să alocați o hartă de textură sursei etc.

  Sursa de lumină Omni

Pregătiți o scenă simplă din două obiecte: un avion și o bilă (Fig. 3). Creați o sursă de lumină de tip Omniprin deschiderea unei categorii lumini  panou creafaceți clic pe buton cu numele Omni, apoi folosiți mouse-ul pentru a indica locația sursei într-una din ferestrele de proiecție - apare un obiect care arată ca un octaedru, care este o sursă de lumină creată. instrument selecta și mutare  reglați poziția sursei, astfel încât în \u200b\u200bproiecție din față aceasta era situată în dreapta mingii și a fost localizată mult mai sus decât ea, și apoi (cu sursa evidențiată) în defilare general Parametrii  panou Modifică  bifează caseta umbre  pentru generarea de umbre (Fig. 4). Render - mingea va fi aprinsă în dreapta și va arunca o umbră (Fig. 5). Încercați să mutați sursa de lumină în jurul bilei și veți vedea că una sau alta parte a mingii va fi iluminată în funcție de poziția sursei. La sfârșitul experimentului, întoarceți sursa în poziția inițială din dreapta mingii.

Fig. 4. Configurarea inițială a sursei de lumină Omni

Fig. 5. Mingea cu una Omnisursa buna

Acum vom învăța să controlăm intensitatea luminii. Pentru a face acest lucru, cu sursa de lumină selectată, activați panoul Modifică  iar într-o defilare intensitate/culoare/atenuare  crește valoarea parametrului coeficient  (Coeficient), de exemplu, până la 2 - iluminarea scenelor va deveni mult mai strălucitoare (Fig. 6). În aceeași defilare (în caseta de dialog culoare Selector: lumină culoaredeschis, făcând clic pe câmpul din dreapta parametrului coeficient) Puteți schimba culoarea razelor de lumină. De exemplu, încercați să schimbați culoarea albă implicită, de exemplu, la galben - în timpul vizualizării scena va fi aprinsă cu o „lumină galbenă” (Fig. 7).

Adăugați o altă sursă Omni la scenă și așezați-o pe proiecție din față  la stânga mingii, dar astfel încât să fie mult mai mică decât prima sursă (Fig. 8). Reduceți intensitatea celei de-a doua surse la aproximativ 0,7 și lăsați culoarea albă - acum bila va fi aprinsă din două părți (Fig. 9).

Fig. 8. Adăugarea și configurarea celei de-a doua Omnisursa buna

Fig. 9. Bilă cu două Omnisursa buna

  Sursă de lumină Direct direcțional

Eliminați ambele surse Omni, care nu vor întuneca scena, deoarece sursele de lumină implicite se vor aprinde din nou. Creați un tip de sursă de lumină gratuit direcțională  (pentru aceasta este mai ușor să selectați acest tip de sursă și să faceți clic pe proiecția din centrul mingii top  - atunci sursa va fi imediat îndreptată spre minge). Apoi mutați instrumentul după cum este necesar selecta și mutare  și reglați unghiul său selecta și Rotire  (fig. 10). Dacă vă redați, se dovedește că mingea este iluminată împreună cu un fragment din plan și destul de intens, în timp ce cealaltă parte a planului nu este deloc vizibilă (Fig. 11). Se dovedește că luminozitatea sursei este prea mare, dar aria de acoperire a fluxului de lumină este în mod clar insuficientă. Situația este ușor de schimbat. În primul rând, vom descoperi de ce parametri depinde aria de acoperire a fluxului de lumină. Reglarea valorilor parametrilor hotspot/grindă (determină dimensiunea conului de lumină pentru fasciculul interior, extrem de saturat) și falloff/câmp  (stabilește dimensiunea limitelor exterioare ale stingerii fasciculului la margini) în defilare direcțională Parametrii, puteți modifica dimensiunea punctului luminos care iese din fasciculul de lumină și natura marginii sale, care poate fi limpede sau, dimpotrivă, estompată. În mod implicit, spotul are o graniță clară, care este departe de realitate. Marca hotspot/grindă  egală cu 25 și falloff/câmp  - 50, ca urmare, punctul de lumină va deveni neclar (valorile acestor parametri în fiecare caz se vor dovedi a fi diferite, este important doar ca valoarea primului parametru să fie de aproximativ două ori mai mare decât a celui de-al doilea) - Fig. 12. Și invers, dacă valorile acestor parametri sunt apropiate, atunci limita va fi clară. În ceea ce privește dimensiunea punctului luminos, acestea depind direct de valoarea parametrului hotspot/grindă  - cu cât este mai mare, cu atât este mai mare dimensiunea spotului. Dacă doriți, în acest defilare, puteți modifica, de asemenea, forma secțiunii transversale a conului de lumină (și, prin urmare, forma punctului luminos) cu unul rotund ( cerc) la dreptunghi ( dreptunghi). Atunci când îl alegeți pe acesta din urmă, este posibil să ajustați raportul de aspect al dreptunghiului luminos cu ajutorul parametrului aspect.

Fig. 10. Setarea sursei gratuit direcțională

Fig. 11. Scena sursă unică gratuit direcțională

Acum extindeți limitele luminii, astfel încât în \u200b\u200binteriorul conului de lumină să existe nu numai o bilă, ci și b desprecea mai mare parte a planului și nu uitați că parametrul are valori hotspot/grindă  și   falloff/câmp  ar trebui să varieze suficient încât scăderea iluminării la marginile planului să se realizeze treptat. Reduceți intensitatea luminii ( coeficient) până la aproximativ 0,6 și bifați caseta umbre  pentru generarea de umbre - scena va fi iluminată mai natural, deși nivelul de iluminare va fi insuficient (Fig. 13). Pentru a crește nivelul de iluminare, încercați să creați două surse de lumină suplimentare (Fig. 14). Pentru primul (a cărui sarcină este de a crea iluminat general pentru scenă), selectați tipul Omni, culoare galbenă și intensitate de ordinul 0,8-0,9. Scopul celei de-a doua este de a furniza efectul iluminării secundare care rezultă din reflectarea luminii incidente de pe suprafețe luminoase (în acest caz, planul). În exemplul nostru, un astfel de efect ar trebui să apară pe suprafața inferioară a bilei sub forma unei anumite flăcări colorate. Pentru a simula un efect similar, așezați o sursă slabă de lumină colorată sub planul care nu aruncă o umbră - de exemplu, o sursă de tip gratuit direcțională. În cazul nostru, a fost setată o culoare similară cu nuanța planului, a cărei intensitate este de aproximativ 1,1, iar dimensiunea este astfel încât planul să se afle complet în limitele conului de lumină interior hotspot/grindă. Vederea finală a scenei este prezentată în Fig. 15.

  Sursa de lumină Locul vizat

Creați o scenă așezând pe plan o bilă, un cilindru și un cub și alocați planului un material bazat pe textura de marmură (Fig. 16). Înainte de a crea o nouă sursă de lumină, mai întâi măriți scena pentru a plasa sursa la o distanță suficient de mare de obiectele sale. Activați în categorii lumini  sursa de tip țintă puncttreceți la proiecție din față, poziționați indicatorul mouse-ului în partea stângă superioară a acestei ferestre, faceți clic cu butonul din stânga în acest punct și, fără a elibera mouse-ul, direcționați-l către obiecte - se va crea un reflector vizat (Fig. 17). Dacă redați imediat, rezultatul va fi foarte departe de ceea ce doriți (Fig. 18): planul de sub obiecte va fi iluminat, iar obiectele în sine vor fi practic invizibile.

Fig. 17. Crearea unei surse de lumină țintă punct

Fig. 18. Iluminarea inițială a scenei de către sursă țintă punct

Să încercăm să schimbăm situația și să ne asigurăm că părțile obiectelor orientate spre privitor sunt iluminate. După cum sa menționat mai sus, sursele de lumină vizate diferă de cele libere prin prezența unei ținte ( țintă) - un obiect gol, pe care este orientată axa fasciculului sursei de lumină. Schimbarea caracteristicilor obiectelor de iluminat cu o sursă similară este posibilă atât prin influențarea sursei în sine, cât și a obiectului său manechin. De exemplu, atunci când mutați un obiect manechin, sursa de lumină își schimbă automat orientarea, dar, în același timp, continuă să fie orientată către un obiect gol. Încercați alternativ să folosiți instrumentul selecta și mutare  la sursa și obiectul manechin, poziționați sursa astfel încât marginile obiectelor plasate în prim plan să fie iluminate (Fig. 19). Vizualizați scena (Fig. 20).

Fig. 19. Corecția poziției sursei țintă punct

În defilare general Parametrii  crește intensitatea sursei prin setare coeficient  egală cu 1,25 și bifează caseta umbrăs  - scena va deveni mai strălucitoare, iar obiectele vor arunca chiar și umbre, deși sunt prea întunecate (Fig. 21). Așa că deschideți derularea umbră Parametrii  (Setări umbre) și reduceți densitatea umbrei prin setarea contorului dens  (Densitate) egală cu 0,5 - umbrele vor părea mai naturale (Fig. 22). Dacă doriți, în acest defilare puteți schimba, de asemenea, culoarea umbrei din câmp culoare  (Fig. 23) sau faceți ca culoarea umbrei să fie formată ținând cont de culoarea sursei - pentru aceasta, în meniu umbră Parametrii trebuie să activeze caseta de selectare lumină afectează umbră culoare  (fig. 24).

Și în sfârșit, pentru a îmbunătăți aspectul scenei, încercați să adăugați alte două surse de lumină: o sursă galbenă Omni cu o intensitate de ordinul 0,3-0,5 pentru a crea un fundal de lumină comun și un sursă tip țintă punct  culoare roz cu o intensitate de ordinul 2 pentru a simula efectul iluminării secundare (Fig. 25). În plus, alocați avioanelor un nou tip de material Raytrace  și conectați textura deja folosită la ea, încercând să creați o imitație de marmură lustruită. Vederea finală a scenei redate este prezentată în Fig. 26.

  Sursa de lumină Spot gratuit

Spoturi gratuite gratuit punct  diferit de sursa recent revizuită gratuit direcțională  faptul că razele sale diverg nu într-un fascicul paralel, ci într-unul conic, precum lumina proiectoarelor reale, a farurilor de teatru, a lanternelor etc. Să încercăm să creăm trei astfel de surse pentru a ilumina un avion cu un torus (Fig. 27) aproximativ în același mod în care lămpile de teatru multicolore le-ar putea lumina. Mai întâi, configurați o sursă slabă Omni pentru iluminarea generală a scenei (Fig. 28). Apoi adăugați primul reflector liber, de exemplu cu fascicule albastre și conuri mici de lumină (în acest caz, parametrul hotspot/grindă  egală cu 10 și falloff/câmp  -20) - Fig. 29. Cel mai convenabil mod de a crea un spot de proiecție topfăcând clic direct pe obiectul pe care ar trebui să fie vizat. Drept urmare, scena redată va semăna cu orez. 30. În același mod, creați încă două faruri de culoare (roșu și verde) cu aceiași parametri, apoi reglați poziția tuturor celor trei faruri în ferestrele de proiecție, de exemplu, așa cum se arată în Fig. 31. Bifează caseta pentru fiecare sursă. umbre  pentru a genera umbre și a vizualiza scena (Fig. 32). Deoarece umbrele par prea negre, reduceți-le densitatea ( dens) în defilare umbră Parametrii  până la aproximativ 0,3-0,4 (Fig. 33).

Fig. 28. Adăugarea unei surse de lumină Omni

Și, în sfârșit, să încercăm să folosim oportunitatea interesantă de a atribui o hartă a texturii unui spot proiector hartă  (Harta proiectată), care permite fie combinarea afișării punctului luminos cu imaginea unei imagini arbitrare (dacă, de exemplu, este implicată o fotografie obișnuită), fie pentru a modifica chenarul luminii într-un anumit mod (dacă se folosește o imagine alb-negru, jucând rolul unei măști). Vom aplica a doua opțiune și vom atribui texturile prezentate în fig. 34, 35 și respectiv 36 - trebuie să faceți acest lucru în defilare avansat efecte (Fig. 37). Un rezultat posibil al alocării hărților texturii este prezentat în Fig. 38, pentru a obține căruia i s-a atribuit suplimentar un nou material care simulează plasticul.

Lumina are trei caracteristici principale: luminozitate (Multiplicator), culoare (Culoare) și umbre aruncate de la obiectele iluminate de ea (Umbre).

Când aranjați surse de lumină într-o scenă, asigurați-vă că acordați atenție culorii lor. Sursele de lumină de zi au o nuanță albastră, pentru a crea o sursă de lumină artificială trebuie să îi oferiți o culoare gălbuie.

De asemenea, trebuie luat în considerare faptul că culoarea sursei care simulează lumina stradală depinde de ora zilei. Prin urmare, dacă complotul scenei implică ora de seară, iluminarea poate fi în nuanțe roșiatice ale apusului de vară.

Diverse vizualizatoare oferă propriii algoritmi de umbră. O umbră aruncată dintr-un obiect poate spune multe - cât de sus este deasupra solului, care este structura suprafeței pe care cade umbra, ce sursă este iluminată etc.

În plus, umbra poate sublinia contrastul dintre prim-plan și fundal, precum și „a da” un obiect care nu a căzut în câmpul vizual al obiectivului camerei virtuale.

În funcție de forma umbrei aruncate de obiect, scena poate părea realistă (Fig. 6.6) sau nu este în întregime credibilă (Fig. 6.7).

După cum am spus mai sus, o adevărată rază de lumină suferă un număr mare de reflexii și refracții, astfel încât umbrele reale au întotdeauna margini încețoșate. În graficele tridimensionale, se folosește un termen special, care desemnează astfel de umbre - umbre moi.

Umbrele moi sunt greu de realizat. Multe vizualizatoare rezolvă problema umbrelor moi prin adăugarea unei surse de lumină non-punct, având o formă dreptunghiulară sau de altă formă interfeței 3ds max 7. O astfel de sursă emite lumină nu dintr-un punct, ci din fiecare punct de pe suprafață. În acest caz, cu cât suprafața sursei de lumină este mai mare, cu atât umbrele se obțin în timpul vizualizării.

Există diferite abordări în ceea ce privește redarea umbrelor: folosind o hartă a umbrelor, o bandă rayă și o iluminare globală. Să le considerăm în ordine.

Fig. 6.6. Obiect de umbră moale

Fig. 6.7. Obiect cu umbre ascuțite

Fig. 6.8. Parcurgerea setărilor Paramilor hartă umbrelor

Utilizarea hărții umbre permite să obțineți umbre încețoșate.

cu margini fuzzy. Principala setare Shadow Map este dimensiunea hărții umbrei (parametrul Dimensiune) din desenul de setări Params Map Shadow (Setări hartă umbre) (Fig. 6.8). Dacă dimensiunea hărții este redusă, claritatea umbrelor rezultate va scădea și ea.

Metoda de urmărire vă permite să obțineți forme perfecte în umbre, care, însă, arată nefirești datorită conturului lor ascuțit. Urmărirea se numește urmărirea traseelor \u200b\u200brazelor de lumină individuale de la sursa de lumină la obiectivul camerei, luând în considerare reflectarea acestora din obiectele de scenă și refracția în medii transparente. Metoda de urmărire este adesea folosită pentru a vizualiza scene în care sunt prezente reflexe speculare.

Începând cu 3ds max 5, metoda Area Shadows este utilizată pentru a obține umbre moi, care se bazează pe o metodă ușor modificată de urmărire. Area Shadows (Shadow Distribution) vă permite să calculați umbrele din obiect ca și cum nu există o singură sursă de lumină în scenă, ci un grup de surse de lumină punctiformă distribuite uniform într-o anumită zonă.

În ciuda faptului că metoda de urmărire a razei reproduce cu precizie micile detalii ale umbrelor formate, nu poate fi considerată o soluție ideală pentru vizualizare datorită faptului că umbrele rezultate au contururi clare.

Metoda de iluminare globală (Radiosity) vă permite să obțineți umbre moale în imaginea finală. Această metodă este o alternativă la urmărirea iluminatului. Dacă metoda de urmărire vizualizează doar acele părți ale scenei care sunt expuse razelor de lumină, atunci metoda de iluminare globală calculează împrăștierea luminii în părțile nelimitate sau umbrite ale scenei pe baza analizei fiecărui pixel de imagine. În acest caz, toate reflecțiile razelor de lumină din scenă sunt luate în considerare.

Iluminatul global vă permite să obțineți o imagine realistă, dar procesul de vizualizare încarcă stația de lucru foarte mult și necesită, de asemenea, mult timp. Prin urmare, în unele cazuri, este logic să folosiți un sistem de iluminare care simulează efectul luminii împrăștiate. În acest caz, sursele de lumină trebuie amplasate astfel încât poziția lor să coincidă cu locurile de lumină directă. Astfel de surse nu ar trebui să creeze umbre și ar trebui să aibă o luminozitate mică. Cu această metodă, desigur, nu obțineți aceeași imagine realistă pe care o puteți obține folosind metoda reală de iluminare globală. Cu toate acestea, în scenele care au o geometrie simplă, poate veni foarte bine.

Există mai mulți algoritmi pentru calcularea iluminării globale; una dintre metodele de calculare a luminii reflectate este Maparea fotonică. Această metodă implică calculul iluminării globale, pe baza creării așa-numitei hărți fotonice. Harta fotonilor este informația privind iluminarea scenei colectată prin urmărire.

Avantajul metodei de urmărire a fotonului este că, odată ce rezultatele urmăririi fotonilor salvate ca hartă foton pot fi ulterior utilizate pentru a crea efectul iluminării globale în scenele de animație tridimensionale. Calitatea iluminării globale calculată folosind urmărirea fotonilor depinde de numărul de fotoni, precum și de adâncimea de urmărire. Folosind urmărirea fotonilor, puteți, de asemenea, să calculați efectul caustic (pentru mai multe detalii despre efectul caustic, consultați secțiunea „Informații generale privind vizualizarea în graficele tridimensionale”, capitolul 7).

Distribuie asta