В данном уроке мы рассмотрим основные принципы настройки источников света для освещения интерьера и создания эффекта глобального освещения в Mental Ray. Также рассмотрим некоторые проблемы, которые могут возникнуть при освещении текстурированной сцены, и методы их решения.

Для выполнения урока нам потребуется сначала создать помещение.

В окне проекции Top создайте сплайн Rectangle . Выделите его и перейдите во вкладку Modify командной панели. Выберите из списка модификаторов модификатор Edit Spline . В свитке Selection нажмите на кнопку Spline (красная кривая такая), а затем в свитке Geometry нажмите на кнопку Outline и в окне Top немного сдвиньте сплайн наружу. Теперь снова из списка модификаторов выберите Extrude и выдавите из сплайна трехмерный объект подходящей высоты. Это будут стены.

Теперь сделайте из обычной плоскости пол и потолок.

Далее вырежем окно. Создайте Box . Расположите его в стене так, чтобы все углы торчали из стены. Выделите его и в раскрывающимся списке категории Geometry вкладки Create командной панели выберите строку Compound Objects . Щелкните по кнопке Boolean , затем, в появившимся свитке, щелкните по кнопке Pick Operand B . Выберите в любом окне объект стену. Задайте тип операции Б-А. Окно готово как, собственно, и сама сцена. Хотя нет! Добавьте в помещение еще парочку объектов для красоты. Это будет что-то вроде мебели. Наложите на стены потолок и все остальное обычный стандартный серый материал.

Расположите внутри помещения камеру и сфокусируйте ее должным образом.

Направьте в окно источник света mr Area Spot .

Настройте источник света. При работе с фотонами огромное значение имеет параметр Hotspot в свитке Spotlights Parameters источника света. Эти параметры надо как можно более точно настраивать по размерам окна через которое в комнату поступает свет, чтобы избежать потери фотонов, максимальное количество которых зависит от размера ОЗУ вашего ПК. Так как окно прямоугольной формы, значит нужно указать форму Rectangle и подстроить конус под размер окна. Чтобы легче было изменить направление и конус, переключитесь в одном из окон на вид из источника света. В свитке Area Light Parameters установите флажок On и укажите тип рассеянного света Disc с радиусом рассеивания 40. Хотя, можно установить и гораздо большее значение. Мне никогда не приходилось наблюдать резкого очертания оконного проёма на тени, когда в окно не попадает солнечный свет. Из этого можно сделать выводы. Если вы хотите чтобы в вашей сцене солнечные лучи падали в окно, то установка размытых теней будет большой ошибкой. Иная ситуации, когда свет небесный.

С созданием сцены вроде все. Отправьте сцену в просчет. Темно неправда ли? Пришло время разобраться с глобальным освещением в Mental Ray. Открываем окно Render Scene , выбираем в качестве визуализатора Mental Ray . Переходим во вкладку Indirect illumination и в свитке Caustic and Global illumination в блоке GI ставим флажок Enable . Визуализируйте сцену. Практически ничего не изменилось. Без точной настройки не обойтись.

Итак, приступим к настройке освещения нашей тестовой сцены. Установите значение Maximum Sampling Radius равное 4 . Значение Radius — это радиус поиска фотонов. Именно радиус поиска фотонов, а не размер фотона! Фотоны с точки зрения компьютерной графики размера не имеют. Отсутствие галочки Radius означает, что радиус поиска фотонов равен примерно 110 части сцены. Значение Maximum Num. Photons — это количество семплов для расчета освещенности точки. Значение Average GI Photons установите равным 10 000 . Как вы уже поняли, значение GI Photons определяет количество фотонов у источников света, именно это количество фотонов сохраняется в фотонной карте. Значение Decay определяет затухание с расстоянием, физически корректным считается значение 2. Значение Global Energy Multiplier — это своего рода регулятор, с помощью которого можно управлять общей освещенностью сцены.

Значение Trace Depth задает уровень отражения и преломления поверхностей в сцене. Photon Map — установка фотонной карты. Обратите внимание, что некоторые значения параметров в результате могут отличаться в зависимости от системы исчисления координат. Это касается всех параметров, которые задают размеры, расстояния, радиус и т.п. Мы рассматривает все значения в Inches, а не в миллиметрах или метрах и др.

Снова визуализируйте сцену.

Яркие световые пятна радиусом 4 говорят о том, что фотоны генерируются, что радиус поиска фотонов равен 4 inches, а наличие больших неосвещенных черных областей в сцене говорит о недостаточном количестве фотонов для данной сцены. Меняем количество фотонов с 10000 на 500000.

Уже лучше, но все еще темно и присутствует шум. Есть два пути избавиться от шума и сделать более интенсивным освещение. Чтобы уменьшить шум можно еще более увеличить значение Average GI Photons, но это приведет к увеличению времени рендеринга, а отличного результата вы так и не добьетесь. Значения Average GI Photons ограничиваются объемом памяти ПК и вы не сможете использовать очень большие значения. Второй вариант — увеличить радиус поиска фотонов, что приведет к сглаживанию картинки. Но тогда вторичные тени будут просчитаны безобразно, что будет выглядеть совсем не естественно. Оптимальной вариант подогнать эти значения так, чтобы и шума не было, и тени были нормальными. Вот уже неплохое изображение.

Здесь я использовал значения Average GI Photons = 1500000, Maximum Sampling Radius = 13, а Global Energy Multiplier = 6500. На самом деле картинка все же ужасна. Появились засветы из-за слишком высокого значения Multiplier. Такое можно часто встретить в галереях, когда на изображениях интерьера засвечены подоконники, оконные рамы и, иногда, потолки. Это неправильно!

Несмотря на то, что метод фотонных карт дает наиболее физически точные результаты освещения сцен, количество фотонов для получения качественного освещения при минимальном радиусе поиска фотонов должно быть слишком большим. Современные ПК и 32-битная операционная система не позволят просчитать такое количество фотонов.

Наиболее реалистичное грамотное освещение дает в интерьерах совместное применение фотонов и Final Gather . Что же представляет собой Final Gather ? Над точкой строится полусфера единичного радиуса и через поверхность полусферы в случайных направлениях испускаются лучи. Чем больше таких лучей, тем точнее просчет и меньше шумов. На практике количество лучей — это количество семплов в Final Gather . Для каждого луча находится пересечение с ближайшей поверхностью. Луч обрабатывается. Дальнейшая трассировка луча не ведется. Глубина трассировки лучей Final Gather всегда равна единице. Использовать только один Final Gather рекомендую в сценах, с использованием HDRI-карт в глобальном окружении или экстерьерах.

И так включаем Final Gather и устанавливаем значения как на рисунке. Но прежде верните значения Average GI Photons = 10000.

Флажок Preview служит для быстрого просчета в низком качестве. Визуализируйте сцену.

Как можно видеть есть шум, но не такой, как при отключенном Final Gather. Достаточно увеличить значение Average GI Photons до 200000 и Samples в Final Gather с 50 на 500 , и получится весьма приемлемая картинка.

Наложите текстуры. Я использовал стандартные материалы и максовские битовые карты (*. jpg). Визуализируйте сцену вновь.

Не очень приятное зрелище? Вот! Теперь самое время поговорить о проблемах, которые могут возникнуть при использовании Mental Ray GI. Как Вы уже успели заметить, в сцене довольно сильный перенос цвета со стен и пола на потолок, да и вообще друг на друга. Этот эффект называется . Бороться с этим можно разными способами. Например, контролируя color bleeding с помощью фотонных шейдеров. Но наиболее оптимальным вариантом считаю следующий. Просчитываем карту фотонов и Final Gather в сцене с серым материалом, как на рисунке 9 и сохраняем в файл. Далее назначаем объектам сцены нужные материалы и рендерим загружая фотоны и Final Gather из файла. Честно говоря, мне не понятно, почему разработчики не сделали опцию настройки color bleeding как, например, в рендере finalRender.

Доведем дело до конца. Вот картинка, визуализированная таким методом.

Ради примера я закинул в сцену пару моделей стульев с ковром и одну стенку. Я не дизайнер интерьера и это не конкурсная работа, так что прошу меня не критиковать за столь непонятную попытку расстановки мебели.

Хорошая картинка без засвечивания на окне и с равномерным освещением и всего с одним источником света. Кто-то может возразить, что сцена темновата. Стоп! А где вы видели в реальности хорошо освещенную комнату в такое маленькое окошко? Не надо переусердствовать с интенсивностью света. Отсюда и засвечивания появляются, и сцена выглядит нереалистично. Хорошо освещенная сцена – это, когда не ярко и без засветок, когда все объекты и углы в поле зрении камеры хорошо различимы. Чтобы грамотно подсветить сцену используйте источник света SkyLight.

Напоследок хочу дать несколько советов, которые помогут избежать ошибок в вашей работе с Mental Ray.

1. Никогда не делайте стен, полов и потолков с нулевой толщиной! Mental Ray просто проигнорирует повернутые нормали стен и будет пропускать свет в помещение так, как будто это открытое пространство. Это также справедливо по отношению и к другим визуализаторам.

2. Используйте источник света SkyLight для подсветки. Чтобы добавить освещенности, реализма и подсветить места оконных проемов, находящихся в области тени SkyLight подходит лучше всего. В больших интерьерах со множеством окон вместо скайлайта в оконных проемах можно использовать фотометрический источник света — TargetArea.

3. Рекомендую во всех внешних визуализаторах использовать только "родные" материалы. К Mental Ray это относится в меньшей степени потому, что и стандартные и рейтресер и архитектурные материалы работают в Mental Ray достаточно неплохо. Но, несмотря на это, только использование "родных" материалов, к которым относятся DGS material, mental ray, Glass (physics_phen) а также Lume-шейдеры, дает наиболее физически точные корректные результаты. При использовании (в интерьерных сценах с использованием фотонных карт) mental ray материала в слоте Photon надо обязательно использовать фотонный шейдер. При использовании в слоте Surface - DGS materiala, в слоте Photon лучше использовать DGS material Photon. При использовании в слоте Surface - Lume-шейдеров, например, Metal(lume) в слоте Photon лучше использовать Photon Basic.

4. За просчетом фотонов, Final Gather и ходом просчета можно следить визуально, включив Mental Ray Message Window.

5. Настраивайте освещение в сцене, назначив всем объектам серый материал. Помните о том, что текстуры и материалы имеют свойство скрывать недостатки GI. И только после того, как найдете оптимальные настройки GI в сцене, назначайте материалы объектам, подстраивая материалы под освещение, а не наоборот. Помните также о том, что в Mental Ray фотонные шейдеры оказывают прямое влияние на освещение в сцене и если вы хотите, чтобы они не повлияли на общую освещенность, настроенную в сцене с серым материалом, выставляйте у фотонных шейдеров те же параметры, которые были у них при настройке освещения в сцене. Теперь поговорим о радиусах в Final Gather. Max Radius — это расстояние между точками, для которых вычисляется GI (глобальное освещение). Чем меньше расстояние между точками, тем точнее просчет и тем больше времени потребуется. Min Radius — это расстояние, используемое в интерполяциях и экстраполяциях освещенности промежуточных точек. На практике для получения нормального качества GI Min Radius должен быть в 10 раз меньше Max Radius. Увеличение значений радиусов приводят к снижению качества вторичных теней, уменьшение — к более точному просчету GI и, как следствие, увеличению времени просчета. Чем меньше радиусы, тем большее количество семплов приходиться выставлять в Final Gather. Количество семплов, необходимых для сглаживания, при вышеназванных значениях радиусов колеблется от 500 до 3000 в зависимости от сцены. Чем больше, тем лучше. Но не стоит сильно увлекаться увеличением этого значения, так как время просчета будет сильно расти.

Глобальное освещение (Global Illumination , GI ) позволяет имитировать эффект поверхностного рассеивания света, наблюдающийся в результате отражения распространяемого источником света от самых разных поверхностей. Примером такого освещения может служить падающий через окно солнечный свет, который отражается от пола и освещает всю комнату. При рендеринге стандартными средствами в такой сцене окажется освещенным только пол, а при визуализации в Mental Ray могут быть освещены также стены с потолком (что конкретно и в какой степени - зависит от расположения окна и интенсивности света). Эффект глобального освещения реализуется двумя способами: с помощью функции Global Illumination (Глобальное освещение) либо подключением метода Final Gather (Конечный сбор). В обоих вариантах процесс визуализации достаточно длителен и оказывается еще дольше, если задействуются оба метода, однако на это нередко идут, поскольку комбинирование обоих методов позволяет получать более впечатляющие результаты.

При использовании Global Illumination из источника света излучаются фотоны, а визуализатор (так же как и при имитации эффекта каустики) отслеживает их распределение в сцене и суммирует энергию всех фотонов в каждой точке пространства. Метод Final Gather работает иначе, хотя его цель совпадает с Global Illumination : после попадания первого луча в точку на поверхности объекта из этой точки в сцену излучается дополнительный пучок лучей, при помощи которого собирается информация о цвете вокруг этой точки, на базе чего и производится расчет освещенности сцены. Подобный просчет требует бо льше времени, чем при использовании Global Illumination , но при этом формируются более сглаженные световые пятна и тени. Кроме того, применение метода Final Gather оказывается полезным и при имитации эффекта каустики, поскольку позволяет уменьшить либо даже устранить возникающие в ряде случаев артефакты.

Для примера создайте новую сцену с плоскостью, шаром и чайником (рис. 20). Установите один направленный источник света, поместите его в левой части сцены и включите для источника генерацию теней по типу Ray Traced Shadows (рис. 21). Создайте светящийся материал на базе шейдера Architectural , изменив цвет в поле Diffuse Color и увеличив значение параметра Luminance cd /m 2 , отвечающего за уровень свечения, примерно до 7000 (рис. 22). Сделайте шар светящимся, назначив ему созданный материал. Проведите рендеринг визуализатором Scanline - несмотря на то что шар светится, свет от него никуда не распространяется, чего в действительности быть не может (рис. 23).

Установите Mental Ray в качестве текущего визуализатора. Включите имитацию глобального освещения: активируйте в окне Render Scene вкладку Indirect Illumination и в разделе Final Gather включите флажок Enable Final Gather . Вновь визуализируйте сцену, и вы увидите, что теперь свет от шара немного освещает пространство находящейся под ним плоскости (рис. 24). Увеличьте значение параметра Multiplier до 1,5, а Rays per FG Point до 500 - интенсивность распространяющегося от шара света заметно увеличится (теперь отблески рассеянного света видны не только на плоскости, но и на чайнике) - рис. 25. Кроме того, качество изображения стало заметно выше, что было достигнуто благодаря увеличению значения параметра Rays per FG Point , регулирующего число световых лучей в каждом пучке.

Усложним задачу. Создайте новую сцену с замкнутым линейным сплайном в виде прямоугольника (формировать его следует в окне проекции Top ) и чайником внутри. Назначьте сплайну модификатор Extrude , что позволит превратить его в некое замкнутое кубическое пространство - имитацию комнаты, внутри которой и окажется чайник (рис. 26). Добавьте в сцену камеру так, чтобы в нее было видно пространство внутри комнаты и разместите на потолке комнаты плоский куб (он сыграет в нашем случае роль лампы, работающей в режиме ночного освещения) - рис. 27.

Назначьте лампе светящийся материал и при желании текстурируйте стены, пол и потолок комнаты, а затем визуализируйте сцену стандартными средствами (рис. 28). Установите Mental Ray текущим визуализаторов и активируйте имитацию глобального освещения, включив флажок Enable Final Gather . Увеличьте интенсивность света, установив параметр Multiplier равным 1,7, и для ускорения процесса визуализации уменьшите значение параметра Rays per FG Point до 50. Проведите рендеринг через Mental Ray (рис. 29). Очевидно, что в обоих вариантах (Scanline и Mental Ray) освещение оказалось совершенно неестественным. По замыслу освещать пространство должна лампа на потолке. В первом варианте никакого свечения от нее не видно и в то же время стены комнаты освещены, хотя никаких источников света не создавалось. При этом чайник как бы парит в воздухе, что является следствием отсутствия теней. Во втором случае лампа освещает пространство рассеянным светом, появилась тень под чайником, но стены комнаты освещены все равно неестественно - чувствуется присутствие еще одного источника света. Понятно, что данный источник установлен по умолчанию (ведь мы источников не создавали), но в рассматриваемом примере он оказывается лишним. Чтобы избавиться от него (удалить его нельзя, поскольку в списке объектов сцены источник не фигурирует), создайте собственный источник света (после этого освещение по умолчанию отключается) и заблокируйте его, отключив флажок On в области Light Type раздела Generel Parameters (рис. 30).

Если теперь сразу же провести рендеринг, то в комнате практически ничего не будет видно (рис. 31). Поэтому увеличьте значение параметра Rays per FG Point до 500 - освещенность несколько повысится (хотя стен все равно не будет видно) за счет увеличения количества рассеиваемых лучей (рис. 32). Установите параметр Diffuse Bounces равным 4, что обеспечит появление светотеней на полу, стенах и потолке (при дальнейшем увеличении данного параметра тени становятся более легкими), а Multiplier - 2,2, что усилит интенсивность света (рис. 33). Еще раз увеличьте количество, а также плотность рассеиваемых лучей, установив параметры Rays per FG Point и Initial FG Point Density равными 700 и 1,5 соответственно (рис. 34), - полученное при визуализации изображение окажется более качественным, хотя все еще каким-то призрачным (создается ощущение, что в воздухе висит какая-то дымка - рис. 35).

Рис. 34. Настройка параметров свитка Final Gather

Теперь посмотрим, какие результаты могут быть получены при использовании метода Global Illumination (GI ). В разделе Final Gather выключите флажок Enable Final Gather , а в разделе Global Illumination (GI ) включите флажок Enable и проведите рендеринг. Результаты окажутся неутешительными (рис. 36), поскольку метод Global Illumination базируется на излучении источником света фотонов, а единственный источник в сцене заблокирован. Разблокируйте источник, переместите его внутрь лампы, уменьшите интенсивность источника примерно до 0,3 и измените оттенок на близкий к оттенку светящегося материала (рис. 37). Включите для источника генерацию теней по типу Ray Traced Shadows и визуализируйте сцену - комната осветится, но будет освещена равномерно (без светотеней) и никакого свечения от лампы ощущаться не будет (рис. 38).

Попробуем поэкспериментировать с настройками глобального освещения. Для начала увеличьте энергию фотонов и то их количество, которое принимает участие в Global Illumination, выделив источник и увеличив в свитке mental ray : Indirect Illumination значения параметров Energy и GI Photons до 10 и 400 соответственно (рис. 39). Как видно из результата (рис. 40), увеличение энергии было чрезмерным (уменьшите Energy до 5), размер фотонов и их интенсивность явно недостаточны, равно как и их количество. В то же время получить реалистичные, мягкие светотени можно только при очень большом числе фотонов приемлемого размера (при малом радиусе фотонов установка сколь угодно большого значения числа образцов практически не влияет на результат) и интенсивности. Попробуйте установить значения параметров Multiplier , Maximum Num Photons per Sample и Maximum Sampling Radius равными 1,2; 1500 и 14 соответственно (рис. 41). Результат заметно улучшился (светотени на стенах, полу и потолке достаточно естественны) - рис. 42, но без подключения метода Final Gather добиться свечения от лампы не получается.

Exkaryon.ru → Уроки → 3D Графика → 3ds max → Mental Ray GI: освещение интерьера

В данном уроке мы рассмотрим основные принципы настройки источников света для освещения интерьера и создания эффекта глобального освещения в Mental Ray . Также рассмотрим некоторые проблемы, которые могут возникнуть при освещении текстурированной сцены, и методы их решения.

Для выполнения урока нам потребуется сначала создать помещение.

В окне проекции Top создайте сплайн Rectangle . Выделите его и перейдите во вкладку Modify командной панели. Выберите из списка модификаторов модификатор Edit Spline . В свитке Selection нажмите на кнопку Spline (красная кривая такая), а затем в свитке Geometry нажмите на кнопку Outline и в окне Top немного сдвиньте сплайн наружу. Теперь снова из списка модификаторов выберите Extrude и выдавите из сплайна трехмерный объект подходящей высоты. Это будут стены.

Теперь сделайте из обычной плоскости пол и потолок.

Далее вырежем окно. Создайте Box . Расположите его в стене так, чтобы все углы торчали из стены. Выделите его и в раскрывающимся списке категории Geometry вкладки Create командной панели выберите строку Compound Objects . Щелкните по кнопке Boolean , затем, в появившимся свитке, щелкните по кнопке Pick Operand B . Выберите в любом окне объект стену. Задайте тип операции Б-А. Окно готово как, собственно, и сама сцена. Хотя нет! Добавьте в помещение еще парочку объектов для красоты. Это будет что-то вроде мебели. Наложите на стены потолок и все остальное обычный стандартный серый материал.

Расположите внутри помещения камеру и сфокусируйте ее должным образом.

Направьте в окно источник света mr Area Spot .

Настройте источник света. При работе с фотонами огромное значение имеет параметр Hotspot в свитке Spotlights Parameters источника света. Эти параметры надо как можно более точно настраивать по размерам окна через которое в комнату поступает свет, чтобы избежать потери фотонов, максимальное количество которых зависит от размера ОЗУ вашего ПК. Так как окно прямоугольной формы, значит нужно указать форму Rectangle и подстроить конус под размер окна. Чтобы легче было изменить направление и конус, переключитесь в одном из окон на вид из источника света. В свитке Area Light Parameters установите флажок On и укажите тип рассеянного света Disc с радиусом рассеивания 40. Хотя, можно установить и гораздо большее значение. Мне никогда не приходилось наблюдать резкого очертания оконного проёма на тени, когда в окно не попадает солнечный свет. Из этого можно сделать выводы. Если вы хотите чтобы в вашей сцене солнечные лучи падали в окно, то установка размытых теней будет большой ошибкой. Иная ситуации, когда свет небесный.

С созданием сцены вроде все. Отправьте сцену в просчет. Темно неправда ли? Пришло время разобраться с глобальным освещением в Mental Ray. Открываем окно Render Scene , выбираем в качестве визуализатора Mental Ray . Переходим во вкладку Indirect illumination и в свитке Caustic and Global illumination в блоке GI ставим флажок Enable . Визуализируйте сцену. Практически ничего не изменилось. Без точной настройки не обойтись.

Итак, приступим к настройке освещения нашей тестовой сцены. Установите значение Maximum Sampling Radius равное 4 . Значение Radius это радиус поиска фотонов. Именно радиус поиска фотонов, а не размер фотона! Фотоны с точки зрения компьютерной графики размера не имеют. Отсутствие галочки Radius означает, что радиус поиска фотонов равен примерно 110 части сцены. Значение Maximum Num. Photons это количество семплов для расчета освещенности точки. Значение Average GI Photons установите равным 10 000 . Как вы уже поняли, значение GI Photons определяет количество фотонов у источников света, именно это количество фотонов сохраняется в фотонной карте. Значение Decay определяет затухание с расстоянием, физически корректным считается значение 2. Значение Global Energy Multiplier это своего рода регулятор, с помощью которого можно управлять общей освещенностью сцены.

Значение Trace Depth задает уровень отражения и преломления поверхностей в сцене. Photon Map установка фотонной карты. Обратите внимание, что некоторые значения параметров в результате могут отличаться в зависимости от системы исчисления координат. Это касается всех параметров, которые задают размеры, расстояния, радиус и т.п. Мы рассматривает все значения в Inches, а не в миллиметрах или метрах и др.

Снова визуализируйте сцену.

Уже лучше, но все еще темно и присутствует шум. Есть два пути избавиться от шума и сделать более интенсивным освещение. Чтобы уменьшить шум можно еще более увеличить значение Average GI Photons, но это приведет к увеличению времени рендеринга, а отличного результата вы так и не добьетесь. Значения Average GI Photons ограничиваются объемом памяти ПК и вы не сможете использовать очень большие значения. Второй вариант увеличить радиус поиска фотонов, что приведет к сглаживанию картинки. Но тогда вторичные тени будут просчитаны безобразно, что будет выглядеть совсем не естественно. Оптимальной вариант подогнать эти значения так, чтобы и шума не было, и тени были нормальными. Вот уже неплохое изображение.

Наиболее реалистичное грамотное освещение дает в интерьерах совместное применение фотонов и Final Gather . Что же представляет собой Final Gather ? Над точкой строится полусфера единичного радиуса и через поверхность полусферы в случайных направлениях испускаются лучи. Чем больше таких лучей, тем точнее просчет и меньше шумов. На практике количество лучей это количество семплов в Final Gather . Для каждого луча находится пересечение с ближайшей поверхностью. Луч обрабатывается. Дальнейшая трассировка луча не ведется. Глубина трассировки лучей Final Gather всегда равна единице. Использовать только один Final Gather рекомендую в сценах, с использованием HDRI-карт в глобальном окружении или экстерьерах.

И так включаем Final Gather и устанавливаем значения как на рисунке. Но прежде верните значения Average GI Photons = 10000.

Флажок Preview служит для быстрого просчета в низком качестве. Визуализируйте сцену.

Как можно видеть есть шум, но не такой, как при отключенном Final Gather. Достаточно увеличить значение Average GI Photons до 200000 и Samples в Final Gather с 50 на 500 , и получится весьма приемлемая картинка.

Не очень приятное зрелище? Вот! Теперь самое время поговорить о проблемах, которые могут возникнуть при использовании Mental Ray GI. Как Вы уже успели заметить, в сцене довольно сильный перенос цвета со стен и пола на потолок, да и вообще друг на друга. Этот эффект называется color bleeding . Бороться с этим можно разными способами. Например, контролируя color bleeding с помощью фотонных шейдеров. Но наиболее оптимальным вариантом считаю следующий. Просчитываем карту фотонов и Final Gather в сцене с серым материалом, как на рисунке 9 и сохраняем в файл. Далее назначаем объектам сцены нужные материалы и рендерим загружая фотоны и Final Gather из файла. Честно говоря, мне не понятно, почему разработчики не сделали опцию настройки color bleeding как, например, в рендере finalRender.

Доведем дело до конца. Вот картинка, визуализированная таким методом.

Хорошая картинка без засвечивания на окне и с равномерным освещением и всего с одним источником света. Кто-то может возразить, что сцена темновата. Стоп! А где вы видели в реальности хорошо освещенную комнату в такое маленькое окошко? Не надо переусердствовать с интенсивностью света. Отсюда и засвечивания появляются, и сцена выглядит нереалистично. Хорошо освещенная сцена это, когда не ярко и без засветок, когда все объекты и углы в поле зрении камеры хорошо различимы. Чтобы грамотно подсветить сцену используйте источник света SkyLight.

Напоследок хочу дать несколько советов, которые помогут избежать ошибок в вашей работе с Mental Ray.

4. За просчетом фотонов, Final Gather и ходом просчета можно следить визуально, включив Mental Ray Message Window.

5. Настраивайте освещение в сцене, назначив всем объектам серый материал. Помните о том, что текстуры и материалы имеют свойство скрывать недостатки GI. И только после того, как найдете оптимальные настройки GI в сцене, назначайте материалы объектам, подстраивая материалы под освещение, а не наоборот. Помните также о том, что в Mental Ray фотонные шейдеры оказывают прямое влияние на освещение в сцене и если вы хотите, чтобы они не повлияли на общую освещенность, настроенную в сцене с серым материалом, выставляйте у фотонных шейдеров те же параметры, которые были у них при настройке освещения в сцене. Теперь поговорим о радиусах в Final Gather. Max Radius это расстояние между точками, для которых вычисляется GI (глобальное освещение). Чем меньше расстояние между точками, тем точнее просчет и тем больше времени потребуется. Min Radius это расстояние, используемое в интерполяциях и экстраполяциях освещенности промежуточных точек. На практике для получения нормального качества GI Min Radius должен быть в 10 раз меньше Max Radius. Увеличение значений радиусов приводят к снижению качества вторичных теней, уменьшение к более точному просчету GI и, как следствие, увеличению времени просчета. Чем меньше радиусы, тем большее количество семплов приходиться выставлять в Final Gather. Количество семплов, необходимых для сглаживания, при вышеназванных значениях радиусов колеблется от 500 до 3000 в зависимости от сцены. Чем больше, тем лучше. Но не стоит сильно увлекаться увеличением этого значения, так как время просчета будет сильно расти.

У нас вы нашли Создание драгоценных камней с использованием Mental Ray в 3D max .

Не пропустите комментарии к уроку Создание драгоценных камней с использованием Mental Ray в 3D max .

Данный материал предоставлен сайтом School-3d.ru исключительно в ознакомительных целях. Администрация не несет ответственности за его содержимое.

Хочу предложить

урок по созданию драгоценных каменей в 3d Max, с использованием рендера mental ray и дополнительного шейдера к нему prism_photon. Не так давно я задался такой целью и долго искал как получить правильный эффект дисперсии. Урок рассчитан на начинающих пользователей, которые недавно познакомились с Максом, каждый шаг подробно расписан. Используется версия 3D Max от 9 и выше (для 2009 придется самим искать определенные настройки, там немного другая вложенность меню), так же используется дополнительный шейдер, который свободно распространяется и его можно скачать бесплатно и без регистрации тут .

Инструкция по установке прилагается там же в архиве в папке для Макса.

Итак начнем:

Запустили программу, в начале необходимо выбрать тип рендера (иначе будут закрыты нужные нам материалы):

В основном меню «Rendering»-«Render…» или кнопка «F10», в свитке спускаемся до закладки «Assign Render», разворачиваем ее и нажимаем кнопку списка рендеров. Из предложенного списка выбираем «mental ray Render» и нажимаем «ОК»:

Теперь создадим несложную сценку для тестирования нашего материала, сразу ставить сложно-ограненный камень не станем, так как будет сложно разобраться в отражениях и преломлениях на большом количестве граней. Пусть это будет обычная пирамидка (в детстве такими баловались, пуская радужные блики по стенам).

Делаем пирамидку размером основания 6см и высотой 4см.

Можно в принципе использовать другие единицы измерения (кто как привык), но лично мне удобнее пользоваться метрической системой. Единицы измерения выбираются в: основное меню «Customize» - «Units Setup…» и меню выбираем нужное:

Итак создаем пирамиду: В командной панели выбираем стандартные примитивы и из предложенных пирамиду:

для придания более реалистичного вида снимем фаску с граней пирамиды, для этого необходимо конвертировать примитив в редактируемую сетку. Делается это путем щелчка Правой кнопкой мыши (RM) по созданной пирамиде и выбор пункта- конвертирование в редактируемую сетку (мэшь):

в командной панели откроется свиток свойств и действий для мэша, нам необходимо выделить ребра. Нажимаем кнопку «Edge» и выделяем все ребра пирамиды (можно просто удерживая левую кнопку мыши (LM) выделить все поле над пирамидой в любом окне проекции) и не снимая выделения в свитке «Edit Geometry» находим поле рядом с кнопкой «Chamfer» и ставим там 0,1см и нажимаем кнопку «Chamfer». Все, фаска с ребер на 1мм снята:

теперь создадим плоскость, на которой будет стоять пирамида и два источника света:

В командной панели выбираем стандартные примитивы и из предложенных «Plane», размеры можно установить 100 на 100см и расположить ее под основанием пирамиды. Далее источник света, который будет просто освещать сцену. Для этого подойдет «Omni» - всенаправленный источник света. В командной панели выбираем источники света и из предложенных - «Omni»:

установим его высоко над пирамидой, чтобы освещалась вся сцена. Далее нужно подредактировать некоторые его свойства. При выделенном нашем «Omni» нажимаем закладку «Modify» на командной панели, и исправляем значение «Multiplier» на 0,5, тем самым снизив интенсивность света на половину.

далее нужно исключить этот источник из просчетов эффекта каустики и непрямого освещения (на данном этапе это будет только мешать и задерживать процесс просчета сцены (рендеринга). Прокручиваем свиток со свойствами ниже до закладки «mental ray Indirect illum.», раскрываем ее и снимаем галку с пункта автоматического просчета(на всякий случай проверив что не стоит галка в ручном управлением просчета):

Так, с «Omni» закончили. Теперь нужно создать направленный источник света, который будет освещать пирамиду и за распространением лучей которого мы и будем наблюдать. В командной панели, из закладки источников света выберем «Target Direct», который дает прямой направленный свет, диаметр луча поставим равный примерно 1 см, поле спада (затухания) луча тоже максимально уменьшим. (программа подредактирует диаметр луча немного, но для нас это не существенно)

ВНИМАНИЕ! после создания зайдите в свойства источника света - закладку «Modify» (также как и для «Omni») и проконтролируйте параметры Multiplier, он должен быть равен 1.0 и в свитке «mental ray Indirect illum» поставьте галку на автоматическом просчете каустики (в зависимости от настроек Макса, создавая следующий источник света, аналогичные свойства переносятся из ранее созданного).

Все объекты сцены созданы, осталось их правильно расположить. Пирамиду нужно поставить на грань, а не на основание, а направленный источник света направить на одну из граней. С помощью кнопок вращения и перемещения расположите пирамиду и источник света так, как нам нужно (у направленного источника света цель и сам источник перемещаются отдельно, если необходимо передвинуть их одновременно, выделите их LM удерживая клавишу «Ctrl»). В итоге сцена должна выглядеть примерно так:

Последним шагом укажем рендеру, что для пирамиды нужно рассчитывать эффект каустики (прохождение лучей в прозрачных материалах) и включить этот эффект для просчета рендером.

Выделяем нашу пирамиду и щелкаем на ней RM, в появившимся меню выбираем пункт свойств объекта:

на форме свойств ищем закладку «mental ray» и ставим галку на пункте Генерировать каустику:

Теперь для рендера: Вызываем окно рендера «F10», заходим на закладку «Indirect Illumination», свиток «caustic and GI» и ставим галку: Caustic-Enable:

Все сцена подготовлена, если сейчас провести рендеринг, получим ошибку просчета каустики, так как дефолтный материал призмы этого эффекта не предполагает. Теперь займемся самым главным созданием материалов.

Создадим материал для прозрачных, не цветных минералов (алмаз, горный хрусталь, топаз….)

Немного теории:

Главные отличия прозрачных, бесцветных материалов состоят в разном коэффициенте преломления и величины дисперсии. Есть еще и менее характерные оптические особенности (с нашей точки зрения) двойной коэффициент преломления и эффекты, вызванные строением минерала, но на данном этапе нам они не нужны.

Преломление- это отклонение луча света на границе двух сред, вызванное разницей скорости света в этих средах

Дисперсия разложение белого света на составляющие цвета из-за разницы скорости света, для каждой волны спектра, в материалах разной плотности.

Приведу табличку коэффициентов, для наиболее распространенных минералов, которые существуют в бесцветном варианте:

* кальцит имеет двойное преломление(подробности ниже).

Алмаз имеет самый высокий коф. дисперсии среди природных материалов, существуют искусственные материалы коф. которых больше чем у алмаза.

Итак создадим материал на примере горного хрусталя:

В редакторе материалов (вызывается кнопкой «М») или («Rendering» - «Material Editor») выделяем один из свободных материалов (шариков) и получаем для него материал (кнопка Get Material), в открывшимся браузере выбираем материал «mental ray». После чего для удобства переименовываем материал своим обозначением Горный хрусталь. (если вы только начинаете работать в Максе, желательно приучить себя всем созданным объектам, материалам и картам давать собственные имена- будет легче ориентироваться в больших сценах)

нам открылся «пустой материал», которому не назначен ни один шейдер. Начнем с поверхности. Назначим в пункте «Surface» люмовский шейдер стекла «Glass (lume)»:

Теперь нужно скопировать назначенный шейдер на следующий слот shadow. Можно конечно аналогично выбрать его из браузера, но удобнее и практичнее его скопировать из назначенного, сделав их зависимыми. Возвращаемся по вложенному списку материалов на уровень вверх раскрываем список уровней и активируем наш Горный хрусталь.

Щелкаем RM по назначенному шейдору для Surface и из меню выбираем копирование, потом также RM по слоту для шейдора shadow и указываем Paste(instance):

получились две карты свойств с зависимыми параметрами изменяя настройки одной, автоматически меняется вторая.

Вернемся в назначенный шейдер glass (lume) - просто нажимаем кнопку с шейдером, практически все поля заполнены нужными для нас значениями:

материал поверхности и диффузное отражение белое, отражение и прозрачность полная (единица равна 100%)

а вот Index Of Refraction (коф. Преломления) мы изменим на 1,544 пусть будет как в таблице и если вы моделируете другой минерал, то там должен стоять его индекс.

остальные параметры пока трогать не будем.

Возвращаемся в материал Горный хрусталь и назначаем шейдер для расчета фотонов каустики:

Жмем на кнопку напротив Photon и в браузере выбираем добавленный шейдер prism_photon:

Первые два параметра ior_min и ior_max должны отличаться на величину дисперсии в нашем случае для хрусталя на 0,013. то есть минимальное значение ior_min равен коф. преломления, а ior_max = ior_min + коф. дисперсии.

Далее идут коф. составляющих цветов, с ними сложнее. Во первых цвета представлены не палитрой RGB, а чем то похожим на CMYK. А во вторых величина этих коф. учитывается криво. Если посмотреть листинг шейдера (шейдеры пишутся на С++) то можно увидеть что весовые доли цветов могут быть от 0 (нет цвета) до 1 (полный цвет), ну и значения между ними с шагом в 0,2, но потом это все пересчитывается с добавлением разных параметров и в результате полностью убрать какую-то составляющую не получиться (а было бы удобно для определенных цветных минералов) к тому же для малых коф. дисперсии некоторые значения составляющих могут вызвать ошибку рендера.

В итоге если нужно подправить спектр для, например, бледно желтого минерала в сторону желтого ставим коф. 1,0,0, а вот для насыщенного однотонного цвета мы коф. выставить не сможем хоть выставлять огромные отрицательные значения L. Но у нас материал прозрачный и не цветной, поэтому оставляем 1,1,1.

Все, материал у нас готов, можно его применять на пирамиду (можно просто мышкой перетащить шарик с материалом на пирамиду, но грамотнее выделить пирамиду и нажать в окне материалов кнопку). Если на сцене много объектов, и все они имеют собственные имена, то удобнее выделять нужный, не на сцене (где он может быть спрятан) а нажав клавишу «H» и выбрав из списка.

Делаем рендер сцены (F10 и внизу кнопку Render, или сразу нажать сочетание Shift+Q) при этом окно которое мы хотим обсчитать должно быть активно (желтая \по умолчанию\ рамочка вокруг окна) если не выделено окно проекции, то просто на нем щелкнуть RM.

Что мы имеем:

Голубая стрелка это направление света, основной поток света (желтая стрелка), который преломился в призме(по краям явно видно разложение спектра) и несколько слабых потоков от переотражений внутри пирамиды, а так же цветные пятнышки от скошенных граней. В общем что и требовалось. Если увеличить дисперсию на материале, то разложение на спектр будет намного сильнее.

Если у Вас нет похожей картинки, поперемещайте источник света, возможно неудачное расположение. Если и после этого не добиться результатов, нужно проверить включена ли пирамида в обсчет каустики, включена ли каустика на рендере и стоит ли галка на автоматическом расчете эффектов для источника света см. выше.

ПРИМЕЧАНИЕ: если присмотреться к пятну света выходящему из пирамиды, то можно заметить что пятно не чисто белого света, а состоит из отдельных цветных точек. При этом увеличивая количество фотонов на источнике света, мы от этого не избавимся и чисто белый свет не получим. Объясняется это тем, что на световое пятно шейдером накладывается карта шума(на каждую составляющую), которая имитирует легкую интерференцию в потоке света. У нас сейчас пирамида освещается источником света с параллельными лучами, этакий гипотетический белый лазер и в результате получается заметный шум (присмотритесь к пятнышку от лазерной указки, там тоже будет шум- спеки). Когда сцена будет освещаться другими источниками(Target Spot, Omni), этот эффект сведется к минимуму.

Продолжаем усовершенствовать материал:

Многие минералы, особенно драгоценные камни, имеют высокую отражающую способность, гораздо большую чем у стекла, который мы используем (glass(lume)) и повысить на этом материале мы ее уже не сможем (там и так стоит 1).

Потому создадим еще один материал зеркальный, а потом сделаем смесь из получившихся.

Выделяем новый материал в редакторе и назначаем ему материал из основной библиотеки Arch&Desing:

Обзовем его для удобства «отражающий» и поставим свойства отражения и прозрачности максимальные (=1), коф. преломления тот который хотим для нашего случая:

Спускаемся ниже и редактируем функцию отражения, увеличивая значения отражения для света, подающего под маленькими углами:

На этом все. Применив материал на пирамиду и сделав обсчет, увидим следующее:

Практически весь свет отразился от первой грани и ребер то что надо.

Теперь делаем смесь из двух материалов. Для этого понадобиться вспомогательный материал Blend.

Выделяем третий свободный материал и назначаем ему Blend:

В свойствах этого материала мы видим два слота для смешиваемых материалов и третий слот для маски смешивания.

Нажимаем первый материал и связываем его с материалом Горный хрусталь. Справа кнопка которая показывает текущий материал, сейчас он стандартный, нажимаем ее, открылся браузер, укажем что мы хотим взять образец материала из редактора переключим флажок с NEW на mtl Editor. И укажем наш материал:

После чего Макс спросит - хотим ли мы получить копию материала или зависимый материал, нам нужен зависимый, чтобы исправлять параметры только у родительского материала, а зависимые сами будут правиться.

Теперь маску. Я использую для маски смешивания градиент, в нем можно получить неравномерное смешивание, но сейчас мы с помощью градиента смешаем материалы равномерно, в принципе можно использовать и карту спада\затухания Falloff. Потом можно будет испробовать самостоятельно разные варианты.

Итак. Жмем на слот с маской и выбираем карту Gradient Ramp, не забыв указать что мы используем новую карту, а не берем ее из редактора:

На карте градиента удалим лишний (в данный момент) ключ (ползунок) а щелкнув на крайних установим темно серый цвет:

Чем ближе к белому - тем больше действует второй материал (отражающий) и наоборот. Тем самым мы можем регулировать доминирование одного или другого материала. Сейчас установим для хрусталя доли цветов равным от 8 до 12, для алмаза, например, нужно в районе 90-120.

Остался последний штрих:

Если на сцене лежит один камушек, в гордом одиночестве, окруженный пустотой, то выглядит он «невкусно» - отражать нечего, преломлять нечего, кроме стола и света. Поэтому добавим ему искусственное окружение (для сцен с большим количеством объектов, это в принципе не так актуально, но у нас то одинокая пирамида).

Берем еще один свободный материал и назначаем ему растровую карту Bitmap.

Будет предложен диалог открытия файлов с картинками выбираем по вкусу. Я использовал подготовленную карту окружения имитирующую помещение.

Карта готова, теперь подключим ее к материалу. Открываем материал Горный хрусталь и находим шейдер окружения(Environment), жмем и подключаем Максовский шейдер окружения:

Теперь все готово. Можно сохранять готовый материал в библиотеку (кнопка) дабы больше его не создавать с нуля и не занимать место в редакторе(всю библиотеку потом тоже можно сохранить в отдельный файл).

Результат обсчета:

Теперь можно сделать модели граненых камней и использовать их с созданным материалом.

Необходимо учитывать, что для разных видов драгоценных камней, существуют определенные огранки, рассчитанные на коф. преломления определенного камня. Если алмаз огранить в форму для изумруда, то красивой игры света мы не получим. Практически все формы огранки давно рассчитаны и даже носят свои названия. Учитывайте это при создании модели камня.

Теперь ПОДВОДНЫЕ КАМНИ:
Для разных освещаемых объектов необходимо настраивать энергию света: свойство Energy в закладке mental ray Indirect Illum. данного источника света (не путать со свойством Multiplier) чем больше энергия, тем светлее выходящий луч (а основное первоначальный свет остается прежним).
Иногда световое пятно от вышедшего луча состоит из отдельных кружочков (это заметно от всенаправленных источников)- это говорит о малом числе фотонов в луче необходимо увеличить их количество: свойство Photon в той же закладке.
Для получения эффекта дисперсии можно использовать только источники чисто белого света, в противном случае шейдер перестает работать.
Использование точных физических параметров не всегда дает красивую картину, иногда нужно жертвовать физикой перед искусством если хотите чтобы на вашей картинке камушек заиграл радужными цветами завышайте дисперсию. Красота требует жертв.

Осталось кратко остановиться на отдельных особенностях и цветных минералах.

С одной стороны для них можно использовать материалы стекла из библиотеки Макса, исправив только коф. преломления:

Рубин, сапфир 1,766

Турмалин - 1,616

Изумруд, бериллы 1,570

Аквамарин 1,577.

Но с другой стороны, у этих минералов огромное количество характерных только им свойств, что все описать в рамках одного урока невозможно.

Например

1. двойной коф. преломления, когда луч расщепляется в минерале на две части и у каждой части свой коф. дисперсии. Это кальцит и какая-то (уже не помню) разновидность шпата. Для них придется создавать композитный материал из двух смешанных с разными коф. преломл и коф. дисперсии. Получится что-то вроде этого:

2. Есть минералы с прозрачностью не «чистой воды» , содержащие либо некоторые примеси, либо с дефектами в кристаллической решетке. Этот эффект настраивается путем изменения параметров размытее прозрачности, размытее отражения, в материале стекла. А параметр Translucency (полупрозрачность) делает материал односторонне прозрачным, такое может пригодиться для камня, который покрыт снизу специальной отражающей краской.

3. Существуют цветные минералы, но тем не менее у них можно увидеть эффект дисперсии в определенном диапазоне спектра. Например рубин, красный минерал, но присмотревшись внимательно к светлому пятнышку, от проходящих через него лучей, можно заметить области с фиолетовым смещением. что-то вроде этого:

Достигается путем замены шейдера фотонов на Максовский шейдер для диэлектрического материала, и установкой его цвета в фиолетовый, тогда на максимально светлых пятнах будет доминировать фиолетовый цвет то что и надо.

Более того рубин сам начинает испускать свет под воздействием внешних источников, попробуйте внести кольцо с рубином в помещение освещенное, так называемой Black Light лампой (используются на дискотеках и детекторах валют) , рубин будет довольно ярко светиться розовым или фиолетовым цветом (в зависимости от минерала). Достигается это легко, либо осветить камень дополнительным источником, исключив остальные, не забыв потом включить GI, либо свойство Илюминейшн.

5. Есть так называемый эффект плеохроизма, когда камень меняет свой цвет в зависимости от угла зрения, этот эффект можно добиться путем применения цветной карты затухания на диффузное отражение.

Но по большому счету это не сильно важно и можно использовать обычное стекло для имитации любого камня, регулируя прозрачность, цвет, отражающую способность и IOR.

Ну и еще правильно осветить.

Последок повторюсь: для того чтобы подчеркнуть красоту камня необходимо сильно завышать некоторые физические характеристики, в реальном мире не все минералы смотрятся так эффектно, как их рисуют и описывают:

Урок для новичков в Mental Ray создание и освещение простой комнаты в 3ds max

В этом уроке мы с вами начнем изучение замечательного визуализатора, встроенного в 3d max, - Mental Ray - и создадим простенькую комнату, настроив освещение. Я буду использовать 3ds max 9, но вы можете выполнять этот урок в любой версии программы. Также в этот урок я включил файл с завершённой сценой 3d max, так что вы можете сразу взять его и посмотреть настройки.

Финальный рендер с некоторыми материалами и прямым светом

Скачать комнату для урока по Mental Ray: mental-ray-room1.zip

Я предполагаю, что уровень ваших знаний не нулевой, но для понимания этого урока достаточно и низкого уровня знаний 3d max. Особенно это касается тех из вас, кто на протяжении нескольких дней или недель пользовался стандартным визуализатором Scanline , но хочет расширить свои знания, изучив mental ray. Не смотря на то, что каждый этап в полной мере проиллюстрирован, запомните, что нельзя начинать знакомство с 3d max прямо с mental ray.

1. Создаём бокс и разворачиваем его нормали.

Я начну с создания бокса с параметрами 200х100х70 - это будет основой моей комнаты.

Преобразуйте его в Editaple Poly (Редактируемый многоугольник), щёлкнув правой кнопкой мыши по нему и выбрав Editaple Poly.

Выберите все полигоны, и в свитке Edit Polygons (Редактирование полигонов) выберите Flip (Обратить).

Создайте бокс с нормалями во внутрь

2. Сделайте окна и детали.

Не бойтесь немного отклониться от написанного в уроке, если чувствуете себя уверенно. Я создам одно окно в конце длинной комнаты. Впрочем, вы можете сотворить с крышей амбициозные вещи, создав длинный световой люк, добавить балки, растения. Ой-ой-ой! Но для себя, и ради новичков, которые смотрят сейчас этот урок, я буду стараться делать всё максимально простым пока что.

Выберите полигон в конце коридора и примените Inset (Вставку), затем Extrude (Экструдировать) его с отрицательным значением. Если хотите, то можете изменить размер окна. Я выбрал нижний полигон подоконника и переместил слегка вверх.

Удалите этот полигон. Таким образом мы создадим наше окно!

Вырежьте окно в комнате

Выберите полигон на полу. Сделайте небольшой Inset, а затем экструдируйте его немного вниз для формирования плинтуса. Эта незначительная стилистическая вещь всегда добавляет комнате немного реализма! Также я взял на себя художественную дерзость поднять основу окна чуть-чуть вверх.

Создайте край пола

Теперь у нас есть набросок для комнаты. Сохраните вашу работу. Заведите себе такую привычку.

3. Переключите рендер на mental ray и создайте несколько источников света.

Нам нужно включить визуализатор mental ray, поскольку по умолчанию в 3d max используется scanline. Для открытия окна Render Settings (Настройки визуализации) нажмите клавишу F10, и на вкладке Common в свитке Assign Renderer (Назначить визуализатор) и нажмите “…” возле Production (Производство) и выберите визуализатор mental ray. Для ссылки в маленьком розовом поле в нижнем левом углу вы можете ввести:

renderers.production = mental_ray_renderer()

Супер! Теперь давайте добавим в сцену источники освещения. На панели Create (Создать) перейдите в группу Lights (Источники света) и выберите mr Area Omni . Разместите его у подоконника в окне проекции Perspective (Перспектива). Вынесите его за окно.

Урок по настройке света и визуализации интерьера в mental ray 3ds max с mr Sun & Sky

Добро пожаловать на наш очередной урок по освещению в mental ray 3ds max! Сегодня я покажу вам процесс создания типичного проекта по освещению сцены интерьера офиса. Имейте в виду, что это далеко не единственный способ освещения интерьера, и время визуализации вашей сцены может возрасти в разы. Мы будем использовать mental ray Sun & Sky для основного освещения, и несколько источников света типа area для подсветки коридора. По ходу урока я буду показывать вам некоторые общие настройки, и, к моменту его завершения, у вас должна получиться хорошо освещённая сцена интерьера!

Скачайте начальную сцену 3ds max mental_ray_lighting02.zip

Наша финальная визуализация

Примите к сведению, что на некоторых из этих изображений есть утечка света сверху от центра разделителя стены. Я этого не заметил, пока не дописал урок, поэтому прошу простить мне эту ошибку. В сцене, которую я выложил для скачивания, эта ошибка исправлена. В добавок, под конец я заменил покрытие пола на ковровое вместо паркета, так что не удивляйтесь, когда запустите визуализацию и увидите на рендере ковровое покрытие.

Где начинается магия

Двигаемся дальше. Загрузите файл. В нём не будет никаких источников света, но материалы уже настроены. Я включил сюда также материалы кофеварки и дерева. Впрочем, вы свободно можете добавить сюда любой другой материал! Если хотите высококлассности рендера, то можете добавить в сцену стол и повесить на окна жалюзи.

Наш рендер без света

Если вы выполните быстрый рендер, то увидите, что свет не впечатляет, но материалы настроены правильно, что для начала нас устроит.

Первое, что нам нужно сделать, это создать систему дневного света в 3d max. Создавать рендеры в дневное время так же просто, как два пальца об асфальт, потому что свет поступает преимущественно снаружи. На вкладке Systems (Системы) панели Modify (Модифицировать) вы увидите Daylight (Дневной свет). Создайте систему дневного света, щёлкнув и растянув в окне проекции компасную розу, и щёлкните для создания источника света. При появлении диалогового окна с вопросом, хотите ли вы использовать Photographic Exposure Control (Контроль фотографической экспозиции), ответьте Yes (Да). Фотографическая экспозиция даст хорошие результаты и она просто необходима для этого урока. Направление источника света не имеет значения. На панели Modify щёлкните в группе Position (Расположение) по кнопке Manual (Вручную), благодаря чему вы сможете перетащить солнце в любое место. Я рекомендую выбрать угол падения лучей, при котором свет будет отражаться от пола и стены.

Обзор сцены и настройка

Не обращайте внимание на бокс, который вы видите на открытой стороне строения. Это небольшой хак, который позволяет видеть обстановку комнаты сквозь стену, и в то же время непроницаем для света. Этот бокс виден при визуализации и даёт тени. К оставшимся стенам применён модификатор Shell (Оболочка).

На следующем этапе надо установить тип объекта солнечного света в mr Sun (mr Солнце) и mr Sky (mr Небо). Я знаю, может показаться, что они уже должны быть установлены по умолчанию, но бывают случаи, когда нужно использовать IES (Систему обмена информацией). Хотя наш случай не из таких. При установке системы дневного света в mental ray Sun и Sky, вы подключаете мощный движок естественного освещения, который может заставить выглядеть всё, что угодно, потрясающе. Если появится окно, спрашивающее, хотите ли вы установить в фон mr Sky map (карту mr Sky), отвечайте Yes. Это будет хорошим выбором, если у вас нечего поставить в качестве фона.

Настройка mental ray Sun & Sky

Урок по рендерингу бриллиантов (драгоценных камней) в 3d max + mental ray

Говорят, бриллианты - лучшие друзья девушек, но для парней, которые их рендерят, они могут стать самым страшным кошмаром.

Одной из причин этого является характерная особенность хороших бриллиантов, известная в мире бизнеса драгоценных камней, как "свечение" - это удивительно красивые цвета.

Эти цвета появляются благодаря тому факту, что бриллинат - материал с очень высокой дисперсией. Это также связано с тем, для получения бриллинтов, алмазы специально проходят процесс "огранки" для улучшения качеств "свечения" (дисперсии) и "блеска" (способности отражать свет обратно на зрителя), насколько это возможно.

Но прежде чем мы перейдём к фактическому воспроизведению дисперсии, давайте сперва посмотрим, чего же стоит рендеринг реалистичных драгоценных камней без этой дисперсии.

Настройка сцены для визуализации драгоценных камней в mental ray

А начнём мы с до смешного простой 3D модели бриллианта. Моделирую в 3ds max я хреновато, поэтому просто скачал классическую круглую бриллиантовую огранку brilliant.rar (огранка уже не круглая, т.к. та модель уже недоступна, для скачивания предоставил похожую модель в формате FBX импортируйте её в сцену через меню File > Import), и сделал эту сверхсложную сцену:

Сначала нужно убедиться, что гамма-коррекция у нас включена, поскольку бриллианты, как и другие физические объекты, должны визуализироваться линейно.

Без гамма-коррекции не очень

С гамма-коррекцией - хорошо

Урок по созданию 3D сцены подводного мира в mental ray

В этом уроке мы создадим сцену подводного мира в 3ds max , для рендеринга которой применим её родной визуализатор mental ray . Наша сцена глубокого синего моря будет залита проникающими под воду лучами света и наполнена пузырьками воздуха. Создание подводных сцен - задача очень сложная, и я даже не пытаюсь воссоздать физически точное моделирование. Скорее, я воспользуюсь свободой творчества и пренебрегу некоторыми правилами из реального мира, чтобы получить вид и атмосферу в сцене, которые я хочу.

1. Визуализатор mental ray

Мы будем визуализировать 3D сцену под водой в mental ray. По умолчанию 3ds max использует визуализатор Scanline , поэтому нам нужно его сменить. Сделайте текущим визуализатором mental ray (Rendering > Render Setup > Common > Assign Renderer > Production > mental ray Renderer (Рендеринг > Установка рендера > вкладка Общее > Назначить визуализатор > Производственное качество > Визуализатор mental ray ).

2. Базовая геометрия 3D воды

Создайте плоскость (Create > Geometry > Standart Primitives > Plane (Панель Создать > Геометрия > Стандартные примитивы > Плоскость ) в окне проекции Top (Сверху). Измените плоскость согласно следующим параметрам (выделите её и перейдите на панель Modify (Изменение):

Length (Длина): 1000
Width (Ширина): 500
Length Segs (Кол-во сегментов по длине): 200
Width Segs (Кол-во сегментов по ширине): 200

(Такая плотная сетка нам нужна по той причине, что к ней мы применим модификатор Displace (Смещение) ).

Водная поверхность 3ds max с модификатором Displace

Добавьте к плоскости модификатор Displace (Modify > Modifier List > Object-Space Modifiers > Displace (Модификация > Список модификаторов > Объектно-пространственные модификаторы > Смещение ) и примените следующие параметры:

Displacement (Смещение)
Strength (Сила): 17

Image (Изображение)
Map: Noise (Карта: Шум)

Откройте Material Editor (Редактор материалов) (Rendering > Material Editor > Compact Material Editor ). Перетащите карту Noise из модификатора Displace в слот материала редактора материалов и выберите Instance (Экземпляр) при вопросе. Примените к карте Noise следующие параметры:

Noise Parameters (Параметры шума)
Noise Type: Turbulence (Тип шума: турбуленция)
Levels (Уровни): 10
Size (Размер): 300

Использование HDRI в mental ray | 3ds max

В данном уроке не будет пошаговых объяснений, как создать подобную сцену при помощи HDRI в 3ds max & mental ray . Здесь представлен файл с готовой сценой, загрузив который вы можете увидеть все те параметры, которые я использовал для получения рендеринга этого изображения.

Скачать файл сцены 3ds max и все необходимые файлы (включая файл HDR и текстуры), щёлкнув по ссылке: hdr_max6tut_emreg.zip

Загрузив данный файл со сценой, вы увидите нечто вроде этого. Я уже всё создал и вам ничего не надо делать. Просто пораскрывайте параметры.

Я создал Skylight (Небесный свет) и выбрал Use scene environment (Использовать окружение из сцены).

Нет необходимости в описании всех подробностей о параметрах и материалах. Вы их сами можете посмотреть в предложенной сцене. Ниже показан лишь скриншот материала, который я использовал для чашки и тарелки.

Пожалуйста, попытайтесь изучить все материалы и понять, как они применяются.

Ниже представлены параметры карты HDR, использованной для окружения. Skylight был настроен на использование окружения из сцены. Поэтому он будет использовать любой файл, который мы выберем в качестве окружения.

Теперь взгляните на настройки mental ray, использованные для получения изображения. Помните, что это - лишь дело проб и ошибок. Очень сложно подобрать лучшие настройки с первого раза. Таким образом, начинать нужно с минимальных настроек и постепенно повышать их до тех пор, пока результат не станет нас радовать.

Clay Render в 3D Max и mental ray (гипсовый рендер )

На сей раз мы изучим метод "гипсового" рендеринга Clay Render в 3ds max (а кто-то уже и так всё это знает, лишь зевнёт от скуки и пойдёт дальше по своим делам в Интернете). Такой приём нашёл широкое применение в среде тридэшников, когда надо показать сообществу или друзьям-подругам свою пока ещё недоделанную модель без текстур. На всё про всё у вас уйдёт пара минут.

1. Для примера я возьму 3D-модель частного многоэтажного жилого дома, вы же можете использовать абсолютно любую. Под моделью здания я создал плоскость (Plane) достаточно большого размера, на которую будут ложиться тени.

2. Рендерить сцену мы будем в mental ray , поэтому нужно его активировать. Нажмите клавишу F10 для вызова окна настроек визуализации или запустите его через меню Rendering > Render Setup . На вкладке Common (Общие) найдите свиток Assign Renderer (Назначить средство визуализации) и разверните его. Щёлкните кнопку " ... ", в появившемся окошке выберите mental ray Renderer.

3. Гипсовый рендер нельзя представить без хорошего освещения, и желательно, чтобы не пришлось его долго настраивать. Для этого мы воспользуемся системной дневного света, имеющейся в 3ds max выберем её в недрах командной панели: Create > Systems > Daylight . Во всех всплывающих окошках просто соглашайтесь со всем, нажимая ОК.

4. С выделенной системой Daylight переключитесь на вкладку Modify (Модификация). Здесь мы привяжем её к системе визуализации mental ray. Установите в Sunlight (Солнечный свет) mr Sun, а в Skylight (Небесный свет) mr Sky.

5. Единственная вещь, наличие которой в clay renderах абсолютно обязательно это карта окклюзии Ambient/Reflective Occlusion . Откройте редактор материалов (можно нажать клавишу М) и выделите пустой слот. Щёлкните по маленькой квадратной кнопке, обозначающей слот карты Diffuse, и назначьте в неё карту Ambient/Reflective Occlusion .

6. Пока мы находимся в настройках самой карты, давайте отрегулируем её параметры. Установите значение Samples (Кол-во сэмплов) на 48, это позволит уменьшить шумы; Spread (Область рассеяния) сделаем равным 0,9; Max distance (Максимальная дальность) около 0,13 м, если работаете в метрической системе измерения, или просто 5, если выбраны стандартные единицы. Примените новый материал к модели и плоскости в сцене.

Сейчас можно попробовать выполнить тестовую визуализацию. Не забывайте, что шум на материалах, кроме всего прочего, может образовываться из-за настроек в карте Ambient/Reflective Occlusion.

7. Этот шаг можно пропустить, но давайте чуточку улучшим качество рендера, избавившись от зазубренности краёв. Откройте окно Render Setup (F10) и переключитесь на вкладку Renderer. В ней установите параметр Samples per pixel (Кол-во сэмплов на пиксел) на 4 и 4. Также выберите фильтр сглаживания Mitchell (По Митчеллу).

8. Можно ещё больше улучшить рендер, что мы и сделаем с помощью увеличения параметров настроек Final Gather . В окне Render Setup перейдите во вкладку Indirect Illumination (Непрямое освещение). Измените FG Precision Presets (Предустановленные режимы величины погрешности FG) на Low (Низкое качество), либо Medium (Среднее качество). Этим мы сведём к минимуму любую зернистость в затенённых участках изображения. Кроме того, поставьте в Diffuse Bounces (Максимальное кол-во отскоков лучей света) значение 2.

9. Выбираем подходящий ракурс и производим финальный гипсовый рендер Clay Render.

В сегодняшнем уроке по 3DS Max мы разберём освещение небольшой комнаты (тюремной камеры класса люкс) светом, проходящим через зарешёченное окно. Такой сценарий освещения довольно распространён, вы могли не раз уже видеть его в жизни (надеюсь, не сидя в камере), поэтому урок послужит отличным примером, на котором вы будете учиться самостоятельно ставить "живой" свет.

Что нужно знать об освещении

Если вы стремитесь к достижению по-настоящему красивых рендеров сложных 3D-сцен, то нужно знать несколько вещей об освещении в целом. Прошу прощения за чуть менее чем полностью научный язык повествования.

Освещение является единственным элементом композиции, без которого нельзя обойтись.Формы объектов определяются игрой света и тени.
В реальном мире свет никогда не распространяется в каком-то одном направлении. Хотя может казаться, что это не так.
Свет отражается от всего и повсюду.Зрительное восприятие света различается в зависимости от среды.
Нейтральный свет образуется при равном количестве красных, зелёных и синих фотонов (RGB).
Если вы новичок, то, с большой долей вероятности, компьютерный свет у вас получается никудышным. Этот урок не наделит вас сверх способностями правильно ставить свет. Обычно процесс понимания сути вещей и наработки уверенных навыков требует времени и моря терпения.

Сцена 3D Max

Для выполнения урока была подготовлена простенькая сцена, чтобы вы могли самостоятельно проделать на её примере все действия. Скачайте архив и импортируйте файл FBX в 3DS Max: mr_interior_light.rar

Планирование и определение источников света

При создании своей собственной модели помещения, уделите время определению участков, которые будут производить или впускать свет вовнутрь. В нашем случае этим целям послужит зарешёченное окно. Кроме того, сейчас было бы самое время определиться с настроением сцены. Мне бы хотелось, чтобы сцена вызывала тяжелое, гнетущее чувство (камера заключения, как-никак!), поэтому надо настроить источники света на имитацию сумерек.

Прутья решётки будут давать подходящие под задумку тени, усиливая чувство глубины и реализм сцены.

Теперь, учитывая, какую систему освещения мы будем использовать, пожалуйста, запомните следующее простое наставление. Наиболее распространённой схемой постановки системы освещения является трёхточечная:

1 основной свет.
1 окружающий или заполняющий свет с низкой интенсивностью (обычно это омни, скайлайт или hdr-карта).
1 источник света (ИС) в качестве подсветки для создания мягких световых пятен.

1. В нашем случае мы это правило чуть-чуть нарушим, поставив только два ИС, так как использование алгоритма глобального освещения (Global Illumination) позволит получить правильное освещение и без третьего ИС. Перейдите на вкладку Systems в 3DS Max и добавьте в сцену систему дневного освещения Daylight. Установите время на 18:00 или около того. Таким образом, мы сымитируем наступление сумерек.

2. Нажмите клавишу C для перехода в вид из камеры. Что же мы увидим, если отрендерить сцену сейчас?

Выглядит не очень. Свет едва проползает вовнутрь, и уж точно не отскакивает от поверхности, освещая всё вокруг, как это должно быть.

Global Illumination Глобальное освещение

3. Перейдите в окно Render Setup для настройки рендеринга в 3DS Max, щёлкните по вкладке Common (Общее), прокрутите окно вниз и разверните свиток Assign Renderer (Назначить движок визуализации). Назначьте в качестве движка mental ray.

4. Выделите всю геометрию в сцене, запустите Material Editor (Редактор материалов), выберите незанятый материал (должны быть все свободными) и назначьте его выделенной геометрии. Отрендерьте.

С этого, пожалуй, и начнём.

5. Поработаем над этим материалом. В слот карты Diffuse карту Ambient/Reflective Occlusion (Окружающая/Отражательная окклюзия).

6. Настройки карты АО:

Samples (Образцы) = 50;
Spread (Разброс) = 1.5;
Max distance (Макс. расстояние) = 10.

Перейдите в вид из камеры и запустите рендер:

7. Внимательно всмотритесь в картинку, заметили разницу? Все заслуги в этом принадлежат Ambient Occlusion , с которым будет очень полезно подружиться. Щёлкните по системе дневного света Daylight и установите Sunlight (Солнечный свет) на mr Sun , а Skylight (Небесный свет) на mr Sky (Небо mr). Во всех всплывающих окошках жмите ОК (нам нужны значения Logarithmic Exposure (Логарифмическая экспозиция) и mr Sky по умолчанию).

8. Снова переключитесь на камеру (клавиша С) и выполните рендеринг.

9. Уже немного лучше. Чтобы фотоны света начали отскакивать от поверхности геометрии 3DS Max, откройте окно Render Setup, перейдите на вкладку Indirect Illumination (Непрямое освещение), прокрутите вниз и поставьте флажок напротив Global Illumination (Глобальное освещение). Также установите Average GI Photons (Среднее кол-во фотонов глоб. освещения) на 50000.

10. И, как обычно, делаем активным вид из камеры, рендерим и смотрим:

Основы освещения светом из окна в mental ray + 3d Max

11. Почти готово. Но сцена пока смотрится темновато. Исправим это, щёлкнув по системе Daylight, вкладка Modify, и установим значение Multiplier (Множитель) на 3,2.

12. Теперь, чтобы акцентировать ту область, куда падает свет, создадим ложный заполняющий свет. Поместите в угол комнаты mr Area Omni и:

снимите флажок в параметре Shadows (Включение теней);
установите Multiplier на 6;измените тип Decay (Затухание) на Inverse Square (Обратно-квадратичная зависимость);
параметр Start (Начало) затухания сделайте равным 150 см;
позаботьтесь также, чтобы в свитке Advanced Effects (Дополнительные эффекты) флажок с поля Specular был снят.

Рендерим.

Настройки рендеринга и общего настроения сцены

13. Выглядит достаточно ярко, но тот красноватый оттенок, что нам был нужен, потерялся. Для того чтобы его вернуть, кликните по системе Daylight, перейдите на вкладку Modify, прокрутите меню вниз до свитка mr Sky Advanced Parameters и в нём установите:

Red / Blue tint (Красный / синий оттенки) = 0.5;
Saturation (Насыщенность) = 0,8;
Horizon > Height (Горизонт > Высота) = -1, чтобы удостовериться, что он охватывает всю сцену.

Запускаем визуализацию в mental ray:

Подбираемся всё ближе и ближе к задумке. Свет стал чуть ярче, в камере стало повеселей, а тени теперь гораздо мягче. Намотайте себе на ус: более выраженные тени помогают получить более зловещие, тяжелые сцены.

14. Чтобы поправить тени, кликните по системе дневного света Daylight, снова проследуйте на вкладку Modify и установите там следующее:

Softness (Мягкость) = 0.7 или около того;
Softness Samples (Кол-во сэмплов для мягкости) = 16;
Multiplier = 2,6-2,7.

15. Наконец, для подготовки к финальному рендерингу откройте окно настроек визуализации 3DS Max Render Setup и на вкладке Indirect Illumination установите качество Final Gather Precision (Точность FG) на Low (Низкое) или Medium (Среднее).

16. Теперь перейдите на вкладку Renderer (Визуализатор) и установите Samples per Pixel (Сэмплов на пиксел) на 4 и 4, а также смените фильтр сглаживания на Mitchell (По Митчеллу).

Переключитесь на вид из камеры 3DS Max и визуализируйте сцену:

Если есть ощущение, что всё равно картинка слишком яркая, то общее настроение легко можно изменить, сбавив интенсивность Omni и усилив Daylight. Также можете уменьшить насыщенность и интенсивность света, исходящего от неба. С этого момента все настройки остаются на ваше усмотрение.

Есть ещё миллион других вещей, которые следовало бы рассказать об освещении, и, по крайней мере, ещё пара сотен об освещении интерьеров, но урок не резиновый. Пока!

Освещение Mental Ray

Освещение с Mental Ray

Этот урок был написан Mario Malagrino для Florence Design Academy.
Этот урок объясняет все шаги, освещения объектов с техникой, которая используется в фото студиях. Прежде, чем мы начинаем, очень важно сообщить вам, что мы будем использовать " Mental Ray " (3D Studio Max 8 или 9).
Mental Ray очень устойчив и это позволяет иметь очень реалистичные результаты. Так как мы используем Mental Ray в этом уроке, очень важно использовать " реальные размеры " для всех объектов, которые мы должны создать. Иначе результат не будет реалистичный. Перейдите в CUSTOMIZE -> UNITS SETUP и выберете единицы, которые вы хотите использовать. В любом случае вы должны привыкнуть, создавать все объекты в реальных размерах.

Первый шаг, который мы сделаем это создадим объект окружающей среды (это подобно комнатам (местам), на котором позже мы разместим наш объект)
Имеются различные формы для имитации окружающей среды, которые будут отражены на вашем объекте и дадут очень хороший результат (рис. 0).

Цвет, который вы должны назначить на объект окружающей среды должен быть белый подобно стенам фото студии! Материал не должен иметь зеркальных основных моментов. Таким образом, цвет окружающей среды не будет затрагивать цвет вашего изделия (особенно, если вы используете рефлексивные материалы). Конечно это - выбор проектировщика.

Давайте делать первые шаги по созданию окружающей среды. Создайте spline подобно букве "L". Потом выберите угол vertex , нажмите на " fillet " в панели справа и сгладьте угол подобно тому, что на рисунке 1.

Если вы хотите более гладкий угол, то надо поместить большее значение в слоте напротив кнопке fillet . Теперь мы должны создать толщину этой стене. Вверху выберите " spline ", что бы надпись загорелась жёлтым, и выделяйте сплайны с командой " outline ", которую вы можете найти на той же панели справа. Потащите немного вправо, что бы создать толщину.

Теперь назначьте сплайну модификатор " extrude ". (рис.2)

Рис.2

Что бы создать "круглую" окружающую среду вы должны сначала переместить PIVOT/GIZMO в правильное местоположение.

Переключитесь к иерархии, щелкните на кнопке " affect pivot only " и переместите центр объекта в нужное положение. После того, как этот шаг сделан, на сплайн примените модификатор " lathe " из списка модификаторов. Вы увидите, что вы создали объект, подобный трубе. В настройках модификатора установите больше значение Segments , что бы иметь более гладкую форму.. Degrees установите на 180. Вы должны получить результат подобный рисунку 4.(примечание: перед применением модификатора lathe , нужно отключить или удалить модификатор extrude )

Оба из этих двух объектов действительно полезны. Сами выбирайте, какой использовать. Создайте чайник на объекте окружающей среды и создайте простой skylight . (рисунок 5).

Пока что вы можете оставить стандартный multiplier = 1, в настройках skylight . Чтобы иметь корректный рендер с skylight , вы должны включить final gather в настройках Mental Ray (без final gather , skylight не будет работать).

Для первого испытания, поставьте Final Gather Samples на 40. Сделаем теперь тестовую визуализацию. Вы должны получить примерно такой результат как на рисунке 7.

Skylight НЕ способно создать зеркальные блики на объекте. Зеркальные блики ОЧЕНЬ важны для создания разных видов материалов. Поэтому не надо использовать только один skylight в ваших сценах. Важно иметь дополнительный свет. Если вы хотите очень сильные зеркальные блики подобно материалу автомобильной краски, вы должны использовать Mr Omni lights . Для этого урока я буду использовать photometric target area light . Этот свет более мягок, с ним получаются очень хорошие и реалистичные результаты. Создайте target area light подобно тому как показано на рисунке 8.

Тип теней ОБЯЗАТЕЛЬНО должен быть " raytraced shadows ", только этот тип тени даст оптимальные результаты с mental ray . Так как теперь мы имеем два источника света, мы должны уменьшить значение skylight . Пробуйте поставить multiplier между 0.4 и 0.7.
В моей сцене главным источником света является area light . На ваш вкус вы можете подрегулировать яркость источников света. Иногда я создаю дополнительный свет на противоположной стороне первого.

Сделайте рендеринг. Вы должны получить результат подобно тому что на рисунке 9.

Вот так делается, если объект не имеет отражений. Если у вас объект с рефлексивным материалом, то вы должны сделать еще несколько действий. Если ваш объект имеет материал хрома, вы получите такой результат (см. создание хрома в других уроках) (рис.10).

Рис.10
Мы получим более лучший результат, если создадим ещё два бокса, примерно, так как показано на рисунке 11.

Создайте белый материал, self-illuminated на 100 и примените к этим боксам. Вы увидите большое различие между рисунком 10 и 12.

Отражение этих боксов дает впечатление от двух источников света подобно окнам или большим белым панелям, которые используются в области профессиональной фотографии. Вы можете заметить, что изображение 10 немного более темное, чем изображение 12. Почему это?

Всякий раз, когда вы включаете final gather , объекты с self illuminated материалом способны распространять свет. Чем больше self illuminated на объекте, тем более яркой становится поверхность близкая к этому объекту. Именно поэтому изображение 12 немного ярче.
Будьте осторожны с размером этих 2 боксов, не делайте их слишком большими, и не размещайте их слишком близко к чайнику, иначе вы создадите слишком яркие области. Теперь можно делать заключительную визуализацию. Поставьте все значения в максимальное положения. В панели рендера (рис. 6) установите Minimum samples на " 4 ", maximum на " 16 ". Если вы изменяете, тип фильтра на " Mitchell ", ваш картинка будет немного резка. Установите размер изображения. Установите final gather на 300, если этого не достаточно то поставьте 400.
Теперь сделайте финальную визуализацию.
Результат последнего рендера уже очень хорош, но мы можем сделать лучше. Откроем Photoshop . Давайте применим эффект свечения к нашим боксам (мы применим эффект свечения к отраженным боксам на чайнике, что бы создать впечатление, что от белых панелей исходит сильная энергия). Выберите "" magic wand tool " чтобы создать маску на самых ярких частях (на отражённых белых боксах) поверхности чайника (рисунок 13).

Теперь нажмите CTRL+C и CTRL+V (копировать и вставить). Вы увидите в панели слоя, что автоматически создали новый слой, на котором имеется только замаскированная часть чайника (см. рисунок 14).

Теперь двойной щелчок левой кнопки мыши на новом слое. Выберите " OUTER glow " и измените желтый цвет на белый. Потом отрегулируйте размер. Вот у вас и получился эффект свечения.
Другой очень интересный эффект, создание точки фокуса на чайнике(Depth of field или DOF).Часть объекта будет видна чётко, а часть которая вдалеке, будет немного мутная (Подобно фотографиям).

Прежде всего мы должны соединить два наших слоя. Зайдите в раздел " layer " и выберите " flatten image " (рисунок 15).

Рис.15
Щёлкнете правой кнопкой мыши на слое и выберите " duplicate layer ". (Рисунок 16)

Рис.16
Таким образом, вы будете иметь два слоя, каждый - совершенная копия другой. Примените на копию эффект gaussian blur (рисунок 17).

Последний шаг очень важен. Выберите инструмент " eraser tool " и удалите часть изображения, которое должно быть чёткое (рисунок 18).

Устанавливать непрозрачность 60, у инструмента " eraser tool ".

Рис.18
Ну вот и всё! :)
Я надеюсь что вы насладились этим уроком, он очень полезен.

Перевод: UroN

Визуализатор Mental Ray 3.3.

Начиная с шестой версии 3ds max, в программу интегрирован фотореалистичный визуализатор mental ray. Это не стало неожиданным нововведением, так как собственный визуализатор просчета сцен в 3ds max уже давно перестал удовлетворять требованиям создателей трехмерной графики. От версии к версии разработчики компании Discreet пытались внести изменения в алгоритм визуализации изображения, однако их старания не увенчались успехом. Доказательством могут служить многочисленные работы дизайнеров трехмерной графики, выполненные с использованием подключаемых визуализаторов Brazil, finalRender Stage-1, VRay и др.

Таким образом, начиная с шестой версии 3ds max, к проблеме реалистичной визуализации был применен кардинально новый подход. Выбор разработчиков 3ds max 7 пал на продукт компании Mental Images.

Чтобы использовать mental ray для визуализации, необходимо выполнить команду Rendering > Render (Визуализация > Визуализировать) и в свитке настроек Assign Renderer (Назначить визуализатор) щелкнуть на кнопке с изображением многоточия возле строки Production (Выполнение). В открывшемся списке следует выбрать mental ray Renderer.

Диалоговое окно Render Scene (Визуализация сцены) стандартного визуализатора содержит пять вкладок: Common (Стандартные настройки), Renderer (Визуализатор), Render Elements (Компоненты визуализации), Raytracer (Трассировщик), Advanced Lighting (Дополнительное освещение) (см. рис. 7.1).

Рис. 7.4. Вид окна Render Scene (Визуализация сцены) после выбора mental ray 3.3 в качестве текущего визуализатора сцены

Если выбрать mental ray 3.3 в качестве текущего визуализатора, то вкладки окна Render Scen e (Визуализация сцены) изменят свое название. Вместо Raytracer (Трассировщик) и Advanced Lighting (Дополнительное освещение) появятся вкладки Processing (Обработка) и Indirect Illumination (Непрямое освещение) (рис. 7.4). Область Global Illumination (Общее освещение) последней вкладки содержит настройки каустики и параметры, относящиеся к просчету рассеивания света.

С появлением mental ray в 3ds max добавились источники света mr Area Omni (Направленный, используемый визуализатором mental ray ) и mr Area Spot (Всенаправленный, используемый визуализатором mental ray ) (рис. 7.5). Эти источники света рекомендуется использовать в сценах для корректного просчета визуализатором. Однако mental ray достаточно хорошо визуализирует освещенность сцены и со стандартными источниками света.

Рис. 7.5. Стандартные источники света 3ds max 7

В качестве карты теней для фотореалистичного визуализатора можно использовать Ray Traced Shadows (Тени, полученные в результате трассировки) и собственную карту теней mental ray Shadow Map (Карта теней mental ray ). В первом случае просчет будет идти трассировщиком лучей mental ray. Стандартная карта теней Shadow Map (Карта теней) при просчете этим визуализатором показывает заметно худшие результаты, поэтому использовать ее нецелесообразно.

Для реалистичной визуализации текстур mental ray, как и другие внешние визуализаторы, использует свой материал. Редактор материалов содержит семь новых типов, обозначенных желтым кружком: mental ray, DGS и Glass (Стекло), SSS Fast Material (mi), SSS Fast Skin Material (mi), SSS Fast Skin Material+Displace (mi) и SSS Physical Material (mi) (рис. 7.6). Первый тип материала mental ray состоит из типа затенения Surface (Поверхность) и девяти дополнительных способов затенения, определяющих характеристики материала.

Материал DGS управляет цветом рассеиваемых лучей параметр Diffuse (Рассеивание), формой блика Glossy (Глянец) и силой отблеска Specular (Блеск).

Тип Glass (Стекло) позволяет управлять основными настройками материала типа Glass (Стекло).

Рис. 7.6. Материалы, добавленные визуализатором mental ray 3.3

Остальные четыре материала, название которых начинается с SSS , предназначены для сцен, в которых необходимо использовать эффект подповерхностного рассеивания (Sub-Surface Scattering ). При помощи этих материалов можно быстро создать реалистичное изображение кожи и других органических субстанций.

Обратите внимание, что увидеть эти материалы вы сможете лишь тогда, когда выберете в качестве текущего визуализатора mental ray . Настраиваются данные материалы при помощи типов затенения, которые схожи со стандартными процедурными картами 3ds max 7. Понятие тип затенения для визуализатора mental ray имеет несколько иное значение, чем процедурная карта для стандартного модуля визуализации. Тип затенения для mental ray определяет не только поведение отраженных от предмета лучей, но и сам алгоритм визуализации изображения.

Материал mental ray имеет свой набор дополнительных типов затенения, с которыми можно работать точно так же, как со стандартными процедурными картами 3ds max 7. В Matenal/Map Browser (Окно выбора материалов и карт) типы затенения mental ray обозначены желтыми пиктограммами. Список типов затенения в окне Material/Map Browser (Окно выбора материалов и карт) может быть различным -все зависит от того, для какого параметра назначается тип затенения.

Например, если попытаться назначить способ затенения в качестве параметра Contour (Контур) материала mental ray, будет доступно девять типов затенения. Если же назначать способ затенения в качестве параметра Bump (Рельеф) можно увидеть только три доступных типа затенения.

ВНИМАНИЕ

Когда вы используете стандартный или любой другой визуализатор кроме mental ray 3.3 , типы затенения визуализатора обычно отображаются в окне Material Editor (Редактор материалов) в виде темных и светлых пятен или вообще не отображаются. Если же применяется mental ray 3 3 в сцене будет корректно показано, а затем и визуализировано большинство стандартных материалов и текстурных карт 3ds max 7.

Визуализатор mental ray имеет достаточно большое количество настроек и позволяет получать довольно хорошие результаты при визуализации (рис. 7.7).

Рис. 7.7. Изображение, визуализированное при помощи mental ray 3.3

Материал mental ray имеет следующие возможности:

создание эффектов размытого движения и глубины резкости;
детальная прорисовка карты смещения (Displacement );
распределенная визуализация (Distributed Rendering );
использование типов Camera Shaders (Затенение камеры) для получения Lens Effect (Эффект линзы) и прочих эффектов;
создание «рисованного», нефотореалистичного изображения при помощи параметра Contour Shaders (Затенение контура).

Альтернативный стандартному алгоритму просчета изображения визуализатор mental ray 3.3 обеспечивает высокую скорость просчета отражений и преломлений, а также позволяет получить фотореалистичное изображение с учетом физических свойств света. Как и во всех фотореалистичных подключаемых к 3ds max 7 визуализаторах, в mental ray 3.3 используется фотонный анализ сцены.

Источник света, расположенный в трехмерной сцене, излучает фотоны, обладающие определенной энергией. Попадая на поверхности трехмерных объектов, фотоны отскакивают с меньшей энергией.

Визуализатор mental ray 3.3 собирает информацию о количестве фотонов в каждой точке пространства, суммирует энергию и на основании этого выполняет расчет освещенности сцены. Большое количество фотонов позволяет получить наиболее точную картину освещенности.

Метод фотонной трассировки применяется как для создания эффекта глобального освещения, так и для просчета эффектов рефлективной и рефрактивной каустики (см. выше).

Рис. 7.8. Переход к свойствам объекта при помощи контекстного меню

Основная проблема просчета глобального освещения и каустики состоит в оптимизации вычислений. Есть большое количество способов оптимизировать процесс просчета и ускорить время визуализации. Например, в настройках mental ray 3.3 можно указать максимальное количество просчитываемых отражений и преломлений, а также определить, какие объекты из присутствующих в сцене будут использоваться для генерации и приема глобального освещения и каустики. Чтобы указать, будет ли объект учитываться при просчете этих эффектов, щелкните на нем правой кнопкой мыши и выберите в контекстном меню строку Properties (Свойства) (рис. 7.8).

В окне Object Properties (Свойства объекта) перейдите на вкладку mental ray (рис. 7.9) и определите свойства объекта, установив необходимые флажки из следующих:

Generate Caustics (Генерировать каустику);
Receive Caustics (Принимать каустику);
Generate Global Illumination (Генерировать общее освещение);
Receive Global Illumination (Принимать общее освещение).

Рис. 7.9. Вкладка mental ray диалогового окна Object Properties (Свойства объекта)

В 3ds Max входит специальные источники-имитаторы реалистичного дневного освещения. Они помогают установить дневное освещение сцены в несколько кликов мышью. Но в то же время они обладают достаточной гибкостью, позволяя настраивать такие параметры как: высота горизонта, цвет неба, состояние атмосферы, облачность, и даже точное географическое положение. Эти источники света в связке называются Daylight system (Система дневного освещения).

Рис. 2.4.01 Пример экстерьера, освещённого Daylight system

При создании Daylight system , 3ds Max предложит активировать экспозицию. Появится диалоговое окно, в котором можно её активировать нажатием кнопки Yes (Да). Либо можно активировать экспозицию вручную позже. Помимо этого откроется запрос на создание mr Physical Sky в качестве окружения.

Рис. 2.4.02 Диалоговое окно активации экспозиции

Рис. 2.4.03 Диалоговое окно установки mr Physical Sky в качестве окружения

В mental ray в состав системы дневного освещения входят mr Sun , mr Sky и mr Physical Sky (речь о которых пойдёт далее в этом разделе). Также необходимо учесть и контроль экспозиции mr Photometric Exposure Control , описанный ранее в этой главе.

Рис. 2.4.09 Установка времени (слева), и географического местоположения (справа)

Выберите карту нужного континента в раскрывающемся списке Map (Карта). Обновится изображение карты. Щелкните мышью в нужную вам локацию чтобы задать нужную точку карты. При установке чекбокса Nearest Big City (Ближайший большой город), то указатель будет устанавливаться в точку расположения ближайшего к указанному месту города из списка City (Город) в левой части диалогового окна.

Источники дневного освещения в mental ray.

Источниками света и инструментами для имитации дневного освещения в mental ray являются: mr Sun , mr Sky , mr Sky Portal , шейдер mr Physical Sky .

Для достижения наиболее реалистичных результатов лучше всего использовать все вышеперечисленные компоненты в системе Daylight , причём в связке, например параметр Red / Blue Tint , который присутствует в источнике света солнца и неба, а также в шейдере окружения mr Physical Sky . Каждый компонент описан далее в главе.

На заметку: Окна проекции 3 ds Max поддерживают интерактивное отображение связки дневного освещения, mr Sun и mr Sky .

Для начала рассмотрим отдельно параметры источника света mr Sky.

mr Sky Parameters (Параметры mr Sky).

Источник mr Sky - это фотометрический всенаправленный источник света (небосвод), который служит для имитации рассеянного света небосвода.

Рис. 2.4.10 Параметры mr Sky системы дневного освещения

On (Включено) Включает и выключает источник света.

Multiplier (Множитель) Множитель яркости света. Значение по умолчанию 1.0 .

Ground Color (Цвет земли) Цвет «поверхности» земли.

Рис. 2.4.11 Примеры влияние Ground Color на глобальное освещение

На заметку: На рисунке 2.4.11 показано влияние цвета земли на отражённый свет на стенах дома, помимо этого «поверхность» земли не воспринимает тени от объектов сцены.

Sky Model (Модель неба) В этом выпадающем списке можно выбрать одну из трёх моделей неба: Haze Driven, Perez All Weather, CIE .

Мы рассмотрим одну из этих моделей Haze Driven (Управляемое дымкой).

Дымка - равномерная световая вуаль, возрастающая по мере удаления от наблюдателя и заволакивающая части ландшафта. Является результатом рассеяния света на взвешенными в воздухе частицами и на молекулы воздуха.

Дымка уменьшает контраст изображения, а также влияет на чёткость теней. См. также Aerial Perspective (Воздушная перспектива), описанная ниже в этом разделе.

Haze (Дымка) Число твёрдых частиц в воздухе. Возможные значения от 0.0 (абсолютно чистой атмосферы) до 15.0 (Максимально «запылённой»). Значение по умолчанию 0.0 .

Рис. 2.4.12 Влияние параметра Haze на атмосферу сцены: 0.0 (слева) ; 5.0 (в центре); 10.0 (справа)

mr Sky Advanced Parameters (Расширенные параметры mr Sky)

Рис. 2.4.13 Дополнительные параметры mr Sky

Horizon (Горизонт)

Height (Высота) Высота линии горизонта, отрицательные значения опускают линию, положительные - поднимают линию горизонта. Значение по умолчанию 0.0

Рис. 2.4.14 Высота линии горизонта: 0.0 (слева); -0.6 (справа)

На заметку: Высота горизонта воздействует лишь на визуальное представление в источнике света mr Sky. Помимо этого оттенок горизонта также зависит от источника света mr Sun.

Blur (Размытие) Размытие линии горизонта. Большее значение делает линию горизонта более размытой и менее очевидной. Значение по умолчанию 0.1.

Рис. 2.4.15 Размытие линии горизонта: 0.2 (слева); 0.8 (справа)

Night Color (Цвет ночи) Минимальное «значение» цвета неба: имеется ввиду что небо никогда не будет темнее установленного здесь значения цвета.

Nonphysical Tuning (Не физические настройки)

С помощью параметра этой группы можно искусственно подкрасить цвет неба холодным или тёплым оттенками для придания изображению более художественного вида, в отличие от фотореалистичного изображения.

Red / Blue Tint (Оттенки Красный/Синий) Значение по умолчанию 0.0, что является физически правильным (имеет температуру цвета 6500К). Изменяя значение до -1.0 (насыщенный синий цвет), до 1.0 (насыщенный красный) можно подстроить цвет неба, для придания нужного вам цвета неба.

Aerial Perspective (Воздушная перспектива)

Воздушная перспектива - это такое природное явление, когда по мере удаления предметов от глаз наблюдателя или камеры исчезает четкость и ясность очертаний. Объекты на удалении характеризуется уменьшением насыщенности цветов (контраст светотени смягчается, а цвет теряет свою яркость). Т. о. дальний план кажется более светлым, чем передний план.

Явление воздушной перспективы связано с присутствием в атмосфере некоторого количества пыли, влаги, дыма и других мельчайших частиц. См. также Haze (Дымка), описанную выше.

Чекбокс Aerial Perspective (Воздушная перспектива) Этот чекбокс включает отображение воздушной перспективы.

(Видимое расстояние) В этом счётчике указывается расстояние влияния воздушной перспективы и диапазона видимости объектов.

Текущая страница: 25 (всего у книги 31 страниц) [доступный отрывок для чтения: 21 страниц]

Освещение и настройка источников света

Сцена полностью текстурирована, камеры для получения походящих визуализированных изображений интерьера установлены. Подошла очередь выстроить правильное освещение сцены и добавить определенные эффекты визуализации, с помощью которых изображения сцены станут более зрелищными и реалистичными.

Замечено, что только хорошо освещенное пространство позволяет получить определенное впечатление от выстроенной сцены. Обычно для начинающих правильная установка и настройка освещенности сцены представляет некоторые сложности, так как именно с помощью света для человека открывается окружающее пространство. Ведь цвета предметов, свойства поверхностей и все остальное, что человек видит в окружающем его мире, есть не что иное, как отражение от поверхности предмета света, направленного на нее под разными углами. Попадая на поверхность, свет рассеивается, и изменяется состав его частотного спектра (зависит от отражающих свойств предмета). Из вышесказанного следует вывод: с помощью правильной настройки текстурных качеств объектов и освещения можно как улучшить впечатление от посредственно построенной сцены, так и, наоборот, испортить качественно подготовленную визуализацию.

Физическое представление света

С точки зрения физики световое излучение характеризуется понятиями светового потока, силы света и освещенности. Световой поток задает энергию света, излученную за единицу времени, и измеряется в люменах (лм, lm). Световой поток, испускаемый в пределах заданной области пространства, называется силой света и измеряется в канделах (кд, cd). Характеристика силы света дает возможность сравнить источники с различным пространственным распределением света. Освещенность - это отношение светового потока к площади освещаемой поверхности, измеряется в люксах (лк, lx).

Помимо вышеперечисленных характеристик освещения для трехмерной графики очень важны цветовая температура и расположение источников света. Под цветовой температурой понимается физическая величина, характеризующая величину цвета и яркости источника света, измеряемая в кельвинах (К). Оттенки с температурой ниже 4000 К считаются теплыми (цвета от красного до желтого – цвет свечи, лампы накаливания и т. д.), а источники с цветовой температурой выше указанной – холодными. Лампы дневного света, стробоскопы являются примерами источников холодного освещения. С помощью цветовой температуры можно менять ощущение человека при просмотре сцены (подобный прием часто применяется в кино и фотографии).

Виды источников освещения в 3ds Max 2009

В прошлой версии в состав источников света был добавлен mr Sky Portal (Небесный портал Mental Ray). Данный осветитель упрощает настройку дневного освещения в интерьерных сценах, его функционирование напоминает освещение на основе HDRI-эффектов. Если учитывать источники света Mental Ray, то программа по умолчанию предоставляет двенадцать различных типов осветителей сцены и системы объектов Sunlight (Солнечный свет) и Daylight (Дневной свет). В ней существует несколько программно-аппаратных алгоритмов освещенности, у каждого из которых есть свои установки и настройки освещения.

Стандартные осветители – без учета отраженного света от поверхности объектов.

Фотометрические осветители – расчет глобальной освещенности и диффузное рассеяние.

Встроенный модуль внешнего рендеринга Mental Ray, имеющий свои объекты световых источников.

Кроме того, есть возможность подключения других модулей рендеринга, каждый из которых, как правило, предоставляет для использования свои осветители.

Начиная с шестой версии, в программе появился еще один способ освещения – при помощи HDRI (High Dynamic Range Image – изображение с расширенным динамическим диапазоном). Один из способов применения HDRI описан далее в этой главе.

В каждом конкретном случае выбор метода освещения определяется сравнением результатов применения нескольких методов, которые оцениваются по таким критериям, как фотореалистичность и время визуализации. Если, например, фотореалистичная визуализация сцены длится часов 5–6, то анимировать подобную сцену достаточно проблематично из-за слишком больших временных затрат. Зато в качестве эскиза интерьера изображение, полученное этим способом, будет наиболее подходящим. Однако четких критериев выбора того или иного способа все же нет. Несколько раз применив перечисленные способы и увидев разницу между ними, можно понять, какой метод настройки освещения сцены больше вам подходит в том или ином случае. Правда, в любом случае при применении любых методов установки освещения требуется достаточно тщательная настройка параметров, и, возможно, не сразу получится хороший результат.

Освещение по умолчанию

Если не включать в сцену каких-либо источников освещения, то программа 3ds Max 2009 автоматически устанавливает в сцену освещение по умолчанию. Оно представляет собой встроенные (всенаправленные) стандартные источники света с параметрами, не подлежащими настройке. Встроенных источников может быть один (по умолчанию) или два. Одиночный источник дает контрастный, не очень естественный свет (рис. 5.15). Два встроенных источника света располагаются: один в левом верхнем углу сцены спереди, а другой – сзади в правом нижнем углу. Изменить установки освещения по умолчанию можно командой меню Views → Viewport Configuration (Настроить → Конфигурация просмотра). Откроется окно с вкладками, из которых нужно выбрать Rendering Method (Метод визуализации) и в области Rendering Options (Параметры визуализации) изменить нужные установки. Освещение с помощью двух встроенных источников получается мягче и естественнее, чем одним. Данные источники не формируют тени от объектов, и визуализация с ними не выглядит естественно, но они позволяют увидеть расположение предметов в сцене. В предыдущей главе описывались упражнения, в которых визуализация производилась именно с использованием только освещения по умолчанию. Если в сцене установлен хотя бы один источник света, освещение по умолчанию автоматически выключается и в дальнейшем освещенность определяется только наличием и мощностью установленных осветителей.

Рис. 5.15. Освещение сцены по умолчанию одним источником

Если в настройках освещения по умолчанию не установить флажок Default Lighting (Освещение по умолчанию), то в видовых окнах сцена будет освещена установленными источниками, что не всегда хорошо для четкой видимости объектов. Поэтому флажок лучше установить еще до начала работы с источниками освещения.

Кроме того, освещенность сцены зависит также от окружающей подсветки, не имеющей источника и управляемой изменением общего уровня освещенности по трем цветовым параметрам. Настройка осуществляется с помощью команды меню Rendering → Environment (Визуализация → Окружение). Открывается диалоговое окно с двумя вкладками, из которых нужно выбрать Environment (Окружение) (рис. 5.16). Таким образом, устанавливается как уровень влияния окружающей подсветки на освещенность сцены, так и ее цвет, а также возможность использования изображения в качестве карты окружения. От использования в сцене большого уровня общей освещенности (Ambient) лучше отказаться, а увеличивать ее стоит только при большой необходимости и только на малую величину. Это необходимо, потому что общая освещенность делает предметы плоскими, стирает их грани.

Рис. 5.16. Параметры настройки окружения сцены

Стандартные осветители

Стандартных осветителей в программе семь, не считая осветителей Mental Ray (рис. 5.17). Набор стандартных источников является достаточным для имитации относительно реалистичного освещения как искусственных, так и естественных источников света.

Рис. 5.17. Стандартные источники освещения 3ds Max 2009

Теперь о каждом источнике подробнее.

Источник Sunlight (Свет солнца) предназначен для создания и управления имитацией солнечного света в сцене. Этот объект можно найти, щелкнув на кнопке Systems (Система) вкладки Create (Создать) командной панели. При его использовании создается направленный источник света, освещающий сцену под углом имитации солнечных лучей, падающих на поверхность Земли в заданных географических координатах и в заданное время. Является наследием более старых версий программы и остался в 3ds Max 2009 в основном для совместимости проектов. Начиная с пятой версии, его заменяет улучшенная система Daylight (Дневной свет).

Omni (Всенаправленный источник) – испускает световые лучи во всех направлениях из одной точки равномерно. По своим физическим свойствам может имитировать лампу накаливания. Чтобы получить доступ к этому объекту, нажмите кнопку Lights (Осветители) на вкладке Create (Создать) командной панели и выберите категорию объектов Standard (Стандартные). Для настройки этого источника существуют определенные параметры (рис. 5.18), некоторые из них будут рассмотрены далее в упражнениях.

Рис. 5.18. Параметры стандартного осветителя типа Omni (Всенаправленный)

Target Direct (Нацеленный направленный) и Free Direct (Свободный направленный) – располагаются на той же вкладке командной панели, что и всенаправленный источник. Эти объекты испускают пучок лучей света, параллельных друг другу, с круглым или квадратным сечением изменяемых размеров. Свободный источник направлен по оси пучка света, испускаемого им, и допускает изменение направления поворотом этой оси. Нацеленный источник имеет мишень, на которую он направлен и которая управляется независимо от источника света, в то время как он, в свою очередь, остается постоянно нацеленным на нее. Направленные источники имеют параметры, схожие с всенаправленным источником, за исключением того, что у них есть настройка величины области незатухающего луча света относительно области затухания (рис. 5.19).

Рис. 5.19. Параметры настройки луча источника Direct (Направленный)

Target Spot (Нацеленный прожекторный) и Free spot (Свободный прожекторный) – в редакторе эти осветители находятся на вкладке со стандартными источниками освещения. Лучи прожектора, в отличие от направленных источников (Direct), ориентированы не параллельно, а расходятся конусом из одной точки, в которой располагается источник света. Примером такого источника могут служить софиты или карманный фонарик. Нацеленные источники обладают теми же свойствами, что и описанные выше. Как и у направленного осветителя, у прожекторного может изменяться область незатухающего света относительно области затухания.

Источник SkyLight (Свет неба), расположенный на той же вкладке со стандартными источниками, в отличие от остальных стандартных источников, строго говоря, не является таковым: воображаемые лучи света у него не исходят из одной точки. Кроме того, этот осветитель использует алгоритм расчета глобальной освещенности Light Tracer (Трассировщик лучей). При размещении его в сцене над ней располагается воображаемый купол – бесконечно большая полусфера, каждая точка которой испускает световые лучи. Данный источник является компонентом системы DayLight (Дневной свет), о которой будет рассказано далее. Кроме того, именно этот источник позволяет использовать карту HDRI (изображение с расширенным динамическим диапазоном) для освещения сцены.

Фотометрические источники освещения

В данной версии редактора 3ds max 2009 было сокращено число фотометрических источников до трех. Однако, несмотря на то, что в предыдущей версии их было восемь новые источники могут с легкостью воспроизвести любой из восьми осветителей прошлой версии (рис. 5.20). Если раньше каждый вид фотометрического источника был строго определенной формы (точечный, площадный и т. д.), то теперь форму можно выбирать из списка в настройках самого осветителя. Их параметры освещенности указываются в люменах, канделах, люксах, то есть как у источников света в реальной жизни. С помощью фотометрических источников появилась возможность соотносить в сценах мощность реального освещения с виртуальным, а также просчитывать глобальную освещенность при участии алгоритма Radiosity (Перенос излучения), как это обычно наблюдается в реальной жизни при попадании света на предметы.

Рис. 5.20. Фотометрические источники 3ds Max 9

Фотометрические источники подразделяются на следующие.

TargetLight (Нацеленный источник) – универсальный фотометрический осветитель в зависимости от выбранных настроек может испускать световые лучи из одной точки во всех направлениях, как лампа дневного света вниз и в стороны, как растровый источник имитировать световую площадку. Может использоваться как для имитации обычной лампочки накаливания, так и для имитации прожекторных источников путем изменения вида источника с помощью списка Light Distribution (Type) (Распределение света (тип)) (рис. 5.21). Если назначено Photometric Web, то это позволяет управлять распределением света при помощи специальных файлов *.IES, в которых особенным образом записана форма и интенсивность потока света, что создает реалистичные рефлексы на объектах сцены.

Рис. 5.21. Выбор типа фотометрического источника

FreeLight (Свободный источник) – полностью повторяет вышеописанный свободный источник с той лишь разницей, что имеет цель, позволяющую направить осветитель на определенную область или объект.

Источники Daylight (Дневной свет) – данный объект появился, начиная с пятой версии 3ds Max. Эта система позволяет учитывать отражение света поверхностью объектов и рассеяние его в атмосфере. Посредством этого источника создаются два связанных фотометрических осветителя – имитатор солнечного освещения (с учетом географических координат, времени года и суток) сцены и имитатор рассеянного света небосвода.

Фотометрические источники, включенные в сцену, позволяют относительно точно сымитировать освещенность, цвет и распределение силы света в пространстве, свойственные реальным источникам. Свет, испускаемый фотометрическими осветителями, затухает обратно пропорционально квадрату расстояния до освещаемой поверхности. Характеристики света от фотометрических источников, как уже было сказано выше, задаются в программе существующими физическими единицами – канделами (cd), люменами (lm), люксами (lx). Фотометрические источники наиболее точно проявляют свои свойства при использовании алгоритма расчета глобальной освещенности Radiosity (Перенос излучения). Если осветители этого вида использовать в сцене без расчета глобальной освещенности, то, скорее всего, света от них не будет хватать и их преимуществ вы не почувствуете.

Дополнительная возможность фотометрических источников заключается в том, что теперь с помощью списка Templates (Шаблоны) можно задать вид и мощность осветителя автоматически согласно указанному в списке типу.

Источники освещения Mental Ray

Так как внешний модуль рендеринга Mental Ray входит в состав стандартной поставки 3ds Max, нужно сказать пару слов о его источниках освещения, которые по умолчанию расположены на вкладке командной панели вместе со стандартными. В принципе, Mental Ray может корректно работать и со стандартными и фотометрическими источниками 3ds Max 2009, но при условии использования его в качестве системы визуализации, конечно, лучше применять осветители именно этого подключаемого модуля. По своему виду они напоминают стандартные объекты освещения типа Spot (Прожекторный) и Omni (Всенаправленный) (см. рис. 5.17). По списку параметров они также похожи на свои стандартные аналоги, только параметры Area Light Parameters (Параметры области света) у них схожи с аналогичными параметрами фотометрических осветителей.

Всего в программе находится пять источников освещения для модуля Mental Ray. Два из них: mr Area Omni (Всенаправленная область) и Mr Area Spot (Прожекторная область) имеют настройки и параметры, похожие на настройки стандартных источников 3ds Max 2009, но отличаются одним пунктом – Area Light Parameters (Параметры области света) (рис. 5.22), позволяющим управлять размерами области, из которой исходит свет, а также ее формой. Кроме того, при использовании теней типа Ray Traced Shadows (Тени прохождения лучей) эти источники после определенной настройки дают мягкие реалистичные тени.

Рис. 5.22. Настройки области света для осветителей Mental Ray

Параметры настройки осветителей

Для выбора объекта светового источника надо щелкнуть мышью на кнопке Lights (Осветители) вкладки Create (Создать) командной панели, из списка выбрать группу источников Standard (Стандартные) или Photometric (Фотометрические) и нажать кнопку источника требуемого типа. Внизу командной панели появятся списки параметров, состав которых зависит от типа осветителя. Первым в списке параметров стоит свиток Object Type (Тип объекта). Далее идет свиток Name and Color (Имя и цвет) с параметрами источника, определяющими, как он будет выглядеть на проекциях (при визуализации отображается только свет, испускаемый источником). Ниже расположен свиток General Parameters (Основные параметры), где находится флажок On (Вкл) (при выборе источника установлен по умолчанию) и указано «расстояние» до цели, если источник направленный. Ниже располагается флажок включения теней Shadows (Тени) и раскрывающийся список типов теней, используемых в построении сцен. Здесь же есть возможность исключить объекты сцены из освещения, нажав кнопку Exclude (Исключить), а затем выбрав из появившегося списка нужные и перенеся их в правую часть списка. Далее располагается свиток Intensity/ Color/Attenuation (Интенсивность, Цвет и Затухание). В нем можно настроить цвет лучей выбранного источника (по умолчанию белый) и интенсивность (по умолчанию – единица, или в единицах светового потока, если источник фотометрический). Здесь же можно настроить ближнее и дальнее затухание источника, выбрав его тип и назначив начало и конец области затухания света в единицах измерения, используемых в сцене. Если выбрать точечный источник типа Spot (Прожекторный), то в свитке Spotlight Parameters (Параметры пятна) можно настроить диаметр пятна света, излучаемого источником, и задать форму пятна в виде окружности или прямоугольника.

Параметры, расположенные в свитке Advanced Effects (Дополнительные эффекты), нужны для указания влияния источника освещения на поверхность. С помощью функции Projector Map (Карта проектора) можно использовать источник света как проектор, для чего нужно указать изображение (карту), которое будет проецироваться на любой объект, куда указывает цель источника. В свитке Shadow Parameters (Параметры теней), который расположен ниже, настраивается плотность теней и подсвечивание их разными цветами, а также проецирование карты на тень.

Ниже находится свиток с параметрами вида теней, которые будут выбраны пользователем для источника. В нем находятся настройки размера и качества отбрасываемых источником теней. Для назначения дополнительных эффектов постобработки (линзовые эффекты, эффект объемного света) предусмотрен свиток Atmospheres&Effects (Атмосфера и эффекты). И последними в списке параметров стоят параметры свитка Mental ray Indirect Illumination (Рассеянное освещение Mental Ray) (рис. 5.23) – при условии использования в качестве активного визуализатора Mental Ray с их помощью можно управлять рассеянным освещением, формируемым источником; Mental ray Light Shader (Шейдер света) – позволяет назначить источнику шейдер света и шейдер испускания фотонов.

Рис. 5.23. Параметры рассеянного освещения для источника Mental Ray

Примечание

Шейдер – небольшой подключаемый модуль (программа), определяющий свойства объекта (материала, осветителя, геометрии, камеры) при определенных условиях. В нужное время (обычно при рендеринге) ядро программы включает описанные в шейдере функции. Библиотеки шейдеров обычно поставляются вместе с программой трехмерной графики, но могут быть и загружены из Интернета с сайтов их создателей.

Установка источников света в сцену

После приблизительной настройки параметров осветителя для включения их в сцену необходимо перенести курсор (который примет вид креста) в нужную точку на одной из проекций сцены и щелкнуть левой кнопкой мыши (причем если это нацеленный источник, то нужно сначала подвинуть курсор в направлении цели, а затем отпустить кнопку мыши). После этого, если необходимо, стоит подкорректировать координаты источника и цели инструментом Select and Move (Выбрать и переместить). Для более точной настройки параметров источника и последующей их корректировки надо выделить источник в сцене и перейти на вкладку Modify (Модификация) командной панели, где можно будет видеть те же параметры, что и ранее при создании осветителя.

Сцены различаются по видам освещенности, и для каждой сцены стоит индивидуально подходить к настройке источников в отдельности и всего освещения в целом, однако есть некоторые рекомендации по освещению тех или иных сцен для 3ds Max 2009. Например, уличная сцена с применением осветителя Daylight (Дневной свет) будет освещена иначе, нежели космический пейзаж, так как распространение света в вакууме отличается от распределения его в атмосфере.

Фрагмент книги: Система дневного освещения. Урок: архитектурная визуализация (mental ray)