Interiörbelysningssystem i mental ray. Utdrag ur boken: Daylighting System Lighting in 3d max mental ray

Skapa volymetriskt ljus i Mental Ray med 3D Max.

Första steget. Installera Mental Ray Renderer.

Först måste du installera Mental stråle till vår redaktör. Detta görs enligt följande, öppna Rendering (i huvudmenyn)> Render Setup ...> Fliken Common> Assign Renderer stack> Production> mental ray Renderer. Allt är nu grundläggande Scanline-renderare ersatt med Mental Ray.

Andra steg. Geometri för rendering.

Volumetriskt ljus i en tom scen kommer inte att se ut, du måste skapa ett enkelt ämne. Låt det vara en modell av ett hus med små fönster. Låt oss börja med en grundläggande Box-primitiv, gå till Skapa panel> Geometry> Standard Primitives> och välj Box. Nu kan vi ställa in följande parametrar för det:

Steg tre. Låt oss skapa fönster.

För att volymetriskt ljus ska komma in i vårt hem behövs fönster! Låt oss nu lägga till modifierare till Box-objektet. Följ sökvägen Ändra panel> Modifieringslista> Objekt-Space Modifiers> här aktivera Edit Poly. I det högra fönstret kan du aktivera redigering på polygonnivå, gör detta och ta bort två polygoner på vårt hus, dessa kommer att vara fönstren.

Det är dags att aktivera geometriändringen på vertexnivå, låt oss ändra vårt hus lite, vilket gör fönstren lägre och bredare. Du kan göra som vi har på bilden eller experimentera på egen hand.

Faktum är att geometrin är klar, det återstår att vända normalerna, detta görs enligt följande:

1) Aktivera polygonläge.

2) Välj alla polygoner med hot CTRL-tangenter+ A.

3) Öppna ändringspanelen, leta efter stacken Redigera polygoner och klicka på Vänd-knappen.

Efter att ha vänt normalerna, utåt, blev vår struktur svart, men detta är normalt, eftersom vi kommer att ha ett arbetsområde i det inre.

Fjärde steget. Låt oss lägga till en kamera.

Nu måste du lägga till huvudkameran till scenen. Öppna Skapa panel> Kameror> Mål, ställ in kameran. Det är bäst att montera kameran i ett fönster ovanifrån, men du kan använda vilket fönster som helst för detta. Du måste rotera kameran så att fönstren syns.

Kameran måste också justeras, ställ in Lens-parametern till 20 mm. Det återstår att ändra vyn på bilden från kameran, gå bara till perspektivfönstret och tryck på C-tangenten.

Femte steget. Arbeta med material.

Vi måste tilldela det nödvändiga materialet, för detta öppnar vi materialredigeraren, tryck bara på M på tangentbordet. Innan vi kommer att vara en lista över material, råder vi dig att omedelbart lära dig hur du namnger dem korrekt, till exempel kalla det lager. Även om du har få material, är detta inte särskilt viktigt, men då, när det finns 20-30 material, kommer du att bli förvirrad.

1. Först och främst klickar du på Get Material eller Standard, i listan som öppnas väljer du Arch & Design (mi)-materialet.
2. Nu aktiverar vi lagret genom att välja det i viewporten och applicera vårt material på det.
3. Justera parametern Reflectivity genom att ställa in den på 0. Glans är trots allt olämpligt i vårt hus.

Du kan lägga till en bula för en mer realistisk visning.

1. Leta efter Bump i materialegenskaperna och ställ in parametern Composite i standardutrullningen.
2. Lägg till ett lager, knappen finns nära Totallager. Vanligtvis är det första lagret (lager 1) Smoke-baskartan. Det är dock nödvändigt att korrigera parametrarna:

# Iterationer: 20

Färg #1 - svart

Färg #2 - mörkgrå i RGB 50, 50, 50

1. Låt oss lägga till ett andra lager med Speckle-kartan, fixa även parametrarna:

Färg #1 - ljusgrå i RGB 180, 180, 180

Färg #2 - svart

Nu måste du ställa in Diffus-kartan, gå till Maps> Standard> Bitmap> concrete-texture-high-resolution.jpg.

Faktum är att huvudvolymen är klar, du kan skapa en rendering och njuta av resultatet. För nu är det mellanliggande, men du bör få det som på bilden.

Sjätte steget. Sätta upp belysningen.

Det är dags att lägga till ljus till vår byggnad. För att göra detta måste du öppna mr Area Spot, den finns på Skapa panel> Lights> Standard> mr Area Spot. Skapa ljuset i det främre fönstret, så det är bättre att placera det från den punkt som det passerar genom våra fönster. Efter att ha ställt in ljuset kommer vi att uppnå bättre resultat genom att justera följande parametrar:

I Spotlight Parameters-sviten ställer du in Hotspot / Beam: 24 och Falloff / Field: 26.

I utrullningen av allmänna parametrar ställer du in Shadows: On (Ray Tracted Shadows).

En annan mellanrendering kan göras.

Sjunde steget. Skapandet av miljön.

Det är dags att börja skapa miljön. Du måste öppna Rendering> Miljö och gå till bakgrundssektionen:

1. Ställ in den på "Ingen" och aktivera Glow-kartan i rullgardinsmenyn.
2. Tryck på M, öppna materialredigeraren, dra vår Glow-karta dit. För att dra och släppa, håll nere och håll nere vänster musknapp. Vi använder en tom plats, välj Instans i dialogrutan som visas. Detta kommer att länka korten.

Det återstår att justera färgen, för Glow väljer vi rent vitt, ställ in ljusstyrkaparametern (Ljusstyrka) till nivå 4, dock kan du själv justera ljusstyrkan efter situationen.

Du kan göra nästa mellanrendering. Om allt görs som det ska blir resultatet som följer.

Som du kan se blir vår scen gradvis mer och mer intressant. Det finns dock fortfarande mycket kvar att göra. Låt oss först tillämpa shaders på kameran genom att gå till Renderer> Camera Effects stack> Camera Shaders> Output> Glare. Med andra ord har vi applicerat en Camera Shader på vår Glare.

Om du vill kan du göra en ny rendering för att genomföra ändringarna.

Förresten, om du vill få en mer intensiv glöd, länka helt enkelt Glare-kortet till en kortplats i Material Editor (M) och öka parametern Spread.

Åttonde steget. Lägg till sidobelysning.

Nu är den enda ljuskällan på scenen våra fönster. Det är nödvändigt att lägga till sidobelysning för bättre synlighet av scenen. Gå till Skapa panel> Ljus> Standard> Skylight för att skapa ljuset. Ändra omedelbart parametrarna i panelen Gör ett val> Ändra, vi är intresserade av multiplikatorn, det är bättre att ställa in den till 1,5, men små avvikelser från detta värde är möjliga, prova det!

Gå nu till Skapa panel> Ljus> Fotometrisk> mr Sky Portal och lägg till några fler lampor. Vissa svårigheter är möjliga här, det är nödvändigt att göra våra lampor exakt i storleken på fönstren och förvandla dem till rummet med ljus. Åh, och glöm inte att göra Multiplier 1.5 eller så mycket som du gjorde för Skylight.

Som du kan se kommer ljuset att bli mer naturligt, det kommer att lysa upp utrymmet som omger fönstret, nämligen en del av taket och väggarna.

Och trots allt är rummet fortfarande för mörkt. Du måste fixa detta genom att lägga till fler lampor, gå till Rendering> Renderinställning ...> Fliken Indirekt belysning> Final Gather-stack. Här måste du ställa in följande parametrar Multiplier till 2 och Diffuse Bounces till 5. Du kan göra en annan mellanliggande rendering för att utvärdera resultaten. Kom ihåg, om du inte är nöjd med intensiteten eller ljusstyrkan kan du säkert ändra och anpassa allt efter din vision.

Som ni ser har det blivit ännu ljusare, hela scenen är redan synlig.

Nionde steget. Skapa volymetriskt ljus.

Äntligen kommer vi faktiskt till ämnet för dagens lektion. Alla förberedelser är klara, du kan arbeta på det volymetriska ljuset! Vi kommer att använda volymljuseffekten, som ingår i renderingen. Aktivera den längs vägen Rendering> Miljö ...> Atmosfär, följ nu denna procedur:

1. Genom att klicka på Lägg till måste du välja Volume light.
2. Klicka nu på Pick Light och välj mr area spot som vi ställde upp tidigare. På mer komplexa scener, för att inte leta efter lampan i listan över objekt, tryck bara på H-tangenten.
3. Låt oss leka med ljustätheten genom att ställa in densitetsparametern till 20.

Du kan rendera och njuta av volymetrisk belysning medan du förhandsgranskar.

Tionde steget. Slutliga ljusinställningar i mental strålrendering

Det är nödvändigt att utföra den slutliga justeringen av allt vårt ljus. Du kan göra det lite annorlunda, ställa in andra parametrar eller låta allt vara som det är, men vi gjorde det på följande sätt. I Rendering> Render setup ...> Indirect Illumination> Final Gather sänkte vi multiplikatorn något från 1,5 till 1,4. Det är dock spel med ljus, de är individuella, du kan ställa in helt andra inställningar.

Det är också nödvändigt att förbättra kvaliteten på renderingen. För att göra detta, gå till Rendering> Rendering setup ...> Renderer> Sampling Quality och ställ in där:

Prover per pixel

Minsta parameter med 4

Den maximala parametern är 64

Filtervälj typ: Mitchell

I stort sett allt! Du kan göra den sista renderingen medan du njuter av den fantastiska bilden!

Global belysning ( GlobalBelysning, GI) låter dig simulera effekten av ytspridning av ljus, som observeras som ett resultat av reflektionen av det diffusa ljuset från en mängd olika ytor. Ett exempel på sådan belysning är solljus som faller in genom ett fönster, som studsar från golvet och lyser upp hela rummet. Vid rendering med standardmedel i en sådan scen kommer endast golvet att belysas, och vid rendering i Mental Ray kan väggar med tak också belysas (exakt vad och i vilken utsträckning beror på fönstrets placering och intensiteten av ljuset). Den globala belysningseffekten implementeras på två sätt: med funktionen GlobalBelysning(Global belysning) eller genom att koppla en metod SlutligSamla(Slutlig avgift). I båda fallen är visualiseringsprocessen ganska lång och tar ännu längre tid om båda metoderna används, men detta görs ofta, eftersom kombinationen av båda metoderna gör att du kan få mer imponerande resultat.

Använder sig av GlobalBelysning fotoner sänds ut från ljuskällan, och visualiseraren (som i simuleringen av den kaustiska effekten) spårar deras fördelning i scenen och summerar energin för alla fotoner vid varje punkt i rymden. Metod SlutligSamla fungerar annorlunda, även om dess syfte är detsamma som GlobalBelysning: efter att den första strålen träffar en punkt på objektets yta sänds en extra strålstråle ut från denna punkt in i scenen, med hjälp av vilken information om färgen runt denna punkt samlas in, på grundval av vilken belysning av scenen beräknas. En sådan felräkning kräver b O längre tid än att använda GlobalBelysning, men jämnare högdagrar och skuggor bildas. Dessutom tillämpningen av metoden SlutligSamla Det visar sig vara användbart för att simulera den kaustiska effekten, eftersom det gör det möjligt att minska eller till och med eliminera artefakter som uppstår i vissa fall.

Skapa till exempel en ny scen med ett plan, en boll och en tekanna (fig. 20). Sätt upp ett riktat ljus, placera det på vänster sida av scenen och sätt på skuggning efter typ StråleSpårasSkuggor(fig. 21). Skapa ett lysande material från en shader Arkitektonisk genom att byta färg i lådan DiffusFärg och öka värdet på parametern LuminansCD/m 2, som är ansvarig för glödnivån, upp till ca 7000 (Fig. 22). Få bollen att glöda genom att tilldela det skapade materialet till den. Rendera med Scanline-renderaren - trots att kulan glöder sprids inte ljuset från den någonstans, vilket i verkligheten inte kan vara (bild 23).

Ställ in Mental Ray som aktuell renderare. Slå på simulerad global belysning: aktivera i fönstret FramställaScen flik IndirektBelysning och i avsnittet SlutligSamla aktivera kryssrutan Gör det möjligtSlutligSamla... Gör scenen igen och du kommer att se att ljuset från kulan lyser upp utrymmet under den något (fig. 24). Öka parametervärdet Multiplikator upp till 1,5 och StrålarperFGPunkt upp till 500 - intensiteten av ljuset som fortplantar sig från bollen kommer att öka märkbart (nu är reflektionerna av det spridda ljuset synliga inte bara på planet utan också på tekannan) - fig. 25. Dessutom har bildkvaliteten blivit märkbart högre, vilket uppnåddes på grund av en ökning av värdet på parametern StrålarperFGPunkt, som justerar antalet ljusstrålar i varje stråle.

Låt oss komplicera uppgiften. Skapa en ny scen med en sluten linjär spline i form av en rektangel (den bör bildas i visningsporten Topp) och en vattenkokare inuti. Tilldela en modifierare till spline Pressa ut, vilket gör det möjligt att förvandla det till ett slags slutet kubiskt utrymme - en imitation av ett rum, inuti vilket det kommer att finnas en vattenkokare (fig. 26). Lägg till en kamera till scenen så att utrymmet i rummet kan ses och placera en platt kub i taket i rummet (i vårt fall kommer den att spela rollen som en lampa som fungerar i nattbelysningsläget) - Fig. 27.

Tilldela ett självlysande material till lampan och strukturera väggarna, golvet och taket i rummet om så önskas, och återge sedan scenen med standardverktyg (Figur 28). Ställ in Mental Ray på de aktuella renderarna och aktivera simulerad global belysning genom att markera rutan Gör det möjligtSlutligSamla... Öka ljusintensiteten genom att ställa in parametern Multiplikator lika med 1,7, och för att påskynda renderingsprocessen, minska värdet på parametern StrålarperFGPunkt till 50. Återge genom Mental Ray (fig. 29). Uppenbarligen visade sig ljuset i båda varianterna (Scanline och Mental Ray) vara helt onaturligt. Tanken är att lysa upp utrymmet med en lampa i taket. I den första versionen är ingen glöd synlig från den, och samtidigt är rummets väggar upplysta, även om inga ljuskällor skapades. Samtidigt verkar vattenkokaren sväva i luften, vilket är en konsekvens av frånvaron av skuggor. I det andra fallet lyser lampan upp utrymmet med diffust ljus, en skugga har dykt upp under vattenkokaren, men rummets väggar är fortfarande onaturligt upplysta - närvaron av en annan ljuskälla känns. Det är tydligt att denna källa är inställd som standard (trots allt skapade vi inte källor), men i det här exemplet visar det sig vara överflödigt. För att bli av med det (du kan inte ta bort det, eftersom källan inte visas i listan över scenobjekt), skapa din egen ljuskälla (efter det är belysningen avstängd som standard) och blockera den genom att avmarkera kryssrutan På i området av LjusTyp sektion GeneralParametrar(fig. 30).

Om vi ​​nu renderar omedelbart, kommer praktiskt taget ingenting att synas i rummet (fig. 31). Öka därför värdet på parametern StrålarperFGPunkt upp till 500 - belysningen kommer att öka något (även om väggarna fortfarande inte kommer att vara synliga) på grund av ökningen av antalet spridda strålar (Fig. 32). Ställ in parametern DiffusStudsar lika med 4, vilket kommer att säkerställa utseendet av ljus och skugga på golvet, väggarna och taket (med en ytterligare ökning av denna parameter blir skuggorna ljusare), och Multiplikator- 2.2, vilket kommer att öka ljusintensiteten (Fig. 33). Öka antalet och tätheten av de spridda strålarna igen genom att ställa in parametrarna StrålarperFGPunkt och FörstaFGPunktDensitet lika med 700 respektive 1,5 (Fig. 34), - bilden som erhålls under renderingen kommer att visa sig vara av högre kvalitet, även om den fortfarande är spöklik på något sätt (det verkar som om någon form av dis hänger i luften - Fig. 35) .

Ris. 34. Konfigurera scrollparametrar Sista samlingen

Låt oss nu se vilka resultat som kan erhållas med metoden GlobalBelysning (GI). I kapitel SlutligSamla avmarkera rutan Gör det möjligtSlutligSamla, och i avsnittet GlobalBelysning (GI) aktivera kryssrutan Gör det möjligt och rendera. Resultaten kommer att vara nedslående (Fig. 36), eftersom metoden GlobalBelysning baseras på emissionen av fotoner från ljuskällan, och den enda källan i scenen är blockerad. Avblockera källan, flytta den inuti lampan, minska ljuskällans intensitet till cirka 0,3 och ändra färgtonen till nära den för det lysande materialet (Fig. 37). Aktivera skuggning efter typ för källan. StråleSpårasSkuggor och visualisera scenen - rummet kommer att vara upplyst, men det kommer att lysa jämnt (utan chiaroscuro) och inget sken från lampan kommer att kännas (Fig. 38).

Låt oss prova att experimentera med de globala belysningsinställningarna. Till att börja med, öka energin hos fotoner och mängden som deltar i Global Illumination genom att markera källan och öka i rullningen mentalstråle: IndirektBelysning parametervärden Energi och GIFotoner upp till 10 respektive 400 (fig. 39). Som framgår av resultatet (fig. 40) var ökningen av energi överdriven (minskning Energi upp till 5), storleken på fotoner och deras intensitet är helt klart otillräckliga, liksom deras antal. Samtidigt kan realistiska, mjuka ljusskuggor endast erhållas med ett mycket stort antal fotoner av en acceptabel storlek (för en liten radie av fotoner, inställning av ett godtyckligt stort värde på antalet prover har praktiskt taget ingen effekt på resultat) och intensitet. Försök att ställa in parametervärden Multiplikator, MaximalNumFotonerperProv och MaximalProvtagningRadie lika med 1,2; 1500 respektive 14 (fig. 41). Resultatet har förbättrats markant (ljuset och skuggan på väggar, golv och tak är ganska naturliga) - Fig. 42, men utan att koppla ihop metoden SlutligSamla det går inte att få en glöd från lampan.

3ds Max innehåller dedikerade källor som simulerar realistiskt dagsljus. De hjälper till att ställa in dagsljuset för scenen med några få musklick. Men samtidigt har de tillräcklig flexibilitet, så att du kan justera parametrar som: horisonthöjd, himmelsfärg, atmosfäriskt tillstånd, molnighet och till och med den exakta geografiska positionen. Dessa ljuskällor i en bunt kallas Dagsljus systemet(Dagsbelysningssystem).

Ris. 2.4.01 Exempel på exteriör belyst Dagsljus systemet

När du skapar Dagsljus systemet, 3ds Max kommer att uppmana dig att aktivera exponeringen. En dialogruta visas där du kan aktivera den genom att trycka på knappen Ja(Ja). Alternativt kan du aktivera exponeringen manuellt senare. Dessutom en begäran om att skapa herrFysisk Himmel som en miljö.

Ris. 2.4.02 Dialogruta för aktivering av exponering

Ris. 2.4.03 Installationsdialogruta herr Fysisk Himmel som en miljö

Mental rays dagsljussystem inkluderar herrSol, herr Sky och herrFysiskHimmel(vilket kommer att diskuteras senare i detta avsnitt). Exponeringskontroller bör också övervägas. herrFotometriskExponeringKontrollera beskrivits tidigare i detta kapitel.

Ris. 2.4.09 Ställa in tid (vänster) och geografisk plats (höger)

Välj kartan över den önskade kontinenten från rullgardinsmenyn Karta(Karta). Kartbilden är uppdaterad. Klicka med musen på den plats du behöver för att ställa in önskad punkt på kartan. När du installerar en kryssruta NärmastStorStad(Närmaste stora stad), pekaren kommer att placeras på platsen för staden närmast den angivna platsen från listan Stad(Stad) till vänster i dialogrutan.

Dagsljuskällor imentalstråle.

Ljuskällorna och verktygen för att simulera dagsljus i mental strålning är: herr Sol, herr Himmel, herr Himmel Portal, shader herr Fysisk Himmel.

För de mest realistiska resultaten är det bäst att använda alla ovanstående komponenter i systemet. Dagsljus, och i ett gäng, till exempel, parametern Röd/ Blå Färgton som finns i solen och himlens ljuskälla samt i miljön shader herr Fysisk Himmel... Varje komponent beskrivs längre fram i kapitlet.

På en notis:Projektionsfönster 3ds Max stöder interaktiv visning av dagsljuspaket,herr Sol ochherr Himmel.

Till att börja med, låt oss överväga parametrarna för mr Sky-ljuskällan separat.

mr Sky-parametrar.

En källa herrHimmelär en fotometrisk rundstrålande ljuskälla (firmament), som tjänar till att simulera himlavalvets diffusa ljus.

Ris. 2.4.10 Parametrar herr Himmel dagsljussystem

På(Aktiverad) Slår på och av ljuskällan.

Multiplikator(Multiplier) Ljusintensitetsmultiplikator. Standardvärde 1.0 .

Jord Färg(Jordfärg) Färgen på jordens "yta".

Ris. 2.4.11 Effektexempel Jord Färg om global belysning

På en notis: Figur 2.4.11 visar effekten av jordens färg på det reflekterade ljuset på husets väggar, dessutom uppfattar inte jordens "yta" skuggor från föremål i scenen.

HimmelModell(Himmelmodell) I den här rullgardinslistan kan du välja en av tre himmelsmodeller: DisDriven,PerezAlltVäder,CIE.

Vi ska titta på en av dessa modeller. DisDriven(Drift av dis).

Haze är en enhetlig slöja av ljus som växer med avstånd från betraktaren och täcker delar av landskapet. Det är resultatet av ljusspridning av partiklar suspenderade i luften och luftmolekyler.

Haze minskar kontrasten i en bild och påverkar även skuggornas klarhet. se även AntennPerspektiv(Flygperspektiv) som beskrivs längre fram i detta avsnitt.

Dis(Dis) Antalet fasta partiklar i luften. Möjliga värden från 0,0 (absolut ren atmosfär) till 15,0 (maximalt "dammig"). Standardvärde 0.0 .

Ris. 2.4.12 Parameterpåverkan Dis per miljö på scenen: 0,0 (vänster) ; 5,0 (mitten); 10.0 (höger)

herrHimmelAvanceradParametrar(Avancerade alternativ mr Sky)

Ris. 2.4.13 Ytterligare parametrar herr Himmel

Horisont(Horisont)

Höjd(Höjd) Höjden på horisontlinjen, negativa värden sänker linjen, positiva värden höjer horisontlinjen. Standardvärde 0,0

Ris. 2.4.14 Horisontlinjehöjd: 0,0 (vänster); -0,6 (höger)

På en notis:Horisonthöjden påverkar endast den visuella representationen i ljuskällanherrHimmel. Bortsett från detta beror färgtonen på horisonten också på ljuskällan.herrSol.

Fläck(Oskärpa) Gör horisontlinjen suddig. Ett högre värde gör horisontlinjen mer suddig och mindre uppenbar. Standard är 0.1.

Ris. 2.4.15 Oskarpa horisontlinjen: 0,2 (vänster); 0,8 (höger)

NattFärg(Nattfärg) Minsta "värde" för himlens färg: betyder att himlen aldrig blir mörkare än det färgvärde som ställts in här.

Icke fysiskaInställning(Inte fysiska inställningar)

Parametern i denna grupp kan artificiellt tona himlens färg med kalla eller varma toner för att ge bilden ett mer konstnärligt utseende, i motsats till en fotorealistisk bild.

Röd /BlåFärgton(Rött/Blå nyanser) Standard är 0,0, vilket är fysiskt korrekt (har en färgtemperatur på 6500K). Genom att ändra värdet till -1,0 (djupblå) till 1,0 (djupröd), kan du justera färgen på himlen för att ge den färg på himlen du vill ha.

AntennPerspektiv(Flygperspektiv)

Flygperspektiv är ett sådant naturligt fenomen att när föremål rör sig bort från betraktarens eller kamerans ögon, försvinner klarheten och klarheten i konturerna. Objekt på avstånd kännetecknas av en minskning av färgmättnaden (kontrasten mellan ljus och skugga mjuknar och färgen förlorar sin ljusstyrka). Den där. bakgrunden ser ljusare ut än förgrunden.

Fenomenet med flygperspektiv är förknippat med närvaron av en viss mängd damm, fukt, rök och andra små partiklar i atmosfären. se även Dis(Haze) som beskrivs ovan.

Kryssruta AntennPerspektiv(Flygperspektiv) Den här kryssrutan slår på antennperspektivvisningen.

(Synligt avstånd) Denna räknare indikerar avståndet som påverkas av flygperspektivet och objektens räckvidd.

Aktuell sida: 25 (totalt av boken har 31 sidor) [tillgänglig passage för läsning: 21 sidor]

Font:

100% +

Belysning och uppsättning av ljuskällor

Scenen är helt strukturerad, kameror är installerade för att återge rätt renderade bilder av interiören. Nu är det dags att bygga rätt belysning för scenen och lägga till vissa renderingseffekter, med hjälp av vilka bilderna av scenen blir mer spektakulära och realistiska.

Det märks att endast ett väl upplyst utrymme låter dig få ett definitivt intryck av den byggda scenen. Vanligtvis för nybörjare korrekt installation och att justera scenens belysning ger vissa svårigheter, eftersom det är med hjälp av ljus som det omgivande utrymmet öppnar sig för en person. När allt kommer omkring är färgerna på föremål, egenskaperna hos ytor och allt annat som en person ser i världen omkring honom inget annat än en reflektion från ytan av ett ljusobjekt riktat mot det från olika vinklar. Faller på ytan sprids ljuset och sammansättningen av dess frekvensspektrum ändras (beroende på objektets reflekterande egenskaper). Av ovanstående följer slutsatsen: att använda korrekt inställning strukturella egenskaper hos objekt och belysning kan du både förbättra intrycket av en medioker scen och omvänt förstöra en väl förberedd visualisering.

Fysisk representation av ljus

Ur fysikens synvinkel kännetecknas ljusstrålning av begreppen ljusflöde, ljusintensitet och belysning. Ljusflöde ställer in ljusenergin som avges per tidsenhet och mäts i lumen (lm, lm). Ljusflödet som sänds ut inom ett givet område av rymden kallas genom ljusets kraft och mäts i candela (cd, cd). Ljusintensitetens karaktäristik gör det möjligt att jämföra källor med olika rumslig fördelning av ljus. Belysning - det är förhållandet mellan ljusflödet och arean av den upplysta ytan, mätt i lux (lx, lx).

Förutom ovanstående belysningsegenskaper för 3D-grafik färgtemperatur och placering av ljuskällor är mycket viktiga. Under färgtemperatur förstås som en fysisk storhet som kännetecknar värdet av ljuskällans färg och ljusstyrka, mätt i kelvin (K). Skuggor med temperaturer under 4000 K anses vara varma (färger från rött till gult är färgen på ett ljus, glödlampor, etc.), och källor med en färgtemperatur över denna anses vara kalla. Lysrör, blixtljus är exempel på kalla ljuskällor. Färgtemperaturen kan användas för att ändra hur en person känner sig när man tittar på en scen (en liknande teknik används ofta inom film och fotografi).

Ljuskällstyper i 3ds Max 2009

I den tidigare versionen lades mr Sky Portal till ljuskällorna. Detta ljus gör det enkelt att ställa in dagsljusbelysning i interiörscener, och det fungerar som HDRI-baserad belysning. Om vi ​​tar hänsyn till Mental Ray-ljuskällorna, ger programmet tolv som standard olika typer scenljus och objektsystemen Sunlight och Daylight. Det finns flera mjukvaru- och hårdvarubelysningsalgoritmer i den, som var och en har sina egna inställningar och ljusinställningar.

Standardarmaturer - ignorerar det reflekterade ljuset från ytan på föremål.

Fotometriska belysningsapparater - Beräkning av global belysning och diffus spridning.

Inbyggd extern renderare Mental Ray, som har sina egna objekt av ljuskällor.

Dessutom finns det möjlighet att ansluta andra renderare, som var och en som regel tillhandahåller sina egna fixturer för användning.

Från och med den sjätte versionen har programmet en annan belysningsmetod - med HDRI (High Dynamic Range Image - en bild med en utökad dynamiskt omfång). Ett sätt att använda HDRI beskrivs längre fram i detta kapitel.

I varje specifikt fall valet av belysningsmetod bestäms genom att jämföra resultaten av att tillämpa flera metoder, vilka utvärderas enligt kriterier som fotorealism och renderingstid. Om till exempel en fotorealistisk återgivning av en scen varar 5–6 timmar, är det ganska problematiskt att animera en sådan scen på grund av för mycket tid. Men som en skiss av inredningen kommer bilden som erhålls på detta sätt att vara den mest lämpliga. Det finns dock fortfarande inga tydliga kriterier för att välja en eller annan metod. Efter att ha tillämpat de listade metoderna flera gånger och sett skillnaden mellan dem, kan du förstå vilken metod för att ställa in scenbelysningen som är mer lämplig för dig i ett eller annat fall. Det är sant, i alla fall, när man tillämpar några metoder för att ställa in belysning, krävs en ganska noggrann justering av parametrarna, och kanske kommer ett bra resultat inte omedelbart att uppnås.

Standardbelysning

Om du inte inkluderar några ljus i scenen, ställer 3ds Max 2009 automatiskt in scenen till standardbelysning. Det är inbyggda (rundstrålande) standardljuskällor med parametrar som inte går att justera. Det kan finnas en (standard) eller två inbyggda källor. En enda källa ger kontrasterande, inte särskilt naturligt ljus (Figur 5.15). De två inbyggda lamporna är placerade: en i det övre vänstra hörnet av scenen i fronten och den andra baktill i det nedre högra hörnet. Du kan ändra standardbelysningsinställningarna med hjälp av menykommandot Views → Viewport Configuration. Ett fönster med flikar öppnas, där du måste välja renderingsmetod och ändra önskade inställningar i området för renderingsalternativ. Belysning med två inbyggda källor är mjukare och mer naturlig än en. Dessa källor bildar inte skuggor från objekt, och rendering med dem ser inte naturligt ut, men de låter dig se var objekten befinner sig i scenen. I föregående kapitel fanns det övningar där renderingen gjordes med endast standardbelysningen. Om minst en ljuskälla är installerad i scenen stängs belysningen automatiskt av som standard och då bestäms belysningen endast av närvaron och kraften hos de installerade armaturerna.

Ris. 5.15. Scenbelysning som standard med en källa

Om du inte markerar kryssrutan Standardljus i standardljusinställningarna, kommer scenen att lysas upp i visningsportarna med de installerade källorna, vilket inte alltid är bra för att objekten ska synas tydligt. Därför är det bättre att sätta kryssrutan redan innan du börjar arbeta med ljuskällor.

Dessutom beror belysningen av scenen också på den omgivande belysningen, som inte har en källa och styrs genom att ändra den övergripande belysningsnivån i tre färgparametrar. Inställningen utförs med hjälp av menykommandot Rendering → Miljö (Rendering → Miljö). En dialogruta öppnas med två flikar, från vilka du måste välja Miljö (Fig. 5.16). Sålunda fastställs både nivån av påverkan av det omgivande bakgrundsbelysningen på scenens belysning och dess färg, liksom möjligheten att använda bilden som en miljökarta. Det är bättre att vägra att använda en hög nivå av allmän belysning (Ambient) i scenen, och den bör endast ökas när det är nödvändigt och endast med en liten mängd. Detta är nödvändigt eftersom allmän belysning gör objekt platt och raderar deras kanter.

Ris. 5.16. Scenmiljöinställningar

Standard armaturer

Det finns sju standardfixturer i programmet, inte räknande Mental Ray-fixturerna (Fig. 5.17). Uppsättningen standardkällor är tillräcklig för att simulera relativt realistisk belysning av både artificiella och naturliga ljuskällor.

Ris. 5.17. 3ds Max 2009 standardljus

Nu om varje källa mer detaljerat.

Solljuskällan används för att skapa och kontrollera simulerat solljus i en scen. Detta objekt kan hittas genom att klicka på knappen System på fliken Skapa i kommandoraden. När du använder den skapas en riktad ljuskälla som lyser upp scenen i en vinkel av imitation av solens strålar som faller på jordens yta vid en given geografiska koordinater ah och vid en given tidpunkt. Det är ett arv från äldre versioner av programmet och fanns kvar i 3ds Max 2009 främst för projektkompatibilitet. Från och med den femte versionen ersätts den av det förbättrade Daylight-systemet.

Omni (Allriktad källa) - sänder ut ljusstrålar i alla riktningar från en punkt jämnt. Genom sina fysiska egenskaper kan den simulera en glödlampa. För att komma åt det här objektet, klicka på knappen Ljus på fliken Skapa i kommandoraden och välj kategorin Standardobjekt. Det finns vissa parametrar för att konfigurera denna källa (Fig. 5.18), några av dem kommer att diskuteras senare i övningarna.

Ris. 5.18. Standard Omni (Omni-Directional) belysningsparametrar

Target Direct och Free Direct finns på samma kommandoradsflik som den rundstrålande källan. Dessa objekt avger en ljusstråle, parallell med varandra, med varierande dimensioner av ett cirkulärt eller kvadratiskt tvärsnitt. Den fria källan riktas längs axeln för ljusstrålen som sänds ut av den och tillåter att ändra riktning genom att rotera denna axel. En riktad källa har ett mål som den är riktad mot och som styrs oberoende av ljuskällan, samtidigt som den i sin tur förblir konstant riktad mot den. Riktningskällor har liknande parametrar som en rundstrålande källa, förutom att de har en inställning för storleken på det kontinuerliga ljusområdet i förhållande till dämpningsområdet (Figur 5.19).

Ris. 5.19. Inställningar för direktkälla Beam

Målplats och ledig plats - I redigeraren finns dessa matcher på fliken Standardljus. Strålkastarnas strålar, i motsats till riktade källor (Direct), är inte orienterade parallellt, utan divergerar i en kon från en punkt där ljuskällan är belägen. Ett exempel på en sådan källa är spotlights eller en ficklampa. Riktade källor har samma egenskaper som beskrivits ovan. Som med en riktad belysning kan en spotlight variera området för kontinuerligt ljus i förhållande till området för dämpning.

SkyLight-källan som finns på samma flik med standardkällor, till skillnad från andra standardkällor, är strängt taget inte sådan: dess imaginära ljusstrålar kommer inte från en punkt. Dessutom använder den här armaturen Light Tracers globala belysningsalgoritm. När den placeras i en scen är en imaginär kupol placerad ovanför den - en oändligt stor halvklot, vars varje punkt avger ljusstrålar. Denna källa är en komponent i DayLight-systemet, som kommer att diskuteras senare. Dessutom är det just denna källa som tillåter användningen av en HDRI-karta (High Dynamic Range Image) för att belysa scenen.

Fotometriska ljuskällor

I den här versionen av 3ds max 2009 har antalet fotometriska källor reducerats till tre. Men trots att det fanns åtta av dem i den tidigare versionen, kan de nya källorna enkelt återskapa vilken som helst av de åtta fixturerna från den tidigare versionen (Fig. 5.20). Om tidigare varje typ av fotometrisk källa hade en strikt definierad form (punkt, område, etc.), kan nu formen väljas från listan i inställningarna för själva belysningsinstrumentet. Deras belysningsparametrar anges i lumen, candela, lux, det vill säga som med ljuskällor i verkligheten. Med hjälp av fotometriska källor blev det möjligt att korrelera kraften i verklig belysning med virtuell belysning i scener, samt beräkna global belysning med hjälp av Radiosity-algoritmen, som vanligtvis observeras i verkligheten när ljus träffar föremål.

Ris. 5.20. Fotometriska källor 3ds Max 9

Fotometriska källor klassificeras enligt följande.

TargetLight - en universell fotometrisk belysningsanordning, beroende på de valda inställningarna, kan avge ljusstrålar från en punkt i alla riktningar, som ett lysrör neråt och åt sidorna, som en rasterkälla för att simulera ett ljusområde. Den kan användas både för att simulera en konventionell glödlampa och för att simulera strålkastare genom att ändra typen av källa med hjälp av listan Ljusfördelning (Typ) (Figur 5.21). Om Photometric Web är tilldelad låter den dig styra fördelningen av ljus med hjälp av speciella * .IES-filer, där formen och intensiteten av ljusflödet registreras på ett speciellt sätt, vilket skapar realistiska reflektioner på objekten i scenen.

Ris. 5.21. Välja typ av fotometrisk källa

FreeLight - upprepar helt den ovan beskrivna gratiskällan med den enda skillnaden att den har ett mål som låter dig rikta belysningsinstrumentet till ett specifikt område eller objekt.

Källor Dagsljus - detta objekt dök upp med början med den 5:e versionen av 3ds Max. Detta system gör det möjligt att ta hänsyn till reflektion av ljus från föremåls yta och dess spridning i atmosfären. Med hjälp av denna källa skapas två anslutna fotometriska belysningsanordningar - en simulator för solbelysning (med hänsyn till de geografiska koordinaterna, tid på året och dygnet) för scenen och en simulator av det diffusa ljuset på himlen.

De fotometriska källorna som ingår i scenen gör det möjligt att relativt exakt simulera belysning, färg och ljusintensitetsfördelning i rymden som är inneboende i verkliga källor. Ljus som emitteras av fotometriska illuminatorer dämpas i omvänd proportion till kvadraten på avståndet till den belysta ytan. Egenskaperna för ljus från fotometriska källor, som nämnts ovan, ställs in i programmet av befintliga fysiska enheter - candela (cd), lumen (lm), lux (lx). Fotometriska källor är mest exakta när du använder Radiosity global belysningsalgoritm. Om du använder den här typen av ljuskälla i en scen utan att beräkna den globala belysningen, kommer ljuset från dem troligen inte att räcka till och du kommer inte att känna deras fördelar.

En ytterligare funktion hos fotometriska källor är att du nu, med hjälp av malllistan, kan ställa in typ och effekt för belysningsinstrumentet automatiskt enligt den typ som anges i listan.

Ljuskällor för mental strålning

Eftersom extern modul Mental Ray-rendering ingår i standardleveransen av 3ds Max, jag måste säga några ord om dess ljuskällor, som som standard finns på kommandofältsfliken tillsammans med de vanliga. I princip kan Mental Ray fungera korrekt med både standard- och fotometriska källor av 3ds Max 2009, men om du använder det som ett renderingssystem är det förstås bättre att använda fixturerna för just denna plug-in. De liknar vanliga spot- och Omni-belysningsobjekt till utseendet (se figur 5.17). När det gäller listan över parametrar liknar de också sina standardmotsvarigheter, bara deras områdesljusparametrar liknar de för fotometriska belysningsapparater.

Totalt innehåller programmet fem ljuskällor för Mental Ray-modulen. Två av dem: mr Area Omni (omni-directional area) och Mr Area Spot (Spotlight area) har inställningar och parametrar som liknar inställningarna för standardkällorna 3ds Max 2009, men skiljer sig i ett objekt - Area Light Parameters (Parametrar för området av ljus) (Fig.5.22), som låter dig styra storleken på området från vilket ljuset kommer ut, såväl som dess form. Dessutom, när man använder skuggor som Ray Traced Shadows ger dessa källor, efter en viss justering, mjuka realistiska skuggor.

Ris. 5.22. Ljusområdesinställningar för Mental Ray-armaturer

Fixturinställningar

För att välja ett ljuskällaobjekt, klicka på knappen Ljus på fliken Skapa i kommandofältet, välj källgruppen Standard eller Fotometrisk från listan och klicka på önskad typ av källknapp. Längst ner på kommandopanelen kommer listor med parametrar att visas, vars sammansättning beror på typen av fixtur. Den första i listan över parametrar är utbyggnaden av objekttyp. Därefter kommer namn- och färgutrullningen med källparametrarna som bestämmer hur det kommer att se ut i projektioner (endast ljuset som sänds ut av källan visas under renderingen). Nedan visas utrullningen av allmänna parametrar med kryssrutan På (vald som standard när källan är vald) och "avståndet" till målet om källan är riktad. Nedan finns kryssrutan för att aktivera Skuggor (Shadows) och en rullgardinslista över de typer av skuggor som används vid konstruktion av scener. Här är det också möjligt att exkludera scenobjekt från belysning genom att klicka på knappen Exclude, och sedan välja de önskade från listan som visas och flytta dem till höger sida av listan. Nästa är utbyggnaden av Intensitet / Färg / Dämpning. I den kan du justera färgen på strålarna från den valda källan (vit som standard) och intensitet (som standard - en, eller i enheter av ljusflöde om källan är fotometrisk). Här kan du också justera källans när- och fjärrdämpning genom att välja dess typ och tilldela början och slutet av ljusdämpningsområdet i de enheter som används i scenen. Om du väljer en punktkälla av typen Spot kan du i utbyggnaden av Spotlight Parameters justera diametern på ljuspunkten som sänds ut av källan och ställa in formen på punkten i form av en cirkel eller rektangel.

Parametrarna som finns i utrullningen av avancerade effekter behövs för att indikera ljuskällans effekt på ytan. Med funktionen Projektorkarta kan du använda ljuskällan som en projektor genom att ange en bild (karta) som kommer att projiceras på det objekt som källmålet pekar på. I utrullningen av Shadow Parameters, som finns nedan, kan du justera skuggornas densitet och markera dem med olika färger, samt projicera kartan på skuggan.

Nedan finns en utrullning med parametrarna för den typ av skuggor som kommer att väljas av användaren för källan. Den innehåller inställningarna för storleken och kvaliteten på skuggorna från källan. För att tilldela ytterligare efterbehandlingseffekter (linseffekter, volymetrisk ljuseffekt), tillhandahålls Atmospheres & Effects-utrullningen. Och den sista i listan över parametrar är parametrarna för utbyggnaden av Mental ray Indirect Illumination (Fig. 5.23) - förutsatt att Mental Ray används som en aktiv renderare, kan de användas för att styra den diffusa belysningen som genereras av källan; Mental ray Light Shader - Låter dig tilldela en ljusskuggning och en fotonemissionsskuggning till källan.

Ris. 5.23. Alternativ för omgivande ljus för en mental strålkälla

Notera

En shader är en liten plug-in (program) som definierar egenskaperna hos ett objekt (material, ljus, geometri, kamera) under vissa förhållanden. Vid rätt tidpunkt (vanligtvis under rendering) innehåller programmets kärna de funktioner som beskrivs i skuggan. Shader-bibliotek kommer vanligtvis med ett 3D-grafikprogram, men de kan också laddas ner från Internet från deras skapares webbplatser.

Sätta upp ljus i scenen

Efter att ha grovjusterat parametrarna för belysningsinstrumentet för att inkludera dem i scenen, flytta markören (som kommer att ha formen av ett kors) till önskad punkt på en av projektionerna av scenen och klicka på vänster musknapp (desutom, om detta är en riktad källa, då måste du först flytta markören i målets riktning och sedan släppa musknappen). Efter det, om nödvändigt, är det värt att korrigera koordinaterna för källan och målet med verktyget Välj och flytta. För att finjustera källparametrarna och sedan justera dem, välj källan i scenen och gå till fliken Ändra på kommandopanelen, där du kan se samma parametrar som tidigare när du skapar fixturen.

Scener skiljer sig åt i belysningstyperna och för varje scen lönar det sig att individuellt närma sig inställningarna för källorna separat och för hela ljussättningen i allmänhet, dock finns det några rekommendationer för belysning av vissa scener för 3ds Max 2009. T.ex. en gatubild som använder en dagsljuslampa (Daylight ) kommer att belysas annorlunda än rymdlandskapet, eftersom ljusets utbredning i ett vakuum skiljer sig från dess fördelning i atmosfären.

Jag vill starta en serie tutorials om belysning i mental ray. Denna handledning handlar om Final Gather, indirekta ljusinställningar, ljus, glödande material och HDRI-kartor. Syftet med lektionen är inte att skapa en specifik scen, utan att överväga allmänna bestämmelser och sekundära ljusinställningar, alla scener som används är testa i naturen och har till uppgift att framhäva en viss effekt, vanligtvis till nackdel för utseende... Lektionen är designad för max 2008 och högre och har exempel på scener för nedladdning.

Introduktion

I början, lite nödvändig information

I mental ray, belysning, enligt algoritmen, kan beräkningen delas in i 4 delar:
1.direkt spårning (scanline + strålspårning).
2. Indirekt belysning baserad på fotoner (GI + Caustics)
3. Förenklad indirekt belysning (Final Gather)
4. Belysning i volymer (strålemarsch).

Notera: Jag hävdar inte riktigheten av den ryskspråkiga tolkningen av termerna, eftersom det finns många alternativ för att översätta hjälp och lektioner och jag hade inte för avsikt att ta dem som grund. Ofta separeras GI och kaustik, eftersom de använder olika fotonkartor, och belysning i volym ingår i GI, på grund av att de också använder fotonkartor, inte med tanke på att en helt annan motor börjar fungera och inte allt är görs där av fotoner. (2 nivåer av beräkningar används, medan den andra, förenklade, inte använder fotoner)

Om direkt belysning:

Direkt belysning betyder belysningen från ljuskällans sändare till objektets yta, efter att ha träffat objektets yta, baserat på Surface shaders och Shadow shaders, beräknas irradianskartan och objektets skuggkarta. Dessutom beaktas shaders från gruppen Extended Shaders (ytförskjutning, miljö). I det här fallet absorberas en del av strålarna och en del (om objektet är \ semi \ transparent, reflekterande) återges till nästa objekt i scenen. Strålarna tränger inte in i föremålets volym, glödeffekten (belysning, glöd) beaktas endast för föremålets diffusa egenskaper och gäller inte andra föremål. GI, Caustic och Volume Photon genereras inte.

Låt oss nu se renderingsinställningarna som påverkar kvaliteten på renderingen i allmänhet. Dessa inställningar är relevanta oavsett aktiverad GI och FG

Samplingskvalitet: parametrarna för denna grupp låter dig justera supersampling, utformad för att eliminera effekten av brutna linjer, stegvisa gradienter och alla artefakter som uppstår från aliaseffekten.

I parametrar Prover per Pixel - minimum och maximum ställer in antalet strålar per pixel för att adaptiv supersampling ska fungera, jag kommer inte att gå in på principen för driften av denna algoritm (om du vill är det lätt att hitta teoretisk information på nätverket).

I praktiken, ju högre värde, desto bättre, men renderingstiden ökar nästan proportionellt mot ökningen av värden, så för att förhandsgranska scenen är det lämpligt att ställa in låga värden (men det maximala värdet bör vara minst 2), och att öka för den slutliga beräkningen.

Parametergrupp Kontrast , justerar algoritmen för att bestämma om minimi- eller maximivärdet för Samples per Pixel ska användas för beräkning, värdena sätts från 0,004 (1/256) till 1 och i steg om 0,004 - ju mindre, desto bättre, men också påverkar renderingshastigheten.

Filtrera - det enklaste och snabbaste filtret är box, och den bästa och långsammaste mitcheln.

Nedan parametrar Återgivningsalgoritmer - varav de mest användbara är dirigeringsdjupet Spårdjup

Reflexion- det maximala antalet reflektioner av en foton, varefter den försvinner

Regraktion- samma för transparens och värdet av den maximala summan av effekter - max. djup.

Enkelt uttryckt, om du sätter två speglar på scenen, "vända mot" varandra och en kamera tittar mellan speglarna, kommer du att få djupet av "oändligheten" av rereflektioner enligt de inställda parametrarna.

Den huvudsakliga praktiska känslan av dessa inställningar - under skapandet av scenen, ställ in de underskattade parametrarna för snabb rendering och i slutskedet öka till en acceptabel storlek.

Ljuskällor:

I mental ray kategoriseras ljus i:
- standard- ljusintensiteten från vilken minskar i direkt proportion till avståndet och är inte fysiskt korrekt
- förbättrad standard (postscript mr), från vilken skuggor beräknas, enligt en förbättrad algoritm och den är mjukare.
- fotometrisk ljusets intensitet anges i fysiska termer och dämpningen av ljuset anses också vara fysiskt korrekt. Användningen av fotometri är relevant om scenskalorna uppfylls med metriska värden.

Del ett Final Gather

Sista samlingen - en förenklad algoritm för att beräkna indirekt belysning, är att från varje kollisionspunkt för en foton med en yta sänds ut strålar slumpmässigt, som skär med närliggande objekt i scenen (men bara en gång). Som ett resultat ger FG en förenklad bild av indirekt belysning, på grund av en enda reflektion av ljus, men passerar mycket snabbare än en fullfjädrad GI, och ger en mycket verklig bild. Med GI (FG + GI) aktiverat ändras beräkningsalgoritmen och beräkningen utförs så fullständigt som möjligt i mental stråle, men naturligtvis tid ...

Så låt oss se vad du kan uppnå med FG:

Aktivera först FG-algoritmen - Rendering> Rendera ... (F10)> Indirekt belysning> markera kryssrutan Aktivera FG

Huvudinställningarna för att ställa in FG-kvaliteten är steget med vilket kontrollpunkterna placeras för att beräkna den sekundära belysningen - parametern Initial FG Point Density - ju mindre steg, desto bättre bild, och strålar per FG Point-parametern är antal strålar som sänds ut från en punkt än ju fler desto bättre.

MR-utvecklare har gjort flera färdiga profiler som kan väljas från rullgardinsmenyn "Förinställd", du kan välja från Draft (låg kvalitet, snabb rendering), för att se scener under skapandet och upp till veri hög - för slutliga felräkningar.

Låt oss börja testa FG med en interiörscen.

Jag gjorde den enklaste scenen, som föreställer ett rum med ett fönster och flera lampor. Färgerna på väggarna, taket och golvet, särskilt grått - det blev dystert, men på så sätt blir ljuseffekterna bättre synliga

Så här ser ett rum ut utan FG påslagen, med en tillfällig ljuskälla (efter att FG har slagits på kommer den att tas bort)

Till vänster finns två lampor som inte är fullfjädrade ljuskällor, men deras material representeras av det mentala strålmaterialet, vars yta är Glow (lume) shader:

färgen på glöden (Glow) och diffus (diffus) - ljusgul, ytmaterialet representeras av glasskuggan (Glass (lume)) vars inställningar lämnas till standard. Ljusstyrkan på glöden (Ljusstyrka) är också kvar på standard = 3.

Dessa armaturer kommer att spela rollen som en svag bakgrundsbelysning som fyller rummet.

Till höger finns två infällda mr Area Spot-ljus. - standardinställningarna, det vill säga inte ändras, de kommer att lysa upp glas- och metallkulorna.

Allt material i scenen (förutom de beskrivna vänstra lamporna) är av typen Arch & Design, genom att välja vilken kan du snabbt få inställningar för en specifik yta från listan över fördefinierade:

Grova betongväggar, polerat betongtak, glänsande plastgolv, glasfönster (Tunn Geom), täckt med ett Transparency Checker-kort.

Som ett resultat bör vi få ett dystert rum, natt utanför fönstret, svag allmänbelysning och separat markerade bollar.

Klicka på återge:

resultatet är helt klart otillfredsställande - för låg belysning. Du kan öka värdet på Multiplier, lampor och Glow för de vänstra armaturerna, men om en ökning av ljuskällornas intensitet fortfarande är acceptabel, kommer en ökning av Glow-värdet att leda till "skev" belysning - områdena runt lamporna kommer att vara mycket ljusa och golvet förblir svart.

Avsluta i exponeringsinställning

Gå till miljöinställningarna - Rendering - Miljö (knapp 8) - avsnittet Exponeringskontroll och välj typ av exponering, jag lämnade den logaritmiska typen. Men utvecklarna av Mental ray rekommenderar att man använder en fotografisk exponeringskontroller, speciellt när man arbetar med fotometriska ljuskällor.

gör nu igen:

redan bättre, men bruset i de upplysta områdena från de vänstra lamporna blev tydligare - detta är exakt effekten av att ställa in FG för lågt (profilen "Låg" är inställd). Frågan är hur man beräknar medelvägen mellan renderingshastighet och kvalitet. Naturligtvis sätter vi Veri High kommer vi att få en bra bild, men resultatet kommer att vänta väldigt länge. Själva renderingen kan hjälpa oss med detta, be den visa FG-ankarpunkterna för oss:

gå till fliken Bearbetning (Rendering - Render ...)

avsnittet "Diagnostik", sätta en kryssruta på Aktivera och ange vad vi vill titta på FG:

rendera igen:

avstånd, mellan gröna prickar i upplysta områden, bör vara minimal, detta uppnås genom att minska steget för kontrollpunkterna, helst bör fyllningen vara kontinuerlig, varefter ytterligare minskning av steget endast kommer att leda till en ökning av renderingstiden, med en minimal ökning av kvaliteten. Ibland kan buller uppstå på ytor långt från ljuskällan, en ökning av de utsända strålarna hjälper här, utan att minska steget. Och glöm inte samplingsinställningarna, som jag skrev om i början.

Låt oss fortsätta bygga scenen:

Mycket ofta finns det ett behov av att avbilda några objekt som avger ljus med komplex geometri - montrar, akvarier, TV-skärmar, som också lyser upp scenen, men uppgiften med detaljerad utarbetning av objektet är inte värt det, utan helt enkelt dess imitation med texturer. Samtidigt uppstår problem med deras ljusegenskaper - med en stark ljusstyrka börjar mörka föremål också lysa, och genom att minska ljusstyrkan belyser inte ljusområdena de omgivande föremålen tillräckligt. En sådan orättvisa uppstår på grund av det faktum att en 24-bitars bild inte kan lagra information om den verkliga intensiteten av luminescensen för varje pixel. Situationen kommer att korrigeras genom att använda som texturer HDRI-kartor.

Hur visualiserar man värdet av HDRI-kartor? – Föreställ dig att du har tagit ett foto av en havsvit sandstrand mot solen. Ladda in fotot i Photoshop och använd en pipett för att titta på färgerna på pixlarna på solskivan och vit sand, färgerna på pixlarna på solskivan kommer vanligtvis att vara #FFFFFF och färgen på pixlarna på den vita sanden blir antingen vara samma eller något mörkare. Låt oss nu sänka ljusstyrkan på hela bilden, till exempel med 50% - sanden kommer att bli mörkare, vilket i princip är korrekt, men det faktum att solskivan kommer att dämpas är inte en order, vår sol är väldigt ljus . Men om bilden är tagen med en speciell kamera som kan spara bilder i HDRI-bilder kommer detta inte att fungera, solskivan förblir ljus, som om vi helt enkelt hade sänkt kamerans känslighet.

Låt oss försöka använda en HDRI-karta i vår scen. Jag hittade ingen färdig karta som skulle avbilda något slags glödande föremål, så för att testa effekten gjorde jag bara en hdr-fil i Photoshop med en gradientfyllning - i mitten finns en klarblå linje som tappar ljusstyrkan till kanterna. (Du kan göra din egen hdr genom att välja ett 32-bitars bildläge i Photoshop).

Öppna den resulterande kartan i Max som en normal bitmapp, en dialogruta för bildkonvertering visas:

huvuduppmärksamheten bör ägnas åt konverteringsalternativet i avsnittet "Intern lagring", som standard föreslår Max att du kasserar ljusstyrkainformationen och helt enkelt markerar ljusa och mörka platser med vissa färger - 16 bitar / chan-läge, detta kommer inte att passa oss, så ställ in Real Pixels-läget och klicka på OK ...

Jag använde den valda kartan för ett material som liknade materialet i armaturerna, ställde in på glödparametern och applicerade den på lådan på den bortre väggen.

För jämförelse, två renderingar:

det första är ett kort i 16-bitarsläge:

Genom att ersätta ljusa områden med vitt belyses ljusa områden med nästan vitt ljus

den andra är verklig:

det är helt klart en skillnad.

Med Photoshop kan du göra en ungefärlig analog av hdr-bilder från vanliga foton, för detta måste du översätta arbetet till 32-bitars färg, göra en kopia av bilden, öka ljusstyrkan på kopian med hjälp av histogrammet (du kan inte ändra ljusstyrkan som sådan) och överlagra båda bilderna med multiplikationsparametern (multiplikator).

Här är en scen där TV-bilden erhölls på detta sätt:

I den här scenen finns det tre fotometriska ljuskällor som simulerar en 60 watts glödlampa.

Låt oss uppehålla oss mer i detalj.

Fotometriska ljuskällor behövs för att simulera verkliga ljuskällor enligt deras fysiska parametrar, men vissa förhållanden är nödvändiga

Använd metriska enheter när du skapar en scen

Observera de verkliga dimensionerna av objekt i scenen

Algoritmen för indirekt ljus FG eller GI måste vara aktiverad, eller bättre båda

De huvudsakliga egenskaperna hos fotometriska källor är emittertemperaturen, som ger färgen på ljusflödet, och ljuskällans kraft.

Eftersom vi är vana vid att mäta effekt i watt, och vi bara har en ytlig uppfattning om källans temperatur, kommer jag att ge en tabell över de vanligaste hushållslamporna

Kraft		Temperatur i K
12 volt - skyltbelysning, mer sällan bordslampor
Hushållsglödlampor 220 volt
Fluorescerande lampor
		Som sådana har de ingen temperatur och är uppdelade efter färgen på limunifor: Kall vit 4500k, Dag vit 6500k, Varmvit 3000k
Bågkvicksilver/natrium
		Temperaturen är 6500 - 11000K, men som regel är det nödvändigt att applicera ett filter, till exempel färgar natriumjoner den ljusröda och de närvarande inerta gaserna lägger till ett blågrönt spektrum.

Låt oss nu prata om solljus.

De mentala utvecklarna delade upp solljuset i en rak linje från solskivan - ljust med starkt uttalade skuggor - mr Sun och fyllning från molntäcket och atmosfären med starkt suddiga skuggor - mr Sky.

När du lägger till en ljuskälla mr Sky till scenen kommer du automatiskt att uppmanas att lägga till shadern mr Physical Sky till miljön, som det är önskvärt att komma överens med.

i inställningarna måste du ange färgen på himlen på natten "Nattfärg", vid låga ljusstyrkavärden - multiplikatorn kommer himlens färg att tendera till denna färg.

Justera höjden på horisonten och färgen på jordens yta, lägg till dis och parametrarna för förhållandet mellan rött och blått på himlen (kväll / dag) i avsnittet Icke - Fysisk inställning:

mr San tinkturer har också parametrar för att justera horisonten, ljusstyrka och färg, haze, samt ett alternativ för att justera skuggorna - Mjukhet - skuggans mjukhet och kvaliteten vid den mjuka skuggans gränser: Softness Samples.

exempel på scener i testrum

med solen utanför fönstret

och i molnigt väder

Jag ökade med våld ljusets intensitet så att jag kan se ljuset fylla rummet och skuggorna på golvet. I det första fallet är strålarna raka och nästan parallella - fläcken på golvet är upplyst och för andra gången, från golvet genom reflektion, är fläcken i fönsterområdet upplyst. Och i det andra fallet är nästan hela rummet upplyst. Vid rendering av båda scenerna justerades FG till lågprofilen, vilket orsakade mycket brus i de upplysta områdena.

Ofta när du avbildar rum där ljus kommer från ett fönster, helst för att förstärka effekten av ljusa strålar eller den dammiga atmosfären i rummet, lägg till volymljuseffekten till ljuskällorna. På ljuskällan mr Sun appliceras inte denna effekt korrekt, förmodligen på grund av en annan princip för beräkning av skuggor, den fyller helt enkelt den upplysta volymen, utan att ta hänsyn till de skuggade områdena. Därför, för en sådan effekt, måste du använda standardkällor:

Låt oss avsluta med rummen och gå vidare till att simulera extern belysning

Om vi ​​har en hdr-karta som simulerar himlen, kan vi enkelt tillämpa den på vår scen. Detta görs genom att applicera kartan på ljuskällan Skylight. Själva ljuskällan kan placeras var som helst i scenen - det spelar ingen roll, huvudsaken är att FG är påslagen, annars fungerar det inte.

Klicka på knappen märkt Ingen (det finns inget standardkort) och välj vår hdr-bild (som jag beskrev ovan), eller ange en plats från materialredigeraren där ett sådant kort redan är öppet.

Här är ett exempel på en scen som visar en liten byggnad runt en månljus natt. Miljökartan appliceras inte bara på ljuskällan utan även på miljökartan.

vi ser mjuk belysning från himlen i hela scenen, såväl som uttalade skuggor från månen.

Och nu en fluga i glädjen:

För bilden ovan använde jag specifikt en mörk karta med en ljus fläck av månen, som jag dessutom bearbetade i Photoshop för att öka månens ljusstyrka och göra himlen mörkare, annars skulle effekten av kartan inte märkas. Faktum är att i MR, enligt min mening, fungerar inte algoritmen för att ta hänsyn till ljusstyrkekomponenterna i kartan för Skylight-källan helt korrekt.

Jag kommer att ge exempel på scenjämförelse för MR och V-Ray.

i båda fallen, multiplikator = 3, jag ändrade inte resten av kartparametrarna, jag försökte använda material med liknande egenskaper.

Som du kan se, i det andra fallet är bilden "godare". Det enda jag vill lägga märke till med Vy_ray är att man måste komma ihåg att samma karta för belysning och reflektion inte kan användas. Titta noga på bilden - var är månen enligt reflektionen och vart skuggan riktas från den - skillnaden är 180 o. Det finns en parameter i inställningarna för kartrotation, men detta måste du komma ihåg!

Det är sant att jag tog den svåraste kartan - månen är inte ljus och liten, skillnaderna är nästan osynliga på bra kartor, men faktumet med olika beräkningar är uppenbart. Låt alla dra sina egna slutsatser.

Det verkar som att detta är allt jag ville visa inom ramen för den här lektionen. Avslutningsvis kommer jag att uppehålla mig vid några små drag som enligt mig är värda att uppmärksammas.

- Material Glow... V tidigare versioner lyste upp sig själv felaktigt. Om inte hela ytan av materialet är upplyst, utan bara några separata områden (en karta appliceras) eller materialet är en del av materialets blandning, kommer det glödande området att belysa intilliggande objekt med ett annat material, men objekt med samma material kommer inte att lysa upp sig själv. Det finns inget sådant problem i Max 2008. Här är ett exempel på en scen:

hela strukturen består av ett blandningsbaserat material. Som du kan se lyser själva materialet upp vackert (det finns inga ljuskällor på scenen).

- bortsett från med .hdr-kartor kan du också använda .exr-kartor, som är mindre vanliga men också innehåller information om ljusintensitet. Fönstret för konvertering av exr-formatfilen, när du tilldelar ett kort:

- När du skapar animationer där det finns starka ljuskällor eller texturer på scenen baserade på hdri-bilder, fungerar inte Motion Blur-effekten i alla versioner av Max till och med 2008 korrekt, eftersom enheten för vår vision (och kameramatriser) är sådan att ljusare fläcken, desto ljusare "smutsväg" kommer den att lämna. Lyckliga ägare av Max 2009 paketet innehåller en HDR Image Motion Blur (mi) shader, som placeras i "Output"-facket på kameraeffekterna, som är tillgängliga i "Renderer"-renderingsinställningarna:

Denna skuggning låter dig göra bilden oskarpa inte bara av objekt i scenen, utan också av bakgrunden till scenen, på vilken kartan med bilden appliceras.

För jämförelse

Smeta ut på lysande föremål i scenen

och för bakgrunden på samma karta med månen

på detta avslutar jag första delen av lektionen. I nästa del kommer jag att beröra problemen med GI och ljus i volymer.