У цьому уроці ми розглянемо основні принципи налаштування джерел світла для освітлення інтер'єру та створення ефекту глобального освітлення у Mental Ray. Також розглянемо деякі проблеми, які можуть виникнути під час висвітлення текстурованої сцени та методи їх вирішення.

Для виконання уроку нам потрібно спочатку створити приміщення.

У вікні проекції Topстворіть сплайн Rectangle. Виділіть його та перейдіть у вкладку Modifyкомандна панель. Виберіть зі списку модифікаторів модифікатор Edit Spline. У свитку SelectionНатисніть на кнопку Spline(червона крива така), а потім у сувої GeometryНатисніть на кнопку Outlineі у вікні Topтрохи посуньте сплайн назовні. Тепер знову зі списку модифікаторів виберіть Extrudeі видавіть зі сплайну тривимірний об'єкт потрібної висоти. Це будуть стіни.

Тепер зробіть зі звичайної площини підлогу та стелю.

Далі виріжемо вікно. Створіть Box. Розташуйте його у стіні так, щоб усі кути стирчали зі стіни. Виділіть його і в списку категорії, що розкривається. Geometryвкладки Createкомандній панелі виберіть рядок Compound Objects. Клацніть по кнопці Boolean, потім, у свитку, клацніть по кнопці Pick Operand B. Виберіть у будь-якому вікні об'єкт стіну. Вкажіть тип операції Б-А. Вікно готове як і сама сцена. Хоча ні! Додайте в приміщення ще кілька об'єктів для краси. Це буде щось на зразок меблів. Накладіть на стіни стелю і все інше стандартний сірий матеріал.

Розташуйте всередині приміщення камеру та сфокусуйте її належним чином.

Направте у вікно джерело світла mr Area Spot.

Налаштуйте джерело світла. Працюючи з фотонами велике значення має значення Hotspotу свитку Spotlights Parametersджерела світла. Ці параметри треба якомога точніше налаштовувати за розмірами вікна, через яке в кімнату надходить світло, щоб уникнути втрати фотонів. максимальна кількістьяких залежить від розміру ОЗП вашого ПК. Так як вікно прямокутної форми, то потрібно вказати форму Rectangleта підлаштувати конус під розмір вікна. Щоб легше було змінити напрямок і конус, перейдіть в одному з вікон на вигляд з джерела світла. У свитку Area Light Parametersвстановіть прапорець Onта вкажіть тип розсіяного світла Discз радіусом розсіювання 40. Хоча, можна встановити набагато більше значення. Мені ніколи не доводилося спостерігати різкого контуру віконного отвору на тіні, коли у вікно не потрапляє сонячне світло. Із цього можна зробити висновки. Якщо ви хочете, щоб у вашій сцені сонячні промені падали у вікно, то встановлення розмитих тіней буде великою помилкою. Інша ситуація, коли світло небесне.

Зі створенням сцени начебто все. Надішліть сцену в прорахунок. Чи темно неправда? Настав час розібратися з глобальним освітленням у Mental Ray. Відчиняємо вікно Render Scene, вибираємо як візуалізатор Mental Ray. Переходимо у вкладку Indirect illuminationі в сувої Caustic and Global illuminationу блоці GI ставимо прапорець Enable. Візуалізуйте сцену. Майже нічого не змінилося. Без точного налаштування не обійтись.

Отже, приступимо до налаштування висвітлення нашої тестової сцени. Встановіть значення Maximum Sampling Radiusрівне 4 . Значення Radius – це радіус пошуку фотонів. Саме радіус пошуку фотонів, а не розмір фотона! Фотони з погляду комп'ютерної графікирозміру немає. Відсутність галочки Radius означає, що радіус пошуку фотонів дорівнює приблизно 110 частин сцени. Значення Maximum Num. Photons - це кількість семплів для розрахунку освітленості точки. Значення Average GI Photonsвстановіть рівним 10 000 . Як ви вже зрозуміли, значення GI Photons визначає кількість фотонів у джерелах світла, саме ця кількість фотонів зберігається у фотонній карті. Значення Decay визначає загасання з відстанню, фізично коректним вважається значення 2. Значення Global Energy Multiplier - це свого роду регулятор, за допомогою якого можна керувати загальною освітленістю сцени.

Значення Trace Depth задає рівень відображення та заломлення поверхонь у сцені. Photon Map — встановлення фотонної картки. Зверніть увагу, що деякі значення параметрів можуть відрізнятися залежно від системи обчислення координат. Це стосується всіх параметрів, які задають розміри, відстань, радіус тощо. Ми розглядаємо всі значення Inches, а не в міліметрах або метрах та ін.

Знову візуалізуйте сцену.

Яскраві світлові плями радіусом 4 говорять про те, що фотони генеруються, що радіус пошуку фотонів дорівнює 4 inches, а наявність великих неосвітлених чорних областей у сцені говорить про недостатню кількість фотонів для даної сцени. Змінюємо кількість фотонів із 10000 на 500000.

Вже краще, але все ще темно і є шум. Є два шляхи позбутися шуму і зробити більш інтенсивним освітлення. Щоб зменшити шум, можна ще більше збільшити значення Average GI Photons, але це призведе до збільшення часу рендерингу, а відмінного результату ви так і не досягнете. Значення Average GI Photons обмежуються обсягом пам'яті ПК, і ви не зможете використовувати дуже великі значення. Другий варіант - збільшити радіус пошуку фотонів, що призведе до згладжування картинки. Але тоді вторинні тіні будуть прораховані потворно, що виглядатиме зовсім неприродно. Оптимальний варіант підігнати ці значення так, щоб і шуму не було, і тіні були нормальними. Ось уже непогане зображення.

Тут я використовував значення Average GI Photons = 1500000, Maximum Sampling Radius = 13, а Global Energy Multiplier = 6500. Насправді картинка все ж таки жахлива. З'явилися засвіти через надто високе значення Multiplier. Таке можна часто зустріти в галереях, коли на зображеннях інтер'єру засвічені підвіконня, віконні рами і іноді стелі. Це не правильно!

Незважаючи на те, що метод фотонних карт дає найбільш фізично точні результати освітлення сцен, кількість фотонів для отримання якісного освітлення за мінімального радіусу пошуку фотонів повинна бути занадто великою. Сучасні ПК та 32-бітна операційна системане дозволять прорахувати таку кількість фотонів.

Найбільш реалістичне грамотне освітлення дає в інтер'єрах спільне застосування фотонів та Final Gather. Що ж є Final Gather? Над точкою будується півсфера одиничного радіусу і через поверхню напівсфери у випадкових напрямках випромінюються промені. Чим більше таких променів, тим точніше прорахунок і менше шумів. На практиці кількість променів — це кількість семплів у Final Gather. Для кожного променя знаходиться перетин з найближчою поверхнею. Промінь обробляється. Подальше трасування променя не ведеться. Глибина трасування променів Final Gather завжди дорівнює одиниці. Використовувати лише один Final Gather рекомендую у сценах, з використанням HDRI-карток у глобальному оточенні чи екстер'єрах.

І так включаємо Final Gatherі встановлюємо значення як малюнку. Але спершу поверніть значення Average GI Photons = 10000.

Прапорець Previewслужить для швидкого прорахунку в низькій якості. Візуалізуйте сцену.

Як можна бачити їсти шум, але не такий, як при відключеному Final Gather. Достатньо збільшити значення Average GI Photonsдо 200000 і Samplesв Final Gather з 50 на 500 , і вийде дуже прийнятна картинка.

Накладіть текстуру. Я використовував стандартні матеріали та максівські бітові карти (*. jpg). Візуалізуйте сцену знову.

Чи не дуже приємне видовище? Ось! Тепер настав час поговорити про проблеми, які можуть виникнути при використанні Mental Ray GI. Як Ви вже встигли помітити, у сцені досить сильне перенесення кольору зі стін та підлоги на стелю, та й взагалі один на одного. Цей ефект називається. Боротися з цим можна різними способами. Наприклад, контролюючи color bleeding за допомогою фотонних шейдерів. Але найоптимальнішим варіантом вважаю наступний. Прораховуємо карту фотонів та Final Gather у сцені із сірим матеріалом, як на малюнку 9 та зберігаємо у файл. Далі призначаємо об'єктам сцени потрібні матеріали та рендерим завантажуючи фотони та Final Gather з файлу. Чесно кажучи, мені не зрозуміло, чому розробники не зробили опцію налаштування color bleeding, як, наприклад, у рендері finalRender.

Доведемо справу до кінця. Ось картинка, що візуалізується таким методом.

Задля прикладу я закинув у сцену кілька моделей стільців з килимом і одну стіну. Я не дизайнер інтер'єру і це не конкурсна робота, тож прошу мене не критикувати за таку незрозумілу спробу розміщення меблів.

Хороша картинка без засвічування на вікні з рівномірним освітленням і всього з одним джерелом світла. Хтось може заперечити, що сцена темна. Стоп! А де ви бачили насправді добре освітлену кімнату в таке маленьке віконце? Не треба перестаратися з інтенсивністю світла. Звідси і засвічування з'являються, і сцена виглядає нереалістичною. Добре освітлена сцена - це, коли не яскраво і без засвіток, коли всі об'єкти та кути в полі зору камери добре помітні. Щоб грамотно підсвітити сцену, використовуйте джерело світла SkyLight.

Насамкінець хочу дати кілька порад, які допоможуть уникнути помилок у вашій роботі з Mental Ray.

1. Ніколи не робіть стін, підлог та стель з нульовою товщиною! Mental Ray просто проігнорує повернені нормалі стін і пропускатиме світло в приміщення так, ніби це відкритий простір. Це також справедливо стосовно інших візуалізаторів.

2. Використовуйте джерело світла SkyLight для підсвічування. Щоб додати освітленості, реалізму та підсвітити місця віконних отворів, що знаходяться в області тіні SkyLight підходить найкраще. У великих інтер'єрах із безліччю вікон замість скайлайту у віконних отворах можна використовувати фотометричне джерело світла – TargetArea.

3. Рекомендую у всіх зовнішніх візуалізаторах використовувати лише "рідні" матеріали. До Mental Ray це відноситься меншою мірою тому, що і стандартні та рейтресер та архітектурні матеріали працюють у Mental Ray досить непогано. Але, незважаючи на це, тільки використання "рідних" матеріалів, до яких належать DGS material, mental ray, Glass (physics_phen) і Lume-шейдери, дає найбільш фізично точні коректні результати. При використанні (в інтер'єрних сценах з використанням фотонних карток) mental ray матеріалу в слоті Photon треба обов'язково використовувати фотонний шейдер. При використанні в слоті Surface - DGS materiala, у слоті Photon краще використовувати DGS material Photon. При використанні в слоті Surface - Lume-шейдерів, наприклад, Metal(lume) у слоті Photon краще використовувати Photon Basic.

4. За прорахунком фотонів, Final Gather та ходом прорахунку можна стежити візуально, увімкнувши Mental Ray Message Window.

5. Налаштуйте освітлення у сцені, призначивши всім об'єктам сірий матеріал. Пам'ятайте, що текстури та матеріали мають властивість приховувати недоліки GI. І лише після того, як знайдете оптимальні налаштування GI у сцені, призначайте матеріали об'єктам, підлаштовуючи матеріали під освітлення, а не навпаки. Пам'ятайте також про те, що в Mental Ray фотонні шейдери мають прямий вплив на освітлення в сцені і якщо ви хочете, щоб вони не вплинули на загальну освітленість, налаштовану в сцені із сірим матеріалом, виставляйте у фотонних шейдерів ті ж параметри, що були у них під час налаштування освітлення в сцені. Тепер поговоримо про радіуси Final Gather. Max Radius – це відстань між точками, для яких обчислюється GI (глобальне освітлення). Чим менша відстаньміж точками, тим точніше прорахунок і тим більше часу буде потрібно. Min Radius – це відстань, яка використовується в інтерполяціях та екстраполяціях освітленості проміжних точок. На практиці для отримання нормальної якості GI Min Radius повинен бути в 10 разів меншим за Max Radius. Збільшення значень радіусів призводять до зниження якості вторинних тіней, зменшення до більш точного прорахунку GI і, як наслідок, збільшення часу прорахунку. Чим менше радіуси, тим більше семплів доводиться виставляти в Final Gather. Кількість семплів, необхідних для згладжування, при вищезгаданих значеннях радіусів коливається від 500 до 3000 залежно від сцени. Чим більше тим краще. Але не варто сильно захоплюватися збільшенням цього значення, оскільки час прорахунку сильно зростатиме.

Глобальне освітлення ( GlobalIllumination, GI) дозволяє імітувати ефект поверхневого розсіювання світла, що спостерігається в результаті відображення розповсюджуваного джерелом світла від різних поверхонь. Прикладом такого освітлення може служити сонячне світло, що падає через вікно, яке відбивається від підлоги і освітлює всю кімнату. При рендерингу стандартними засобамив такій сцені виявиться освітленим тільки підлога, а при візуалізації в Mental Ray можуть бути освітлені також стіни зі стелею (що конкретно і якою мірою - залежить від розташування вікна і інтенсивності світла). Ефект глобального висвітлення реалізується двома способами: за допомогою функції GlobalIllumination(Глобальне освітлення) чи підключенням способу FinalGather(Кінцевий збір). В обох варіантах процес візуалізації досить тривалий і виявляється ще довше, якщо задіяні обидва методи, проте на це нерідко йдуть, оскільки комбінування обох методів дозволяє отримувати вражаючі результати.

При використанні GlobalIlluminationз джерела світла випромінюються фотони, а візуалізатор (як і імітації ефекту каустики) відстежує їх розподіл у сцені і підсумовує енергію всіх фотонів у кожному точці простору. Метод FinalGatherпрацює інакше, хоча його мета збігається з GlobalIllumination: після попадання першого променя в точку на поверхні об'єкта з цієї точки в сцену випромінюється додатковий пучок променів, за допомогою якого збирається інформація про колір навколо цієї точки, на базі чого проводиться розрахунок освітленості сцени. Подібний прорахунок вимагає б пробільше часу, ніж при використанні GlobalIllumination, але при цьому формуються згладжені світлові плями і тіні. Крім того, застосування методу FinalGatherвиявляється корисним і при імітації ефекту каустики, оскільки дозволяє зменшити або навіть усунути артефакти, що виникають у ряді випадків.

Для прикладу створіть нову сцену з площиною, кулею та чайником (рис. 20). Встановіть одне спрямоване джерело світла, помістіть його у лівій частині сцени та увімкніть для джерела генерацію тіней за типом RayTracedShadows(Рис. 21). Створіть матеріал, що світиться, на базі шейдера Architectural, змінивши колір у полі DiffuseColorта збільшивши значення параметра Luminancecd/m 2, що відповідає за рівень свічення, приблизно до 7000 (рис. 22). Зробіть кулю, що світиться, призначивши їй створений матеріал. Проведіть рендеринг візуалізатором Scanline - незважаючи на те, що куля світиться, світло від нього нікуди не поширюється, чого насправді бути не може (мал. 23).

Встановіть Mental Ray як поточний візуалізатор. Увімкніть імітацію глобального освітлення: активуйте вікно RenderSceneвкладку IndirectIlluminationта у розділі FinalGatherувімкніть прапорець EnableFinalGather. Знову візуалізуйте сцену, і ви побачите, що тепер світло від кулі трохи висвітлює простір площини, що знаходиться під ним (рис. 24). Збільште значення параметра Multiplierдо 1,5, а RaysperFGPointдо 500 - інтенсивність світла, що розповсюджується від кулі, помітно збільшиться (тепер відблиски розсіяного світла видно не тільки на площині, а й на чайнику) - рис. 25. Крім того, якість зображення стала помітно вищою, що було досягнуто завдяки збільшенню значення параметра RaysperFGPoint, що регулює число світлових променів у кожному пучку.

Ускладнимо завдання. Створіть нову сцену із замкнутим лінійним сплайном у вигляді прямокутника (формувати його слід у вікні проекції Top) і чайником усередині. Призначте сплайн модифікатор Extrude, що дозволить перетворити його на якийсь замкнутий кубічний простір - імітацію кімнати, всередині якої і виявиться чайник (рис. 26). Додайте в сцену камеру так, щоб у неї було видно простір усередині кімнати і розмістіть на стелі кімнати плоский куб (він зіграє в нашому випадку роль лампи, що працює в режимі нічного освітлення) - мал. 27.

Призначте лампі матеріал, що світиться, і при бажанні текстуруйте стіни, підлогу і стелю кімнати, а потім візуалізуйте сцену стандартними засобами (мал. 28). Встановіть Mental Ray поточним візуалізатором та активуйте імітацію глобального освітлення, увімкнувши прапорець EnableFinalGather. Збільште інтенсивність світла, встановивши параметр Multiplierрівним 1,7 і для прискорення процесу візуалізації зменшіть значення параметра RaysperFGPointдо 50. Проведіть рендеринг через Mental Ray (рис. 29). Вочевидь, що у обох випадках (Scanline і Mental Ray) освітлення виявилося зовсім неприродним. За задумом освітлювати простір має лампа на стелі. У першому варіанті ніякого свічення від неї не видно і в той же час стіни кімнати освітлені, хоча жодних джерел світла не створювалося. При цьому чайник ніби ширяє в повітрі, що є наслідком відсутності тіней. У другому випадку лампа висвітлює простір розсіяним світлом, з'явилася тінь під чайником, але стіни кімнати освітлені все одно неприродно – відчувається присутність ще одного джерела світла. Зрозуміло, що це джерело встановлено за умовчанням (адже ми джерел не створювали), але у прикладі він виявляється зайвим. Щоб позбутися його (видалити його не можна, оскільки у списку об'єктів сцени джерело не фігурує), створіть власне джерело світла (після цього освітлення за замовчуванням відключається) і заблокуйте його, відключивши прапорець Onв області LightTypeрозділу GenerelParameters(Рис. 30).

Якщо тепер відразу провести рендеринг, то в кімнаті практично нічого не буде видно (рис. 31). Тому збільште значення параметра RaysperFGPointдо 500 - освітленість дещо підвищиться (хоча стін все одно не буде видно) за рахунок збільшення кількості променів, що розсіюються (рис. 32). Встановіть параметр DiffuseBouncesрівним 4, що забезпечить появу світлотіней на підлозі, стінах і стелі (при подальшому збільшенні даного параметра тіні стають легшими), а Multiplier- 2,2, що посилить інтенсивність світла (рис. 33). Ще раз збільште кількість, а також щільність променів, що розсіюються, встановивши параметри RaysperFGPointі InitialFGPointDensityрівними 700 і 1,5 відповідно (рис. 34) - отримане при візуалізації зображення виявиться більш якісним, хоча все ще якимось примарним (створюється відчуття, що в повітрі висить якась серпанок - рис. 35).

Рис. 34. Налаштування параметрів сувої Final Gather

Тепер подивимося, які результати можуть бути отримані під час використання методу GlobalIllumination (GI). В розділі FinalGatherвимкніть прапорець EnableFinalGather, а в розділі GlobalIllumination (GI) увімкніть прапорець Enableта проведіть рендеринг. Результати виявляться невтішними (мал. 36), оскільки метод GlobalIlluminationбазується на випромінюванні джерелом світла фотонів, а єдине джерело у сцені заблоковане. Розблокуйте джерело, перемістіть його всередину лампи, зменшіть інтенсивність джерела приблизно до 0,3 і змініть відтінок на близький до відтінку світиться (рис. 37). Увімкніть для джерела генерацію тіней за типом RayTracedShadowsі візуалізуйте сцену - кімната освітиться, але буде освітлена рівномірно (без світлотіней) і ніякого свічення від лампи не відчуватиметься (рис. 38).

Спробуємо поекспериментувати із налаштуваннями глобального освітлення. Для початку збільште енергію фотонів і та їх кількість, яка бере участь у Global Illumination, виділивши джерело та збільшивши у сувої mentalray: IndirectIlluminationзначення параметрів Energyі GIPhotonsдо 10 та 400 відповідно (рис. 39). Як видно з результату (рис. 40), збільшення енергії було надмірним (зменшіть Energyдо 5), розмір фотонів та їх інтенсивність явно недостатні, так само як і їх кількість. У той же час отримати реалістичні, м'які світлотіні можна тільки при дуже великій кількості фотонів прийнятного розміру (при малому радіусі фотонів установка скільки завгодно великого значення числа зразків практично не впливає на результат) та інтенсивності. Спробуйте встановити параметри Multiplier, MaximumNumPhotonsperSampleі MaximumSamplingRadiusрівними 1,2; 1500 та 14 відповідно (рис. 41). Результат помітно покращився (світлотіні на стінах, підлозі та стелі досить природні) – рис. 42, але без підключення методу FinalGatherдобитися свічення від лампи не виходить.

Exkaryon.ru → Уроки → 3D Графіка → 3ds max → Mental Ray GI: освітлення інтер'єру

У цьому уроці ми розглянемо основні принципи налаштування джерел світла для освітлення інтер'єру та створення ефекту глобального освітлення Mental Ray . Також розглянемо деякі проблеми, які можуть виникнути під час висвітлення текстурованої сцени та методи їх вирішення.

Для виконання уроку нам потрібно спочатку створити приміщення.

У вікні проекції Top створіть сплайн Rectangle . Виділіть його та перейдіть у вкладку Modify командна панель. Виберіть зі списку модифікаторів модифікатор Edit Spline. У сувої Selection Натисніть на кнопку Spline (червона крива така), а потім у сувої Geometry Натисніть на кнопку Outline та у вікні Top трохи посуньте сплайн назовні. Тепер знову зі списку модифікаторів виберіть Extrude і видавіть зі сплайну тривимірний об'єкт потрібної висоти. Це будуть стіни.

Тепер зробіть зі звичайної площини підлогу та стелю.

Далі виріжемо вікно. Створіть Box . Розташуйте його у стіні так, щоб усі кути стирчали зі стіни. Виділіть його і в списку категорії, що розкривається. Geometry вкладки Create командній панелі виберіть рядок Compound Objects . Клацніть по кнопці Boolean , потім, у свитку, клацніть по кнопці Pick Operand B . Виберіть у будь-якому вікні об'єкт стіну. Вкажіть тип операції Б-А. Вікно готове як і сама сцена. Хоча ні! Додайте в приміщення ще кілька об'єктів для краси. Це буде щось на зразок меблів. Накладіть на стіни стелю і все інше стандартний сірий матеріал.

Розташуйте всередині приміщення камеру та сфокусуйте її належним чином.

Направте у вікно джерело світла mr Area Spot.

Налаштуйте джерело світла. Працюючи з фотонами велике значення має значення Hotspot у сувої Spotlights Parameters джерела світла. Ці параметри треба якомога точніше налаштовувати за розмірами вікна, через яке в кімнату надходить світло, щоб уникнути втрати фотонів, максимальна кількість яких залежить від розміру ОЗУ вашого ПК. Так як вікно прямокутної форми, то потрібно вказати форму Rectangle та підлаштувати конус під розмір вікна. Щоб легше було змінити напрям і конус, перейдіть в одному з вікон на вигляд з джерела світла. У свитку Area Light Parameters встановіть прапорець On та вкажіть тип розсіяного світла Disc з радіусом розсіювання 40. Хоча, можна встановити набагато більше значення. Мені ніколи не доводилося спостерігати різкого контуру віконного отвору на тіні, коли у вікно не потрапляє сонячне світло. Із цього можна зробити висновки. Якщо ви хочете, щоб у вашій сцені сонячні промені падали у вікно, то встановлення розмитих тіней буде великою помилкою. Інша ситуація, коли світло небесне.

Зі створенням сцени начебто все. Надішліть сцену в прорахунок. Чи темно неправда? Настав час розібратися з глобальним освітленням у Mental Ray. Відчиняємо вікно Render Scene , вибираємо як візуалізатор Mental Ray . Переходимо у вкладку Indirect illumination і в сувої Caustic and Global illuminationу блоці GI ставимо прапорець Enable . Візуалізуйте сцену. Майже нічого не змінилося. Без точного налаштування не обійтись.

Отже, приступимо до налаштування висвітлення нашої тестової сцени. Встановіть значення Maximum Sampling Radius дорівнює 4 . Значення Radius – це радіус пошуку фотонів. Саме радіус пошуку фотонів, а не розмір фотона! Фотони з погляду комп'ютерної графіки розміру немає. Відсутність галочки Radius означає, що радіус пошуку фотонів дорівнює приблизно 110 частин сцени. Значення Maximum Num. Photons - це кількість семплів для розрахунку освітленості точки. Значення Average GI Photons встановіть рівним 10 000 . Як ви вже зрозуміли, значення GI Photons визначає кількість фотонів у джерелах світла, саме ця кількість фотонів зберігається у фотонній карті. Значення Decay визначає загасання з відстанню, фізично коректним вважається значення 2. Значення Global Energy Multiplier - це свого роду регулятор, за допомогою якого можна керувати загальною освітленістю сцени.

Значення Trace Depth задає рівень відображення та заломлення поверхонь у сцені. Photon Map — встановлення фотонної картки. Зверніть увагу, що деякі значення параметрів можуть відрізнятися залежно від системи обчислення координат. Це стосується всіх параметрів, які задають розміри, відстань, радіус тощо. Ми розглядаємо всі значення Inches, а не в міліметрах або метрах та ін.

Знову візуалізуйте сцену.

Яскраві світлові плями радіусом 4 говорять про те, що фотони генеруються, що радіус пошуку фотонів дорівнює 4 inches, а наявність великих неосвітлених чорних областей у сцені говорить про недостатню кількість фотонів для даної сцени. Змінюємо кількість фотонів із 10000 на 500000.

Вже краще, але все ще темно і є шум. Є два шляхи позбутися шуму і зробити більш інтенсивним освітлення. Щоб зменшити шум, можна ще більше збільшити значення Average GI Photons, але це призведе до збільшення часу рендерингу, а відмінного результату ви так і не досягнете. Значення Average GI Photons обмежуються обсягом пам'яті ПК, і ви не зможете використовувати дуже великі значення. Другий варіант - збільшити радіус пошуку фотонів, що призведе до згладжування картинки. Але тоді вторинні тіні будуть прораховані потворно, що виглядатиме зовсім неприродно. Оптимальний варіант підігнати ці значення так, щоб і шуму не було, і тіні були нормальними. Ось уже непогане зображення.

Тут я використав значення Average GI Photons = 1500000, Maximum Sampling Radius = 13,а Global Energy Multiplier = 6500.Насправді картинка все ж таки жахлива. З'явилися засвіти через надто високе значення Multiplier. Таке можна часто зустріти в галереях, коли на зображеннях інтер'єру засвічені підвіконня, віконні рами і іноді стелі. Це не правильно!

Незважаючи на те, що метод фотонних карт дає найбільш фізично точні результати освітлення сцен, кількість фотонів для отримання якісного освітлення за мінімального радіусу пошуку фотонів повинна бути занадто великою. Сучасні ПК та 32-бітна операційна система не дозволять прорахувати таку кількість фотонів.

Найбільш реалістичне грамотне освітлення дає в інтер'єрах спільне застосування фотонів та Final Gather . Що ж є Final Gather ? Над точкою будується півсфера одиничного радіусу і через поверхню напівсфери у випадкових напрямках випромінюються промені. Чим більше таких променів, тим точніше прорахунок і менше шумів. На практиці кількість променів — це кількість семплів у Final Gather . Для кожного променя знаходиться перетин з найближчою поверхнею. Промінь обробляється. Подальше трасування променя не ведеться. Глибина трасування променів Final Gather завжди дорівнює одиниці. Використовувати лише один Final Gather рекомендую у сценах, з використанням HDRI-карток у глобальному оточенні чи екстер'єрах.

І так включаємо Final Gather і встановлюємо значення як малюнку. Але спершу поверніть значення Average GI Photons = 10000.

Прапорець Preview служить для швидкого прорахунку в низькій якості. Візуалізуйте сцену.

Як можна бачити їсти шум, але не такий, як при відключеному Final Gather. Достатньо збільшити значення Average GI Photons до 200000 та Samples у Final Gather з 50 на 500 , і вийде дуже прийнятна картинка.

Накладіть текстуру. Я використовував стандартні матеріали та максівські бітові карти (*. jpg). Візуалізуйте сцену знову.

Чи не дуже приємне видовище? Ось! Тепер настав час поговорити про проблеми, які можуть виникнути при використанні Mental Ray GI. Як Ви вже встигли помітити, у сцені досить сильне перенесення кольору зі стін та підлоги на стелю, та й взагалі один на одного. Цей ефект називається color bleeding . Боротися з цим можна у різний спосіб. Наприклад, контролюючи color bleeding за допомогою фотонних шейдерів. Але найоптимальнішим варіантом вважаю наступний. Прораховуємо карту фотонів та Final Gather у сцені із сірим матеріалом, як на малюнку 9 та зберігаємо у файл. Далі призначаємо об'єктам сцени потрібні матеріали та рендерим завантажуючи фотони та Final Gather з файлу. Чесно кажучи, мені не зрозуміло, чому розробники не зробили опцію налаштування color bleeding, як, наприклад, у рендері finalRender.

Доведемо справу до кінця. Ось картинка, що візуалізується таким методом.

Задля прикладу я закинув у сцену кілька моделей стільців з килимом і одну стіну. Я не дизайнер інтер'єру і це не конкурсна робота, тож прошу мене не критикувати за таку незрозумілу спробу розміщення меблів.

Хороша картинка без засвічування на вікні з рівномірним освітленням і всього з одним джерелом світла. Хтось може заперечити, що сцена темна. Стоп! А де ви бачили насправді добре освітлену кімнату в таке маленьке віконце? Не треба перестаратися з інтенсивністю світла. Звідси і засвічування з'являються, і сцена виглядає нереалістичною. Добре освітлена сцена - це, коли не яскраво і без засвіток, коли всі об'єкти та кути в полі зору камери добре помітні. Щоб грамотно підсвітити сцену, використовуйте джерело світла SkyLight.

Насамкінець хочу дати кілька порад, які допоможуть уникнути помилок у вашій роботі з Mental Ray.

1. Ніколи не робіть стін, підлог та стель з нульовою товщиною! Mental Ray просто проігнорує повернені нормалі стін і пропускатиме світло в приміщення так, ніби це відкритий простір. Це також справедливо стосовно інших візуалізаторів.

2. Використовуйте джерело світла SkyLight для підсвічування. Щоб додати освітленості, реалізму та підсвітити місця віконних отворів, що знаходяться в області тіні SkyLight підходить найкраще. У великих інтер'єрах із безліччю вікон замість скайлайту у віконних отворах можна використовувати фотометричне джерело світла – TargetArea.

3. Рекомендую у всіх зовнішніх візуалізаторах використовувати лише "рідні" матеріали. До Mental Ray це відноситься меншою мірою тому, що і стандартні та рейтресер та архітектурні матеріали працюють у Mental Ray досить непогано. Але, незважаючи на це, тільки використання "рідних" матеріалів, до яких належать DGS material, mental ray, Glass (physics_phen) і Lume-шейдери, дає найбільш фізично точні коректні результати. При використанні (в інтер'єрних сценах з використанням фотонних карток) mental ray матеріалу в слоті Photon треба обов'язково використовувати фотонний шейдер. При використанні в слоті Surface - DGS materiala, у слоті Photon краще використовувати DGS material Photon. При використанні в слоті Surface - Lume-шейдерів, наприклад, Metal(lume) у слоті Photon краще використовувати Photon Basic.

4. За прорахунком фотонів, Final Gather та ходом прорахунку можна стежити візуально, увімкнувши Mental Ray Message Window.

5. Налаштуйте освітлення у сцені, призначивши всім об'єктам сірий матеріал. Пам'ятайте, що текстури та матеріали мають властивість приховувати недоліки GI. І лише після того, як знайдете оптимальні налаштування GI у сцені, призначайте матеріали об'єктам, підлаштовуючи матеріали під освітлення, а не навпаки. Пам'ятайте також про те, що в Mental Ray фотонні шейдери мають прямий вплив на освітлення в сцені і якщо ви хочете, щоб вони не вплинули на загальну освітленість, налаштовану в сцені із сірим матеріалом, виставляйте у фотонних шейдерів ті ж параметри, що були у них під час налаштування освітлення в сцені. Тепер поговоримо про радіуси Final Gather. Max Radius – це відстань між точками, для яких обчислюється GI (глобальне освітлення). Чим менша відстань між точками, тим точніше прорахунок і тим більше часу буде потрібно. Min Radius – це відстань, яка використовується в інтерполяціях та екстраполяціях освітленості проміжних точок. На практиці для отримання нормальної якості GI Min Radius повинен бути в 10 разів меншим за Max Radius. Збільшення значень радіусів призводять до зниження якості вторинних тіней, зменшення до більш точного прорахунку GI і, як наслідок, збільшення часу прорахунку. Чим менше радіуси, тим більше семплів доводиться виставляти в Final Gather. Кількість семплів, необхідних для згладжування, при вищезгаданих значеннях радіусів коливається від 500 до 3000 залежно від сцени. Чим більше тим краще. Але не варто сильно захоплюватися збільшенням цього значення, оскільки час прорахунку сильно зростатиме.

У нас ви знайшли Створення дорогоцінного каміння з використанням Mental Ray в 3D max .

Не пропустіть коментарі до урокуСтворення дорогоцінного каміння з використанням Mental Ray в 3D max.

Даний матеріал наданий сайтом School-3d.ru виключно з ознайомлювальною метою. Адміністрація не несе відповідальності за його вміст.

Хочу запропонувати

урок зі створення дорогоцінних каменів у 3d Max, з використанням рендеру mental ray та додаткового шейдера до нього prism_photon. Нещодавно я задався такою метою і довго шукав як отримати правильний ефект дисперсії. Урок розрахований на користувачів-початківців, які нещодавно познайомилися з Максом, кожен крок докладно розписаний. Використовується версія 3D Max від 9 і вище (для 2009 доведеться самим шукати певні налаштування, там трохи інша вкладеність меню), так само використовується додатковий шейдер, який вільно розповсюджується та його можна завантажити безкоштовно та без реєстраціїтут.

Інструкція по встановленню додається там же в архіві папки для Макса.

Тож почнемо:

Запустили програму, спочатку необхідно вибрати тип рендера (інакше будуть закриті потрібні нам матеріали):

В основному меню «Rendering»-«Render…» або кнопка «F10», у свитку спускаємося до закладки «Assign Render», розгортаємо її та натискаємо кнопку списку рендерів. Із запропонованого списку вибираємо «mental ray Render» та натискаємо «ОК»:

Тепер створимо нескладну сценку для тестування нашого матеріалу, відразу ставити складно-огранений камінь не станемо, тому що буде складно розібратися у відбиття та заломлення на великій кількості граней. Нехай це буде звичайна пірамідка (у дитинстві такими балувались, пускаючи райдужні відблиски по стінах).

Робимо пірамідку розміром основи 6см і висотою 4см.

Можна в принципі використовувати інші одиниці виміру (хто як звик), але особисто мені зручніше користуватися метричною системою. Одиниці виміру вибираються в: основне меню «Customize» - «Units Setup…» та меню вибираємо необхідне:

Отже, створюємо піраміду: У командній панелі вибираємо стандартні примітиви і із запропонованих – піраміду:

для надання більш реалістичного вигляду знімемо фаску з граней піраміди, для цього необхідно конвертувати примітив в сітку, що редагується. Робиться це шляхом клацання Правою кнопкою миші (RM) по створеній піраміді та вибір пункту-конвертування в редаговану сітку (міш):

у командній панелі відкриється сувій властивостей та дій для меша, нам необхідно виділити ребра. Натискаємо кнопку "Edge" і виділяємо всі ребра піраміди (можна просто утримуючи ліву кнопкумиші (LM) виділити все поле над пірамідою у будь-якому вікні проекції) і не знімаючи виділення у свитку «Edit Geometry» знаходимо поле поруч із кнопкою «Chamfer» і ставимо там 0,1см і натискаємо кнопку «Chamfer». Все, фаска з ребер на 1мм знята:

тепер створимо площину, на якій стоятиме піраміда і два джерела світла:

У командній панелі вибираємо стандартні примітиви і із запропонованих – «Plane», розміри можна встановити 100 на 100см і розташувати її під основою піраміди. Далі джерело світла, яке просто висвітлюватиме сцену. Для цього підійде "Omni" - всеспрямоване джерело світла. У командній панелі вибираємо джерела світла та із запропонованих - «Omni»:

встановимо його високо над пірамідою, щоб освітлювалася вся сцена. Далі потрібно підредагувати деякі властивості. При виділеному нашому Omni натискаємо закладку Modify на командній панелі, і виправляємо значення Multiplier на 0,5, тим самим знизивши інтенсивність світла на половину.

далі потрібно виключити це джерело з прорахунків ефекту каустики та непрямого освітлення (на даному етапі це тільки заважатиме і затримуватиме процес прорахунку сцени (рендерингу). Прокручуємо сувій із властивостями нижче до закладки «mental ray Indirect illum.», розкриваємо її і знімаємо галку з пункту автоматичного прорахунку (про всяк випадок перевіривши що не варто галка в ручному керуванням прорахунку):

Так, із «Omni» закінчили. Тепер потрібно створити спрямоване джерело світла, яке висвітлюватиме піраміду і за поширенням променів якого ми і спостерігатимемо. У командній панелі, із закладки джерел світла виберемо "Target Direct", який дає пряме направлене світло, діаметр променя поставимо рівний приблизно 1 см, поле спаду (загасання) променя теж максимально зменшимо. (Програма підредагує діаметр променя небагато, але для нас це не суттєво)

УВАГА! після створення зайдіть у властивості джерела світла - закладку "Modify" (також як і для "Omni") і проконтролюйте параметри Multiplier, він повинен дорівнювати 1.0 і в сувої "mental ray Indirect illum" поставте галку на автоматичному прорахунку каустики (залежно від налаштувань Макса, створюючи наступне джерело світла, аналогічні властивості переносяться з раніше створеного).

Всі об'єкти сцени створені, залишилося їх правильно розташувати. Піраміду потрібно поставити на грань, а не на основу, а спрямоване джерело світла направити на одну із граней. За допомогою кнопок обертання та переміщення розташуйте піраміду і джерело світла так, як нам потрібно (у спрямованого джерела світла ціль і саме джерело переміщуються окремо, якщо необхідно пересунути їх одночасно, виділіть їх LM утримуючи клавішу Ctrl). У результаті сцена має виглядати приблизно так:

Останнім кроком вкажемо рендер, що для піраміди потрібно розраховувати ефект каустики (проходження променів у прозорих матеріалах) і включити цей ефект для прорахунку рендер.

Виділяємо нашу піраміду і клацаємо на ній RM, в меню вибираємо пункт властивостей об'єкта:

на формі властивостей шукаємо закладку "mental ray" і ставимо галку на пункті Генерувати каустику:

Тепер для рендеру: Викликаємо вікно рендеру «F10», заходимо на закладку «Indirect Illumination», сувій «caustic and GI» та ставимо галку: Caustic-Enable:

Усі сцени підготовлені, якщо зараз провести рендеринг, отримаємо помилку прорахунку каустики, оскільки дефолтний матеріал призми цього ефекту не передбачає. Тепер займемося найголовнішим – створенням матеріалів.

Створимо матеріал для прозорих, не кольорових мінералів (діамант, гірський кришталь, топаз….)

Трохи теорії:

Головні відмінності прозорих, безбарвних матеріалів полягають у різному коефіцієнті заломлення та величини дисперсії. Є ще й менш характерні оптичні особливості (на наш погляд) - подвійний коефіцієнт заломлення та ефекти, викликані будовою мінералу, але на даному етапі нам вони не потрібні.

Заломлення - це відхилення променя світла на межі двох середовищ, спричинене різницею швидкості світла у цих середовищах

Дисперсія – розкладання білого світла на складові кольору через різницю швидкості світла, кожної хвилі спектра, у матеріалах різної щільності.

Наведу табличку коефіцієнтів для найбільш поширених мінералів, які існують у безбарвному варіанті:

* кальцит має подвійне заломлення (подробиці нижче).

Алмаз має найвищу каву. дисперсії серед природних матеріалів, є штучні матеріали коф. яких більше, ніж у алмазу.

Отже створимо матеріал на прикладі гірського кришталю:

У редакторі матеріалів (викликається кнопкою "М") або ("Rendering" - "Material Editor") виділяємо один з вільних матеріалів (кульок) і отримуємо для нього матеріал (кнопка Get Material), у браузері вибираємо матеріал "mental ray". Після чого для зручності перейменовуємо матеріал своїм позначенням - Гірський кришталь. (якщо ви тільки починаєте працювати в Максі, бажано привчити себе всім створеним об'єктам, матеріалам і картам давати власні імена-легше орієнтуватися у великих сценах)

нам відкрився «порожній матеріал», якому не призначено жодного шейдера. Почнемо із поверхні. Призначимо в пункті Surface люмівський шейдер скла Glass (lume):

Тепер слід скопіювати призначений шейдер на наступний слот – shadow. Можна звичайно аналогічно вибрати його з браузера, але зручніше і практичніше скопіювати його з призначеного, зробивши їх залежними. Повертаємось по вкладеному списку матеріалів на рівень вгору – розкриваємо список рівнів та активуємо наш Гірський кришталь.

Клацаємо RM по призначеному шейдору для Surface та з меню вибираємо копіювання, потім також RM по слоту для шейдора shadow та вказуємо Paste(instance):

вийшли дві карти властивостей із залежними параметрами – змінюючи установки однієї, автоматично змінюється друга.

Повернемося до призначеного шейдера glass (lume) - просто натискаємо кнопку з шейдером, практично всі поля заповнені потрібними для нас значеннями:

матеріал поверхні та дифузне відображення – біле, відображення та прозорість – повна (одиниця дорівнює 100%)

а ось Index Of Refraction (коф. заломлення) ми змінимо на 1,544 – нехай буде як у таблиці і якщо ви моделюєте інший мінерал, то там має стояти його індекс.

решту параметрів поки чіпати не будемо.

Повертаємось у матеріал Гірський кришталь та призначаємо шейдер для розрахунку фотонів каустики:

Тиснемо на кнопку навпроти Photon і в браузері вибираємо доданий шейдер prism_photon:

Перші два параметри ior_min і ior_max повинні відрізнятися на величину дисперсії в нашому випадку для кришталю на 0,013. тобто мінімальне значення ior_min дорівнює коф. заломлення, а ior_max = ior_min + коф. дисперсії.

Далі йдуть кави. складових кольорів, з ними складніше. У перших кольорах представлені не палітрою RGB, а чимось схожим на CMYK. А по-друге, величина цих коф. враховується криво. Якщо подивитися лістинг шейдера (шейдери пишуться на С++) то можна побачити, що вагові частки кольорів можуть бути від 0 (немає кольору) до 1 (повний колір), ну і значення між ними з кроком 0,2, але потім це все перераховується з додаванням різних параметріві в результаті повністю прибрати якусь складову не вийде (а було б зручно для певних кольорових мінералів) до того ж для малих коф. дисперсії деякі значення складових можуть спричинити помилку рендеру.

У результаті якщо необхідно підправити діапазон для, наприклад, блідо жовтого мінералу у бік жовтого - ставимо коф. 1,0,0, а ось для насиченого однотонного кольору ми коф. виставити не зможемо хоч виставляти величезні негативні значення L. Але в нас матеріал прозорий і кольоровий, тому залишаємо 1,1,1.

Все, матеріал у нас готовий, можна його використовувати на піраміду (можна просто мишкою перетягнути кульку з матеріалом на піраміду, але грамотніше виділити піраміду і натиснути у вікні матеріалів кнопку). Якщо на сцені багато об'єктів, і всі вони мають власні імена, то зручніше виділяти потрібний, не на сцені (де він може бути захований), а натиснувши клавішу «H» і вибравши зі списку.

Робимо рендер сцени (F10 і внизу кнопку Render, або відразу натиснути поєднання Shift+Q) при цьому вікно, яке ми хочемо обрахувати, має бути активно (жовта \за умовчанням\ рамочка навколо вікна) якщо не виділено вікно проекції, то просто на ньому клацнути RM .

Що ми маємо:

Блакитна стрілка - це напрям світла, основний потік світла (жовта стрілка), який переломився в призмі (по краях явно видно розкладання спектру) і кілька слабких потоків від переображення всередині піраміди, а також кольорові цятки від скошених граней. Загалом, що й було потрібно. Якщо збільшити дисперсію на матеріалі, то розкладання на спектр буде набагато сильнішим.

Якщо у Вас немає схожої картинки, перемістіть джерело світла, можливе невдале розташування. Якщо і після цього не досягти результатів, потрібно перевірити, чи включена піраміда в облік каустики, чи включена каустика на рендері і чи галка на автоматичному розрахунку ефектів для джерела світла див. вище.

ПРИМІТКА: якщо придивитися до плями світла, що виходить з піраміди, можна помітити, що пляма не чисто білого світла, а складається з окремих кольорових точок. При цьому збільшуючи кількість фотонів на джерелі світла, ми цього не позбудемося і чисто біле світло не отримаємо. Пояснюється це тим, що на світлову пляму накладається шейдером карта шуму (на кожну складову), яка імітує легку інтерференцію в потоці світла. У нас зараз піраміда висвітлюється джерелом світла з паралельними променями, такий собі гіпотетичний білий лазер і в результаті виходить помітний шум (придивіться до цятки від лазерної указки, там теж буде шум-спіки). Коли сцена висвітлюватиметься іншими джерелами (Target Spot, Omni), цей ефект зведеться до мінімуму.

Продовжуємо вдосконалити матеріал:

Багато мінералів, особливо дорогоцінне каміння, мають високу відбивну здатність, набагато більшу ніж у скла, яке ми використовуємо (glass(lume)) і підвищити на цьому матеріалі ми її вже не зможемо (там і так стоїть 1).

Тому створимо ще один матеріал - дзеркальний, а потім зробимо суміш з отриманих.

Виділяємо новий матеріал у редакторі та призначаємо йому матеріал із основної бібліотеки – Arch&Desing:

Обзовемо його для зручності – «відбиває» і поставимо властивості відображення та прозорості максимальні (=1), коф. заломлення – той, що хочемо для нашого випадку:

Спускаємося нижче і редагуємо функцію відбиття, збільшуючи значення відбиття для світла, що подає під маленькими кутами:

На цьому все. Застосувавши матеріал на піраміду і зробивши обрахунок, побачимо таке:

Практично весь світ відбився від першої грані і ребер - те, що треба.

Тепер робимо суміш із двох матеріалів. Для цього знадобиться допоміжний матеріал Blend.

Виділяємо третій вільний матеріал та призначаємо йому Blend:

У властивостях цього матеріалу ми бачимо два слоти для матеріалів, що змішуються, і третій слот для маски змішування.

Натискаємо перший матеріал та зв'язуємо його з матеріалом Гірський кришталь. Праворуч кнопка яка показує поточний матеріал, зараз він стандартний, натискаємо її, відкрився браузер, вкажемо, що ми хочемо взяти зразок матеріалу з редактора - переключимо прапорець з NEW на mtl Editor. І вкажемо наш матеріал:

Після чого Макс запитає - чи хочемо ми отримати копію матеріалу чи залежний матеріал, нам потрібен залежний, щоб виправляти параметри лише у батьківського матеріалу, а залежні самі правитимуться.

Тепер маску. Я використовую для маски змішування градієнт, у ньому можна отримати нерівномірне змішування, але зараз ми за допомогою градієнта змішуємо матеріали рівномірно, в принципі можна використовувати і карту спаду/загасання – Falloff. Потім можна буде спробувати самостійно різні варіанти.

Отже. Тиснемо на слот з маскою і вибираємо карту Gradient Ramp, не забувши вказати що ми використовуємо нову карту, а не беремо її з редактора:

На карті градієнта видалимо зайвий (у Наразі) ключ (повзунок) а клацнувши на крайніх встановимо темно сірий колір:

Чим ближче до білого – тим більше діє другий матеріал (відбиває) і навпаки. Тим самим ми можемо регулювати домінування одного чи іншого матеріалу. Зараз встановимо для кришталю частки квітів рівним від 8 до 12, для алмазу, наприклад, потрібно в районі 90-120.

Залишився останній штрих:

Якщо на сцені лежить один камінчик, у гордій самоті, оточений порожнечею, то виглядає він «несмачно» - відбивати нічого, заломлювати нічого, крім столу та світла. Тому додамо йому штучне оточення (для сцен з великою кількістюоб'єктів, це в принципі не так актуально, але в нас одинока піраміда).

Беремо ще один вільний матеріал та призначаємо йому растрову карту Bitmap.

Буде запропоновано діалог відкриття файлів з картинками – вибираємо за смаком. Я використав підготовлену карту оточення, що імітує приміщення.

Мапа готова, тепер підключимо її до матеріалу. Відкриваємо матеріал Гірський кришталь і знаходимо шейдер оточення (Environment), тиснемо і підключаємо Максівський шейдер оточення:

Тепер усе готове. Можна зберігати готовий матеріал в бібліотеку (кнопка) щоб більше його не створювати з нуля і не займати місце в редакторі (усю бібліотеку потім також можна зберегти в окремий файл).

Результат обліку:

Тепер можна зробити моделі гранованих каменів і використовувати їх із створеним матеріалом.

Необхідно враховувати, що для різних видівдорогоцінного каміння, існують певні огранювання, розраховані на коф. заломлення певного каменю. Якщо алмаз огранити у форму для смарагду, то гарної гри світла ми не отримаємо. Практично всі форми ограновування давно розраховані і навіть носять свої назви. Зважайте на це при створенні моделі каменю.

Тепер ПІДВІДНІ КАМ'ЯНИ:
Для різних об'єктів, що освітлюються, необхідно налаштовувати енергію світла: властивість Energy в закладці mental ray Indirect Illum. даного джерела світла (не плутати з властивістю Multiplier) що більше енергія, то світліший промінь (а основне первісне світло залишається тим самим).
Іноді світлова пляма від променя, що вийшов, складається з окремих кружечків (це помітно від всеспрямованих джерел) - це говорить про малу кількість фотонів в промені - необхідно збільшити їх кількість: властивість Photon в тій же закладці.
Для отримання ефекту дисперсії можна використовувати лише джерела чисто білого світла, інакше шейдер перестає працювати.
Використання точних фізичних параметрів не завжди дає гарну картину, іноді потрібно жертвувати фізикою перед мистецтвом – якщо хочете, щоб на вашій картинці камінчик заграв райдужними квітами – завищуйте дисперсію. Краса вимагає жертв.

Залишилося коротко зупинитися на окремих особливостях та кольорових мінералах.

З одного боку, для них можна використовувати матеріали скла з бібліотеки Макса, виправивши тільки коф. заломлення:

Рубін, сапфір - 1,766

Турмалін - 1,616

Смарагд, берили – 1,570

Аквамарин - 1,577.

Але з іншого боку, у цих мінералів безліч характерних лише їм властивостей, що все описати в рамках одного уроку неможливо.

Наприклад

1. подвійний коф. заломлення, коли промінь розщеплюється в мінералі на дві частини та у кожної частини свою коф. дисперсії. Це кальцит і якийсь (вже не пам'ятаю) різновид шпату. Для них доведеться створювати композитний матеріал із двох змішаних з різними кофами. преломл та коф. дисперсії. Вийде щось на кшталт цього:

2. Є мінерали з прозорістю не «чистої води», що містять деякі домішки, або з дефектами в кристалічній решітці. Цей ефект налаштовується шляхом зміни параметрів – розмитіше прозорості, розмитіше відбиття у матеріалі скла. А параметр Translucency (напівпрозорість) робить матеріал односторонньо прозорим, таке може стати в нагоді для каменю, який покритий знизу спеціальною фарбою, що відбиває.

3. Існують кольорові мінерали, проте у них можна побачити ефект дисперсії у певному діапазоні спектра. Наприклад рубін, червоний мінерал, але придивившись уважно до світлої цятки, від променів, що проходять через нього, можна помітити області з фіолетовим зміщенням. щось на зразок цього:

Досягається шляхом заміни шейдера фотонів на Максівський шейдер для діелектричного матеріалу, і встановленням його кольору на фіолетовий, тоді на максимально світлих плямах домінуватиме фіолетовий колір – те, що й треба.

Навіть рубін сам починає випускати світло під впливом зовнішніх джерелСпробуйте внести кільце з рубіном в приміщення освітлене, так званою Black Light лампою (використовуються на дискотеках і детекторах валют), рубін буде яскраво світитися рожевим або фіолетовим кольором (залежно від мінералу). Досягається це легко, або висвітлити камінь додатковим джерелом, виключивши інші, не забувши потім увімкнути GI, або властивість Ілюмінейшн.

5. Є так званий ефект плеохроїзму, коли камінь змінює свій колір залежно від кута зору, цей ефект можна досягти шляхом застосування кольорової карти згасання на дифузне відбиття.

Але за великим рахунком це не дуже важливо і можна використовувати звичайне скло для імітації будь-якого каменю, регулюючи прозорість, колір, здатність, що відображає, і IOR.

Ну і ще правильно висвітлити.

Наслідок повторюся: для того, щоб підкреслити красу каменю, необхідно сильно завищувати деякі фізичні характеристики, в реальному світі не всі мінерали виглядають так ефектно, як їх малюють і описують:

Урок для новачків у Mental Ray — створення та освітлення простої кімнати в 3ds max

У цьому уроці ми з вами почнемо вивчення чудового візуалізатора, вбудованого в 3d max - Mental Ray - і створимо простеньку кімнату, налаштувавши освітлення. Я використовуватиму 3ds max 9, але ви можете виконувати цей урок у будь-якій версії програми. Також у цей урок я ввімкнув файл із завершеною сценою 3d max, так що ви можете відразу взяти його та подивитися налаштування.

Фінальний рендер з деякими матеріалами та прямим світлом

Завантажити кімнату для уроку з Mental Ray: mental-ray-room1.zip

Я припускаю, що рівень ваших знань не нульовий, але для розуміння цього уроку достатньо і низького рівнязнань 3d max. Особливо це стосується тих із вас, хто протягом кількох днів чи тижнів користувався стандартним візуалізатором Scanline але хоче розширити свої знання, вивчивши mental ray. Незважаючи на те, що кожен етап повною мірою проілюстрований, запам'ятайте, що не можна починати знайомство з 3d max прямо з mental ray.

1. Створюємо бокс і розгортаємо його нормалі.

Я почну зі створення боксу з параметрами 200х100х70 – це буде основою моєї кімнати.

Перетворіть його на Editaple Poly (Редагований багатокутник), клацнувши правою кнопкою миші по ньому і вибравши Editaple Poly.

Виберіть усі полігони, та у свитку Edit Polygons (Редагування полігонів) виберіть Flip (Звернути).

Створіть бокс з нормалями усередину

2. Зробіть вікна та деталі.

Не бійтеся трохи відхилитися від написаного в уроці, якщо почуваєтеся впевнено. Я створю одне вікно в кінці довгої кімнати. Втім, ви можете створити з дахом амбітні речі, створивши довгий світловий люк, додати балки, рослини. Ой ой ой! Але для себе, і заради новачків, які дивляться зараз цей урок, я намагатимусь робити все максимально простим поки що.

Виберіть полігон наприкінці коридору та застосуйте Inset (Вставку), а потім Extrude (Екструдувати) його з негативним значенням. Якщо хочете, можете змінити розмір вікна. Я вибрав нижній полігон підвіконня і пересунув трохи вгору.

Видаліть цей полігон. Таким чином, ми створимо наше вікно!

Виріжте вікно у кімнаті

Виберіть полігон на підлозі. Зробіть невеликий Inset і екструдуйте його трохи вниз для формування плінтуса. Ця незначна стилістична річ завжди додає кімнаті трохи реалізму! Також я взяв на себе художню зухвалість підняти основу вікна трохи вгору.

Створіть край підлоги

Тепер у нас є малюнок для кімнати. Збережіть вашу роботу. Заведіть собі таку звичку.

3. Перейдіть рендер на mental ray і створіть кілька джерел світла.

Нам потрібно увімкнути візуалізатор mental ray, оскільки за замовчуванням у 3d max використовується scanline. Для відкриття вікна Render Settings (Налаштування візуалізації) натисніть клавішу F10, а потім на вкладці Common у сувої Assign Renderer (Призначити візуалізатор) та натисніть “…” біля Production (Виробництво) та виберіть візуалізатор mental ray. Для посилання в маленькому рожевому полі в нижньому лівому кутку можна ввести:

renderers.production = mental_ray_renderer()

Супер! Тепер давайте додамо до сцени джерела освітлення. На панелі Create (Створити) перейдіть до групи Lights (Джерела світла) та виберіть mr Area Omni . Розмістіть його біля підвіконня у вікні проекції Perspective (Перспектива). Винесіть його за вікно.

Урок з налаштування світла та візуалізації інтер'єру в mental ray 3ds max з mr Sun & Sky

Ласкаво просимо до нашого чергового уроку з освітлення в mental ray 3ds max! Сьогодні я покажу вам процес створення типового проекту щодо освітлення сцени інтер'єру офісу. Майте на увазі, що це далеко не єдиний спосіб освітлення інтер'єру, і час візуалізації сцени може зрости в рази. Ми будемо використовувати mental ray Sun & Sky для основного освітлення, а також кілька джерел світла типу area для підсвічування коридору. По ходу уроку я показуватиму вам деякі Загальні налаштування, і, до моменту його завершення, у вас має вийти добре освітлена сцена інтер'єру!

Завантажте початкову сцену 3ds max mental_ray_lighting02.zip

Наша фінальна візуалізація

Зверніть увагу, що на деяких із цих зображень є витік світла зверху від центру роздільника стіни. Я цього не помітив, поки не дописав урок, тож прошу пробачити мені цю помилку. У сцені, яку я виклав для скачування, цю помилку виправлено. Крім того, під кінець я замінив покриття підлоги на килимове замість паркету, так що не дивуйтеся, коли запустите візуалізацію і побачите на рендері килимове покриття.

Де починається магія

Рухаємось далі. Завантажте файл. У ньому не буде жодних джерел світла, але матеріали вже налаштовані. Я включив сюди також матеріали кавоварки та дерева. Втім, ви можете вільно додати сюди будь-який інший матеріал! Якщо хочете висококласності рендеру, то можете додати до сцени стіл та повісити на вікна жалюзі.

Наш рендер без світла

Якщо ви виконаєте швидкий рендер, побачите, що світло не вражає, але матеріали налаштовані правильно, що для початку нас влаштує.

Перше, що нам потрібно зробити, це створити систему денного світла у 3d max. Створювати рендери вдень так само просто, як два пальці об асфальт, тому що світло надходить переважно зовні. На вкладці Systems (Системи) панелі Modify (Модифікувати) ви побачите Daylight (Денне світло). Створіть систему денного світла, клацнувши та розтягнувши у вікні проекції компасну троянду, та клацніть для створення джерела світла. З появою діалогового вікна з питанням, чи хочете ви використовувати Photographic Exposure Control (Контроль фотографічної експозиції), дайте відповідь Yes (Так). Фотографічна експозиція дасть хороші результати і просто необхідна для цього уроку. Напрямок джерела світла не має значення. На панелі Modify клацніть у групі Position (Розташування) за кнопкою Manual (Вручну), завдяки чому ви зможете перетягнути сонце у будь-яке місце. Я рекомендую вибрати кут падіння променів, при якому світло відбиватиметься від підлоги та стіни.

Огляд сцени та налаштування

Не звертайте увагу на бокс, який ви бачите на відкритому боці будівлі. Це невеликий хак, який дозволяє бачити обстановку кімнати крізь стіну і водночас непроникний для світла. Цей бокс видно при візуалізації та дає тіні. До стін, що залишилися, застосований модифікатор Shell (Оболонка).

На наступному етапі треба встановити тип об'єкта сонячного світла в mr Sun (mr Сонце) та mr Sky (mr Небо). Я знаю, може здатися, що вони вже повинні бути встановлені за умовчанням, але трапляються випадки, коли потрібно використовувати IES (Систему обміну інформацією). Хоча наш випадок не такий. При установці системи денного світла в mental ray Sun і Sky, ви підключаєте потужний двигун природного освітлення, який може змусити виглядати все, що завгодно, приголомшливо. Якщо з'явиться вікно, яке запитує, чи ви хочете встановити у фоні mr Sky map (Карту mr Sky), відповідайте Yes. Це буде гарним вибором, якщо у вас нема чого поставити як тло.

Налаштування mental ray Sun & Sky

Урок з рендерингу діамантів (коштовного каміння) в 3d max + mental ray

Кажуть, діаманти - кращі друзідівчат, але для хлопців, які їх рендерують, вони можуть стати найстрашнішим кошмаром.

Однією з причин цього є характерна особливістьхороших діамантів, відома у світі бізнесу дорогоцінного каміння, як "світіння" - це напрочуд красиві кольори.

Ці кольори з'являються завдяки тому факту, що діамант – матеріал із дуже високою дисперсією. Це також пов'язано з тим, для отримання діамантів, алмази спеціально проходять процес "огранювання" для покращення якостей "світіння" (дисперсії) і "блиску" (здатності відбивати світло назад на глядача), наскільки це можливо.

Але перш ніж ми перейдемо до фактичного відтворення дисперсії, давайте спершу подивимося, чого вартий рендеринг реалістичного дорогоцінного каміння без цієї дисперсії.

Налаштування сцени для візуалізації дорогоцінного каміння в mental ray

А почнемо ми з до смішного простої 3D моделі діаманта. Моделюю в 3ds max я хренувато, тому просто скачав класичне кругле діамантове огранювання brilliant.rar (огранювання вже не кругле, тому що та модель вже недоступна, для завантаження надав схожу модель у форматі FBX - імпортуйте її в сцену через меню File > Import), і зробив цю надскладну сцену:

Спочатку потрібно переконатися, що гамма-корекція у нас включена, оскільки діаманти, як і інші фізичні об'єкти, мають візуалізуватись лінійно.

Без гамма-корекції – не дуже

З гамма-корекцією - добре

Урок створення 3D сцени підводного світу в mental ray

У цьому уроці ми створимо сцену підводного світу 3ds max для рендерингу якої застосуємо її рідний візуалізатор mental ray . Наша сцена глибокого синього моря буде залита проникаючими під воду променями світла і наповнена бульбашками повітря. Створення підводних сцен – завдання дуже складне, і я навіть не намагаюся відтворити фізично точне моделювання. Швидше, я скористаюся свободою творчості та знехтую деякими правилами з реального світу, щоб отримати вигляд та атмосферу в сцені, які я хочу.

1. Візуалізатор mental ray

Ми візуалізуватимемо 3D сцену під водою в mental ray. Типово 3ds max використовує візуалізатор Scanline тому нам потрібно його змінити. Зробіть поточним візуалізатором mental ray (Rendering > Render Setup > Common > Assign Renderer > Production > mental ray Renderer(Рендеринг > Встановлення рендеру > вкладка Загальне > Призначити візуалізатор > Виробнича якість > Візуалізатор mental ray).

2. Базова геометрія 3D води

Створіть площину (Create > Geometry > Standart Primitives > Plane(Панель Створити > Геометрія > Стандартні примітиви > Площина) у вікні проекції Top (Зверху). Змініть площину відповідно до таких параметрів (виділіть її та перейдіть на панель Modify (Зміна):

Length (Довжина): 1000
Width (Ширіна): 500
Length Segs (Кількість сегментів за довжиною): 200
Width Segs (Кількість сегментів по ширині): 200

(Така щільна сітка нам потрібна через те, що до неї ми застосуємо модифікатор. Displace (Зміщення).

Водна поверхня 3ds max із модифікатором Displace

Додайте до площини модифікатор Displace (Modify > Modifier List > Object-Space Modifiers > Displace(Модифікація > Список модифікаторів > Об'єктно-просторові модифікатори > Зміщення) і застосуйте такі параметри:

Displacement (Зміщення)
Strength (Сила): 17

Image (Зображення)
Map: Noise (Мапа: Шум)

Відкрийте Material Editor (Редактор матеріалів) (Rendering > Material Editor > Compact Material Editor). Перетягніть картку Noise з модифікатора Displace в слот матеріалу редактора матеріалів та виберіть Instance (примірник) при питанні. Застосуйте до картки Noise такі параметри:

Noise Parameters (Параметри шуму)
Noise Type: Turbulence (Тип шуму: турбуленція)
Levels (Рівні): 10
Size (Розмір): 300

Використання HDRI у mental ray 3ds max

У цьому уроці не буде покрокових пояснень, як створити подібну сцену за допомогою HDRI в 3ds max & mental ray . Тут представлений файл з готовою сценою, завантаживши який ви можете побачити всі параметри, які я використав для отримання рендерингу цього зображення.

Завантажити файл сцени 3ds max і всі необхідні файли (включаючи файл HDR і текстури), натиснувши на посилання: hdr_max6tut_emreg.zip

Завантаживши даний файлзі сценою, ви побачите щось на зразок цього. Я вже все створив, і вам нічого не треба робити. Просто розкрийте параметри.

Я створив Skylight (Небесне світло) і вибрав Use scene environment (Використовувати оточення зі сцени).

Немає необхідності в описі всіх подробиць про параметри та матеріали. Ви самі можете їх подивитися в запропонованій сцені. Нижче показано лише скріншот матеріалу, який я використовував для чашки та тарілки.

Будь ласка, спробуйте вивчити всі матеріали та зрозуміти, як вони застосовуються.

Нижче наведено параметри картки HDR, яка використовується для оточення. Skylight був налаштований на використання оточення зі сцени. Тому він буде використовувати будь-який файл, який ми виберемо як оточення.

Тепер погляньте на налаштування mental ray, використані для отримання зображення. Пам'ятайте, що це лише справа проб і помилок. Дуже складно підібрати найкращі налаштуванняз першого разу. Таким чином, починати потрібно з мінімальних налаштувань і поступово підвищувати їх до тих пір, поки результат нас не радуватиме.

Clay Render у 3D Max та mental ray (гіпсовий рендер)

Цього разу ми вивчимо метод "гіпсового" рендерингу Clay Render в 3ds max (а хтось уже й так все це знає, лише позіхне від нудьги і піде далі у своїх справах в Інтернеті). Такий прийом знайшов широке застосування серед тридешников, коли треба показати спільноті чи друзям-подругам свою поки що недороблену модель без текстур. На все про все у вас піде кілька хвилин. 1. Для прикладу я візьму 3D-модель приватного багатоповерхового житлового будинку, ви можете використовувати абсолютно будь-яку. Під моделлю будівлі я створив площину (Plane) досить великого розміру, на яку лягатимуть тіні. 2. Рендерувати сцену ми будемо у mental ray тому потрібно його активувати. Натисніть клавішу F10 для виклику вікна параметрів візуалізації або запустіть його через меню Rendering > Render Setup. На вкладці Common (Загальні) знайдіть сувій Assign Renderer (Призначити засіб візуалізації) та розгорніть його. Натисніть кнопку "... ", у вікні, що з'явилося, виберіть mental ray Renderer. 3. Гіпсовий рендер не можна уявити без хорошого освітлення, і бажано, щоб не довелося його довго налаштовувати. Для цього ми скористаємося системною денним світлом, що є в 3ds max — виберемо її в надрах командної панелі: Create > Systems > Daylight . У всіх спливаючих вікнах просто погоджуйтесь з усім, натискаючи ОК. 4. З виділеною системою Daylight перейдіть на вкладку Modify (Модифікація). Тут ми прив'яжемо до системи візуалізації mental ray. Встановіть у Sunlight (Сонячне світло) mr Sun, а в Skylight (Небесне світло) – mr Sky. 5. Єдина річ, наявність якої в clay render'ах є абсолютно обов'язковою — це карта оклюзії. Ambient/Reflective Occlusion . Відкрийте редактор матеріалів (можна натиснути клавішу М) та виділіть порожній слот. Клацніть по маленькій квадратній кнопці, що позначає слот картки Diffuse, та призначте в неї картку Ambient/Reflective Occlusion. 6. Поки ми знаходимося в налаштуваннях самої карти, відрегулюємо її параметри. Встановіть значення Samples (у семплів) на 48, це дозволить зменшити шуми; Spread (Область розсіювання) зробимо рівним 0,9; Max distance (Максимальна дальність) - близько 0,13 м, якщо працюєте в метричній системі вимірювання, або просто 5, якщо вибрано стандартні одиниці. Застосуйте новий матеріал до моделі та площини у сцені. Наразі можна спробувати виконати тестову візуалізацію. Не забувайте, що шум на матеріалах, крім іншого, може утворюватися через налаштування в карті Ambient/Reflective Occlusion. 7. Цей крок можна пропустити, але давайте трохи покращимо якість рендера, позбавившись зазубреності країв. Відкрийте вікно Render Setup (F10) та перейдіть на вкладку Renderer. У ній установіть параметр Samples per pixel (Кількість семплів на піксел) на 4 і 4. Також виберіть фільтр згладжування Mitchell (Мітчелл). 8. Можна ще більше покращити рендер, що ми зробимо за допомогою збільшення параметрів налаштувань Final Gather . У вікні Render Setup перейдіть на вкладку Indirect Ilumination (Непряме висвітлення). Змініть FG Precision Presets (Попередньо встановлені режими величини похибки FG) на Low (Низька якість), або Medium (Середня якість). Цим ми зведемо до мінімуму будь-яку зернистість у затінених ділянках зображення. Крім того, поставте в Diffuse Bounces (Максимальна кількість відскоків променів світла) значення 2. 9. Вибираємо відповідний ракурс і робимо фінальний гіпсовий рендер Clay Render.

У сьогоднішньому уроці з 3DS Max ми розберемо освітлення невеликої кімнати (тюремної камери класу люкс) світлом, що проходить через вікно. Такий сценарій освітлення досить поширений, ви могли не раз уже бачити його в житті (сподіваюся, не сидячи в камері), тому урок послужить чудовим прикладом, на якому ви вчитиметеся самостійно ставити "живе" світло. Що потрібно знати про освітлення Якщо ви прагнете досягти по-справжньому красивих рендерів складних 3D-сцен, потрібно знати кілька речей про освітлення в цілому. Перепрошую трохи менш ніж повністю наукову мову оповідання. Висвітлення є єдиним елементом композиції, без якого не можна обійтися. Форми об'єктів визначаються грою світла та тіні. У реальному світі світло ніколи не поширюється в одному напрямку. Хоча здається, що це не так. Світло відбивається від усього і всюди. Зорове сприйняття світла залежить від середовища. Нейтральне світло утворюється за рівної кількості червоних, зелених і синіх фотонів (RGB). Якщо ви - новачок, то, з великою ймовірністю, комп'ютерне світло у вас виходить нікчемним. Цей урок не наділить вас над здібностями правильно ставити світло. Зазвичай процес розуміння суті речей та напрацювання впевнених навичок потребує часу та моря терпіння. Сцена 3D Max Для виконання уроку була підготовлена ​​простенька сцена, щоб ви могли самостійно виконати на її прикладі всі дії. Завантажте архів та імпортуйте файл FBX у 3DS Max: mr_interior_light.rar Планування та визначення джерел світла При створенні власної моделі приміщення, приділіть час визначенню ділянок, які будуть виробляти або впускати світло всередину. У нашому випадку цим цілям стане загратоване вікно. Крім того, зараз був би час визначитися з настроєм сцени. Мені б хотілося, щоб сцена викликала важке, гнітюче почуття (камера ув'язнення, як-не-як!), тому треба налаштувати джерела світла на імітацію сутінків. Прутья грати будуть давати тіні, що підходять під задумку, посилюючи почуття глибини і реалізм сцени. Тепер, враховуючи яку систему освітлення ми будемо використовувати, будь ласка, запам'ятайте наступне просте настанову. Найбільш поширеною схемою постановки системи освітлення є триточкова: 1 основне світло. 1 навколишнє або заповнююче світло з низькою інтенсивністю (зазвичай це омні, скайлайт або hdr-карта). 1 джерело світла (ІВ) як підсвічування для створення м'яких світлових плям. 1. У нашому випадку ми це правило трохи порушимо, поставивши лише два ІВ, оскільки використання алгоритму глобального освітлення (Global Illumination) дозволить отримати правильне освітлення і без третього ІВ. Перейдіть на вкладку Systems у 3DS Max і додайте до сцени систему денного освітлення Daylight. Встановіть час о 18:00 або близько того. Таким чином, ми зімітуємо настання сутінків. 2. Натисніть клавішу C, щоб перейти до камери. Що ми побачимо, якщо відрендерити сцену зараз? Виглядає не дуже. Світло ледве проповзає всередину, і точно не відскакує від поверхні, освітлюючи все навколо, як це має бути. Global Illumination - Глобальне освітлення 3. Перейдіть у вікно Render Setup для налаштування рендерингу в 3DS Max, клацніть на вкладці Common (Загальне), прокрутіть вікно вниз і розгорніть сувій Assign Renderer (Призначити двигун візуалізації). Призначте як двигун mental ray. 4. Виділіть всю геометрію в сцені, запустіть Material Editor (Редактор матеріалів), виберіть незайнятий матеріал (мають бути все вільними) і призначте його виділеній геометрії. Відтрендерте. З цього, мабуть, і почнемо. 5. Попрацюємо над цим матеріалом. У слот картки Diffuse карту Ambient/Reflective Occlusion (Навколишня/Відбивна оклюзія). 6. Налаштування карти АТ: Samples (Зразки) = 50; Spread (Розкид) = 1.5; Max distance (Макс. відстань) = 10. Перейдіть у вигляд з камери та запустіть рендер: 7. Уважно придивіться до картинки, помітили різницю? Усі заслуги у цьому належать Ambient Occlusion , з яким буде дуже корисно потоваришувати. Клацніть по системі денного світла Daylight та встановіть Sunlight (Сонячний світло) на mr Sun, а Skylight (Небесне світло) - на mr Sky (Небо mr). У всіх спливаючих віконцях натисніть ОК (нам потрібні значення Logarithmic Exposure (Логарифмічна експозиція) та mr Sky за замовчуванням). 8. Знову перейдіть на камеру (клавіша С) і виконайте рендеринг. 9. Вже трохи краще. Щоб фотони світла почали відскакувати від геометрії 3DS Max, відкрийте вікно Render Setup, перейдіть на вкладку Indirect Ilumination (Непряме освітлення), прокрутіть вниз і поставте прапорець навпроти Global Illumination (Глобальне висвітлення). Також встановіть Average GI Photons (Середня кількість фотонів глоб. освітлення) на 50000. 10. І, як завжди, робимо активним вигляд з камери, рендер і дивимося:

Основи освітлення світлом з вікна в mental ray + 3d Max

11. Майже готове. Але сцена поки що виглядає темно. Виправимо це, клацнувши по системі Daylight, вкладка Modify, і встановимо значення Multiplier (множник) на 3,2. 12. Тепер, щоб акцентувати ту область, куди падає світло, створимо хибне світло, що заповнює. Помістіть у кут кімнати mr Area Omni та: зніміть прапорець у параметрі Shadows (Включення тіней); встановіть Multiplier на 6; змініть тип Decay (Згасання) на Inverse Square (Зворотно-квадратична залежність); параметр Start (Початок) згасання зробіть рівним 150 см; подбайте також, щоб у сувої Advanced Effects (Додаткові ефекти) прапорець з поля Specular був знятий. Рендері. Налаштування рендерингу та загального настрою сцени 13. Виглядає досить яскраво, але той червонуватий відтінок, що нам був потрібен, загубився. Для того, щоб його повернути, клацніть по системі Daylight, перейдіть на вкладку Modify, прокрутіть меню до свитка mr Sky Advanced Parameters і в ньому встановіть: Red / Blue tint (Червоний/синій відтінки) = 0.5; Saturation (Насиченість) = 0,8; Horizon > Height (Горизонт > Висота) = -1, щоб переконатися, що він охоплює всю сцену. Запускаємо візуалізацію в mental ray: Підбираємося все ближче і ближче до задуму. Світло стало трохи яскравіше, в камері стало веселіше, а тіні тепер набагато м'якше. Намотайте собі на вус: більш виражені тіні допомагають отримати зловісніші, важчі сцени. 14. Щоб поправити тіні, клацніть по системі денного світла Daylight, знову перейдіть на вкладку Modify і встановіть там наступне: Softness (м'якість) = 0.7 або близько того; Softness Samples (у семплів для м'якості) = 16; Multiplier = 2,6-2,7. 15. Нарешті, для підготовки до фінального рендерингу відкрийте вікно налаштувань візуалізації 3DS Max – Render Setup – та на вкладці Indirect Ilumination встановіть якість Final Gather Precision (Точність FG) на Low (Низьке) або Medium (Середнє). 16. Тепер перейдіть на вкладку Renderer (Візуалізатор) та встановіть Samples per Pixel (Семплів на піксел) на 4 і 4, а також змініть фільтр згладжування на Mitchell (Мітчелл). Перейдіть на вигляд з камери 3DS Max і візуалізуйте сцену: Якщо є відчуття, що все одно картинка надто яскрава, то загальний настрій легко можна змінити, зменшивши інтенсивність Omni та посиливши Daylight. Також можете зменшити насиченість та інтенсивність світла, що походить від неба. З цього моменту всі налаштування залишаються на вашу думку. Є ще мільйон інших речей, які слід розповісти про освітлення, і, принаймні, ще кілька сотень про освітлення інтер'єрів, але урок не гумовий. Бувай!

Освітлення Mental Ray

Освітлення з Mental Ray Цей урок був написаний Mario Malagrino для Florence Design Academy. Цей урок пояснює всі кроки, освітлення об'єктів із технікою, яка використовується у фото студіях. Перш, ніж ми починаємо, дуже важливо повідомити вам, що ми будемо використовувати "Mental Ray" (3D Studio Max 8 або 9). Mental Ray є дуже стійким і це дозволяє мати дуже реалістичні результати. Оскільки ми використовуємо Mental Ray у цьому уроці, дуже важливо використовувати "реальні розміри" для всіх об'єктів, які ми повинні створити. Інакше результат не буде реалістичним. Перейдіть до CUSTOMIZE -> UNITS SETUP і виберіть одиниці, які ви хочете використовувати. У будь-якому випадку ви маєте звикнути, створювати всі об'єкти в реальних розмірах. Перший крок, який ми зробимо це створимо об'єкт довкілля (це подібно до кімнат (місць), на якому пізніше ми розмістимо наш об'єкт) Існують різні форми для імітації навколишнього середовища, які будуть відображені на вашому об'єкті і дадуть дуже гарний результат (рис. 0). Колір, який ви повинні призначити на об'єкт навколишнього середовища повинен бути білий подібно до стін фото студії! Матеріал повинен мати дзеркальних основних моментів. Таким чином, колір навколишнього середовища не зачіпатиме колір вашого виробу (особливо, якщо ви використовуєте рефлексивні матеріали). Звичайно, це - вибір проектувальника. Давайте робити перші кроки створення навколишнього середовища. Створіть spline подібно до букви "L". Потім виберіть кут vertex , натисніть на " fillet в панелі праворуч і згладьте кут подібно до того, що на малюнку 1. Якщо ви хочете більш гладкий кут, то треба помістити більше значення у слоті навпроти кнопки fillet . Тепер ми маємо створити товщину цієї стіни. Угорі виберіть " spline ", щоб напис загорівся жовтим, і виділяйте сплайни з командою " outline ", яку ви можете знайти на тій же панелі праворуч. Потягніть трохи праворуч, щоб створити товщину. Тепер призначте сплайн модифікатор "extrude". (Рис.2) Рис.2 Щоб створити "кругле" довкілля ви повинні спочатку перемістити PIVOT/GIZMO у правильне розташування. Перейдіть до ієрархії, клацніть на кнопці " affect pivot only " і перемістіть центр об'єкта в потрібне положення. Після того, як цей крок зроблено, на сплайн застосуйте модифікатор " lathe " зі списку модифікаторів. Ви побачите, що ви створили об'єкт, подібний до труби. У налаштуваннях модифікатора встановіть більше значення Segments , що б мати більш гладку форму. Degrees встановіть на 180. Ви повинні отримати результат подібний до малюнку 4. (Примітка: перед застосуванням модифікатора lathe , потрібно вимкнути або видалити модифікатор extrude) Обидва з цих двох об'єктів справді корисні. Самі вибирайте, який використовувати. Створіть чайник на об'єкті навколишнього середовища та створіть простий skylight. (Малюнок 5). Поки що ви можете залишити стандартний multiplier = 1, у налаштуваннях skylight . Щоб мати коректний рендер з skylight , ви повинні увімкнути final gather в налаштуваннях Mental Ray (без final gather, skylight не буде працювати). Для першого випробування, поставте Final Gather Samples на 40. Зробимо тепер тестову візуалізацію. Ви повинні отримати приблизно такий результат, як на малюнку 7. Skylight НЕ здатне створити дзеркальні відблиски на об'єкті. Дзеркальні відблиски ДУЖЕ важливі для створення різних видів матеріалів. Тому не треба використовувати лише один skylight у ваших сценах. Важливо мати додаткове світло. Якщо ви хочете дуже сильні дзеркальні відблиски подібно до матеріалу автомобільної фарби, ви повинні використовувати Mr Omni lights . Для цього уроку я використовуватиму photometric target area light . Це світло м'якше, з ним виходять дуже хороші та реалістичні результати. Створіть target area light подібно до того як показано на малюнку 8. Тип тіней ОБОВ'ЯЗКОВО повинен бути " raytraced shadows ", тільки цей тип тіні дасть оптимальні результати з mental ray . Оскільки ми маємо два джерела світла, ми повинні зменшити значення skylight . Пробуйте поставити multiplier між 0.4 та 0.7. У моїй сцені головним джерелом світла є area light . На ваш смак можна підрегулювати яскравість джерел світла. Іноді я створюю додаткове світло на протилежному боці першого. Зробіть рендерінг. Ви повинні отримати результат подібно до того, що на малюнку 9. Ось так робиться, якщо об'єкт не має відбитків. Якщо у вас об'єкт з рефлексивним матеріалом, ви повинні зробити ще кілька дій. Якщо об'єкт має матеріал хрому, ви отримаєте такий результат (див. створення хрому в інших уроках) (рис.10). Рис.10 Ми отримаємо кращий результат, якщо створимо ще два бокси, приблизно, оскільки показано на малюнку 11. Створити білий матеріал, self-illuminated на 100 і застосуйте до цих боксів. Ви побачите велику різницю між малюнками 10 і 12. Відображення цих боксів дає враження від двох джерел світла подібно до вікон або великим білим панелям, які використовуються в області професійної фотографії. Ви можете помітити, що зображення 10 трохи темніше, ніж зображення 12. Чому це? Щоразу, коли ви включаєте final gather , об'єкти з self illuminated матеріалом здатні поширювати світло. Чим більше self illuminated на об'єкті, тим яскравішою стає поверхня близька до цього об'єкта. Саме тому зображення 12 трохи яскравіше. Будьте обережні з розміром цих 2 боксів, не робіть їх надто великими, і не розміщуйте їх надто близько до чайника, інакше ви створите надто яскраві області. Тепер можна робити заключну візуалізацію. Поставте всі значення у максимальне положення. На панелі рендеру (мал. 6) встановіть Minimum samples на "4", maximum на "16 ". Якщо ви змінюєте, тип фільтра на " Mitchell ", Ваша картинка буде трохи різка. Встановіть розмір зображення. Встановіть final gather на 300, якщо цього мало то поставте 400. Тепер зробіть фінальну візуалізацію. Результат останнього рендера вже дуже добрий, але ми можемо зробити краще. Відкриємо Photoshop . Давайте застосуємо ефект свічення до наших боксів (ми застосуємо ефект свічення до відбитих боксів на чайнику, щоб створити враження, що від білих панелей походить сильна енергія). Виберіть "" magic wand tool щоб створити маску на найяскравіших частинах (на відбитих білих боксах) поверхні чайника (рисунок 13). Тепер натисніть CTRL+C та CTRL+V (Копіювати і вставити). Ви побачите на панелі шару, що автоматично створили новий шар, на якому є лише замаскована частина чайника (див. рисунок 14). Тепер подвійне клацанняліву кнопку миші на новому шарі. Виберіть " OUTER glow і змініть жовтий колір на білий. Потім відрегулюйте розмір. Ось у вас і вийшов ефект свічення. Інший дуже цікавий ефект, створення точки фокусу на чайнику (Depth of field або DOF). Насамперед ми повинні поєднати два наші шари. Зайдіть у розділ " layer і виберіть " flatten image " (рисунок 15). Рис.15 Клацніть правою кнопкою миші на шарі і виберіть " duplicate layer ". (Малюнок 16) Рис.16 Таким чином, ви матимете два шари, кожен – досконала копія іншої. Застосуйте на копію ефект gaussian blur (малюнок 17). Останній крок дуже важливий. Виберіть інструмент " eraser tool " і видаліть частину зображення, яке має бути чітким (рисунок 18). Встановлювати непрозорість 60 у інструмента " eraser tool”. Рис.18 Ну от і все! :) Я сподіваюся, що ви насолодилися цим уроком, він дуже корисний. Переклад: UroN

Візуалізатор Mental Ray 3.3.

Починаючи з шостої версії 3ds max, у програму інтегрований фотореалістичний візуалізатор mental ray. Це не стало несподіваним нововведенням, оскільки власний візуалізатор прорахунку сцен у 3ds max вже давно перестав задовольняти вимоги творців тривимірної графіки. Від версії до версії розробники компанії Discreet намагалися внести зміни до алгоритму візуалізації зображення, проте їхні старання не мали успіху. Доказом можуть бути численні роботи дизайнерів тривимірної графіки, виконані з використанням візуалізаторів, що підключаються. Brazil, finalRender Stage-1, VRayта ін.

Таким чином, починаючи з шостої версії 3ds max до проблеми реалістичної візуалізації був застосований кардинально новий підхід. Вибір розробників 3ds max 7 упав на продукт компанії Mental Images.

Щоб використовувати mental ray для візуалізації, необхідно виконати команду Rendering > Render (Візуалізація > Візуалізувати) та у сувої налаштувань Assign Renderer (Призначити візуалізатор) клацнути на кнопці із зображенням крапки біля рядка Production (Виконання). У списку слід вибрати mental ray Renderer.

Діалогове вікно Render Scene (Візуалізація сцени) стандартного візуалізатора містить п'ять вкладок: Common (Стандартні налаштування), Renderer (Візуалізатор), Render Elements (компоненти візуалізації), Raytracer (Трасувальник), Advanced Lighting (Додаткове освітлення) (див. рис. 7.1).

Рис. 7.4. Вигляд вікна Render Scene (Візуалізація сцени) після вибору mental ray 3.3 як поточний візуалізатор сцени

Якщо вибрати mental ray 3.3 як поточний візуалізатор, то вкладки вікна Render Scen e (Візуалізація сцени) змінять назву. Замість Raytracer (Трасувальник) та Advanced Lighting ( Додаткове освітлення) з'являться вкладки Processing (Обробка) та Indirect Illumination (Непряме висвітлення) (рис. 7.4). Область Global Illumination (Загальне освітлення) останньої вкладки містить настройки каустики та параметри, які стосуються прорахунку розсіювання світла.

З появою mental ray в 3ds max додалися джерела світла mr Area Omni (Направлений, використовуваний візуалізатором mental ray ) та mr Area Spot (Всі спрямований, використовуваний візуалізатором mental ray ) (рис. 7.5). Ці джерела світла рекомендується використовувати у сценах для коректного прорахунку візуалізатором. Однак mental ray досить добре візуалізує освітленість сцени та зі стандартними джерелами світла.

Рис. 7.5. Стандартні джерела світла 3ds max 7

Як карту тіней для фотореалістичного візуалізатора можна використовувати Ray Traced Shadows (Тіні, отримані в результаті трасування) та власну карту тіней mental ray Shadow Map (Карта тіней mental ray ). У першому випадку прорахунок йтиме трасувальником променів. mental ray. Стандартна карта тіней Shadow Map (Карта тіней) при прорахунку цим візуалізатором показує помітно найгірші результати, тому використовувати її недоцільно.

Для реалістичної візуалізації текстур mental ray як і інші зовнішні візуалізатори використовує свій матеріал. Редактор матеріалів містить сім нових типів, позначених жовтим гуртком: mental ray, DGS та Glass (Скло), SSS Fast Material (mi), SSS Fast Skin Material (mi), SSS Fast Skin Material+Displace (mi)та SSS Physical Material (mi) (Рис. 7.6). Перший тип матеріалу - mental ray - складається з типу затінення Surface (Поверхня) та дев'яти додаткових способівзатінення, що визначають характеристики матеріалу.

Матеріал DGS керує кольором променів, що розсіюються, — параметр Diffuse (розсіювання), формою відблиску Glossy (Глянець) і силою відблиску Specular (Блиск).

Тип Glass (Скло) дозволяє керувати основними налаштуваннями матеріалу типу Glass (Скло).

Рис. 7.6. Матеріали додані візуалізатором mental ray 3.3

Інші чотири матеріали, назва яких починається з SSS , призначені для сцен, в яких необхідно використовувати ефект підповерхневого розсіювання ( Sub-Surface Scattering ). За допомогою цих матеріалів можна швидко створити реалістичне зображення шкіри та інших органічних речовин.

Зверніть увагу, що побачити ці матеріали ви зможете лише тоді, коли оберете як поточний візуалізатор mental ray . Налаштовуються дані матеріали за допомогою типів затінення, що схожі зі стандартними процедурними картами 3ds max 7. Поняття тип затінення для візуалізатора mental ray має дещо інше значення, ніж процедурна картка для стандартного модуля візуалізації. Тип затінення для mental ray визначає як поведінка відбитих від предмета променів, а й сам алгоритм візуалізації зображення.

Матеріал mental ray має свій набір додаткових типів затінення, з якими можна працювати так само, як зі стандартними процедурними картами 3ds max 7. Matenal/Map Browser (Вікно вибору матеріалів та карт) типи затіненняmentalrayпозначені жовтими піктограмами. Список типів затінення у вікніMaterial/Map Browser(Вікно вибору матеріалів та карт) може бути різним - все залежить від того, для якого параметра призначається тип затінення.

Наприклад, якщо спробувати призначити спосіб затінення як параметр Contour(Контур) матеріалуmental ray,буде доступно дев'ять типів затінення. Якщо ж призначати спосіб затінення як параметрBump(Рельєф) можна побачити лише три доступні типи затінення.

УВАГА

Коли ви використовуєте стандартний або будь-який інший візуалізатор крім mental ray 3.3типи затінення візуалізатора зазвичай відображаються у вікніMaterial Editor(Редактор матеріалів) у вигляді темних та світлих плям або взагалі не відображаються. Якщо ж застосовуєтьсяmental ray 3 3у сцені буде коректно показано, а потім і візуалізовано більшість стандартних матеріалів та текстурних карток 3ds max 7.

Візуалізатор mental rayмає досить велику кількість налаштувань і дозволяє отримувати досить добрі результати при візуалізації (рис. 7.7).

Рис. 7.7. Зображення візуалізоване за допомогою mental ray 3.3

Матеріал mental ray має такі можливості:

• створення ефектів розмитого руху та глибини різкості;
• детальна промальовка карти зміщення (Displacement);
• розподілена візуалізація (DistributedRendering);
• використання типівCameraShaders(Затінення камери) для отриманняLensEffect(Ефект лінзи) та інших ефектів;
• створення «мальованого», нефотореалістичного зображення за допомогою параметраContourShaders(Затінення контуру).

Альтернативний стандартному алгоритму прорахунку зображення візуалізатор mental ray 3.3 забезпечує високу швидкість прорахунку відбитків та заломлень, а також дозволяє отримати фотореалістичне зображення з урахуванням фізичних властивостей світла. Як і у всіх фотореалістичних підключаються до 3ds max 7 візуалізаторів, mental ray 3.3 використовується фотонний аналіз сцени.

Джерело світла, розташоване в тривимірній сцені, випромінює фотони, що мають певну енергію. Потрапляючи на поверхні тривимірних об'єктів, фотони відскакують із меншою енергією.

Візуалізатор mental ray 3.3 збирає інформацію про кількість фотонів у кожній точці простору, підсумовує енергію та на підставі цього виконує розрахунок освітленості сцени. Велика кількість фотонів дозволяє отримати найточнішу картину освітленості.

Метод фотонного трасування застосовується як створення ефекту глобального освітлення, так прорахунку ефектів рефлективної і рефрактивної каустики (див. вище).

Рис. 7.8. Перехід до властивостей об'єкта за допомогою контекстного меню

Основна проблема прорахунку глобального освітлення та каустики полягає в оптимізації обчислень. Є велика кількість способів оптимізувати процес прорахунку та прискорити час візуалізації. Наприклад, у налаштуванняхmental ray 3.3можна вказати максимальну кількість відображень і заломлень, що прораховуються, а також визначити, які об'єкти з присутніх в сцені будуть використовуватися для генерації та прийому глобального освітлення і каустики. Щоб вказати, чи буде об'єкт обліковуватися при прорахуванні цих ефектів, клацніть на ньому правою кнопкою миші та виберіть контекстному менюрядокProperties(Властивості) (рис. 7.8).

У вікні ObjectProperties(Властивості об'єкта) перейдіть на вкладкуmentalray(рис. 7.9) та визначте властивості об'єкта, встановивши необхідні прапорці з наступних:

• Generate Caustics(Генерувати каустику);
• Receive Caustics(Приймати каустику);
• Generate Global Illumination(Генерувати загальне висвітлення);
• Receive Global Illumination(Приймати загальне висвітлення).

Рис. 7.9. Вкладка mental ray діалогового вікна Object Properties (Властивості об'єкта)

У 3ds Max входить спеціальні джерела-імітатори реалістичного денного освітлення. Вони допомагають встановити денне освітлення сцени у кілька кліків мишею. Але в той же час вони мають достатню гнучкість, дозволяючи налаштовувати такі параметри як: висота горизонту, колір неба, стан атмосфери, хмарність, і навіть точне географічне положення. Ці джерела світла у зв'язці називаються Daylight system(Система денного висвітлення).

Рис. 2.4.01 Приклад екстер'єру, освітленого Daylight system

При створенні Daylight system, 3ds Max запропонує активувати експозицію. З'явиться діалогове вікно, в якому можна активувати її натисканням кнопки Yes(Так). Або можна активувати експозицію вручну пізніше. Крім цього відкриється запит на створення mrPhysical Skyяк оточення.

Рис. 2.4.02 Діалогове вікно активації експозиції

Рис. 2.4.03 Діалогове вікно встановлення mr Physical Sky як оточення

У mental ray до складу системи денного освітлення входять mrSun, mr Sky та mrPhysicalSky(Мова про які піде далі в цьому розділі). Також необхідно врахувати та контроль експозиції mrPhotometricExposureControl, описаний раніше у цьому розділі.

Рис. 2.4.09 Встановлення часу (ліворуч) та географічного розташування (праворуч)

Виберіть карту потрібного континенту в списку, що розкривається Map(Мапа). Обновиться зображення картки. Клацніть мишею в потрібну вам локацію, щоб задати потрібну точку картки. При встановленні чекбоксу NearestBigCity(Найближче велике місто), то покажчик встановлюватиметься в точку розташування найближчого до вказаного місця міста зі списку City(Місто) у лівій частині діалогового вікна.

Джерела денного освітлення вmentalray.

Джерелами світла та інструментами для імітації денного освітлення в mental ray є: mr Sun, mr Sky, mr Sky Portalшейдер mr Physical Sky.

Для досягнення найбільш реалістичних результатів найкраще використовувати всі перераховані вище компоненти в системі Daylight, причому у зв'язці, наприклад параметр Red/ Blue Tint, який присутній у джерелі світла сонця та неба, а також у шейдері оточення mr Physical Sky. Кожен компонент описаний далі у розділі.

На замітку:Вікна проекції 3ds Max підтримують інтерактивне відображення зв'язки денного освітлення,mr Sun іmr Sky.

Спочатку розглянемо окремо параметри джерела світла mr Sky.

mr Sky Parameters (Параметри mr Sky).

Джерело mrSky- це фотометричне всеспрямоване джерело світла (хмарочос), яке служить для імітації розсіяного світла небозводу.

Рис. 2.4.10 Параметри mr Sky системи денного освітлення

On(Увімкнено) Вмикає та вимикає джерело світла.

Multiplier(Множина) Множник яскравості світла. Значення за замовчуванням 1.0 .

Ground Color(Колір землі) Колір «поверхні» землі.

Рис. 2.4.11 Приклади впливу Ground Color на глобальне висвітлення

На замітку: На малюнку 2.4.11 показано вплив кольору землі на відбите світло на стінах будинку, крім того, «поверхня» землі не сприймає тіні від об'єктів сцени.

SkyModel(Модель неба) У цьому списку можна вибрати одну з трьох моделей неба: HazeDriven,PerezAllWeather,CIE.

Ми розглянемо одну з цих моделей HazeDriven(кероване серпанком).

Димка - рівномірний світловий вуаль, що зростає в міру віддалення від спостерігача і завокує частини ландшафту. p align="justify"> Є результатом розсіювання світла на зваженими в повітрі частинками і на молекули повітря.

Димка зменшує контрастність зображення, а також впливає на чіткість тіней. Див. також AerialPerspective(Повітряна перспектива), описана в цьому розділі.

Haze(Димка) Число твердих частинок у повітрі. Можливі значення від 0.0 (абсолютно чистої атмосфери) до 15.0 (максимально «запиленої»). Значення за замовчуванням 0.0 .

Рис. 2.4.12 Вплив параметра Haze на атмосферу сцени: 0.0 (ліворуч) ; 5.0 (у центрі); 10.0 (праворуч)

mrSkyAdvancedParameters(Розширені параметри mr Sky)

Рис. 2.4.13 Додаткові параметри mr Sky

Horizon(Обрій. небокрай)

Height(Висота) Висота лінії горизонту, негативні значення опускають лінію, позитивні – піднімають лінію горизонту. Значення за промовчанням 0.0

Рис. 2.4.14 Висота лінії горизонту: 0.0 (ліворуч); -0.6 (праворуч)

На замітку:Висота горизонту впливає лише на візуальне уявлення у джерелі світлаmrSky. Крім цього, відтінок горизонту також залежить від джерела світла.mrSun.

Blur(Розмиття) Розмиття лінії горизонту. Більше значення робить лінію горизонту більш розмитою та менш очевидною. Значення за промовчанням 0.1.

Рис. 2.4.15 Розмиття лінії горизонту: 0.2 (ліворуч); 0.8 (праворуч)

NightColor(Колір ночі) Мінімальне значення кольору неба: мається на увазі, що небо ніколи не буде темніше встановленого тут значення кольору.

NonphysicalTuning(Не фізичні налаштування)

За допомогою параметра цієї групи можна штучно підфарбувати колір піднебіння холодним або теплим відтінками для надання зображенню більш художнього вигляду, на відміну від фотореалістичного зображення.

Red /BlueTint(Відтінки Червоний/Синій)Значення за умовчанням 0.0, що фізично правильним (має температуру кольору 6500К). Змінюючи значення до -1.0 (насичений синій колір), до 1.0 (насичений червоний) можна підлаштувати колір неба для надання потрібного вам кольору неба.

AerialPerspective(Повітряна перспектива)

Повітряна перспектива - це таке природне явище, коли в міру віддалення предметів від очей спостерігача чи камери зникає чіткість та ясність контурів. Об'єкти на відстані характеризується зменшенням насиченості кольорів (контраст світлотіні пом'якшується, а колір втрачає свою яскравість). Т. о. далекий план здається світлішим, ніж передній план.

Явище повітряної перспективи пов'язане з присутністю в атмосфері деякої кількості пилу, вологи, диму та інших найдрібніших частинок. Див. також Haze(Димка), описану вище.

Чекбокс AerialPerspective(Повітряна перспектива)Цей чекбокс включає відображення повітряної перспективи.

(Видима відстань) У цьому лічильнику вказується відстань впливу повітряної перспективи та діапазону видимості об'єктів.

Поточна сторінка: 25 (загалом у книги 31 сторінок) [доступний уривок для читання: 21 сторінок]

Освітлення та налаштування джерел світла

Сцена повністю текстурована, камери для отримання схожих візуалізованих зображень інтер'єру встановлені. Настала черга вибудувати правильне освітлення сцени та додати певні ефекти візуалізації, за допомогою яких зображення сцени стануть більш видовищними та реалістичними.

Помічено, що тільки добре освітлений простір дозволяє отримати певне враження від сцени. Зазвичай для початківців правильне встановлення та налаштування освітленості сцени представляє деякі складності, оскільки саме за допомогою світла для людини відкривається навколишній простір. Адже кольори предметів, властивості поверхонь і все інше, що людина бачить в навколишньому світі, є не що інше, як відображення поверхні світла, спрямованого на неї під різними кутами. Потрапляючи на поверхню, світло розсіюється, і змінюється склад його частотного спектра (залежить від властивостей предмета, що відбивають). Зі сказаного вище висновок: за допомогою правильного налаштуваннятекстурних якостей об'єктів та освітлення можна як покращити враження від посередньо побудованої сцени, так і, навпаки, зіпсувати якісно підготовлену візуалізацію.

Фізична вистава світла

З погляду фізики світлове випромінювання характеризується поняттями світлового потоку, сили світла та освітленості. Світловий потікзадає енергію світла, випромінювану за одиницю часу, і вимірюється люменах (лм, lm). Світловий потік, що випускається в межах заданої області простору, називається силою світлаі вимірюється в кандел (кд, cd). Характеристика сили світла дозволяє порівняти джерела з різним просторовим розподілом світла. Освітленість -це відношення світлового потоку до площі поверхні, що освітлюється, вимірюється в люксах (лк, lx).

Крім перерахованих вище характеристик освітлення для тривимірної графіки дуже важливі колірна температура і розташування джерел світла. Під колірною температуроюрозуміється фізична величина, що характеризує величину кольору та яскравості джерела світла, що вимірюється в кельвінах (К). Відтінки з температурою нижче 4000 К вважаються теплими (колір від червоного до жовтого – колір свічки, лампи розжарювання тощо), а джерела з колірною температурою вище зазначеної – холодними. Лампи денного світла, стробоскоп є прикладами джерел холодного освітлення. За допомогою колірної температури можна змінювати відчуття людини під час перегляду сцени (подібний прийом часто застосовується у кіно та фотографії).

Види джерел освітлення в 3ds Max 2009

У минулій версії до складу джерел світла було додано mr Sky Portal (Небесний портал Mental Ray). Даний освітлювач полегшує налаштування денного освітлення в інтер'єрних сценах, його функціонування нагадує освітлення на основі HDRI-ефектів. Якщо враховувати джерела світла Mental Ray, програма за замовчуванням надає дванадцять різних типівосвітлювачів сцени та системи об'єктів Sunlight (Сонячне світло) та Daylight (Деневе світло). У ній існує кілька програмно-апаратних алгоритмів освітлення, кожен з яких має свої установки та налаштування освітлення.

Стандартні освітлювачі – не враховуючи відбитого світла від поверхні об'єктів.

Фотометричні освітлювачі – розрахунок глобального освітлення та дифузне розсіювання.

Вбудований модуль зовнішнього рендерингу Mental Ray, що має об'єкти світлових джерел.

Крім того, є можливість підключення інших модулів рендерингу, кожен з яких зазвичай надає для використання свої освітлювачі.

Починаючи з шостої версії, у програмі з'явився ще один спосіб освітлення – за допомогою HDRI (High Dynamic Range Image – зображення з розширеним динамічним діапазоном). Один із способів застосування HDRI описаний далі в цьому розділі.

У кожному конкретному випадку вибір методу висвітлення визначається порівнянням результатів застосування кількох методів, які оцінюються за такими критеріями, як фотореалістичність та час візуалізації. Якщо, наприклад, фотореалістична візуалізація сцени триває годин 5–6, анімувати подібну сцену досить проблематично через занадто великі тимчасові витрати. Зате як ескіз інтер'єру зображення, отримане цим способом, буде найбільш підходящим. Однак чітких критеріїв вибору того чи іншого способу все ж таки немає. Кілька разів застосувавши перелічені способиі побачивши різницю між ними, можна зрозуміти, який метод налаштування освітлення сцени більше вам підходить у тому чи іншому випадку. Правда, у будь-якому випадку при застосуванні будь-яких методів встановлення освітлення потрібно досить ретельне налаштування параметрів, і, можливо, не відразу вийде хороший результат.

За замовчуванням освітлення

Якщо не включати до сцени будь-яких джерел освітлення, програма 3ds Max 2009 автоматично встановлює в сцену освітлення за промовчанням. Воно є вбудованими (всеспрямованими) стандартними джерелами світла з параметрами, що не підлягають налаштуванню. Вбудованих джерел може бути одне (за замовчуванням) або два. Одиночне джерело дає контрастне, не дуже природне світло (рис. 5.15). Два вбудовані джерела світла розташовуються: один у лівому верхньому кутку сцени спереду, а другий - ззаду в нижньому правому кутку. Змінити параметри освітлення за замовчуванням можна за допомогою меню Views → Viewport Configuration (Налаштувати → Конфігурація перегляду). Відкриється вікно з вкладками, з яких потрібно вибрати Rendering Method (Метод візуалізації) та в області Rendering Options (Параметри візуалізації) змінити потрібні установки. Висвітлення за допомогою двох вбудованих джерел виходить м'якше і природніше, ніж одним. Дані джерела не формують тіні від об'єктів і візуалізація з ними не виглядає природно, але вони дозволяють побачити розташування предметів у сцені. У попередньому розділі описувалися вправи, у яких візуалізація здійснювалася саме з використанням лише освітлення за умовчанням. Якщо в сцені встановлено хоча б одне джерело світла, стандартне освітлення автоматично вимикається і надалі освітленість визначається тільки наявністю і потужністю встановлених освітлювачів.

Рис. 5.15. Висвітлення сцени за промовчанням одним джерелом

Якщо в установках освітлення за промовчанням не встановити прапорець Default Lighting (Освітлення за замовчуванням), то у видових вікнах сцена буде освітлена встановленими джерелами, що не завжди добре для чіткої видимості об'єктів. Тому прапорець краще встановити ще до початку роботи із джерелами освітлення.

Крім того, освітленість сцени залежить також від навколишнього підсвічування, що не має джерела і керованою зміноюзагального рівня освітленості за трьома кольоровими параметрами. Налаштування здійснюється за допомогою команди меню Rendering → Environment (Візуалізація → Оточення). Відкривається діалогове вікно із двома вкладками, з яких потрібно вибрати Environment (Оточення) (рис. 5.16). Таким чином, встановлюється як рівень впливу навколишнього підсвічування на освітленість сцени, так і її колір, а також можливість використання зображення як карти оточення. Від використання в сцені великого рівня загальної освітленості (Ambient) краще відмовитися, а збільшувати її варто лише за великої необхідності і лише на малу величину. Це необхідно, тому що загальна освітленість робить предмети плоскими, стирає їхні грані.

Рис. 5.16. Параметри настроювання оточення сцени

Стандартні освітлювачі

Стандартних освітлювачів у програмі сім, крім освітлювачів Mental Ray (рис. 5.17). Набір стандартних джерел є достатнім для імітації щодо реалістичного освітлення як штучних, і природних джерел світла.

Рис. 5.17. Стандартні джерела освітлення 3ds Max 2009

Тепер про кожне джерело докладніше.

Джерело Sunlight (Світло сонця) призначене для створення та управління імітацією сонячного світла в сцені. Цей об'єкт можна знайти, натиснувши кнопку Systems (Система) вкладки Create (Створити) командної панелі. При його використанні створюється спрямоване джерело світла, що висвітлює сцену під кутом імітації сонячних променів, що падають на поверхню Землі в заданих географічних координатах та в заданий час. Є спадщиною старіших версій програми і залишився в 3ds Max 2009 в основному для сумісності проектів. Починаючи з п'ятої версії, його замінює покращена система Daylight (Деневе світло).

Omni (Всінаправлене джерело) – випускає світлові промені у всіх напрямках з однієї точки рівномірно. За своїми фізичними властивостями може імітувати лампу розжарювання. Щоб отримати доступ до цього об'єкта, натисніть кнопку Lights (Освітлювачі) на вкладці Create (Створити) командної панелі та виберіть категорію об'єктів Standard (Стандартні). Для налаштування цього джерела існують певні параметри (рис. 5.18), деякі з них будуть розглянуті далі у вправах.

Рис. 5.18. Параметри стандартного освітлювача типу Omni (Всінаправлений)

Target Direct (Націлений спрямований) та Free Direct (Вільний спрямований) – розташовуються на тій самій вкладці командної панелі, що й всеспрямоване джерело. Ці об'єкти випускають пучок променів світла, паралельних один одному, з круглим або квадратним перетином змінних розмірів. Вільне джерело спрямоване по осі пучка світла, що ним випускається, і допускає зміну напрямку поворотом цієї осі. Націлений джерело має на меті, яку він спрямований і яка управляється незалежно від джерела світла, тоді як він, своєю чергою, залишається завжди націленим неї. Спрямовані джерела мають параметри, схожі з всеспрямованим джерелом, за винятком того, що вони мають налаштування величини області незатухающего променя світла щодо області згасання (рис. 5.19).

Рис. 5.19. Параметри налаштування променя джерела Direct (Направлений)

Target Spot (Націлений прожекторний) та Free spot (Вільний прожекторний) – у редакторі ці освітлювачі знаходяться на вкладці зі стандартними джерелами освітлення. Промені прожектора, на відміну спрямованих джерел (Direct), орієнтовані не паралельно, а розходяться конусом з однієї точки, у якій розташовується джерело світла. Прикладом такого джерела можуть бути софіти або кишеньковий ліхтарик. Націлені джерела мають ті ж властивості, що і описані вище. Як і у спрямованого освітлювача, у прожекторного може змінюватися область незатухающего світла щодо області згасання.

Джерело SkyLight (Світло неба), розташований на тій же вкладці зі стандартними джерелами, на відміну від інших стандартних джерел, строго кажучи, не є таким: уявні промені світла у нього не виходять з однієї точки. Крім того, цей освітлювач використовує алгоритм розрахунку глобального освітлення Light Tracer (Трасувальник променів). При розміщенні його в сцені над нею розташовується уявний купол - нескінченно велика півсфера, кожна точка якої випромінює світлові промені. Дане джерелоє компонентом системи DayLight (Денне світло), про яку буде розказано далі. Крім того, саме це джерело дозволяє використовувати карту HDRI (зображення з розширеним динамічним діапазоном) для освітлення сцени.

Фотометричні джерела освітлення

У цій версії редактора 3ds max 2009 було скорочено кількість фотометричних джерел до трьох. Однак, незважаючи на те, що в попередньої версіїїх було вісім нові джерела, які можуть з легкістю відтворити будь-який з восьми освітлювачів минулої версії (рис. 5.20). Якщо раніше кожен вид фотометричного джерела був чітко визначеної форми (точковий, майданний і т. д.), то тепер форму можна вибирати зі списку в налаштуваннях самого освітлювача. Їхні параметри освітленості вказуються в люменах, канделах, люксах, тобто як у джерел світла в реальному житті. За допомогою фотометричних джерел з'явилася можливість співвідносити у сценах потужність реального освітлення з віртуальним, а також прораховувати глобальну освітленість за участю алгоритму Radiosity (Перенесення випромінювання), як це зазвичай спостерігається у реальному житті при попаданні світла на предмети.

Рис. 5.20. Фотометричні джерела 3ds Max 9

Фотометричні джерела поділяються на такі.

TargetLight (Націлене джерело) – універсальний фотометричний освітлювач залежно від вибраних налаштувань може випускати світлові промені з однієї точки у всіх напрямках, як лампа денного світла вниз та в сторони, як растрове джерело імітувати світловий майданчик. Може використовуватися для імітації звичайної лампочки розжарювання, так і для імітації прожекторних джерел шляхом зміни виду джерела за допомогою списку Light Distribution (Type) (Розподіл світла (тип)) (рис. 5.21). Якщо призначено Photometric Web, це дозволяє управляти розподілом світла з допомогою спеціальних файлів *.IES, у яких особливо записана форма і інтенсивність потоку світла, що створює реалістичні рефлекси на об'єктах сцени.

Рис. 5.21. Вибір типу фотометричного джерела

FreeLight (Вільне джерело) – повністю повторює вищеописане вільне джерело з тією лише різницею, що має на меті направити освітлювач на певну область чи об'єкт.

Джерела Daylight (Денне світло) – цей об'єкт з'явився, починаючи з п'ятої версії 3ds Max. Ця система дозволяє враховувати відображення світла поверхнею об'єктів та розсіювання його в атмосфері. За допомогою цього джерела створюються два пов'язані фотометричні освітлювачі – імітатор сонячного освітлення (з урахуванням географічних координат, пори року та доби) сцени та імітатор розсіяного світла небозводу.

Фотометричні джерела, включені в сцену, дозволяють відносно точно зімітувати освітленість, колір та розподіл сили світла у просторі, властиві реальним джерелам. Світло, що випускається фотометричними освітлювачами, згасає назад пропорційно квадрату відстані до поверхні, що освітлюється. Характеристики світла від фотометричних джерел, як було зазначено вище, задаються у програмі існуючими фізичними одиницями – канделами (cd), люменами (lm), люксами (lx). Фотометричні джерела найбільше точно виявляють свої властивості при використанні алгоритму розрахунку глобальної освітленості Radiosity (Перенесення випромінювання). Якщо освітлювачі цього виду використовувати в сцені без розрахунку глобального освітлення, то, швидше за все, світла від них не вистачатиме і їх переваг ви не відчуєте.

Додаткова можливість фотометричних джерел полягає в тому, що тепер за допомогою списку Templates (Шаблони) можна задати вигляд та потужність освітлювача автоматично згідно з вказаним у списку типом.

Джерела освітлення Mental Ray

Оскільки зовнішній модуль рендерингу Mental Ray входить до складу стандартного постачання 3ds Max, потрібно сказати кілька слів про його джерела освітлення, які за умовчанням розташовані на вкладці командної панелі разом із стандартними. В принципі, Mental Ray може коректно працювати і зі стандартними і фотометричними джерелами 3ds Max 2009, але за умови використання його як система візуалізації, звичайно, краще застосовувати освітлювачі саме цього модуля. На вигляд вони нагадують стандартні об'єкти освітлення типу Spot (Прожекторний) і Omni (Всінаправлений) (див. рис. 5.17). За списком параметрів вони також схожі на стандартні аналоги, тільки параметри Area Light Parameters (Параметри області світла) у них схожі з аналогічними параметрами фотометричних освітлювачів.

Усього в програмі знаходиться п'ять джерел освітлення для модуля Mental Ray. Два з них: mr Area Omni (Всінаправлена ​​область) та Mr Area Spot (Прожекторна область) мають налаштування та параметри, схожі на налаштування стандартних джерел 3ds Max 2009, але відрізняються одним пунктом – Area Light Parameters (Параметри області світла) (рис. 5.22 ), що дозволяє управляти розмірами області, з якої виходить світло, а також її формою. Крім того, при використанні тіней типу Ray Traced Shadows (Тіні проходження променів) ці джерела після певного налаштування дають м'які реалістичні тіні.

Рис. 5.22. Налаштування області світла для освітлювачів Mental Ray

Параметри налаштування освітлювачів

Для вибору об'єкта світлового джерела треба клацнути мишею на кнопці Lights (Освітлювачі) вкладки Create (Створити) командної панелі, вибрати зі списку групу джерел Standard (Стандартні) або Photometric (Фотометричні) і натиснути кнопку джерела необхідного типу. Внизу командної панелі з'являться списки параметрів, склад яких залежить від типу освітлювача. Першим у списку параметрів стоїть сувій Object Type (Тип об'єкта). Далі йде сувій Name and Color (Ім'я та колір) з параметрами джерела, визначальними, як він виглядатиме на проекціях (при візуалізації відображається тільки світло, що випускається джерелом). Нижче розташований сувій General Parameters (Основні параметри), де знаходиться прапорець On (Увімкнено) (при виборі джерела встановлено за замовчуванням) і вказано «відстань» до мети, якщо джерело спрямоване. Нижче розташовується прапорець включення тіней Shadows (Тіні) і список типів тіней, що використовуються в побудові сцен. Тут же є можливість виключити об'єкти сцени з освітлення, натиснувши кнопку Exclude (Виключити), а потім вибравши з списку потрібні і перенісши їх у праву частину списку. Далі розташовується сувій Intensity / Color / Attenuation (Інтенсивність, Колір і Згасання). У ньому можна налаштувати колір променів вибраного джерела (за умовчанням білий) та інтенсивність (за замовчуванням – одиниця, або в одиницях світлового потоку, якщо джерело фотометричне). Тут же можна налаштувати ближнє і дальнє згасання джерела, вибравши його тип і призначивши початок і кінець згасання світла в одиницях вимірювання, що використовуються в сцені. Якщо вибрати точкове джерело типу Spot (Прожекторний), то у свитку Spotlight Parameters (Параметри плями) можна налаштувати діаметр плями світла, що випромінюється джерелом, і встановити форму плями у вигляді кола або прямокутника.

Параметри, розташовані у сувої Advanced Effects (Додаткові ефекти), потрібні для вказівки впливу джерела освітлення на поверхню. За допомогою функції Projector Map (Карта проектора) можна використовувати джерело світла як проектор, для чого потрібно вказати зображення (карту), яке проектуватиметься на будь-який об'єкт, куди вказує ціль джерела. У свитку Shadow Parameters (Параметри тіней), який розташований нижче, налаштовується щільність тіней та підсвічування їх різними кольорами, а також проектування карти на тінь.

Нижче наведено прокручування з параметрами типу тіней, які будуть обрані користувачем для джерела. У ньому знаходяться налаштування розміру і якості тіней, що відкидаються джерелом. Для призначення додаткових ефектів постобробки (лінзові ефекти, ефект об'ємного світла) передбачено прокручування Atmospheres&Effects (Атмосфера та ефекти). І останніми у списку параметрів стоять параметри сувої Mental ray Indirect Illumination (Розсіяне освітлення Mental Ray) (рис. 5.23) – за умови використання як активного візуалізатора Mental Ray з їх допомогою можна керувати розсіяним освітленням, що формується джерелом; Mental ray Light Shader (Шейдер світла) – дозволяє призначити джерелу шейдер світла та шейдер випромінювання фотонів.

Рис. 5.23. Параметри розсіяного освітлення для джерел Mental Ray

Примітка

Шейдер – невеликий модуль, що підключається (програма), що визначає властивості об'єкта (матеріалу, освітлювача, геометрії, камери) за певних умов. У потрібний час (зазвичай при рендеринг) ядро ​​програми включає описані в шейдері функції. Бібліотеки шейдерів зазвичай постачаються разом із програмою тривимірної графіки, але можуть бути й завантажені з Інтернету із сайтів їхніх творців.

Встановлення джерел світла у сцену

Після приблизного налаштування параметрів освітлювача для включення їх у сцену необхідно перенести курсор (який набуде вигляду хреста) в потрібну точку на одній із проекцій сцени і клацнути лівою кнопкою миші (причому якщо це націлене джерело, то потрібно спочатку посунути курсор у напрямку мети, а потім відпустити кнопку миші). Після цього, якщо необхідно, варто підкоригувати координати джерела та цілі інструментом Select and Move (Вибрати та перемістити). Для більш точного налаштування параметрів джерела та подальшого коригування потрібно виділити джерело в сцені і перейти на вкладку Modify (Модифікація) командної панелі, де можна буде бачити ті ж параметри, що і раніше при створенні освітлювача.

Сцени різняться за видами освітленості, і для кожної сцени варто індивідуально підходити до налаштування джерел окремо і всього освітлення в цілому, однак є деякі рекомендації щодо освітлення тих чи інших сцен для 3ds Max 2009. Наприклад, вулична сцена із застосуванням освітлювача Daylight ) буде освітлена інакше, ніж космічний пейзаж, оскільки поширення світла у вакуумі відрізняється від розподілу його в атмосфері.