 |
Основы освещения в трехмерной графике.
|
|
|
|
Прежде чем создавать источники света, нужно отметить, что освещение сцены зависит также от настроек подсветки в окне
Environment and Effects (Окружающая среда и эффекты), которые равномерно распределяют начальный уровень освещенности всех объектов. Начинать расстановку источников света в сцене следует с основного освещения, то есть с ключевого. Примерно 80 % сцены будет освещено именно этим источником света, поэтому необходимо правильно расположить его в сцене. Он должен в целом освещать всю сцену (или нужную часть). Такой источник света не должен быть слишком ярким, чтобы не засветить предметы, или темным, иначе исчезнет объем на визуализированном изображении.
TargetSpot с затуханием, чтобы оттенить задний план, на котором ничего нет.
Shadows свитка General Parameters позволит источнику света генерировать простые тени от объектов сцены.
Target Spot интенсивность его несколько ниже, чем ключевого источника, так как этот источник света является второстепенным и его основная задача в данном случае «оторвать» предмет от фона.
Multiplier (Яркость) настройка источника света,
Specular, находится в свитке Advanced источник света освещает область диффузного отражения, не создавая области зеркального отражения. В реальности это обычно отраженный свет от других предметов, который не имеет большой интенсивности и не способен генерировать яркие блики. Как только вы добавили этот источник света, объекты приобрели объем, а сцена – пространство.
Точечный источник света Omni равномерно заполняет светом промежуток между самым ярким местом на объекте и его собственной тенью.
Shadow Map относительно быстрая для просчета тень, но вместе с тем и наименее точная с точки зрения трассировки лучей и качества. Более правильную тень дает Ray Traced Shadows, но она, так же как и тень Shadow Map, не становится светлее по мере удаления от предмета. Появление типа Area Shadows решило проблему. Недостатком Shadow Map и Area Shadows является значительное увеличение времени просчета сцены, особенно, если в ней используется несколько источников света с такой тенью, а у Area Shadows указано большое значение размытия тени на краях.
|
|
|
До создания таких теней существовали подключаемые модули или сценарии, которые генерировали по кругу дополнительные источники света на небольшом расстоянии друг от друга. Таким образом тени, создаваемые многими источниками, перекрывались при визуализации и давали размытый контур. Существует более простой способ - заключается в том, чтобы назначить источнику света с отрицательным значением параметра Multiplier созданную пользователем текстурную карту Projector Map. Для построения такой карты нужно выделить источник света, который будет отбрасывать тень, и в любом окне проекции выбрать вид из этого источника.
Луч лазера.
Начнем с моделирования объектов сцены. Для этого постройте в начале координат примитив Teapot (Чайник) выбрав из главного меню Create → Standard Primitives → Teapot (Создать → Простые примитивы → Чайник). Излучение лазера можно представить виде плотного луча направленного света, поэтому для его имитации как нельзя лучше подойдет направленный источник света с цилиндрическим излучением – Target Direct (Нацеленный направленный источник света). Для построения источника света, имитирующего луч, выполните следующие действия.
1. Выполните команду главного меню Create → Lights → Standard Lights → Target Directional (Создать → Источники света → Стандартные источники света → Нацеленный направленный).
2. Постройте в окне проекции Top (Cверху) источник света таким образом, чтобы луч проходил через примитив Teapot (Чайник). Сразу подкорректируйте положение источника света и его цели и в других окнах проекций.
|
|
|
3. В свитке Intensity/Color/Attenuation (Интенсивность/цвет/затухание) задайте параметру Multiplier (Усилитель) значение 5, а цвет луча сделайте ярко-красным (Red (Красный) – 255; Green (Зеленый) – 0; Blue (Синий) – 0).
4. В свитке Directional Parameters (Параметры направленного источника света) задайте параметру Hotspot/Beam (Яркое пятно/луч) значение 0,5, а Falloff/Field (Край пятна/область) – 2, Если сейчас выполнить визуализацию (например, нажав сочетание клавиш Shift+Q), то результатом будет небольшой красный круг на черном фоне. Это связано с тем, что единственный источник света, который мы используем в сцене, не освещает ничего, кроме небольшого участка на поверхности примитива Teapot (Чайник). В связи с этим необходимо добавить в сцену как минимум еще один источник – ключевой свет с небольшим значением параметра Multiplier (Усилитель), что позволит частично осветить объекты, а затем получить более контрастный луч лазера.
Перейдем к построению видимого луча света. Для этого выделите направленный источник света Direct01 и в свитке Atmospheres & Effects (Атмосфера и эффекты) командной панели щелкните на кнопке Add (Добавить). В открывшемся окне Add Atmosphere or Effect (Добавить атмосферу или эффект) выберите строку Volume Light (Объемное освещение) и щелкните на кнопке OK (рис. 22). В результате в списке свитка Atmospheres & Effects (Атмосфера и эффекты) отобразится строка Volume Light (Объемное освещение). Для настройки параметров эффекта выделите строку Volume Light (Объемное освещение) и щелкните в нижней части свитка Atmospheres & Effects (Атмосфера и эффекты) на кнопке Setup (Настройки). В результате откроется окно Environment and Effects (Окружающая среда и эффекты). В области Volume (Объем) свитка Volume Light Parameters (Параметры объемного освещения) окна Environment and Effects (Окружающая среда и эффекты) задайте параметру Density (Плотность) значение, равное 12.
В принципе, на этом можно было бы закончить настройки, однако существует область параметров, на которые хотелось бы обратить ваше внимание, – это Noise (Зашумление). Иногда требуется создать эффект прохождения светового луча в задымленной или туманной среде. Именно настройка параметров области Noise (Зашумление) позволяет добиться такого эффекта. Примените этот эффект к лучу, для чего выполните следующие действия.
|
|
|
1. В области Noise (Зашумление) свитка Volume Light Parameters (Параметры объемного освещения) установите флажок Noise On (Включить шум).
2. Установите переключатель типа зашумления в положение Turbulence (Турбулентный).
3. Задайте параметру Levels (Уровни) значение 6, а Size (Размер) – 1
Объемный свет.
Volume Light (Объемный свет).
Прежде всего необходимо построить модель комнаты с окном. Для этого подойдет примитив Box с пропорциями, соответствующими комнате, которую вы хотите моделировать. Чтобы создать параллелепипед, выполните команду Create → Standard Primitives → Box. После построения объекта, имитирующего внешнюю стену комнаты, вам понадобится еще один для внутренней стены. Чтобы не строить второй параллелепипед, клонируем первый. Для этого, выделив объект, выполните команду Edit → Clone и в появившемся окне Clone Options установите переключатель в положение Copy. Далее, не снимая выделения с вновь созданного объекта, щелкните на кнопке Select and Uniform Scale панели инструментов. Кнопка станет оранжевой. Щелкните на объекте и немного уменьшите его, переместив указатель вниз. Не снимая выделения с вновь созданного параллелепипеда, примените к нему модификатор Normal. Для этого выберите его в раскрывающемся списке вкладки Modify командной панели. В свитке Parameters настроек модификатора установите флажок Flip Normals. После этого выделите внутреннюю и внешнюю стены и соедините их. Для этого перейдите на вкладку Utilities командной панели и щелкните на кнопке Collapse. Раскроется свиток Collapse, в котором нажмите кнопку Collapse Selected.
Теперь создайте еще один параллелепипед по форме окна и расположите его в пространстве так, чтобы он пересекался со стеной, в которой будет располагаться окно. Выделите комнату. Перейдите на вкладку Create командной панели, щелкните на кнопке Geometry, выберите из раскрывающегося списка строку Compound Objects и нажмите кнопку ProBoolean. В результате появится панель с настройками булевых операций. В свитке Pick Boolean щелкните на кнопке Start Picking и выберите параллелепипед, построенный по форме окна. В результате этих операций в стене образуется оконный проем. Чтобы видеть интерьер комнаты, расположите внутри нее камеру и источник света (например, Omni). Снаружи напротив окна нужно установить еще один источник света. Это должен быть Target Spot, расположенный в пространстве таким образом, чтобы лучи света, проходя через окно, падали на пол комнаты. Чтобы «застеклить» окно, воспользуйтесь примитивом Plane, подогнав его размер под форму оконного проема. После этого можно переходить к настройкам объемного света. Сделайте световое пятно на полу комнаты от направленного источника света, находящегося за окном. Для этого создайте новый материал с текстурной картой витража и присвойте его окну следующим образом.
|
|
|
1. В окне Material Editor выберите свободный материал.
2. Щелкните на кнопке рядом с Diffuse Color в свитке Maps.
3. В появившемся окне Material/Map Browser дважды щелкните на строке Bitmap.
4. В открывшемся окне Select Bitmap Image File укажите путь к файлу с изображением витража. Вернитесь к настройкам материала, щелкнув на кнопке Go to Parent.
6. Щелкните на кнопке Filter Color в свитке Maps и повторите операции п. 3, 4
7. Установите флажок 2-Sided в свитке Shader Basic Parameters.
8. Задайте параметру Opacity значение 50, что позволит свету проходить через окно в комнату.
Перед тем как выполнить первую визуализацию, настройте тени для источника света, который светит в окно, и цвет окружающей среды. Чтобы увидеть на полу световое пятно, необходимо включить отбрасывание теней при помощи данного источника света, причем тени должны быть типа Ray Traced Shadows (Трассированные тени). Чтобы витраж не казался темным и за ним угадывался яркий солнечный день, нужно в настройках окружающей среды изменять фоновый цвет на белый или светло-желтый. Для этого выполните команду Rendering → Environment (Визуализация → Окружающая среда). Откроется окно Environment and Effects (Окружающая среда и эффекты), где в свитке Common Parameters (Общие параметры) вкладки Environment (Окружающая среда) (рис. 29) сделайте необходимые изменения. После всех настроек можно визуализировать сцену. Если все было сделано правильно, то должно получиться цветное световое пятно на полу комнаты (рис. 30). Осталось добавить изображению объемный свет. Для этого необходимо сделать два изменения: добавить источнику света Projector Map (Карта прожектора) и эффект Volume Light (Объемный свет). Чтобы добавить Projector Map (Карта прожектора), выделите в сцене объект Direct01 (источник света за окном) и в свитке Advanced Effects (Дополнительные эффекты) настроек этого источника света щелкните на кнопке, расположенной рядом с полем Map (Карта текстуры). В результате откроется окно Material/Map Browser (Окно выбора материалов и карт), в котором дважды щелкните на Bitmap (Растровое изображение) и выберите файл с изображением витража. Это позволит сделать лучи объемного света цветными (в соответствии с растровой картой) (рис. 31). Перейдем к настройкам атмосферных эффектов. Для этого выполните команду Rendering → Environment (Визуализация → Окружение), после чего появится окно Environment and Effects (Окружающая среда и эффекты). Здесь в свитке Atmosphere (Атмосфера) вкладки Environment (Окружение) щелкните на кнопке Add (Добавить) и в открывшемся окне Add Atmospheric Effect (Добавить атмосферный эффект) выберите Volume Light (Объемный свет).
|
|
|
|
|
|
