Среда 3dsMax предлагает нам несколько источников света (ИС), корректно работающих со стандартным сканлайн-визуализатором (Scanline Default Renderer). Все они различаются способом излучения света и, что уже вторично, формой отбрасываемой тени. С помощью них можно иммитировать практически любую схему освещения, доступную в реальном мире. Все стандартные ИС доступные в 3dsMax повторяют свойства источников встречающихся в нашей жизни. На данный момент в 3dsMax доступны: Target Spot (Нацеленный прожектор), Free Spot (Свободный прожектор), Target Direct (Нацеленный прямой ИС), Free Direct (Свободный прямой ИС), Omni (Всенаправленный), SkyLight (Свет небесного купола).
Создать любой из этих источников можно следующим образом.
- Перейти на панель Create (Создать).
- Выбрать категорию Lights (Источники Света).
- В выпадающем списке определить тип источников как Standart (Стандартные).
- Выбрать нужный ИС.
Источники mr Area Omni и mr Area Spot, работают корректно лишь с визуализатором Mental Ray.
Так что же представляют из себя эти источники?
Target Spot и Free Spot
Источник света типа Spot имитирует распространение света сфокусированным пучком. Похожее поведение мы можем наблюдать у прожектора, маяка, фонарика, фар автомобиля и т.п.
Рис.1 Распространение света и форма тени у источника типа Spot
Так как испускаемые лучи света расходятся из точки излучения под углом, то и отбрасываемая этим источником тень наращивает площадь по мере отдаления от предмета. Логично предположить, что для имитации солнечного света такой ИС не применим, но хорошо подойдет для искусственных ИС. В редких случаях можно частично иммитировать природные эффекты – например, прохождение солнечных лучей через прорехи в тучах или через листву в лесу (Рис.2, сверху-справа).
Рис.2 Примеры реальных световых пучков
Target Direct и Free Direct
Источник света типа Direct имитирует распространение параллельных лучей. Свет излучается не с точки, как в случае с ИС Spot, а с плоскости. В природе источником параллельных лучей является солнце. Такой источник позволяет отбрасывать тени предметам в виде вытянутых проекций без расширения их при удалении от объекта.
Рис.3 Распространение света и форма тени у источника типа Direct
Omni
Omni излучает свет из точки во всех возможных направлениях. Тени от предметов, подверженных излучению Omni напоминают по форме тени Spot. Это расширяющиеся при удалении от объекта проекции. С помощью Omni мы можем иммтировать свет от свечи, различные ламп, шаровой молнии и т.п.
Рис.4 Распространение света и форма тени у источника типа Omni
Рис.5 Примеры точечных источников света
Skylight
Представьте себе гигантский купол над вашей сценой в 3dsMax, с поверхности которого излучается свет. Лучи многократно переотражаются от объектов и в конечном итоге затухают, теряя энергию. Всестороннее освещение с многократными переотражениями.
Рис.6 Распространение света и форма тени у источника типа Skylight
В итоге мы получаем ровную картину освещения и мягкие тени (Рис.7). Именно так действует Skylight. Такое освещение часто самодостаточно и не требует дополнительных ИС. Такой метод освещения исключает черные провалы в тенях, а следовательно потерю деталей.
Рис.7 Мягкие тени при освещении Skylight
Стандартный визуализатор = низкое качество?
Было бы ошибкой думать, что Default Scanline Renderer (DSR) это каменный век и везде используются визуализаторы Vray, Mental Ray, Final Render, Brazil и т.д. Вы удивитесь, но очень многие задачи решаются штатным рендерером пакета (в случае с 3dsMax это DSR). Например футажи для видео «Ship Crash» (видео: http://www.youtube.com/watch?v=XMZjpOMGQRs) были визуализированы с помощью обыкновенного DSR.
Рис.8 Кадры визуализации падения сбитого самолета
Поэтому не стоит думать, что нельзя получить красивого света с помощью стандартного визуализатора и стандартных источников освещения. В конце концов свет ставит художник, а не программа-визуализатор.
Рис.9 Визуализация с помощью Default Scanline Renderer
Настройки источника света
Spot и Direct (Target and Free).
На Рис.10 изображены свитки настроек ИС (их можно найти, если перейти на палитру Modify, предваритель выделив ИС).
Рис.10 Настройки источника света (Spot,Direct)
|
Свиток |
|
|
Свиток |
|
|
Свиток |
|
|
Свиток |
|
|
Свиток |
|
|
Свиток |
|
Omni
Свитки параметров аналогичны. Только отсутствует свиток Spotlight/Directional Parameters, так как ИС Omni не имеет конуса или цилиндра распространения.
Skylight
У источника света Skylight параметры уникальные, хотя и всего один свиток.
- Включить/отключить ИС
- Интенсивность (яркость) света
- Использовать в качестве цвета купола тот же цвет, что стоит в глобальных настройках среды (Rendering -> Environment…)
- Использовать свой особый цвет купола
- Цвет купола
- Активировать карту (п.8)
- Если меньше 100, то происходит смешивание цветов карты с цветом купола Sky Color
- Задать карту (рекомендуется использовать HDR)
- Включить/отключить отбрасывание теней
- Количество лучей на образец – регулировка качества просчета теней. Чем больше, тем качественнее. Для анимации это значение должно быть довольно высоким (>30), чтобы исключить мерцание
- Расстояние объекта от отбрасываемой тени. Нулевое значение показывает, что тень не отделяется от объекта (кроме, разумеется, случая левитации объекта)
Общие сведения об освещении в трехмерной графике
В любом редакторе трехмерной графики (Lightwave 3D, Maya, Softimage, 3ds Max и др.) реалистичность визуализированного изображения зависит от трех главных факторов: качества созданной трехмерной модели, удачно выполненных текстур и освещения сцены. Одна и та же сцена, просчитанная при различном освещении, может выглядеть совершенно по-разному. При изменении положения источников света в сцене искажаются окрашивание объектов, форма отбрасываемых теней, возникают участки, чересчур залитые светом или слишком затемненные.
Создание реалистичного освещения в сцене - одна из самых больших проблем при разработке трехмерной графики. В реальности падающий луч света претерпевает огромное количество отражений и преломлений, поэтому очень редко можно встретить резкие, неразмытые тени. Другое дело - компьютерная графика. Здесь количество падений и отражений луча определяется только аппаратными возможностями компьютера. До определенного момента в трехмерной графике преобладали резкие тени. Сцена, с которой работает дизайнер, является лишь упрощенной физической моделью, поэтому визуализированное изображение далеко не всегда походит на настоящее. Но, несмотря на это, освещение в трехмерной сцене все же можно приблизить к реальному. Для этого нужно соблюсти два правила:
* установить источники света и подобрать их яркость (параметры) таким образом, чтобы сцена была равномерно освещена;
* задать настройки визуализации освещения.
ПРИМЕЧАНИЕ
Несмотря на то, что чаще всего источники света используются для освещения объектов в сцене, иногда свет применяется как самостоятельный объект, например для имитации далекого огонька в ночи, маяка, звезды на небе и т. д.
Проблема освещения в изображениях возникла задолго до появления трехмерной графики. Первыми задачу правильного освещения решали художники и фотографы, позже - кинооператоры, теперь она стала насущной и для разработчиков трехмерной графики.
Самым распространенным способом является освещение из трех точек (трехточечная система). Такой подход удачен при освещении одного объекта (например, портреты в фотостудии), для сложных трехмерных сцен он может не подойти. Выбор освещения зависит от количества объектов, отражательных свойств их материалов, а также от геометрии сцены.
Для освещения также является важным, какой тип источника света используется. Например, направленный источник света позволяет сконцентрировать внимание на каком-то определенном объекте, а всенаправленный точечный источник - осветить сцену целиком.
Освещение сцены
Итак, чтобы трехмерные модели выглядели естественно в визуализированном изображении, их необходимо правильно осветить. По умолчанию 3ds Max 8 использует свою систему, которая равномерно освещает объекты трехмерной сцены. При такой системе освещения в финальном изображении отсутствуют тени, что выглядит неестественно. Чтобы объекты отбрасывали тени, в сцену необходимо добавить источники света. Сразу после того, как в сцене появляются источники света, система освещения, используемая 3ds Max 8, автоматически выключается.
Источники света в 3ds Max 8 делятся на направленные (Spot) и всенаправленные (Omni). К первой категории относятся Target Spot (Направленный с мишенью), Free Spot (Направленный без мишени) и mr Area Spot (Направленный, используемый впзуалнзатором mental ray). К BCCHIтравленным источникам света относятся Omni (Всенапраиленный) и mr Area Omni (Всенаправленный, используемый визуализатором mental ray).
Направленные источники используются в основном для того, чтобы осветить конкретный объект или участок сцены. При помощи направленных источников света можно имитировать, например, свет автомобильных фар, луч прожектора или карманного фонарика и т. д. Всенаправленные источники света равномерно излучают свет во всех направлениях. Используя их, можно имитировать, например, освещение от электрических ламп, фонарей, свет пламени и др.
Независимо от того, какой источник света используется в сцене, он характеризуется такими параметрами, как Multiplier (Яркость), Decay (Затухание) и Shadow Map (Тип отбрасываемой тени) (рис 13.1). По умолчанию Multiplier (Яркость) любого источника света равна 1, а параметр Decay (Затухание) выключен.
Поскольку в реальной жизни свет от источников подчиняется законам физики, то интенсивность распространения света зависит от расстояния до источника света. Если нужно смоделировать реалистичный источник света, то в настройках источника света необходимо установить функцию Decay (Затухание), которая определяется обратной зависимостью света от расстояния или квадрата расстояния. Второй вариант наиболее точно описывает распространение света.
При создании освещенности сцены применительно к источникам света часто используются следующие эффекты.
* Volume Light (Объемный свет) - свет, создаваемый источником, окрашивает пространство в цвет источника. В реальной жизни такой эффект можно наблюдать в темных запыленных или задымленных помещениях. Пучок света, пробиваясь в темноте, хорошо заметен.
* Lens Effects (Эффекты линзы) - напоминает эффект, который в реальной жизни получается на изображении при использовании специальных объективов с различными системами линз. Это могут быть блики различной формы, отсветы и т. д.
Чтобы использовать эффект, в свитке настроек Atmospheres & Effects (Атмосфера И эффекты) источника света нажмите кнопку Add (Добавить) и выберите требуемый эффект в окне Add Atmosphere or Effect (Добавить эффект или атмосферное явление).
СОВЕТ
Вы также можете добавить в сцену эффект, выполнив команду Rendering --> Environment (Визуализация --> Окружение) или нажав клавишу 8. В окне Environment and Effects (Окружение и эффекты) перейдите на вкладку Environment (Окружение) (чтобы добавить эффект Volume Light (Объемный свет)) или на вкладку Effects (Эффекты) (для добавления Lens Effects (Эффекты линзы)), после чего, нажав кнопку Add (Добавить), добавьте в сцену один из эффектов.
Для настройки эффекта используйте кнопку Setup (Настройка) в свитке настроек Atmospheres & Effects (Атмосфера и эффекты) источника света. При этом вы перейдете в окно Environment and Effects (Окружение и эффекты). Чтобы программа могла просчитывать эффект, в его настройках необходимо указать, к какому источнику света используется выбранный эффект. Нажмите кнопку Pick Light (Выбрать источник света), после чего щелкните мышью на источнике света в окне проекции.
Правила расстановки источников света в сцене
Существует множество приемов, с помощью которых можно осветить сцену таким образом, чтобы скрыть мелкие недостатки и подчеркнуть важные детали. Например, чтобы придать объем трехмерной модели, ее достаточно осветить сзади. При этом появится отчетливая граница, визуально отделяющая объект от фона. Другой пример: если требуется осветить половину объекта, то вторая его половина должна быть также подсвечена источником света с малой интенсивностью. Иначе затененный участок трехмерной модели будет неестественно скрыт в абсолютной темноте. Особенно это будет заметно, если объект расположен темной стороной к стене. В этом случае свет должен отразиться от стены и слабо подчеркнуть контур затененной стороны объекта (так происходит в реальности).
Наряду с такими приемами существуют и общие рекомендации, как не нужно освещать сцену. Например, источник света не должен располагаться намного ниже освещаемого объекта, поскольку это придаст модели неестественный вид. В действительности чаще всего мы видим объекты, освещенные люстрой пли солнцем, поэтому и в трехмерных сценах источник света должен располагаться сверху. Это придает сценам реалистичность.
Следует очень осторожно использовать источники света с большой интенсивностью. Освещение, созданное с их помощью, может вызвать сильные засветы и исказить текстуру объекта. По умолчанию параметр Multiplier (Яркость) всех источников света в 3ds Max 8 имеет значение 1. Старайтесь по возможности избегать значений, превышающих это число, а использовать параметр Decay (Затухание).
Реалистичные источники света, искусственные и естественные, излучают свет, интенсивность которого по мере удаления от этих источников уменьшается. Все стандартные источники света в 3ds Max 8 могут использовать различную степень затухания - Inverse (Обратная зависимость) или Inverse Square (Обратно-квадратичная зависимость). Ее можно выбрать из списка Туре (Тип) свитка настроек Intensity/ Color/Attenuation (Интенсивность/цвет/затухание) источника света. Больше всего соответствует реальности степень затухания Inverse Square (Обратно-квадратичная зависимость), однако ее не всегда удобно использовать из-за того, что возле источника могут возникать слишком сильно освещенные участки, а на удалении от него - совсем темные. Решением этой проблемы может служить повышение значения параметра Multiplier (Яркость) при одновременном увеличении расстояния между источником света и объектом.
Для освещения сцены удобно использовать один главный источник света и несколько вспомогательных. В качестве основного источника можно применить, например, один из имеющихся в арсенале 3ds Max 8 направленных источников света. Интенсивность вспомогательных источников света должна быть значительно меньше, чем основного. Кроме этого, вспомогательные источники не должны создавать тени от объектов в сцене. Большое количество теней может внести беспорядочность в сцену.
СОВЕТ
Работая над освещением, не забывайте, что в свойствах любого источника света можно указать, какие объекты он будет освещать, а какие нет. Для этого необходимо нажать кнопку Exclude (Исключить) в свитке настроек General Parameters (Общие параметры) и в открывшемся окне выполнить необходимые настройки. Такая возможность нужна для того, чтобы рационально использовать ресурсы программы и не перегружать и без того сложный процесс визуализации. Исключение объектов из области воздействия источников света можно считать своего рода оптимизацией сцены.
Таким образом, выбор положения источников света в сцене - достаточно сложная задача. Неудачное расположение источников света может создать слишком темные участки в сцене, а сами объекты могут быть плохо видны из-за недостаточной освещенности или, наоборот, слишком яркого света. Поскольку каждая трехмерная сцена обладает своими уникальными геометрическими характеристиками, расположение источников будет разным для различных сцен. По этой причине трудно разработать определенные правила, следуя которым можно было бы оптимально осветить сцену. Несмотря на это, есть несколько общих советов, которым необходимо следовать, чтобы не испортить трехмерную композицию неумело установленным освещением.
* Не стоит без реальной необходимости устанавливать значение яркости источников света больше или равным 1, так как из-за этого могут возникнуть засвеченные участки и нежелательные блики.
* Следует помнить, что объекты, на которые сзади падает несильный свет, в финальном изображении кажутся немного более объемными.
* При наличии в сцене нескольких источников света яркость в отдельно взятой точке равняется суммарной яркости всех источников в сцене.
* Наличие большого количества источников света в сцене может вызвать множество хаотичных теней, которые будут лишними в визуализированном изображении.
* Если вы желаете добиться фотографической реалистичности, то для визуализации сцены лучше использовать специальные подключаемые фотореалистичные визуализаторы, которые по точности просчета на порядок выше стандартного модуля визуализации (Default Scanline Renclerer).
Характеристики света и методы визуализации теней
Свет имеет три главные характеристики: яркость (Multiplier), цвет (Color) и отбрасываемые от освещенных им объектов тени (Shadows).
При расстановке источников света в сцене, обязательно обратите внимание на их цвет. Источники дневного света имеют голубой оттенок, для создания же источника искусственного света нужно придать ему желтоватый цвет. Также следует принимать во внимание, что цвет источника, имитирующего уличный свет, зависит от времени суток. Если сюжет сцепы подразумевает вечернее время, освещение может быть в красноватых оттенках летнего заката.
Различные визуализаторы предлагают свои алгоритмы формирования теней. Отбрасываемая от объекта тень может сказать о многом - как высоко он находится над землей, какова структура поверхности, па которую падает тень, каким источником освещен объект и т. д. Кроме этого, тень может подчеркнуть контраст между передним и задним планом, а также «выдать» объект, который не попал в поле зрения объектива виртуальной камеры. В зависимости от формы отбрасываемой объектом тени, сцена может выглядеть реалистично или не совсем правдоподобно.
Как мы уже говорили выше, настоящий луч света претерпевает большое количество отражений и преломлений, поэтому реальные тени всегда имеют размытые края. В трехмерной графике используется специальный термин, которым обозначают такие тени, - мягкие тени. Добиться мягких теней довольно сложно. Многие визуализаторы решают проблему мягких теней, добавляя в интерфейс 3ds Max 8 неточечный источник света, имеющий прямоугольную или другую форму. Такой источник излучает свет не из одной точки, а из каждой точки поверхности. При этом чем больше площадь источника света, тем более мягкими получаются тени при визуализации.
Существуют разные подходы к визуализации теней - использование карты теней
(Shadow Map), трассировки
(Raytraced) и глобального освещения
(Global Illumination). Рассмотрим их по порядку.
Использование карты теней позволяет получить размытые тени с нечеткими краями. Главная настройка Shadow Map (Карта теней) - это размер карты теней (параметр Size (Размер) в свитке настроек Shadow Map Params (Параметры карты теней)). Если размер карты уменьшить, четкость полученных теней также снизится.
Метод трассировки позволяет получить идеальные по форме тени, которые, однако, выглядят неестественно из-за своего резкого контура. Трассировкой называют отслеживание путей прохождения отдельных световых лучей от источника света до объектива камеры с учетом их отражения от объектов сцены и преломления в прозрачных средах. Метод трассировки часто используется для визуализации сцен, в которых присутствуют зеркальные отражения.
Начиная с 3ds Max 5, для получения мягких теней используется метод Area Shadows (Распределение теней), в основе которого лежит немного видоизмененный метод трассировки. Area Shadows (Распределение теней) позволяет просчитать тени от объекта так, как будто в сцене присутствует не один источник света, а группа равномерно распределенных в некоторой области точечных источников света.
Несмотря на то, что метод трассировки лучей точно воспроизводит мелкие детали сформированных теней, его нельзя считать идеальным решением для визуализации из-за того, что полученные тени имеют резкие очертания.
Метод глобального освещения (Radiosity) позволяет добиться мягких теней в финальном изображении. Этот метод является альтернативой трассировке освещения. Если трассировка визуализирует только те участки сцены, на которые попадают лучи света, то глобальное освещение просчитывает рассеиваемость света и в неосвещенных или находящихся в тени участках сцены на основе анализа каждого пиксела изображения. При этом учитываются все отражения лучей света в сцене.
СОВЕТ
Глобальное освещение позволяет получить реалистичное изображение, однако процесс визуализации сильно нагружает рабочую станцию и к тому же требует много времени. Поэтому в некоторых случаях имеет смысл использовать систему освещения, имитирующую эффект рассеиваемого света. При этом источники света должны быть размещены таким образом, чтобы их положение совпадало с местами прямого попадания света. Такие источники не должны создавать теней и должны иметь небольшую яркость. При таком методе, безусловно, не получается настолько же реалистичное изображение, какое можно получить, используя настоящий метод глобального освещения. Однако в сценах, которые имеют простую геометрию, он вполне может пригодиться.
Существует несколько алгоритмом просчета глобального освещения, один из способов расчета отраженного света - фотонная трассировка (Photon Mapping). Этот метод подразумевает расчет глобального освещения, основанный на создании так называемой карты фотонов. Карта фотонов
представляет собой информацию об освещенности сцены, собранную при помощи трассировки.
Преимущество метода фотонной трассировки заключается в том, что единожды сохраненные в виде карты фотонов результаты фотонной трассировки впоследствии могут использоваться для создания эффекта глобального освещения в сценах трехмерной анимации. Качество глобального освещения, просчитанное при помощи фотонной трассировки, зависит от количества фотонов, а также глубины трассировки. При помощи фотонной трассировки можно также просчитать эффект каустики.
Источники дневного света Sunlight (Солнечный свет) и Daylight (Дневной свет) расположены на вкладке Systems (Системы) панели Create (Создать) . Их отличительная особенность – пространствеая ориентация источников света относительно географического положения и времени суток.
Для пространственной ориентации используется вспомогельный объект Compass (Компас) , который задает географичкие направления (север, юг, запад и восток). Этот объект распагается в сцене вместе с источником света и не визуализируется (рис. 17.20).
Рис. 17.20. Объект Compass (Компас) на плоскости сетки
Чтобы создать источник солнечного света, нужно выполнить следующие действия:
1. Выбрать источник света Sunlight (Солнечный свет) .
2. В окне проекции Top (Сверху) щелкнуть левой кнопкой мыши по месту установки объекта Compass (Компас) и, удерживая кнопку, растянуть его до нужных размеров.
3. Переместить указатель мыши вверх или вниз по экрану для установки высоты источника света (будет задано орбитальное расстояние).
4. В свитке параметров источника света в группе параметров Location (Местоположение) нажать кнопку Get Location (Зать местоположение) .
5. В открывшемся диалоговом окне установить географическое положение по карте (рис. 17.21).
Рис. 17.21. Диалоговое окно Geographic Location (Географическое местоположение)
6. В группе параметров Time (Время) установить в поле Time Zone (Часовой пояс) сдвиг во времени, затем установить дату и время в соответствующих полях (рис. 17.22).
Рис. 17.22. Свиток параметров источника Sunlight (Солнечный свет)
Параметр Azimuth (Азимут) определяет угол между текущим положением и направлением на север. Параметр Altitude (Высота над уровнем моря) указывает на угол между текущим положенм и горизонтом.
Значения Latitude (Широта) и Longitude (Долгота) могут ввиться вручную.
Изменить параметры положения созданной солнечной систы можно в панели Motion (Движение) .
Источники дневного света широко применяются при анимии суточных интервалов (рис. 17.23).
Рис. 17.23. Применение источника солнечного света
Источник Daylight (Дневной свет) сочетает в себе комбинию солнечного и небесного света. Он создается аналогично иочнику солнечного света, параметры освещения настраиваются таким же образом (устанавливается географическое положение, дата и время).
Помимо настроек солнечного света, свитки параметров иочника Daylight (Дневной свет) содержат настройки источника небесного света.
Рис. 17.24. Освещение источником дневного света (закат)
В свитке параметров Daylight Parameters (Параметры источна дневного света) можно изменять типы параметров освещения солнечного и небесного света в соответствующих выпадающих свитках. В настоящее время для настройки источников дневного света широко применяются параметры mr Sky (Небо mr) и mr Sun (Солнце mr) совместно с активируемыми параметрами mr Physical Sky (Физическое небо mr) (рис. 17.24).
Для источников дневного света прусмотрена функция установки погоых условий на основе файлов данных о погодных условиях EnergyPlus Weather (EPW ).
В свитке параметров Control Parame- ters (Параметры управления) источника появился переключатель, определяющий способ указания координат источника: Manual (Пользовательский) , Date , Time
and Location (Дата, время и местопожение) и Weather Data File (Файл подных данных) (рис. 17.25).
Рис. 17.25. Фрагмент свитка Control Parameters (Параметры управления)
Рис. 17.26. Диалоговое окно
При нажатии кнопки напротив варианта Weather Data File (Файл погодных данных) откроется диалоговое окно Configure Weather Data (Настройка погодных данных) (рис. 17.26).
Нажатие кнопки Load Weather Data (Загрузить погодные даые) открывает стандартное окно обозревателя для выбора файла данных о погоде. Файлы с погодными данными доступны для скачивания в сети Интернет.
После выбора соответствующего файла появляется информия о месте, периоде записи данных и количество периодов.
На основе этих данных можно установить режимы анимации источника дневного света, его орбиту движения, интенсивность света, туманность и т.д. (рис. 17.27).
Рис. 17.27. Кадр анимационной последовательности источника дневного света (рассвет)
Сегодня много сфер деятельности человека связанно с работой с компьютерными программами. Такая программа, как «3d max vray» предназначена для работы со световыми эффектами в интерьерах.
Программа
С ее помощью можно смоделировать искусственное и природное освещение в любом интерьере. Но для того, чтобы грамотно и эффективно работать с «3d max vray» необходимо знать, какие настройки необходимо внести в программу. По вопросам создания искусственного света в интерьере вам поможет эта статья.
Работа с программой
Используя программу «3d max vray» для моделирования света в интерьере можно применять несколько способов:
- применяя самосветящийся простой материал;
- используя VrayMtlOverride;
- применяя Vray Light Plane.
Обратите внимание! Для получения правдивого и реалистичного освещения в интерьере необходимо рассматривать актуальный источник света. Причем источников света должно быть столько, сколько и в реальной жизни. Но грамотное размещение подсветки позволит оптимизировать их количество.
Рассмотрим каждый способ более подробно. Описание будет вестись от простого к сложному, чтобы не возникало «белых пятен».
Самосветящийся материал
В данном пункте рассмотрим освещение, смоделированное с помощью программы «3d max vray» на примере простой подсветки, а также самосветящейся сферы («самосвет»).
Работу с программой начинаем с настройки системы рендера:
- настраивается гамма 2,2 + Вирей для физической камеры (shutter speed – 175, f-number – 8, film speed (ISO) – 1000). Настройки Вирей камеры будут идентичны для всех примеров. Параметры рендера будут одинаковыми для всех способов;
Обратите внимание! Настройки Вирей камеры позволят получить меньше или больше света.
- моделирование света для интерьера будет проводиться для всех способов на примере идентичной сцены – бокс, имеющий перевернутые нормали. Размер бокса составляет 300Х300Х300 см. Возможны небольшие изменения в настройках;
- далее вносим настройки для VrayLightMtl, имеющей множитель 20. Если объект освещения получается серым и плохо освещенным, тогда следует повысить множитель.
В результате этих изменений в программе «3d max vray», вы получите освещение, которое исходит из отверстия в потолке.
Противоположный эффект
В результате описанных действий заметно, что света стало значительно меньше. В то же время на самой сфере появились небольшие дефекты- артефакты (пятна). Проделав диаметрально противоположное действие (увеличивая отверстие на потолке), мы получим значительно больше освещения для интерьера. При этом пятна со сферы исчезнут.
Таким образом, подобный способ позволяет эффективно воссоздавать искусственное освещение для интерьера и объектов, имеющих большую площадь.
Преимущества работы в программе «3d max vray» таким методом позволяют значительно выиграть в скорости, так как здесь не используются источники света. Из недостатков способа можно выделить дефекты, возникающие на объектах.
Использование VrayMtlOverride
Данный способ также предполагает применение самосветящегося материала. Сразу же стоит отметить, что данный метод позволяет добиться большего качества искусственного освещения. Для интерьера это особенно хорошо, так как позволяет добиться хорошего освещения для объектов с малой площадью, а количество проявляемых дефектов – минимально. Их можно устранить полностью, используя настройки для повышения качества GI.
Метод предполагает следующие настройки:
- в первый слот материала ставим значение с множителем 15 для VrayLightMtl. Данный слот отвечает за яркость самосветящегося материала;
- во второй слот ставим этот же материал. А значение выбираем 15-20. Он отвечает за интенсивность освещения.
Результат таких действий приведен на фото внизу.
Начальные параметры
При сравнении этого способа с первым в «Windows Picture and Fax Viewer», вы заметите, что артефакты в последнем случае отсутствуют.
Применение Vray Light Plane
В программе «3d max vray» можно использовать способ совмещения VrayOverrideMtl с Vray Light Plane. Этот метод более правильный, качественный и точный. Среди его минусов можно выделить незначительное уменьшение скорости для рендера. Он будет зависеть от числа источников света, которые содержит интерьер.
Этот метод предполагает совмещение источников света с искусственным освещением. Поэтому имеет смысл уменьшить интенсивность освещения для «самосвета». Для этого уменьшаем множитель для материала во втором слоте до 6-8.
Обратите внимание! Источники света выступают в роли генератора, в то время как «самосвет» сам является источником света.
В данном методе источник света помещаем несколько ниже, делая его площадь примерно 40Х40 см, а для «самосвета» — 50Х50 см. Настройки Intensity выбираем «Люмены», а множитель – ставим на значение 15 000. Результат виден на фото.
Результат
В конечном результате артефакты полностью исключаются, даже без увеличения качества GI.
Варианты реализации подсветки
В программе «3d max vray» имеется возможность более сложной реализации искусственного совещания для интерьера (как на фото).
Сложная подсветка
Как видим, сложность здесь возникает из-за наличия колонны (размер в сечении 50х50 см). Колона занимает часть потолочного проема. В остальной части проема размещены «самосветы». Под ними имеются четыре вирейлайта, которые полностью заполняют их площадь. Кроме этого в интерьере, чтобы большее соответствовать реалиям, имеется имитатор потолочного карниза. Карниз имеет следующие настройки:
- под ним имеется сплайн;
- для него включаем настройку толщины и выбираем опцию Renderable;
- к самому сплайну используем материал VrayOverrideMtl;
- множитель для излучения света выставляем 30, а для яркости – 15.
Обратите внимание! В данной ситуации возникнут артефакты, располагающиеся с внутренней стороны балки. На них не стоит обращать внимания, так как в данном случае они не имеют значения.
Точечные светильники
Рассмотрим интерьер и способ моделирования освещения при наличии точечных светильников/Спотов/Spotlights. Реализация их, точно также как и подсветки, осуществляется следующими способами:
- Vray Light Plane;
- Vray Light Plane + Vray Light Sphere;
- Photometric Light.
Рассмотрим каждый способ.
Vray Light Plane. Наиболее простой способ. Метод предполагает следующие манипуляции:
- под квадратным или круглым спотом помещаем небольшие Вирей Плэйны;
- для них следует включить Invisible и отключить Affect reflections;
- на источники света для сабдивов назначаем значения от 20 до 30. Это связано с тем, что они имеют небольшие размеры. При большом количестве источников света ставим значение до 12-16;
- множителем светимости для каждого выбираем в диапазоне 12000 Люмен.
Результат
Обратите внимание! Не стоит забывать копировать одинаковые объекты. Это поможет сэкономить время настройки.
В результате тени поучились четкими. Чтобы их размыть, нужно просто увеличить площадь для источников света.
Vray Light Plane + Vray Light Sphere. Также довольно прост в реализации. Настройки используем такие же, как и в предыдущем примере. Отличие заключается в том, что их следует компенсировать. Вирей Плэйны выбираем размером в 12Х12 см, а радиус для Вирей-сферы – 3 см. При этом интенсивность будет составлять 8000 Люмен для вирей плэйнов, а для вирей сфер – 4000 Люмен. У вас должно получиться примерно следующее (смотрим фото).
Vray Light Plane + Vray Light Sphere
Как видим, результат получился более реалистичным.
Photometric Light. Метод предполагает применение фотометрических источников света. Способ воплощается в жизнь следующим образом:
- следует использовать IES-файл чтобы добиться свечения, имеющегося на рендере;
- в фотометрике параметр Distribution переключаем на WEB;
- нажимаем на web-file и выбираем понравившийся или нужный IES;
- множитель для светимости источников света ставим на 13000 Люмен;
- активируем опцию «Shadow on». Она находится в настройках источников света;
- далее выбираем тип теней (Vray Shadow), а все остальные настройки оставляем по умолчанию.
Дополнительно можно подключить Area Shadows и настроить Сабдивы на более высокое качество. Но это довольно сильно тормозит рендер.
Обратите внимание! Комбинируя источники света с «самосветом» необходимо отключить у последних генерацию GI. Это позволит избежать в конечном итоге появления ненужных пятен и артефактов. Для этого выделите «самосвет», нажмите RMB и в появившемся диалоговом окне снимите галочку с параметра Generate GI.
Как видим, работа с программой «3d max vray» ведется по схожему принципу для всех графических редакторов. С «3d max vray» результат моделирования искусственного освещения в интерьере получится более реалистичным.
Выбор люстры под стиль «модерн»
Обустраиваем правильное освещение кухонного пространства
