Sistema de iluminación interior en mental ray. Extracto del libro: Sistema de iluminación natural Iluminación en 3d max mental ray

Crea luz volumétrica en Mental Ray usando 3D Max.

Primer paso. Instalación de Mental Ray Renderer.

Primero necesitas instalar Rayo mental a nuestro editor. Esto se hace de la siguiente manera, abra Renderizado (en el menú principal)> Configuración de renderizado ...> pestaña Común> Asignar pila de renderizador> Producción> Renderizador de mental ray. Todo es ahora el renderizador básico de Scanline reemplazado por Rayo mental.

Segundo paso. Geometría para renderizado.

La luz volumétrica en una escena vacía no se verá, debe crear un espacio en blanco simple. Que sea un modelo de casa con pequeñas ventanas. Comencemos con una primitiva básica de Box, vaya al panel Crear> Geometría> Primitivas estándar> y seleccione Box. Ahora podemos establecerle los siguientes parámetros:

Paso tres. Creemos ventanas.

¡Para que la luz volumétrica ingrese a nuestra casa, se necesitan ventanas! Ahora agreguemos modificadores al objeto Box. Siga la ruta Panel Modificar> Lista de modificadores> Modificadores de espacio de objetos> aquí active Editar Poli. En la ventana Derecha, puedes activar la edición a nivel de polígono, haz esto y borra dos polígonos de nuestra casa, estas serán las ventanas.

Es hora de activar el cambio de geometría a nivel de vértice, cambiemos un poco nuestra casa, haciendo las ventanas más bajas y más anchas. Puede hacer lo que tenemos en la imagen o experimentar por su cuenta.

De hecho, la geometría está lista, queda voltear las normales, esto se hace de la siguiente manera:

1) Activar el modo poligonal.

2) Seleccione todos los polígonos en caliente Teclas CTRL+ A.

3) Abra el panel de modificación, busque la pila Editar polígonos y haga clic en el botón Voltear.

Después de voltear las normales, hacia afuera, nuestra estructura se volvió negra, pero esto es normal, porque tendremos un área de trabajo en el interior.

Cuarto paso. Agreguemos una cámara.

Ahora necesitas agregar la cámara principal a la escena. Abra el panel Crear> Cámaras> Objetivo, configure la cámara. Es mejor montar la cámara en una ventana de vista superior, pero puede usar cualquier ventana para esto. Debe girar la cámara para que las ventanas sean visibles.

Además, la cámara debe ajustarse, establezca el parámetro Lente en 20 mm. Queda por cambiar la vista de la imagen de la cámara, simplemente vaya a la ventana de perspectiva y presione la tecla C.

Quinto paso. Trabajando con materiales.

Necesitamos asignar los materiales necesarios, para esto abrimos el Editor de Materiales, solo presionamos M en el teclado. Ante nosotros habrá una lista de materiales, le recomendamos que aprenda de inmediato cómo nombrarlos con precisión, por ejemplo, llámelo almacén. Si bien tiene pocos materiales, esto no es muy importante, pero luego, cuando hay 20-30 materiales, se confundirá.

1. En primer lugar, haga clic en Obtener material o Estándar, en la lista que se abre, seleccione el material Arch & Design (mi).
2. Ahora activamos el almacén seleccionándolo en la ventana gráfica y aplicándole nuestro material.
3. Ajuste el parámetro de Reflectividad configurándolo en 0. Después de todo, el brillo es inapropiado en nuestra casa.

Puede agregar una protuberancia para una visualización más realista.

1. Busque Bump en las propiedades del material y configure el parámetro Compuesto en la implementación estándar.
2. Agregue una capa, el botón se encuentra cerca de Capas totales. Por lo general, la primera capa (Capas 1) es el mapa base de Smoke. Sin embargo, es necesario corregir los parámetros:

# Iteraciones: 20

Color # 1 - negro

Color n. ° 2: gris oscuro en RGB 50, 50, 50

1. Agreguemos una segunda capa con el mapa Speckle, también arreglemos los parámetros:

Color n. ° 1: gris claro en RGB 180, 180, 180

Color # 2 - negro

Ahora necesita configurar el mapa difuso, vaya a Mapas> Estándar> Mapa de bits> textura-de-hormigón-alta-resolución.jpg.

De hecho, el volumen principal está hecho, puedes crear un render y disfrutar del resultado. Por ahora, es intermedio, pero debería obtenerlo como en la imagen.

Sexto paso. Configuración de la iluminación.

Es hora de agregar luz a nuestro edificio. Para hacer esto, debe abrir el mr Area Spot, que se encuentra en el panel Crear> Luces> Estándar> mr Area Spot. Crea la luz en la ventana Frontal, por lo que es mejor posicionarla desde el punto en que pasa por nuestras ventanas. Después de configurar la luz, lograremos mejores resultados ajustando los siguientes parámetros:

En el conjunto de parámetros de Spotlight, configure Hotspot / Beam: 24 y Falloff / Field: 26.

En la implementación de Parámetros generales, configure Sombras: Activado (Sombras con tracción de rayos).

Se puede hacer otro render intermedio.

Séptimo paso. Creación del medio ambiente.

Es hora de empezar a crear el medio ambiente. Debe abrir Renderizado> Entorno e ir a la sección de fondo:

1. Configúrelo en "Ninguno" y active el mapa Resplandor en el menú desplegable.
2. Presione M, abra el editor de materiales, arrastre nuestro mapa Glow allí. Para arrastrar y soltar, mantenga presionado y mantenga presionado el botón izquierdo del mouse. Usamos una ranura vacía, en el cuadro de diálogo que aparece, seleccionamos Instancia. Esto vinculará las tarjetas.

Queda por ajustar el color, para Glow elegiremos el blanco puro, configuraremos el parámetro de brillo (Brillo) al nivel 4, sin embargo, tú mismo podrás ajustar el brillo según la situación.

Puedes hacer el siguiente render intermedio. Si todo se hace como debería, el resultado será el siguiente.

Como puede ver, poco a poco nuestra escena se vuelve cada vez más interesante. Sin embargo, aún queda mucho por hacer. Primero, apliquemos los sombreadores a la cámara yendo a Renderizador> Pila de efectos de cámara> Sombreadores de cámara> Salida> Deslumbramiento. En otras palabras, hemos aplicado un sombreador de cámara a nuestro deslumbramiento.

Si lo desea, puede hacer otro render para confirmar los cambios.

Por cierto, si desea obtener un brillo más intenso, simplemente vincule la tarjeta Glare a una ranura en el Editor de materiales (M) y aumente el parámetro Spread.

Octavo paso. Agrega iluminación lateral.

Ahora la única fuente de luz en el escenario son nuestras ventanas. Es necesario agregar iluminación lateral para una mejor visibilidad de la escena. Vaya al panel Crear> Luces> Estándar> Tragaluz para crear la luz. Cambie inmediatamente los parámetros en el panel Hacer una selección> Modificar, estamos interesados ​​en el Multiplicador, es mejor configurarlo en 1.5, sin embargo, son posibles pequeñas desviaciones de este valor, ¡pruébelo!

Ahora vaya al panel Crear> Luces> Fotométrico> mr Sky Portal y agregue algunas luces más. Algunas dificultades son posibles aquí, es necesario hacer nuestras lámparas exactamente del tamaño de las ventanas y convertirlas en la habitación con luz. Ah, y no te olvides de hacer el Multiplicador 1.5 o tanto como hiciste con el Tragaluz.

Como puede ver, la luz se volverá más natural, iluminará el espacio que rodea la ventana, es decir, parte del techo y las paredes.

Y a pesar de todo, la habitación sigue estando demasiado oscura. Debe solucionar este problema agregando más luces, vaya a Renderizado> Configuración de renderizado ...> pestaña Iluminación indirecta> Pila de recopilación final. Aquí debe establecer los siguientes parámetros Multiplicador en 2 y Diffuse Bounces en 5. Puede hacer otro render intermedio para evaluar los resultados. Recuerde, si no está satisfecho con la intensidad o el brillo, puede cambiar de forma segura, ajustando todo a su visión.

Como puede ver, se ha vuelto aún más brillante, toda la escena ya es visible.

Noveno paso. Crea luz volumétrica.

De hecho, finalmente, llegamos al tema de la lección de hoy. Todos los preparativos están completos, ¡puedes trabajar en la luz volumétrica! Usaremos el efecto Luz de volumen, que se incluye en el render. Actívalo a lo largo de la ruta Renderizado> Entorno ...> Atmósfera, ahora sigue este procedimiento:

1. Al hacer clic en Agregar, debe seleccionar Luz de volumen.
2. Ahora haga clic en Seleccionar luz y seleccione el punto de área de señor que configuramos anteriormente. En escenas más complejas, para no buscar la lámpara en la lista de objetos, simplemente presione la tecla H.
3. Juguemos con la densidad de luz configurando el parámetro Density en 20.

Puede renderizar y disfrutar de la iluminación volumétrica mientras está en la vista previa.

Décimo paso. Ajustes de luz finales en mental ray render

Es necesario realizar el ajuste final de toda nuestra luz. Puedes hacerlo un poco diferente, configurando otros parámetros o dejándolo todo como está, pero lo hicimos de la siguiente manera. En Renderizado> Configuración de renderizado ...> Iluminación indirecta> Reunión final, bajamos ligeramente el multiplicador de 1,5 a 1,4. Sin embargo, estos son juegos con luz, son individuales, puedes establecer configuraciones completamente diferentes.

También es necesario mejorar la calidad del render. Para hacer esto, vaya a Renderizado> Configuración de renderizado ...> Renderer> Calidad de muestreo y configúrelo allí:

Muestras por píxel

Parámetro mínimo por 4

El parámetro máximo es 64

Tipo de selección de filtro: Mitchell

¡Prácticamente todo! ¡Puedes hacer el render final mientras disfrutas de la gran imagen!

Iluminación global ( GlobalIluminación, soldado americano) le permite simular el efecto de dispersión de la luz en la superficie, que se observa como resultado del reflejo de la luz difusa desde una amplia variedad de superficies. Un ejemplo de tal iluminación es la luz del sol que cae a través de una ventana, que rebota en el piso e ilumina toda la habitación. Cuando se renderiza por medios estándar en una escena de este tipo, solo se iluminará el piso, y cuando se renderice en Mental Ray, las paredes con techo también se pueden iluminar (qué exactamente y en qué medida depende de la ubicación de la ventana y la intensidad de la luz). El efecto de iluminación global se implementa de dos formas: utilizando la función GlobalIluminación(Iluminación global) o conectando un método FinalRecolectar(Cuota final). En ambos casos, el proceso de visualización es bastante largo e incluso lleva más tiempo si se utilizan ambos métodos, pero esto se hace a menudo, ya que la combinación de ambos métodos permite obtener resultados más impresionantes.

Utilizando GlobalIluminación los fotones se emiten desde la fuente de luz y el visualizador (como en la simulación del efecto cáustico) rastrea su distribución en la escena y suma la energía de todos los fotones en cada punto del espacio. Método FinalRecolectar funciona de manera diferente, aunque su propósito es el mismo que GlobalIluminación: después de que el primer rayo golpea un punto en la superficie del objeto, se emite un rayo adicional de rayos desde este punto a la escena, con la ayuda de la cual se recopila información sobre el color alrededor de este punto, en base a lo cual el Se calcula la iluminación de la escena. Tal error de cálculo requiere b O más tiempo que usar GlobalIluminación, pero se forman luces y sombras más suaves. Además, la aplicación del método FinalRecolectar Resulta útil para simular el efecto cáustico, ya que permite reducir o incluso eliminar los artefactos que surgen en algunos casos.

Por ejemplo, cree una nueva escena con un avión, una pelota y una tetera (fig. 20). Configure una luz direccional, colóquela en el lado izquierdo de la escena y encienda el sombreado por tipo RayoRastreadoOscuridad(figura 21). Crea un material luminoso a partir de un sombreador. Arquitectónico cambiando el color en la caja DifusoColor y aumentando el valor del parámetro LuminanciaCD/m 2, que es responsable del nivel de brillo, hasta aproximadamente 7000 (Fig. 22). Haga que la bola brille asignándole el material creado. Renderice con el renderizador Scanline: a pesar de que la bola está brillando, la luz no se propaga a ninguna parte, lo que en realidad no puede ser (Fig. 23).

Establezca Mental Ray como el renderizador actual. Encienda la iluminación global simulada: actívela en la ventana HacerEscena pestaña IndirectoIluminación y en la sección FinalRecolectar habilitar la casilla de verificación HabilitarFinalRecolectar... Renderice la escena nuevamente, y verá que ahora la luz de la bola ilumina levemente el espacio debajo de ella (Fig. 24). Incrementar el valor del parámetro Multiplicador hasta 1,5, y RayosporFGPunto hasta 500: la intensidad de la luz que se propaga desde la bola aumentará notablemente (ahora los reflejos de la luz dispersa son visibles no solo en el avión, sino también en la tetera) - fig. 25. Además, la calidad de la imagen se ha vuelto notablemente más alta, lo que se logró debido a un aumento en el valor del parámetro RayosporFGPunto, que ajusta el número de haces de luz en cada haz.

Compliquemos la tarea. Cree una nueva escena con una spline lineal cerrada en forma de rectángulo (debe formarse en la ventana gráfica Cima) y una tetera en el interior. Asignar un modificador a la spline Extrudir, lo que permitirá convertirlo en una especie de espacio cúbico cerrado, una imitación de una habitación, dentro de la cual habrá una tetera (Fig.26). Agregue una cámara a la escena para que se pueda ver el espacio dentro de la habitación y coloque un cubo plano en el techo de la habitación (en nuestro caso, desempeñará el papel de una lámpara que funciona en el modo de iluminación nocturna) - Fig. 27.

Asigne un material luminoso a la lámpara y texturice las paredes, el piso y el techo de la habitación si lo desea, y luego renderice la escena usando herramientas estándar (Figura 28). Establezca Mental Ray en los renderizadores actuales y active la iluminación global simulada marcando la casilla HabilitarFinalRecolectar... Aumente la intensidad de la luz configurando el parámetro Multiplicador igual a 1.7, y para acelerar el proceso de renderizado, disminuya el valor del parámetro RayosporFGPunto a 50. Renderizar a través de Mental Ray (fig. 29). Obviamente, en ambas variantes (Scanline y Mental Ray) la iluminación resultó ser completamente antinatural. La idea es iluminar el espacio con una lámpara en el techo. En la primera versión, no se ve ningún resplandor y, al mismo tiempo, se iluminan las paredes de la habitación, aunque no se crearon fuentes de luz. Al mismo tiempo, la tetera parece flotar en el aire, consecuencia de la ausencia de sombras. En el segundo caso, la lámpara ilumina el espacio con luz difusa, ha aparecido una sombra debajo de la tetera, pero las paredes de la habitación aún están iluminadas de manera antinatural: se siente la presencia de otra fuente de luz. Está claro que esta fuente está configurada por defecto (después de todo, no creamos fuentes), pero en este ejemplo resulta superfluo. Para deshacerse de él (no puede eliminarlo, ya que la fuente no aparece en la lista de objetos de la escena), cree su propia fuente de luz (después de eso, la iluminación está apagada por defecto) y bloquéela desmarcando la casilla de verificación Sobre en el área de LuzEscribe sección GenerelParámetros(figura 30).

Si ahora renderizamos de inmediato, prácticamente no se verá nada en la habitación (fig. 31). Por tanto, aumente el valor del parámetro RayosporFGPunto hasta 500: la iluminación aumentará ligeramente (aunque las paredes aún no serán visibles) debido al aumento en el número de rayos dispersos (Fig. 32). Establecer el parámetro DifusoRebota igual a 4, lo que asegurará la aparición de luces y sombras en el piso, las paredes y el techo (con un aumento adicional de este parámetro, las sombras se vuelven más claras), y Multiplicador- 2.2, que aumentará la intensidad de la luz (Fig. 33). Aumente el número y la densidad de los rayos dispersos nuevamente configurando los parámetros RayosporFGPunto y InicialFGPuntoDensidad igual a 700 y 1,5, respectivamente (Fig.34), - la imagen obtenida durante el renderizado resultará ser de mayor calidad, aunque todavía de alguna manera fantasmal (parece que algún tipo de neblina flota en el aire - Fig.35) .

Arroz. 34. Configuración de parámetros de desplazamiento Reunión final

Ahora veamos qué resultados se pueden obtener usando el método GlobalIluminación (soldado americano). En el capítulo FinalRecolectar desmarque la casilla HabilitarFinalRecolectar, y en la sección GlobalIluminación (soldado americano) habilita la casilla de verificación Habilitar y render. Los resultados serán decepcionantes (Fig.36), ya que el método GlobalIluminación se basa en la emisión de fotones por la fuente de luz, y la única fuente en la escena está bloqueada. Desbloquee la fuente, muévala dentro de la lámpara, reduzca la intensidad de la fuente a aproximadamente 0,3 y cambie el tono para que se acerque al del material luminoso (Fig. 37). Habilite el sombreado por tipo para la fuente. RayoRastreadoOscuridad y visualice la escena: la habitación estará iluminada, pero estará iluminada de manera uniforme (sin claroscuro) y no se sentirá ningún resplandor de la lámpara (Fig. 38).

Intentemos experimentar con la configuración de iluminación global. Para empezar, aumente la energía de los fotones y la cantidad que participa en la Iluminación Global resaltando la fuente y aumentando en el scroll. mentalrayo: IndirectoIluminación valores paramétricos Energía y soldado americanoFotones hasta 10 y 400, respectivamente (Fig. 39). Como puede verse en el resultado (Fig.40), el aumento de energía fue excesivo (disminución Energía hasta 5), ​​el tamaño de los fotones y su intensidad son claramente insuficientes, así como su número. Al mismo tiempo, solo se pueden obtener sombras de luz suaves y realistas con una gran cantidad de fotones de un tamaño aceptable (para un radio pequeño de fotones, establecer un valor arbitrariamente grande del número de muestras no tiene prácticamente ningún efecto en la resultado) e intensidad. Intente configurar los valores de los parámetros Multiplicador, MáximoNumFotonesporMuestra y MáximoMuestreoRadio igual a 1,2; 1500 y 14 respectivamente (Fig.41). El resultado ha mejorado notablemente (la luz y la sombra en las paredes, el suelo y el techo son bastante naturales) - Fig. 42, pero sin conectar el método FinalRecolectar no es posible lograr un brillo de la lámpara.

3ds Max incluye fuentes dedicadas que simulan la luz del día realista. Ayudan a establecer la luz del día de la escena con unos pocos clics del mouse. Pero al mismo tiempo, tienen suficiente flexibilidad, lo que le permite ajustar parámetros como: altura del horizonte, color del cielo, condición atmosférica, nubosidad e incluso la posición geográfica exacta. Estas fuentes de luz en un paquete se llaman Luz sistema(Sistema de iluminación natural).

Arroz. 2.4.01 Ejemplo de exterior iluminado Luz sistema

Mientras creaba Luz sistema, 3ds Max le pedirá que active la exposición. Aparecerá un cuadro de diálogo en el que podrás activarlo presionando el botón sí(Sí). Alternativamente, puede activar manualmente la exposición más tarde. Además, una solicitud para crear señorFísico Cielo como medio ambiente.

Arroz. 2.4.02 Cuadro de diálogo para la activación de la exposición

Arroz. 2.4.03 Cuadro de diálogo de instalación señor Físico Cielo como medio ambiente

El sistema de iluminación natural de Mental Ray incluye señorsol, señor Sky y señorFísicoCielo(que se discutirá más adelante en esta sección). También se deben considerar los controles de exposición. señorFotométricoExposiciónControl descrito anteriormente en este capítulo.

Arroz. 2.4.09 Configuración de hora (izquierda) y ubicación geográfica (derecha)

Seleccione el mapa del continente deseado de la lista desplegable Mapa(Mapa). La imagen del mapa se actualiza. Haga clic con el mouse en la ubicación que necesita para establecer el punto deseado en el mapa. Al instalar una casilla de verificación Más cercanoGrandeCiudad(Ciudad grande más cercana), el puntero se colocará en la ubicación de la ciudad más cercana al lugar especificado de la lista. Ciudad(Ciudad) en el lado izquierdo del cuadro de diálogo.

Fuentes de luz natural enmentalrayo.

Las fuentes de luz y herramientas para simular la luz del día en mental ray son: señor sol, señor Cielo, señor Cielo Portal, sombreador señor Físico Cielo.

Para obtener resultados más realistas, es mejor utilizar todos los componentes anteriores en el sistema. Luz, y en un grupo, por ejemplo, el parámetro rojo/ Azul Tinte que está presente en la fuente de luz del sol y del cielo, así como en el sombreador del entorno señor Físico Cielo... Cada componente se describe más adelante en el capítulo.

En una nota:Ventanas de proyección 3ds Max Admite visualización interactiva del paquete de luz diurna,señor sol yseñor Cielo.

Para empezar, consideremos por separado los parámetros de la fuente de luz mr Sky.

Parámetros de mr Sky.

Una fuente señorCielo es una fuente de luz fotométrica omnidireccional (firmamento), que sirve para simular la luz difusa del firmamento.

Arroz. 2.4.10 Parámetros señor Cielo sistemas de iluminación natural

Sobre(Activado) Enciende y apaga la fuente de luz.

Multiplicador(Multiplicador) Multiplicador de intensidad de luz. Valor por defecto 1.0 .

Suelo Color(Color de la tierra) El color de la "superficie" de la tierra.

Arroz. 2.4.11 Ejemplos de impacto Suelo Color sobre la iluminación global

En una nota: La Figura 2.4.11 muestra el efecto del color de la tierra sobre la luz reflejada en las paredes de la casa, además, la "superficie" de la tierra no percibe sombras de los objetos en la escena.

CieloModelo(Modelo de cielo) En esta lista desplegable, puede seleccionar uno de los tres modelos de cielo: CalinaImpulsado,PérezTodosClima,CIE.

Veremos uno de estos modelos. CalinaImpulsado(Impulsado por la neblina).

La neblina es un velo uniforme de luz que crece con la distancia del observador y cubre partes del paisaje. Es el resultado de la dispersión de la luz por partículas suspendidas en el aire y moléculas de aire.

Haze reduce el contraste de una imagen y también afecta la claridad de las sombras. ver también AéreoPerspectiva(Perspectiva aérea) que se describe más adelante en esta sección.

Calina(Haze) La cantidad de partículas sólidas en el aire. Valores posibles de 0.0 (atmósfera absolutamente limpia) a 15.0 (máximo "polvoriento"). Valor por defecto 0.0 .

Arroz. 2.4.12 Influencia de los parámetros Calina por ambiente de la escena: 0.0 (izquierda) ; 5,0 (centro); 10.0 (derecha)

señorCieloAvanzadoParámetros(Opciones avanzadas mr Sky)

Arroz. 2.4.13 Parámetros adicionales señor Cielo

Horizonte(Horizonte)

Altura(Altura) La altura de la línea del horizonte, los valores negativos bajan la línea, los valores positivos elevan la línea del horizonte. Valor predeterminado 0.0

Arroz. 2.4.14 Altura de la línea del horizonte: 0.0 (izquierda); -0,6 (derecha)

En una nota:La altura del horizonte solo afecta a la representación visual en la fuente de luz.señorCielo. Aparte de esto, el tono del horizonte también depende de la fuente de luz.señorSol.

Difuminar(Desenfocar) Desenfoca la línea del horizonte. Un valor más alto hace que la línea del horizonte sea más borrosa y menos obvia. El valor predeterminado es 0,1.

Arroz. 2.4.15 Desenfocar la línea del horizonte: 0.2 (izquierda); 0.8 (derecha)

NocheColor(Color nocturno) "Valor" mínimo para el color del cielo: lo que significa que el cielo nunca será más oscuro que el valor de color establecido aquí.

No fisicoAfinación(No configuración física)

El parámetro de este grupo puede teñir artificialmente el color del cielo con tonos fríos o cálidos para darle a la imagen un aspecto más artístico, en contraposición a una imagen fotorrealista.

Rojo /AzulTinte(Tonos de rojo / azul) El valor predeterminado es 0.0, que es físicamente correcto (tiene una temperatura de color de 6500K). Al cambiar el valor a -1,0 (azul profundo), a 1,0 (rojo intenso), puede ajustar el color del cielo para dar el color del cielo que desee.

AéreoPerspectiva(Perspectiva aérea)

La perspectiva aérea es un fenómeno tan natural que a medida que los objetos se alejan de los ojos del observador o de la cámara, la claridad y la claridad de los contornos desaparecen. Los objetos a distancia se caracterizan por una disminución en la saturación del color (el contraste de luz y sombra se suaviza y el color pierde su brillo). Ese. el fondo aparece más claro que el primer plano.

El fenómeno de la perspectiva aérea está asociado a la presencia de cierta cantidad de polvo, humedad, humo y otras partículas diminutas en la atmósfera. ver también Calina(Haze) descrito anteriormente.

Caja AéreoPerspectiva(Perspectiva aérea) Esta casilla de verificación activa la visualización de perspectiva aérea.

(Distancia visible) Este contador indica la distancia influenciada por la perspectiva aérea y el rango de objetos.

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Iluminación y montaje de fuentes de luz.

La escena está completamente texturizada, las cámaras están instaladas para renderizar las imágenes renderizadas apropiadas del interior. Ahora es el momento de construir la iluminación correcta para la escena y agregar ciertos efectos de renderizado, con la ayuda de los cuales las imágenes de la escena se volverán más espectaculares y realistas.

Se nota que solo un espacio bien iluminado le permite tener una impresión definitiva de la escena construida. Generalmente para principiantes correcta instalación y ajustar la iluminación de la escena presenta algunas dificultades, ya que es con la ayuda de la luz que el espacio circundante se abre para una persona. Después de todo, los colores de los objetos, las propiedades de las superficies y todo lo demás que una persona ve en el mundo que la rodea no es más que un reflejo de la superficie de un objeto de luz dirigido a él desde diferentes ángulos. Al caer sobre la superficie, la luz se dispersa y la composición de su espectro de frecuencia cambia (dependiendo de las propiedades reflectantes del objeto). De lo anterior, la conclusión sigue: usando ajuste correcto cualidades de textura de los objetos y la iluminación, puede mejorar la impresión de una escena mediocre y, a la inversa, estropear una visualización bien preparada.

Representación física de la luz

Desde el punto de vista de la física, la radiación luminosa se caracteriza por los conceptos de flujo luminoso, intensidad luminosa e iluminación. Flujo de luz establece la energía luminosa emitida por unidad de tiempo y se mide en lúmenes (lm, lm). El flujo luminoso emitido dentro de un área determinada del espacio se llama por el poder de la luz y se mide en candelas (cd, cd). La característica de la intensidad luminosa permite comparar fuentes con diferente distribución espacial de la luz. Iluminación - es la relación entre el flujo luminoso y el área de la superficie iluminada, medida en lux (lx, lx).

Además de las características de iluminación anteriores para Gráficos 3D La temperatura de color y la ubicación de las fuentes de luz son muy importantes. Debajo temperatura del color se entiende como una cantidad física que caracteriza el valor del color y brillo de la fuente de luz, medido en kelvin (K). Las cortinas con temperaturas inferiores a 4000 K se consideran cálidas (los colores del rojo al amarillo son el color de una vela, lámparas incandescentes, etc.) y las fuentes con una temperatura de color superior a esta se consideran frías. Las luces fluorescentes y las luces estroboscópicas son ejemplos de fuentes de luz fría. La temperatura del color se puede usar para cambiar cómo se siente una persona cuando ve una escena (una técnica similar se usa a menudo en el cine y la fotografía).

Tipos de fuentes de luz en 3ds Max 2009

En la versión anterior, se agregó mr Sky Portal a las fuentes de luz. Esta luz facilita la configuración de la iluminación diurna en escenas interiores y funciona como iluminación basada en HDRI. Si tenemos en cuenta las fuentes de luz Mental Ray, entonces el programa proporciona doce por defecto diferentes tipos luces de escenario y los sistemas de objetos Sunlight y Daylight. Hay varios algoritmos de iluminación de software y hardware, cada uno de los cuales tiene su propia configuración y configuración de iluminación.

Accesorios estándar: ignoran la luz reflejada de la superficie de los objetos.

Iluminadores fotométricos - Cálculo de iluminación global y dispersión difusa.

Procesador externo integrado Mental Ray, que tiene sus propios objetos de fuentes de luz.

Además, existe la posibilidad de conectar otros renderizadores, cada uno de los cuales, por regla general, proporciona sus propios accesorios para su uso.

A partir de la sexta versión, el programa tiene otro método de iluminación: el uso de HDRI (imagen de alto rango dinámico, una imagen con una extensión gama dinámica). Más adelante en este capítulo se describe una forma de utilizar HDRI.

En cada caso específico La elección del método de iluminación se determina comparando los resultados de la aplicación de varios métodos, que se evalúan según criterios como el fotorrealismo y el tiempo de renderizado. Si, por ejemplo, una representación fotorrealista de una escena dura de 5 a 6 horas, la animación de dicha escena es bastante problemática debido a que se dedica demasiado tiempo. Pero como boceto del interior, la imagen obtenida de esta manera será la más adecuada. Sin embargo, todavía no existen criterios claros para elegir un método u otro. Después de haber aplicado los métodos enumerados varias veces y ver la diferencia entre ellos, puede comprender qué método de configuración de la iluminación de la escena es más adecuado para usted en un caso u otro. Es cierto que, en cualquier caso, al aplicar cualquier método de configuración de la iluminación, se requiere un ajuste bastante completo de los parámetros y, tal vez, no se obtenga un buen resultado de inmediato.

Iluminación predeterminada

Si no incluye ninguna luz en la escena, 3ds Max 2009 configura automáticamente la escena con la iluminación predeterminada. Se trata de fuentes de luz estándar integradas (omnidireccionales) con parámetros que no se pueden ajustar. Puede haber una (predeterminada) o dos fuentes integradas. Una sola fuente proporciona luz contrastante, no muy natural (Figura 5.15). Las dos luces integradas están colocadas: una en la esquina superior izquierda de la escena en la parte delantera y la otra en la parte trasera en la esquina inferior derecha. Puede cambiar la configuración de iluminación predeterminada utilizando el comando de menú Vistas → Configuración de ventana. Se abrirá una ventana con pestañas, desde la cual debe seleccionar el Método de representación y en el área de Opciones de representación, cambiar la configuración deseada. La iluminación con dos fuentes integradas es más suave y natural que una. Estas fuentes no forman sombras a partir de objetos y el renderizado con ellas no parece natural, pero le permiten ver la ubicación de los objetos en la escena. En el capítulo anterior, hubo ejercicios en los que el renderizado se realizó utilizando solo la iluminación predeterminada. Si se instala al menos una fuente de luz en la escena, la iluminación se apaga automáticamente de forma predeterminada y luego la iluminación se determina solo por la presencia y la potencia de los accesorios instalados.

Arroz. 5.15. Iluminación de escena por defecto con una fuente

Si no marca la casilla de verificación Iluminación predeterminada en la configuración de iluminación predeterminada, la escena se iluminará en las ventanas gráficas con las fuentes instaladas, lo que no siempre es bueno para una visibilidad clara de los objetos. Por lo tanto, es mejor establecer la casilla de verificación incluso antes de comenzar a trabajar con fuentes de luz.

Además, la iluminación de la escena también depende de la iluminación ambiental, que no tiene una fuente y se controla cambiando el nivel de iluminación general en tres parámetros de color. El ajuste se realiza mediante el comando de menú Renderizado → Entorno (Renderizado → Entorno). Se abre un cuadro de diálogo con dos pestañas, desde las que debe seleccionar Entorno (Fig. 5.16). Así, se establece tanto el nivel de influencia de la retroiluminación ambiental en la iluminación de la escena como su color, así como la posibilidad de utilizar la imagen como mapa del entorno. Es mejor negarse a usar un alto nivel de iluminación general (ambiente) en la escena, y debe aumentarse solo cuando sea necesario y solo en una pequeña cantidad. Esto es necesario porque la iluminación general hace que los objetos sean planos y borra sus bordes.

Arroz. 5.16. Configuración del entorno de escena

Luminarias estándar

Hay siete dispositivos estándar en el programa, sin contar los dispositivos Mental Ray (Fig. 5.17). El conjunto de fuentes estándar es suficiente para simular una iluminación relativamente realista de fuentes de luz natural y artificial.

Arroz. 5.17. Luces estándar 3ds Max 2009

Ahora sobre cada fuente con más detalle.

La fuente de luz solar se utiliza para crear y controlar la luz solar simulada en una escena. Este objeto se puede encontrar haciendo clic en el botón Sistemas en la pestaña Crear de la barra de comandos. Al usarlo, se crea una fuente de luz direccional que ilumina la escena en un ángulo de imitación de los rayos del sol que caen sobre la superficie de la Tierra en un determinado Coordenadas geográficas ah y en un momento dado. Es un legado de versiones anteriores del programa y permaneció en 3ds Max 2009 principalmente para la compatibilidad del proyecto. A partir de la quinta versión, se reemplaza por el sistema Daylight mejorado.

Omni (fuente omnidireccional): emite rayos de luz en todas las direcciones desde un punto de manera uniforme. Por sus propiedades físicas, puede simular una lámpara incandescente. Para acceder a este objeto, haga clic en el botón Luces en la pestaña Crear de la Barra de comandos y seleccione la categoría de objeto Estándar. Existen ciertos parámetros para configurar esta fuente (Fig. 5.18), algunos de ellos se discutirán más adelante en los ejercicios.

Arroz. 5.18. Parámetros estándar del iluminador omnidireccional (omnidireccional)

Target Direct y Free Direct se encuentran en la misma pestaña de la barra de comandos que la fuente omnidireccional. Estos objetos emiten un haz de luz, paralelo entre sí, con dimensiones variables de sección transversal circular o cuadrada. La fuente libre se dirige a lo largo del eje del haz de luz que emite y permite cambiar de dirección al girar este eje. Una fuente apuntada tiene un objetivo al que se dirige y que se controla independientemente de la fuente de luz, mientras que, a su vez, permanece constantemente apuntada hacia ella. Las fuentes direccionales tienen parámetros similares a una fuente omnidireccional, excepto que tienen un ajuste para el tamaño de la región de luz continua en relación con la región de atenuación (Figura 5.19).

Arroz. 5.19. Configuración de haz de fuente directa

Punto objetivo y punto libre: en el editor, estos dispositivos están en la pestaña Luces estándar. Los rayos del reflector, a diferencia de las fuentes direccionales (Directo), no están orientados en paralelo, sino que divergen en un cono desde un punto en el que se encuentra la fuente de luz. Un ejemplo de tal fuente son los focos o una linterna. Las fuentes de destino tienen las mismas propiedades que las descritas anteriormente. Al igual que con un iluminador direccional, un foco puede variar la región de luz continua en relación con la región de atenuación.

La fuente SkyLight ubicada en la misma pestaña con fuentes estándar, a diferencia de otras fuentes estándar, no es, estrictamente hablando, tal: sus rayos de luz imaginarios no provienen de un solo punto. Además, este dispositivo utiliza el algoritmo de iluminación global Light Tracer. Cuando se coloca en una escena, una cúpula imaginaria se ubica sobre ella: un hemisferio infinitamente grande, cada punto del cual emite rayos de luz. Esta fuente es un componente del sistema DayLight, que se discutirá más adelante. Además, es esta misma fuente la que permite el uso de un mapa HDRI (Imagen de alto rango dinámico) para iluminar la escena.

Fuentes de luz fotométricas

En esta versión de 3ds max 2009, el número de fuentes fotométricas se ha reducido a tres. Sin embargo, a pesar de que había ocho de ellos en la versión anterior, las nuevas fuentes pueden reproducir fácilmente cualquiera de los ocho dispositivos de la versión anterior (Fig. 5.20). Si antes cada tipo de fuente fotométrica tenía una forma estrictamente definida (punto, área, etc.), ahora la forma se puede seleccionar de la lista en la configuración del iluminador. Sus parámetros de iluminación se indican en lúmenes, candelas, lux, es decir, como ocurre con las fuentes de luz en la vida real. Con la ayuda de fuentes fotométricas, fue posible correlacionar el poder de la iluminación real con la iluminación virtual en las escenas, así como calcular la iluminación global utilizando el algoritmo de Radiosidad, como se observa generalmente en la vida real cuando la luz incide en los objetos.

Arroz. 5.20. Fuentes fotométricas 3ds Max 9

Las fuentes fotométricas se clasifican de la siguiente manera.

TargetLight: un iluminador fotométrico universal, según la configuración seleccionada, puede emitir rayos de luz desde un punto en todas las direcciones, como una luz fluorescente hacia abajo y hacia los lados, como una fuente de trama para simular un área de luz. Se puede utilizar tanto para simular una bombilla incandescente convencional como para simular focos cambiando el tipo de fuente usando la lista Distribución de luz (Tipo) (Figura 5.21). Si se asigna Web Fotométrica, le permite controlar la distribución de la luz mediante archivos especiales * .IES, en los que la forma y la intensidad del flujo de luz se registran de una manera especial, lo que crea reflejos realistas en los objetos de la escena.

Arroz. 5.21. Seleccionar el tipo de fuente fotométrica

FreeLight: repite completamente la fuente gratuita descrita anteriormente con la única diferencia de que tiene un objetivo que le permite dirigir el iluminador a un área u objeto específico.

Fuentes Luz del día - este objeto apareció a partir de la quinta versión de 3ds Max. Este sistema permite tener en cuenta el reflejo de la luz por la superficie de los objetos y su dispersión en la atmósfera. Mediante esta fuente se crean dos iluminadores fotométricos conectados: un simulador de iluminación solar (teniendo en cuenta las coordenadas geográficas, época del año y día) de la escena y un simulador de la luz difusa del cielo.

Las fuentes fotométricas incluidas en la escena permiten simular con relativa precisión la distribución de la iluminación, el color y la intensidad luminosa en el espacio inherentes a las fuentes reales. La luz emitida por los iluminadores fotométricos se atenúa en proporción inversa al cuadrado de la distancia a la superficie iluminada. Las características de la luz de fuentes fotométricas, como se mencionó anteriormente, se establecen en el programa mediante unidades físicas existentes: candelas (cd), lúmenes (lm), lux (lx). Las fuentes fotométricas son más precisas cuando se utiliza el algoritmo de iluminación global Radiosity. Si usa este tipo de fuente de luz en una escena sin calcular la iluminación global, lo más probable es que la luz de ellos no sea suficiente y no sienta sus ventajas.

Una característica adicional de las fuentes fotométricas es que ahora, usando la lista de Plantillas, puede configurar el tipo y la potencia del iluminador automáticamente de acuerdo con el tipo especificado en la lista.

Fuentes de iluminación de rayos mentales

Porque módulo externo La renderización de Mental Ray está incluida en la entrega estándar de 3ds Max, necesito decir algunas palabras sobre sus fuentes de luz, que de forma predeterminada se encuentran en la pestaña de la barra de comandos junto con las estándar. En principio, Mental Ray puede funcionar correctamente con fuentes estándar y fotométricas de 3ds Max 2009, pero si lo usa como un sistema de renderizado, por supuesto, es mejor usar los accesorios de este complemento en particular. Se parecen en apariencia a los objetos de iluminación estándar Spot y Omni (consulte la Figura 5.17). En términos de la lista de parámetros, también son similares a sus contrapartes estándar, solo sus Parámetros de luz de área son similares a los de los iluminadores fotométricos.

En total, el programa contiene cinco fuentes de luz para el módulo Mental Ray. Dos de ellos: mr Area Omni (área omnidireccional) y Mr Area Spot (área de Spotlight) tienen configuraciones y parámetros similares a las configuraciones de fuentes estándar 3ds Max 2009, pero difieren en un elemento: Parámetros de luz de área (Parámetros del área de luz) (Fig.5.22), que permite controlar el tamaño del área de donde sale la luz, así como su forma. Además, cuando se utilizan sombras como Ray Traced Shadows, estas fuentes, después de un cierto ajuste, dan sombras suaves y realistas.

Arroz. 5.22. Configuración de área de luz para dispositivos de rayos mentales

Configuración del aparato

Para seleccionar un objeto de fuente de luz, haga clic en el botón Luces en la pestaña Crear de la barra de comandos, seleccione el grupo de fuente Estándar o Fotométrica de la lista y haga clic en el botón de tipo de fuente requerido. En la parte inferior del panel de comandos, aparecerán listas de parámetros, cuya composición depende del tipo de dispositivo. El primero en la lista de parámetros es el lanzamiento del tipo de objeto. Luego viene la implementación de Nombre y Color con los parámetros de la fuente que determinan cómo se verá en las proyecciones (solo se muestra la luz emitida por la fuente durante la renderización). A continuación se muestra la implementación de parámetros generales con la casilla de verificación Activado (seleccionada de forma predeterminada cuando se selecciona la fuente) y la "distancia" al objetivo si la fuente es direccional. A continuación se muestra la casilla de verificación para habilitar Sombras (Sombras) y una lista desplegable de los tipos de sombras que se utilizan en la construcción de escenas. Aquí también es posible excluir los objetos de la escena de la iluminación haciendo clic en el botón Excluir y luego seleccionando los requeridos de la lista que aparece y moviéndolos al lado derecho de la lista. El siguiente es el lanzamiento de Intensidad / Color / Atenuación. En él, puede ajustar el color de los rayos de la fuente seleccionada (blanco por defecto) y la intensidad (por defecto - uno, o en unidades de flujo luminoso si la fuente es fotométrica). Aquí también puede ajustar la atenuación cercana y lejana de la fuente seleccionando su tipo y asignando el comienzo y el final del área de atenuación de luz en las unidades utilizadas en la escena. Si selecciona una fuente puntual del tipo Spot, en el despliegue Parámetros de Spotlight puede ajustar el diámetro del punto de luz emitido por la fuente y establecer la forma del punto en forma de círculo o rectángulo.

Los parámetros ubicados en el despliegue de Efectos avanzados son necesarios para indicar el efecto de la fuente de luz en la superficie. Con la función Mapa del proyector, puede usar la fuente de luz como un proyector especificando una imagen (mapa) que se proyectará sobre cualquier objeto al que apunte el destino de la fuente. En el despliegue de Parámetros de sombra, que se encuentra debajo, puede ajustar la densidad de las sombras y resaltarlas con diferentes colores, así como proyectar el mapa en la sombra.

A continuación se muestra un despliegue con los parámetros del tipo de sombras que seleccionará el usuario para la fuente. Contiene la configuración del tamaño y la calidad de las sombras proyectadas por la fuente. Para asignar efectos de posprocesamiento adicionales (efectos de lente, efecto de luz volumétrica), se proporciona el despliegue Atmósferas y efectos. Y el último en la lista de parámetros son los parámetros del despliegue de Iluminación indirecta de Mental ray (Fig. 5.23) - siempre que Mental Ray se use como un renderizador activo, se pueden usar para controlar la iluminación difusa generada por la fuente; Sombreador de luz de rayo mental: le permite asignar un sombreador de luz y un sombreador de emisión de fotones a la fuente.

Arroz. 5.23. Opciones de iluminación ambiental para una fuente de mental ray

Nota

Un sombreador es un pequeño complemento (programa) que define las propiedades de un objeto (material, luz, geometría, cámara) en determinadas condiciones. En el momento adecuado (normalmente durante el renderizado), el núcleo del programa incluye las funciones descritas en el sombreador. Las bibliotecas de sombreadores generalmente vienen con un programa de gráficos 3D, pero también se pueden descargar de Internet desde los sitios de sus creadores.

Configurar luces en la escena

Después de ajustar aproximadamente los parámetros del iluminador para incluirlos en la escena, mueva el cursor (que tomará la forma de una cruz) al punto deseado en una de las proyecciones de la escena y haga clic en el botón izquierdo del mouse (además, si esta es una fuente de destino, primero debe mover el cursor en la dirección del destino y luego soltar el botón del mouse). Después de eso, si es necesario, vale la pena corregir las coordenadas de la fuente y el destino con la herramienta Seleccionar y Mover. Para ajustar los parámetros de la fuente y luego ajustarlos, seleccione la fuente en la escena y vaya a la pestaña Modificar del panel de comando, donde puede ver los mismos parámetros que antes al crear el dispositivo.

Las escenas difieren en los tipos de iluminación, y para cada escena vale la pena abordar individualmente la configuración de las fuentes por separado y para toda la iluminación en general, sin embargo, hay algunas recomendaciones para iluminar ciertas escenas para 3ds Max 2009. Por ejemplo, una escena callejera que utilice un iluminador de luz diurna (Daylight) se iluminará de manera diferente al paisaje espacial, ya que la propagación de la luz en el vacío difiere de su distribución en la atmósfera.

Quiero comenzar una serie de tutoriales sobre iluminación en mental ray. Este tutorial trata sobre Final Gather, configuraciones de iluminación indirecta, luces, materiales brillantes y mapas HDRI. El propósito de la lección no es crear una escena específica, sino considerar provisiones generales y configuraciones de iluminación secundaria, todas las escenas utilizadas son de prueba en la naturaleza y tienen la tarea de enfatizar un cierto efecto, generalmente en detrimento de aspecto externo... La lección está diseñada para un máximo de 2008 y superior y tiene ejemplos de escenas para descargar.

Introducción

Al principio, alguna información necesaria

En mental ray, iluminación, según el algoritmo, el cálculo se puede dividir en 4 partes:
1.Rastreo directo (línea de exploración + trazo de rayos).
2. Iluminación indirecta basada en fotones (GI + Cáusticos)
3. Iluminación indirecta simplificada (Final Gather)
4. Iluminación en volúmenes (marcha de rayos).

Nota: No pretendo que la interpretación en ruso de los términos sea correcta, ya que hay muchas opciones para traducir la ayuda y las lecciones y no tenía la intención de tomarlas como base. A menudo, GI y cáusticos se separan, ya que utilizan diferentes mapas de fotones, y la iluminación en volúmenes se incluye en el GI, debido a que también usan mapas de fotones, sin tener en cuenta que un motor completamente diferente comienza a funcionar y no todo es hecho allí por fotones (se utilizan 2 niveles de cálculo, mientras que el segundo, simplificado, no utiliza fotones)

Acerca de la iluminación directa:

Iluminación directa significa la iluminación desde el emisor de la fuente de luz a la superficie del objeto, después de encontrarse con la superficie del objeto, basándose en los sombreadores de superficie y sombreadores de sombras, se calculan el mapa de irradiancia y el mapa de sombras del objeto. Además, se tienen en cuenta los shaders del grupo Extended Shaders (desplazamiento de superficie, entorno). En este caso, parte de los rayos se absorbe y parte (si el objeto es \ semi \ transparente, reflectante), se procesa en el siguiente objeto de la escena. Los rayos no penetran en el volumen del objeto, el efecto de brillo (iluminación, resplandor) se tiene en cuenta solo para las propiedades difusas del objeto y no se aplica a otros objetos. No se generan GI, cáustico y fotón de volumen.

Ahora veamos la configuración de renderizado que afectan la calidad del renderizado en general. Estos ajustes son relevantes independientemente del GI y FG habilitados

Calidad de muestreo: Los parámetros de este grupo le permiten ajustar el supermuestreo, diseñado para eliminar el efecto de líneas discontinuas, gradientes escalonados y todos los artefactos que surgen del efecto de aliasing.

En parámetros Muestras por píxel - mínimo y máximo establece el número de rayos por píxel para que funcione el supermuestreo adaptativo, no entraré en el principio de funcionamiento de este algoritmo (si lo desea, es fácil encontrar información teórica en la red).

En la práctica, cuanto mayor sea el valor, mejor, pero el tiempo de renderizado aumenta casi proporcionalmente al aumento de los valores, por lo que para obtener una vista previa de la escena es recomendable establecer valores bajos (pero el valor máximo debe ser al menos 2), y aumentar para el cálculo final.

Grupo de parámetros Contraste , ajusta el algoritmo para decidir si usar el valor mínimo o máximo de Muestras por píxel para el cálculo, los valores se establecen de 0.004 (1/256) a 1 y en incrementos de 0.004 - cuanto menos, mejor, pero también afecta la velocidad de renderizado.

Filtrar - el filtro más simple y rápido es el de caja, y el mejor y más lento mitchel.

Debajo de los parámetros Algoritmos de renderizado - de los cuales los más útiles son la profundidad de enrutamiento Profundidad de seguimiento

Reflexión- el número máximo de reflejos de un fotón, después del cual desaparece

Regraction- lo mismo para la transparencia y el valor de la suma máxima de efectos - máx. profundidad.

En pocas palabras, si coloca dos espejos en el escenario, "uno frente al otro" y una cámara mirando entre los espejos, obtendrá la profundidad del "infinito" de re-reflejos de acuerdo con los parámetros establecidos.

El principal sentido práctico de estas configuraciones: durante la creación de la escena, establezca los parámetros subestimados para una representación rápida y, en la etapa final, aumente a un tamaño aceptable.

Fuentes de luz:

En mental ray, las luces se clasifican en:
- estándar la intensidad de la luz que disminuye en proporción directa a la distancia y no es físicamente precisa
- estándar mejorado (postscript mr), a partir del cual se calculan las sombras, según un algoritmo mejorado y es más suave.
- fotométrico la intensidad de la luz se da en términos físicos y la atenuación de la luz también se considera físicamente correcta. El uso de fotometría es relevante si las escalas de la escena se cumplen con valores métricos.

Parte uno Reunión final

Reunión final - un algoritmo simplificado para calcular la iluminación indirecta, es que desde cada punto de colisión de un fotón con una superficie, se emiten rayos al azar, que se cruzan con los objetos vecinos en la escena (pero solo una vez). Como resultado, FG brinda una vista simplificada de la iluminación indirecta, debido a un solo reflejo de luz, pero pasa mucho más rápido que un GI completo y brinda una imagen muy real. Con GI (FG + GI) habilitado, el algoritmo de cálculo cambia y el cálculo se realiza de la forma más completa posible en mental ray, pero naturalmente, el tiempo ...

Entonces, veamos qué puede lograr con FG:

Primero, habilite el algoritmo FG - Rendering> Render ... (F10)> Iluminación indirecta> marque la casilla de verificación Habilitar FG

Los ajustes principales para establecer la calidad FG son el paso con el que se colocan los puntos de control para calcular la iluminación secundaria - el parámetro Densidad del punto FG inicial - cuanto menor es el paso, mejor es la imagen, y el parámetro Rayos por punto FG es el número de rayos emitidos desde un punto que cuantos más, mejor.

Los desarrolladores de MR han creado varios perfiles listos para usar que se pueden seleccionar de la lista desplegable "Preset", puede elegir entre Draft (baja calidad, render rápido), para ver escenas en el proceso de creación y hasta ver alto - para cálculos finales.

Comencemos a probar FG con una escena interior.

Hice la escena más simple, que representa una habitación con una ventana y varias lámparas. Los colores de las paredes, el techo y el piso, especialmente el gris, resultó sombrío, pero de esta manera los efectos de iluminación serán mejor visibles.

Así es como se ve una habitación sin FG encendido, con una fuente de luz temporal (después de encender FG, se eliminará)

A la izquierda hay dos lámparas que no son fuentes de luz completas, pero su material está representado por el material de mental ray, cuya superficie es el sombreador Glow (lume):

el color del resplandor (Glow) y difuso (difuso) - amarillo pálido, el material de la superficie está representado por el sombreador de vidrio (Glass (lume)) cuyos ajustes se dejan en el valor predeterminado. El brillo del resplandor (Brillo) también se deja en el valor predeterminado = 3.

Estas luminarias desempeñarán el papel de una luz de fondo tenue y de relleno en la habitación.

A la derecha hay dos luces mr Area Spot empotradas. - la configuración predeterminada, es decir, no cambiada, iluminarán las bolas de vidrio y metal.

Todos los materiales de la escena (excepto las lámparas de la izquierda descritas) son del tipo Arco y diseño, al seleccionar cuál, puede obtener rápidamente configuraciones para una superficie específica de la lista de las predefinidas:

Paredes de concreto rugoso, techo de concreto pulido, piso de plástico brillante, ventana de vidrio (Thin Geom), superpuesta con una tarjeta de verificación de transparencia.

Como resultado, deberíamos tener una habitación oscura, noche fuera de la ventana, iluminación general débil y bolas resaltadas por separado.

Haga clic en render:

el resultado es claramente insatisfactorio: iluminación demasiado escasa. Puede aumentar el valor de multiplicador, luces y resplandor para las luminarias de la izquierda, pero si un aumento en la intensidad de las fuentes de luz sigue siendo aceptable, entonces un aumento en el valor de resplandor conducirá a una iluminación "sesgada": las áreas alrededor del las luces serán muy brillantes y el piso permanecerá negro.

Salir en el ajuste de exposición

Vaya a la configuración del entorno - Renderizado - Entorno (botón 8) - la sección Control de exposición y seleccione el tipo de exposición, dejé el tipo logarítmico. Pero los desarrolladores de Mental ray recomiendan utilizar un controlador de exposición fotográfica, especialmente cuando se trabaja con fuentes de luz fotométricas.

ahora renderizar de nuevo:

ya mejor, pero el ruido en las áreas iluminadas de las luces de la izquierda se hizo más claramente visible - este es exactamente el efecto de configurar el FG demasiado bajo (el perfil "Bajo" está configurado). La pregunta es cómo calcular el término medio entre la velocidad de renderizado y la calidad. Naturalmente poniendo Veri High, obtendremos una buena imagen, pero el resultado estará esperando mucho tiempo. El render en sí puede ayudarnos con esto, pídale que nos muestre los puntos de anclaje FG:

vaya a la pestaña Procesamiento (Renderizado - Renderizado ...)

sección "Diagnóstico", ponemos una casilla de verificación en Habilitar e indicamos lo que queremos ver en FG:

renderizar de nuevo:

distancia, entre puntos verdes en áreas iluminadas, debe ser mínimo, esto se logra disminuyendo el paso de los puntos de control, idealmente el llenado debe ser continuo, luego de lo cual disminuir aún más el paso solo conducirá a un aumento en el tiempo de renderizado, con un aumento mínimo en la calidad. A veces, el ruido puede ocurrir en superficies alejadas de la fuente de luz, un aumento en los rayos emitidos ayudará aquí, sin disminuir el paso. Y no se olvide de la configuración de muestreo, sobre la que escribí al principio.

Sigamos construyendo la escena:

Muy a menudo existe la necesidad de representar algunos objetos que emiten luz, con geometría compleja: vitrinas, acuarios, pantallas de televisión, que también iluminan la escena, pero la tarea de elaboración detallada del objeto no vale la pena, sino simplemente su imitación con texturas. . Al mismo tiempo, surgen problemas con sus características de iluminación: con un brillo fuerte, los objetos oscuros también comienzan a brillar y, al disminuir el brillo, las áreas claras no iluminan suficientemente los objetos circundantes. Tal injusticia surge debido al hecho de que una imagen de 24 bits no puede almacenar información sobre la verdadera intensidad de la luminiscencia de cada píxel. La situación se corregirá utilizando como texturas. Mapas HDRI.

¿Cómo visualizar el valor de los mapas HDRI? - Imagina que has tomado una foto de una playa de arena blanca contra el sol. Cargue la foto en Photoshop y use un cuentagotas para observar los colores de los píxeles en el disco solar y la arena blanca, los colores de los píxeles en el disco solar generalmente serán #FFFFFF y el color de los píxeles en la arena blanca será sea ​​igual o ligeramente más oscuro. Ahora bajemos el brillo de toda la imagen, por ejemplo, en un 50%: la arena se oscurecerá, lo cual es, en principio, correcto, pero el hecho de que el disco solar se atenúe no es una orden, nuestro Sol es muy brillante. . Pero si la fotografía se toma con una cámara especial que puede guardar fotografías en imágenes HDRI, esto no funcionará, el disco solar seguirá siendo brillante, como si simplemente hubiéramos bajado la sensibilidad de la cámara.

Intentemos usar un mapa HDRI en nuestra escena. No encontré un mapa listo para usar que representara algún tipo de objeto brillante, así que para probar el efecto, simplemente hice un archivo hdr en Photoshop con un relleno degradado: en el medio hay una línea azul brillante que pierde brillo para Los bordes. (Puede crear su propio HDR eligiendo un modo de imagen de 32 bits en Photoshop).

Abra el mapa resultante en Max como un mapa de bits normal, aparece un cuadro de diálogo de conversión de imagen:

Se debe prestar mayor atención a la opción de conversión en la sección "Almacenamiento interno", por defecto Max sugiere descartar la información de brillo y solo marcar lugares brillantes y oscuros con ciertos colores - modo 16 bit / chan, esto no nos conviene, así que configure el modo Píxeles reales y haga clic en Aceptar ...

Usé el mapa seleccionado para un material similar al material de los accesorios, configuré el parámetro de brillo y lo apliqué a la caja en la pared lejana.

A modo de comparación, dos representaciones:

la primera es una tarjeta en modo de 16 bits:

Al reemplazar las áreas brillantes con blanco, las áreas brillantes se iluminan con una luz casi blanca.

el segundo es real:

claramente hay una diferencia.

Usando Photoshop, puede hacer un análogo aproximado de imágenes HDR a partir de fotos ordinarias, para esto necesita traducir el trabajo a color de 32 bits, hacer una copia de la imagen, aumentar el brillo en la copia usando el histograma (no puede cambiar el brillo como tal) y superponer ambas imágenes con el parámetro Multiplicación (multiplicador).

Aquí hay una escena en la que la imagen de TV se obtuvo de esta manera:

En esta escena, hay tres fuentes de luz fotométricas que simulan una lámpara incandescente de 60 vatios.

Detengámonos en ellos con más detalle.

Se necesitan fuentes de luz fotométricas para simular fuentes de luz reales de acuerdo con sus parámetros físicos, pero algunas condiciones son necesarias

Utilice unidades métricas al crear una escena

Observa las dimensiones reales de los objetos en la escena.

Se debe habilitar el algoritmo de iluminación indirecta FG o GI, o mejor ambos

Las principales características de las fuentes fotométricas son la temperatura del emisor, que da el color del flujo de luz, y la potencia de la fuente de luz.

Como estamos acostumbrados a medir la potencia en vatios, y solo tenemos una idea superficial de la temperatura de la fuente, daré una tabla de las bombillas domésticas más comunes.

Poder		Temperatura en K
12 voltios: iluminación de escaparate, con menos frecuencia lámparas de mesa
Lámparas incandescentes domésticas 220 voltios
Lámparas fluorescentes
		Como tales, no tienen temperatura y se dividen según el color del limunifor: Blanco frío 4500k, Blanco día 6500k, 3000k blanco cálido
Arco de mercurio / sodio
		La temperatura es de 6500 - 11000K, pero como regla general es necesario aplicar un filtro, por ejemplo, los iones de sodio tiñen el rojo claro y los gases inertes presentes agregan un espectro azul-verde.

Ahora hablemos de la luz del sol.

Los desarrolladores mentales dividieron la luz del sol en línea recta desde el disco solar - brillante con sombras fuertemente pronunciadas - señor Sun y llenándose de la cubierta de nubes y la atmósfera con sombras fuertemente borrosas - señor Sky.

Al agregar una fuente de luz mr Sky a la escena, se le pedirá automáticamente que agregue el sombreador mr Physical Sky al entorno, con lo que es deseable estar de acuerdo.

en la configuración debe especificar el color del cielo en la noche "Night Color", a valores de brillo bajos - multiplicador el color del cielo tenderá a este color.

Ajuste la altura del horizonte y el color de la superficie terrestre, agregue neblina y los parámetros de la proporción de rojo y azul en el cielo (tarde / día) en la sección Ajuste no físico:

Las tinturas de mr San también tienen parámetros para ajustar el horizonte, brillo y color, neblina, así como una opción para ajustar las sombras - Suavidad - la suavidad de la sombra y la calidad en los bordes de la sombra suave: Muestras de suavidad.

ejemplos de escenas de la sala de pruebas

con el sol fuera de la ventana

y en tiempo nublado

Aumenté a la fuerza la intensidad de la luz para poder ver la luz que llenaba la habitación y las sombras en el suelo. En el primer caso, los rayos son rectos y casi paralelos: se ilumina el punto en el piso y, por segunda vez, desde el piso por reflejo, se ilumina el punto en el área de la ventana. Y en el segundo caso, casi toda la habitación está iluminada. Al renderizar ambas escenas, el FG se ajustó al perfil bajo, lo que provocó mucho ruido en las áreas iluminadas.

A menudo, al representar habitaciones donde la luz proviene de una ventana, preferiblemente para mejorar el efecto de los rayos brillantes o la atmósfera polvorienta de la habitación, agregue el efecto Luz de volumen a las fuentes de luz. Sobre la fuente de luz mr Sun, este efecto no se aplica correctamente, probablemente debido a un principio diferente de cálculo de sombras, simplemente llena el volumen iluminado, sin tener en cuenta las áreas sombreadas. Por lo tanto, para tal efecto, deberá utilizar fuentes estándar:

Terminemos con las habitaciones y pasemos a la simulación de iluminación exterior.

Si tenemos un mapa HDR que simula el cielo, podemos aplicarlo fácilmente a nuestra escena. Esto se hace aplicando el mapa a la fuente de luz Skylight. La fuente de luz en sí se puede colocar en cualquier lugar de la escena; no importa, lo principal es que FG está encendido, de lo contrario no funcionará.

Haga clic en el botón etiquetado Ninguno (no hay una tarjeta predeterminada) y seleccione nuestra imagen HDR (como describí anteriormente), o especifique la ranura del editor de material, donde dicha tarjeta ya está abierta.

Aquí hay un ejemplo de una escena que muestra un pequeño edificio alrededor de una noche iluminada por la luna. El mapa de entorno se aplica no solo a la fuente de luz sino también a la ranura del mapa de entorno.

vemos una iluminación tenue del cielo de toda la escena, así como sombras pronunciadas de la luna.

Y ahora una mosca en el ungüento:

Para la imagen de arriba, utilicé específicamente un mapa oscuro con un punto brillante de la luna, que además procesé en Photoshop para aumentar el brillo de la luna y oscurecer el cielo, de lo contrario, el efecto del mapa no se notaría. De hecho, en MR, en mi opinión, el algoritmo para tener en cuenta los componentes de brillo del mapa para la fuente Skylight no funciona del todo correctamente.

Daré ejemplos de comparación de escenas para MR y V-Ray.

en ambos casos, multiplicador = 3, no cambié el resto de los parámetros del mapa, intenté usar los materiales con propiedades similares.

Como puede ver, en el segundo caso, la imagen es "más sabrosa". Lo único que quiero notar sobre Vy_ray es que debe recordarse que no se puede usar el mismo mapa para iluminación y reflexión. Mire con atención la imagen: dónde está la luna según el reflejo y hacia dónde se dirige la sombra desde ella, la diferencia es de 180 o. Hay un parámetro en la configuración para la rotación del mapa, ¡pero debes recordarlo!

Es cierto que tomé el mapa más difícil: la luna no es brillante y pequeña, las diferencias son casi invisibles en buenos mapas, pero el hecho de que los cálculos sean diferentes es obvio. Que cada uno saque sus propias conclusiones.

Parece que esto es todo lo que quería mostrar en el marco de esta lección. Al final, me detendré en algunas pequeñas características que, en mi opinión, son dignas de atención.

- Material resplandor... V Versión anterior se iluminó incorrectamente. Si no se ilumina toda la superficie del material, sino solo algunas áreas separadas (se aplica un mapa) o el material es parte de la Mezcla del material, entonces el área brillante iluminará los objetos adyacentes con un material diferente, pero los objetos con el mismo material no se iluminará. No existe tal problema en Max 2008. Aquí hay una escena de ejemplo:

toda la estructura se compone de un material basado en Blend. Como puede ver, el material en sí se ilumina maravillosamente (no hay fuentes de luz en la escena).

- excepto al usar mapas .hdr, también puede usar mapas .exr, que son menos comunes pero también contienen información sobre la intensidad de la luz. La ventana para convertir el archivo en formato exr, al asignar una tarjeta:

- Mientras crea animaciones donde hay fuentes de luz brillante o texturas en la escena basadas en imágenes hdri, el efecto Motion Blur en todas las versiones de Max hasta 2008 inclusive no funciona correctamente, ya que el dispositivo de nuestra visión (y matrices de cámara) es tal que el Cuanto más brillante sea la mancha, más brillante dejará el "camino de la mancha". Felices propietarios de Max 2009 el paquete incluye un sombreador HDR Image Motion Blur (mi), que se coloca en la ranura de "Salida" de los efectos de la cámara, que están disponibles en la configuración de renderización "Renderer":

Este sombreador permite difuminar la imagen no solo de los objetos de la escena, sino también del fondo de la escena, sobre el que se aplica el mapa con la imagen.

Para comparacion

Mancha en objetos luminosos en la escena.

y para el fondo en el mismo mapa con la luna

sobre esto terminaré la primera parte de la lección. En la siguiente parte abordaré los problemas de la IG y la luz en volúmenes.