итак будим вести тему из расчета того что нас слушают ещё и новички....
в этой теме нас интересует не моделинг и не текстуринг(это будет далее и в другой ветке)
интересует правильное дневное освещение.... возможно и затронним ночное...
исходя из того что мной было просмотренно куча видео уроков американских ческих китайских , и так далее
то можем разсматривать следующее..
(мое мнение ,) а кто как делает вы сами пишите а мы рассмотрим где у вас изъян или ваш недостаток при данном типе освещения
источник света из окна...
немного отступим от прямого назначения..
(В любом редакторе трехмерной графики, в том числе и в 3ds Max, 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 искажается окрашивание объектов, форма отбрасываемых теней, возникают участки, чересчур залитые светом или слишком затемненные
Что нужно знать об освещении в трехмерной графике
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.
Итак, чтобы трехмерные модели выглядели естественно на визуализированном изображении, их необходимо правильно осветить. По умолчанию 3ds Max использует свою систему, которая равномерно освещает объекты трехмерной сцены. При такой системе освещения на 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, автоматически выключается.
В 3ds Max есть несколько типов источников света, которые можно условно разделить на три типа: стандартные, фотометрические и системы дневного освещения
Стандартные источники света можно разделить на несколько групп: направленные, направленные с мишенью и всенаправленные.
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.
Большинство источников света характеризуются такими параметрами, как Multiplier (Яркость), Decay (Затухание) и Shadow Map (Тип отбрасываемой тени). По умолчанию, Multiplier (Яркость) любого источника света равна единице, 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, 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.
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 или 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 имеет значение 1. Старайтесь по возможности избегать значений, превышающих это число, и 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 могут использовать различную степень затухания - Inverse (Обратная зависимость) или Inverse Square (Обратно-квадратичная зависимость). Ее можно выбрать из списка Type (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 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, обращайте внимание на то, 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 необходима 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 разных 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 для того, чтобы не испортить трехмерную композицию неумело установленным освещением.
Не стоит без реальной необходимости устанавливать значение яркости источников света больше или равным единице, так как из-за этого могут возникнуть засвеченные участки и нежелательные блики.
Следует помнить, что объекты, на которые сзади падает несильный свет, на 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 на визуализированном изображении.
Если вы желаете добиться фотографической реалистичности, для визуализации сцены лучше использовать специальные подключаемые фотореалистичные визуализаторы, которые по точности просчета на порядок выше стандартного модуля визуализации (Default Scanline Renderer).
Если вы хотите знать о свете больше
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. Поэтому если сюжет сцены 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, на 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 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), трассировка (Raytraced) и глобальное освещение (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.
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 на финальном изображении. Этот метод является альтернативой трассировке освещения. Если метод трассировки визуализирует только те участки сцены, на которые попадают лучи света, то метод глобального освещения 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, как можно получить, используя настоящий метод глобального освещения. Однако в сценах, которые имеют простую геометрию, он вполне может пригодиться.
Алгоритмов просчета глобального освещения существует несколько, 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 осуществлять просчет эффекта каустики.
Отображение теней в окне проекции
До выхода 3ds Max 2008 просмотр теней был возможен только на визуализированном изображении. В последней версии программы появилась возможность просматривать тени в окне проекции, а также наблюдать за тем, как влияет изменение настроек источников света на конечный результат.
Для отображения теней задействуются возможности видеокарты. Соответственно, то, увидите ли вы тени, зависит от того, насколько она является мощной. Для отображения теней она должна поддерживать графическую архитектуру SM (Shader Model) 2.0 или более новую.
Отображение теней может происходить в двух режимах - Good (Хорошее) и Best (Наилучшее). Отличие этих режимов состоит в том, что во втором случае отображение теней происходит более качественно, с учетом прозрачности материала.
Если видеокарта поддерживает только стандарт Shader Model 2.0, вы сможете увидеть тени только в режиме Good (Хорошее), а наилучший вариант их отображения будет просто недоступен. Чтобы увидеть тени в режиме Best (Наилучшее), необходима поддержка графической архитектуры Shader Model 3.0.
Отображение теней включается в меню окна проекции, в котором есть пункт Viewport Lighting and Shadows (Тени и освещение в окне проекции)
Стоит отметить, что отображение теней работает только в том случае, если используется графический драйвер Direct3D. Информация о драйвере выводится в правой части заголовка окна 3ds Max. В 3ds Max 2009 драйвер Direct3D используется по умолчанию. Если изменить его на OpenGL или Software, то возможности отображения теней в окне проекции будут отключены, вне зависимости от того, какую видеокарту вы используете.
Совет. Для изменения графического драйвера выполните команду Customize>Preferences (Настройка>Параметры), перейдите на вкладку Viewports (Окно проекций) и нажмите кнопку Choose Driver (Выбор драйвера). Чтобы изменения вступили в силу, и был задействован новый драйвер, необходимо перезапустить 3ds Max
Вы можете легко проверить, поддерживает ли ваша видеокарта новые возможности, связанные с отображением в окне проекции теней, отражений материалов и системы дневного освещения, выполнив команду Help>Diagnose Video Hardware (Справка>Выполнить диагностику графического адаптера). После ее выполнения будет запущено окно, в котором будет выведен отчет по ее основным возможностям
Система Lightning Analysis
Одним из самых досадных промахов в настройке освещения сцены являются слишком освещенные участки изображения, которые выглядят как сплошные белые пятна. Визуализация сложной сцены, например, интерьера офиса, занимает довольно много времени, и тем обиднее наблюдать собственную ошибку, допущенную в настройках визуализатора, спустя несколько часов ожидания. Cистема Lightning Analysis (Анализ освещенности), которая включена только в версию 3ds Max 2009 Design, заметно увеличивает вероятность правильной настройки освещения.
Эта система выполняет анализ освещенности и демонстрирует карту с выборкой распределения света, по которой можно судить о том, какие участки изображения освещены слишком сильно, а какие - недостаточно. Анализ освещенности можно выполнять с помощью вспомогательного объекта Light Meter (Измеритель света), который собирает статистику световых уровней в своей плоскости
Для создания вспомогательного объекта Light Meter (Измеритель света) выполните команду Lightning Analysis > Create > Light Meter (Анализ освещенности>Создать>Измеритель света).
Light Meter (Измеритель света) удобно использовать, например, для того, чтобы узнать, насколько освещен тот или иной участок сцены. Цвета, в которые окрашивается вспомогательный объект Light Meter (Измеритель света) в окне проекции, помогают визуально оценить уровень освещенности. Помимо цвета, о степени освещенности можно судить по цифровым данным, которые отображаются непосредственно в плоскости вспомогательного объекта.
Если нужно получить общую информацию об освещенности конечного изображения, можно использовать другую функцию Lightning Analysis (Анализ освещенности), которая называется Image Overlay (Наложение на изображение). Она накладывает на отрендеренную картинку слой с цифровыми данными о степени освещенности изображения.
Атмосферные эффекты
Volume Light (Объемный свет)
Когда луч света проходит сквозь атмосферу, наполненную небольшой дымкой, он становится виден. Например, если луч попадает в темную комнату через едва приоткрытую дверь, становятся видны пылинки, и свет становится объемным. Эффект объемного света также хорошо заметен в кинотеатре, возле объектива проектора.
Эффект объемного света идеально подходит для моделирования таких сцен, как свечение фар автомобиля в ночное время, свет от маяка, имитация освещения в театре и т. д.
Обязательное условие для создания этого эффекта - наличие источника света в сцене. В настройках эффекта Volume Light (Объемный свет) нужно указать источник, нажав кнопку Pick Light (Указать источник света).
Совет. Эффект объемного света также можно добавить в сцену, используя параметры источника света. Для этого в свитке Atmospheres & Effects (Атмосфера и эффекты) настроек источника света нажмите кнопку Add (Добавить) и выберите эффект в окне Add Atmosphere or Effect (Добавить эффект или атмосферное явление). Для настройки добавленного эффекта выделите его в списке свитка свитке Atmospheres & Effects (Атмосфера и эффекты) и нажмите кнопку Setup (Настройка).
Для этого эффекта можно установить два цвета, которые будут определять изменение оттенка объемного света от области с максимальной плотностью свечения до полного затухания. Чтобы цвет эффекта изменялся, нужно установить флажок Use Attenuation Color (Использовать изменение цвета для затухания) в области Volume (Объем).
Для большей реалистичности можно использовать зашумленность световой дымки. Чтобы параметры зашумленности влияли на вид эффекта, нужно установить флажок Noise On (Включить зашумленность) в области Noise (Зашумленность).
Дымка в луче света может изменяться под действием ветра. Ее можно анимировать, используя параметр Phase (Фаза).
)
по материалам С.В. Бондаренко, М.Ю. Бондаренко...
