 |
Как измерить силу света в VRay, чтобы было как в жизни?
|
|
|
|
304-2012, 23:50, просмотров: 1622, Раздел: Рендеринг, VRay
В версиях VRay до 2.0 способ расчета интенсивности светового излучения отличался от того, что мы имеем сегодня. Сначала давайте разберём, как это всё работало раньше, а затем перейдем к рассмотрению процесса расчета освещённости в последних версиях этой системы визуализации, так как приведенная здесь информация может пригодиться при визуализации старых сцен.
В "допотопных" версиях VRay сила света измерялась в ваттах, что в действительности никоим образом не отражает истинной величины видимого света, ведь в реальной жизни ватты служат для измерения мощности. Легко подцепить привычку добавлять в сцену источники света в виде плоскости, накручивая им множитель (multiplier) до тех пор, пока общее освещение не станет радовать глаз, но при этом не зная, сколько в действительности излучается света.
Раньше VRay принимал одну стандартную единицу в системе 3ds Max — generic unit — равной одному метру. Установленный по умолчанию множитель световой интенсивности Default (image) измерял силу света в ваттах на метр квадратный. То есть 1 единица в multiplier (Вт) охватывала собой 1 квадратный метр площади сцены (Вт/м^2).
Возьмем для примера источник света VRay в форме плоскости, полудлина и полуширина которого (параметры half-length и half-width в его настройках) составляют 5 метров, т.е. фактические размеры светового поля — 10 на 10 метров. При этом излучаемого света по логике будет на 100 Вт. Однако, чтобы получить реальное значение величины видимого светового излучения, нужно учитывать КПД источника света. 100-ваттная лампа накаливания с вольфрамовой нитью на самом деле излучает всего 2-3 ватта видимого светового спектра. Таким образом, данная величина абсолютно соответствует реальному показателю силы света.
|
|
|
В добавок ко всему, если в качестве единиц измерения в системе у вас выбраны миллиметры или сантиметры (ну, либо дюймы), то световая интенсивность рассчитывалась неверно, ведь VRay принимал все единицы за метры. В этом случае приходилось самостоятельно пересчитывать значение множителя, которое подразумевает собой расчет в метрах.
Знакомство с более точным методом измерения световой интенсивности
Начиная с VRay 2.0 появилось такое понятие, как Luminous power (lm) (Мощность светового потока (лм)). Величина значения Intensity (Интенсивность) в настройках источника света берётся из общей световой отдачи — отношения излучаемого источником светового потока к потребляемой им мощности. В Википедии представлена таблица со значениями этого параметра для различных источников света, выраженных в люменах на ватт (лм/Вт). Рекомендую почитать ту небольшую статью для общего развития. Более полную таблицу можно найти в английской Википедии.
Чтобы перевести общую световую отдачу в Luminous power (lm) внутри VRay, нужно умножить соответствующее значение, взятое из таблицы в Википедии, на мощность лампы. Так, лампа накаливания 100 Вт обладает светоотдачей 13,8 лм/Вт, и поэтому Luminous power для неё будет равен 1380 люмен.
Если в настройках источника света выбрано Luminous power (lm), то его фактический размер уже никакого воздействия на интенсивность не окажет, но multiplier по-прежнему будет на неё влиять. Если выбрано Luminance (lm/m^2/sr), то интенсивность света будет зависеть от размера самого светового поля.
Величина светового потока 1380 люмен может показаться недостаточной в некоторых сценах, давая чересчур затемнённую картину. Тут всё просто: нужно лишь использовать физическую камеру VRay, чтобы с её помощью установить правильную экспозицию (время выдержки в камере). Не изменяйте множитель силы света, если знаете, что он физически правильный; большей освещённости сцены нужно добиваться за счет использования гаммы 2.2, регулирования настроек физической камеры и материалов VRayMtl. При использовании метода измерения Luminous power (lm), важно, чтобы размер источника света соответствовал масштабам реального мира. И хотя это никак не влияет на интенсивность, но на точность и расположение теней очень даже влияет. Виртуальная 100 Вт лампа накаливания должна быть около 50 миллиметров в диаметре.
|
|
|
Хоть это и не рекомендуется, но VRay всё ещё позволяет использовать ватты в качестве единиц измерения. Для этого выберите в Intensity вариант Radiant power (W) (Интенсивность излучения (Вт)) и введите желаемую мощность. Опять же, здесь также есть возможность установить зависимость световой интенсивности от размера источника света, для чего нужно выбрать вариант Radiance (W/m^2/sr).
При использовании люмен и ватт выбор системных единиц измерения никакой роли не играет. Результат в любом случае будет корректным, но для этого сама сцена должна быть смоделирована в масштабах реального мира.
Осталось упомянуть последний вариант расчета Intensity — старый добрый Default (image) multiplier. К реальному миру он вообще не имеет никакого отношения, результат зависит только от значения в множителе и размера источника света. С помощью этих двух рычагов контролируется яркость изображения.
Вывод: точно измерить уровень освещённости позволяет лишь метод использования люмен, но для него требуется соблюдать реальные размеры моделей. Если материалы и камера настроены неправильно с точки зрения физических законов, тогда лучшим выбором для вас будет обычный множитель Default (image).
Баланс белого цвета в V-Ray & 3ds Max
Предлагаю вашему вниманию подробный урок по настройке баланса белого цвета при рендеринге во V-Ray с помощью возможностей физической камеры. Это позволит избавиться от любого рода цветовых отливов на рендеринге, образуемых от источников естественного освещения, таких как солнце, а также от искусственного, например, лампами накаливания.
Суть проблемы
В науке о фотографии существует одно явление, связанное с тем, что на снимках, сделанных фотоаппаратом, часто заметен голубоватый, либо желтоватый оттенок даже при том, что в момент съемки в объективе камеры все выглядело нормально. А все потому, что человеческий глаз и мозг гораздо совершеннее камеры в оценке того, что является белым, а что нет. Голубой оттенок может давать безоблачное небо и люминесцентные лампы, тогда как причинами возникновения желтого могут быть рассвет солнца или лампы накаливания.
|
|
|
Решение
Чтобы дать понять камере, что в кадре является белым до того, как будет сделан снимок, был введен параметр баланса белого цвета. Это помогает ей правильней разобраться в ситуации. Для случаев из таблицы выше в большинстве камер предусмотрены встроенные пресеты, однако иногда все же лучше делать это вручную. Сей процесс включает в себя захват нейтрального эталонного объекта в кадре, о котором вы точно знаете, что он белого цвета. Обычно в роли такого эталона выступает какой-нибудь переносной предмет, помещаемый в кадр, или же, если очень повезет, в кадре уже будет что-то явно белое. Затем в самой камере можно определить область белого, выбрав этот цвет.
Настройка баланса белого в V-Ray
Ту же самую технику настройки баланса белого из мира фотографии можно использовать и в 3D-сцене. Поместите в центр рендера маленькую белую сферу (значение цвета 255, 255, 255). Не нужно делать ее слишком большой, иначе она будет препятствовать прохождению света в сцене, например, от солнца или внутренних источников. Просто размер сферы должен быть достаточен для сбора необходимой информации об освещенности сцены.
В свойствах Physical Camera V-Ray (Физической камеры V-Ray) установите white balance (Баланс белого) на Neutral (Нейтральный). Запустите рендеринг и во время расчета light cache включите опцию Show pixel information (Показывать информацию о пикселях) в окне V-Ray Frame Buffer. Нет необходимости дожидаться завершения рендеринга, поскольку лайт кэш предоставит всю необходимую информацию о цвете уже на данном этапе. Как только изображение начнет проясняться, щелкните правой кнопкой мыши в центре сферы. В окошке Pixel information (Информация о пикселях) появится значение цвета по шкале RGB (строка 8-bit). При выборе области нужно кликнуть по самым ярким пикселям, а не черным, которые еще не были рассчитаны лайт кэшем.
|
|
|
Запишите значение RGB. Ниже показан пример рендеринга без применения баланса белого. Как видите, стены приобрели персиковый отлив, чего по задумке быть не должно.
Перейдите к настройкам физической камеры V-Ray. В строке white balance вы увидите выпадающий список с уже готовыми пресетами. Очень похоже на пресеты, которые можно обнаружить в реальных камерах. Поскольку мы решили использовать свое уникальное значение баланса белого, выберите из списка вариант Custom (Пользовательский), и введите туда полученное на этапе расчета лайт кэш RGB-значение цвета.
При вводе значения RGB лучше даже сделать его слегка поярче, чем он есть на самом деле. В противном случае сцена может рендериться чуть более темной. Метод сам по себе дает не полностью точные результаты из-за того, что на сферу отбрасываются тени. Поэкспериментируйте со слайдером Value (Значение), подобрав правильный уровень освещения под свою сцену.
Итоговый рендер больше не страдает от посторонних примесей цветов и выглядит гораздо натуралистичнее.
Надеюсь, материал пригодится вам 
Как сэкономить ресурсы в 3ds Max + VRay
В этой статье речь пойдёт о рациональном использовании памяти, что поможет избежать системных сбоев. 3ds Max может вылетать во время рендеринга из-за нехватки памяти, поэтому неплохо бы иметь какую-нибудь стратегию, которая поможет уменьшить затраты памяти, насколько это возможно. Вот, что предлагаю я.
Сохраняйте карты освещённости Irradiance map
Во время процесса визуализации в VRay информацию о глобальном освещении (Global Illumination — GI) можно сохранять и использовать повторно для той же визуализации. Мы легко можем рассчитать только первую часть глобального освещения — карту Irradiance map. Разумно будет выбрать режим From file (Из файла), сохраняя карту на жёсткий диск для многократного использования.
1. Установите флажок Do not render final image (Не рендерить итоговое изображение).
2. Щёлкните кнопку Render и подождите, пока 3ds Max и VRay произведут расчёты.
3. Перейдите в свиток V-Ray: Irradiance map и щёлкните кнопку Save, чтобы сохранить карту освещённости.
4. Выберите режим From file и укажите сохранённый файл.
То же самое проделайте для сохранения данных о Light cache: процедура идентична.
После этого снимите флажок с параметра Do not render final image и запустите финальную визуализацию.
Карта освещённости Irradiance map для больших изображений
Для изображений, размером с экран (1200 х 750, например), можно использовать высокое качество настроек (High) карты Irradiance map. Но при необходимости визуализации изображений для постеров в разрешении 6000 х 4000 данный подход более чем необходим. Полезно будет вручную задать значения параметров Min rate и Max rate.
|
|
|
Irradiance map для постеров:
- Min rate = -7; Max rate = -4
Использование параметра Store with Irradiance map (V-Ray Light)
Без включения параметра Store with... тени выглядят более чётко и правдоподобно.
Но я вам не советую отключать эту опцию во всех источниках света. Посмотрите, для каких источников света в конкретных местах требуются резкие тени, а для каких можно включить опцию Store with... Это сэкономит много времени.
К примеру, для источников света в центре большой комнаты можно смело использовать Store with...
|
|
|
