Exkaryon.ru → Уроки → 3D Графика → 3ds max → Mental Ray GI: освещение интерьера

В данном уроке мы рассмотрим основные принципы настройки источников света для освещения интерьера и создания эффекта глобального освещения в Mental Ray . Также рассмотрим некоторые проблемы, которые могут возникнуть при освещении текстурированной сцены, и методы их решения.

Для выполнения урока нам потребуется сначала создать помещение.

В окне проекции Top создайте сплайн Rectangle . Выделите его и перейдите во вкладку Modify командной панели. Выберите из списка модификаторов модификатор Edit Spline . В свитке Selection нажмите на кнопку Spline (красная кривая такая), а затем в свитке Geometry нажмите на кнопку Outline и в окне Top немного сдвиньте сплайн наружу. Теперь снова из списка модификаторов выберите Extrude и выдавите из сплайна трехмерный объект подходящей высоты. Это будут стены.

Теперь сделайте из обычной плоскости пол и потолок.

Далее вырежем окно. Создайте Box . Расположите его в стене так, чтобы все углы торчали из стены. Выделите его и в раскрывающимся списке категории Geometry вкладки Create командной панели выберите строку Compound Objects . Щелкните по кнопке Boolean , затем, в появившимся свитке, щелкните по кнопке Pick Operand B . Выберите в любом окне объект стену. Задайте тип операции Б-А. Окно готово как, собственно, и сама сцена. Хотя нет! Добавьте в помещение еще парочку объектов для красоты. Это будет что-то вроде мебели. Наложите на стены потолок и все остальное обычный стандартный серый материал.

Расположите внутри помещения камеру и сфокусируйте ее должным образом.

Направьте в окно источник света mr Area Spot .

Настройте источник света. При работе с фотонами огромное значение имеет параметр Hotspot в свитке Spotlights Parameters источника света. Эти параметры надо как можно более точно настраивать по размерам окна через которое в комнату поступает свет, чтобы избежать потери фотонов, максимальное количество которых зависит от размера ОЗУ вашего ПК. Так как окно прямоугольной формы, значит нужно указать форму Rectangle и подстроить конус под размер окна. Чтобы легче было изменить направление и конус, переключитесь в одном из окон на вид из источника света. В свитке Area Light Parameters установите флажок On и укажите тип рассеянного света Disc с радиусом рассеивания 40. Хотя, можно установить и гораздо большее значение. Мне никогда не приходилось наблюдать резкого очертания оконного проёма на тени, когда в окно не попадает солнечный свет. Из этого можно сделать выводы. Если вы хотите чтобы в вашей сцене солнечные лучи падали в окно, то установка размытых теней будет большой ошибкой. Иная ситуации, когда свет небесный.

С созданием сцены вроде все. Отправьте сцену в просчет. Темно неправда ли? Пришло время разобраться с глобальным освещением в Mental Ray. Открываем окно Render Scene , выбираем в качестве визуализатора Mental Ray . Переходим во вкладку Indirect illumination и в свитке Caustic and Global illumination в блоке GI ставим флажок Enable . Визуализируйте сцену. Практически ничего не изменилось. Без точной настройки не обойтись.

Итак, приступим к настройке освещения нашей тестовой сцены. Установите значение Maximum Sampling Radius равное 4 . Значение Radius — это радиус поиска фотонов. Именно радиус поиска фотонов, а не размер фотона! Фотоны с точки зрения компьютерной графики размера не имеют. Отсутствие галочки Radius означает, что радиус поиска фотонов равен примерно 110 части сцены. Значение Maximum Num. Photons — это количество семплов для расчета освещенности точки. Значение Average GI Photons установите равным 10 000 . Как вы уже поняли, значение GI Photons определяет количество фотонов у источников света, именно это количество фотонов сохраняется в фотонной карте. Значение Decay определяет затухание с расстоянием, физически корректным считается значение 2. Значение Global Energy Multiplier — это своего рода регулятор, с помощью которого можно управлять общей освещенностью сцены.

Значение Trace Depth задает уровень отражения и преломления поверхностей в сцене. Photon Map — установка фотонной карты. Обратите внимание, что некоторые значения параметров в результате могут отличаться в зависимости от системы исчисления координат. Это касается всех параметров, которые задают размеры, расстояния, радиус и т.п. Мы рассматривает все значения в Inches, а не в миллиметрах или метрах и др.

Снова визуализируйте сцену.

Яркие световые пятна радиусом 4 говорят о том, что фотоны генерируются, что радиус поиска фотонов равен 4 inches, а наличие больших неосвещенных черных областей в сцене говорит о недостаточном количестве фотонов для данной сцены. Меняем количество фотонов с 10000 на 500000.

Уже лучше, но все еще темно и присутствует шум. Есть два пути избавиться от шума и сделать более интенсивным освещение. Чтобы уменьшить шум можно еще более увеличить значение Average GI Photons, но это приведет к увеличению времени рендеринга, а отличного результата вы так и не добьетесь. Значения Average GI Photons ограничиваются объемом памяти ПК и вы не сможете использовать очень большие значения. Второй вариант — увеличить радиус поиска фотонов, что приведет к сглаживанию картинки. Но тогда вторичные тени будут просчитаны безобразно, что будет выглядеть совсем не естественно. Оптимальной вариант подогнать эти значения так, чтобы и шума не было, и тени были нормальными. Вот уже неплохое изображение.

Здесь я использовал значения Average GI Photons = 1500000, Maximum Sampling Radius = 13, а Global Energy Multiplier = 6500. На самом деле картинка все же ужасна. Появились засветы из-за слишком высокого значения Multiplier. Такое можно часто встретить в галереях, когда на изображениях интерьера засвечены подоконники, оконные рамы и, иногда, потолки. Это неправильно!

Несмотря на то, что метод фотонных карт дает наиболее физически точные результаты освещения сцен, количество фотонов для получения качественного освещения при минимальном радиусе поиска фотонов должно быть слишком большим. Современные ПК и 32-битная операционная система не позволят просчитать такое количество фотонов.

Наиболее реалистичное грамотное освещение дает в интерьерах совместное применение фотонов и Final Gather . Что же представляет собой Final Gather ? Над точкой строится полусфера единичного радиуса и через поверхность полусферы в случайных направлениях испускаются лучи. Чем больше таких лучей, тем точнее просчет и меньше шумов. На практике количество лучей — это количество семплов в Final Gather . Для каждого луча находится пересечение с ближайшей поверхностью. Луч обрабатывается. Дальнейшая трассировка луча не ведется. Глубина трассировки лучей Final Gather всегда равна единице. Использовать только один Final Gather рекомендую в сценах, с использованием HDRI-карт в глобальном окружении или экстерьерах.

И так включаем Final Gather и устанавливаем значения как на рисунке. Но прежде верните значения Average GI Photons = 10000.

Флажок Preview служит для быстрого просчета в низком качестве. Визуализируйте сцену.

Как можно видеть есть шум, но не такой, как при отключенном Final Gather. Достаточно увеличить значение Average GI Photons до 200000 и Samples в Final Gather с 50 на 500 , и получится весьма приемлемая картинка.

Наложите текстуры. Я использовал стандартные материалы и максовские битовые карты (*. jpg). Визуализируйте сцену вновь.

Не очень приятное зрелище? Вот! Теперь самое время поговорить о проблемах, которые могут возникнуть при использовании Mental Ray GI. Как Вы уже успели заметить, в сцене довольно сильный перенос цвета со стен и пола на потолок, да и вообще друг на друга. Этот эффект называется color bleeding . Бороться с этим можно разными способами. Например, контролируя color bleeding с помощью фотонных шейдеров. Но наиболее оптимальным вариантом считаю следующий. Просчитываем карту фотонов и Final Gather в сцене с серым материалом, как на рисунке 9 и сохраняем в файл. Далее назначаем объектам сцены нужные материалы и рендерим загружая фотоны и Final Gather из файла. Честно говоря, мне не понятно, почему разработчики не сделали опцию настройки color bleeding как, например, в рендере finalRender.

Доведем дело до конца. Вот картинка, визуализированная таким методом.

Ради примера я закинул в сцену пару моделей стульев с ковром и одну стенку. Я не дизайнер интерьера и это не конкурсная работа, так что прошу меня не критиковать за столь непонятную попытку расстановки мебели.

Хорошая картинка без засвечивания на окне и с равномерным освещением и всего с одним источником света. Кто-то может возразить, что сцена темновата. Стоп! А где вы видели в реальности хорошо освещенную комнату в такое маленькое окошко? Не надо переусердствовать с интенсивностью света. Отсюда и засвечивания появляются, и сцена выглядит нереалистично. Хорошо освещенная сцена – это, когда не ярко и без засветок, когда все объекты и углы в поле зрении камеры хорошо различимы. Чтобы грамотно подсветить сцену используйте источник света SkyLight.

Напоследок хочу дать несколько советов, которые помогут избежать ошибок в вашей работе с Mental Ray.

1. Никогда не делайте стен, полов и потолков с нулевой толщиной! Mental Ray просто проигнорирует повернутые нормали стен и будет пропускать свет в помещение так, как будто это открытое пространство. Это также справедливо по отношению и к другим визуализаторам.

2. Используйте источник света SkyLight для подсветки. Чтобы добавить освещенности, реализма и подсветить места оконных проемов, находящихся в области тени SkyLight подходит лучше всего. В больших интерьерах со множеством окон вместо скайлайта в оконных проемах можно использовать фотометрический источник света — TargetArea.

3. Рекомендую во всех внешних визуализаторах использовать только "родные" материалы. К Mental Ray это относится в меньшей степени потому, что и стандартные и рейтресер и архитектурные материалы работают в Mental Ray достаточно неплохо. Но, несмотря на это, только использование "родных" материалов, к которым относятся DGS material, mental ray, Glass (physics_phen) а также Lume-шейдеры, дает наиболее физически точные корректные результаты. При использовании (в интерьерных сценах с использованием фотонных карт) mental ray материала в слоте Photon надо обязательно использовать фотонный шейдер. При использовании в слоте Surface - DGS materiala, в слоте Photon лучше использовать DGS material Photon. При использовании в слоте Surface - Lume-шейдеров, например, Metal(lume) в слоте Photon лучше использовать Photon Basic.

4. За просчетом фотонов, Final Gather и ходом просчета можно следить визуально, включив Mental Ray Message Window.

5. Настраивайте освещение в сцене, назначив всем объектам серый материал. Помните о том, что текстуры и материалы имеют свойство скрывать недостатки GI. И только после того, как найдете оптимальные настройки GI в сцене, назначайте материалы объектам, подстраивая материалы под освещение, а не наоборот. Помните также о том, что в Mental Ray фотонные шейдеры оказывают прямое влияние на освещение в сцене и если вы хотите, чтобы они не повлияли на общую освещенность, настроенную в сцене с серым материалом, выставляйте у фотонных шейдеров те же параметры, которые были у них при настройке освещения в сцене. Теперь поговорим о радиусах в Final Gather. Max Radius — это расстояние между точками, для которых вычисляется GI (глобальное освещение). Чем меньше расстояние между точками, тем точнее просчет и тем больше времени потребуется. Min Radius — это расстояние, используемое в интерполяциях и экстраполяциях освещенности промежуточных точек. На практике для получения нормального качества GI Min Radius должен быть в 10 раз меньше Max Radius. Увеличение значений радиусов приводят к снижению качества вторичных теней, уменьшение — к более точному просчету GI и, как следствие, увеличению времени просчета. Чем меньше радиусы, тем большее количество семплов приходиться выставлять в Final Gather. Количество семплов, необходимых для сглаживания, при вышеназванных значениях радиусов колеблется от 500 до 3000 в зависимости от сцены. Чем больше, тем лучше. Но не стоит сильно увлекаться увеличением этого значения, так как время просчета будет сильно расти.

У нас вы нашли Создание драгоценных камней с использованием Mental Ray в 3D max .

Не пропустите комментарии к уроку Создание драгоценных камней с использованием Mental Ray в 3D max .

Данный материал предоставлен сайтом School-3d.ru исключительно в ознакомительных целях. Администрация не несет ответственности за его содержимое.

Хочу предложить

урок по созданию драгоценных каменей в 3d Max, с использованием рендера mental ray и дополнительного шейдера к нему prism_photon. Не так давно я задался такой целью и долго искал как получить правильный эффект дисперсии. Урок рассчитан на начинающих пользователей, которые недавно познакомились с Максом, каждый шаг подробно расписан. Используется версия 3D Max от 9 и выше (для 2009 придется самим искать определенные настройки, там немного другая вложенность меню), так же используется дополнительный шейдер, который свободно распространяется и его можно скачать бесплатно и без регистрации тут .

Инструкция по установке прилагается там же в архиве в папке для Макса.

Итак начнем:

Запустили программу, в начале необходимо выбрать тип рендера (иначе будут закрыты нужные нам материалы):

В основном меню «Rendering»-«Render…» или кнопка «F10», в свитке спускаемся до закладки «Assign Render», разворачиваем ее и нажимаем кнопку списка рендеров. Из предложенного списка выбираем «mental ray Render» и нажимаем «ОК»:

Теперь создадим несложную сценку для тестирования нашего материала, сразу ставить сложно-ограненный камень не станем, так как будет сложно разобраться в отражениях и преломлениях на большом количестве граней. Пусть это будет обычная пирамидка (в детстве такими баловались, пуская радужные блики по стенам).

Делаем пирамидку размером основания 6см и высотой 4см.

Можно в принципе использовать другие единицы измерения (кто как привык), но лично мне удобнее пользоваться метрической системой. Единицы измерения выбираются в: основное меню «Customize» - «Units Setup…» и меню выбираем нужное:

Итак создаем пирамиду: В командной панели выбираем стандартные примитивы и из предложенных – пирамиду:

для придания более реалистичного вида снимем фаску с граней пирамиды, для этого необходимо конвертировать примитив в редактируемую сетку. Делается это путем щелчка Правой кнопкой мыши (RM) по созданной пирамиде и выбор пункта- конвертирование в редактируемую сетку (мэшь):

в командной панели откроется свиток свойств и действий для мэша, нам необходимо выделить ребра. Нажимаем кнопку «Edge» и выделяем все ребра пирамиды (можно просто удерживая левую кнопку мыши (LM) выделить все поле над пирамидой в любом окне проекции) и не снимая выделения в свитке «Edit Geometry» находим поле рядом с кнопкой «Chamfer» и ставим там 0,1см и нажимаем кнопку «Chamfer». Все, фаска с ребер на 1мм снята:

теперь создадим плоскость, на которой будет стоять пирамида и два источника света:

В командной панели выбираем стандартные примитивы и из предложенных – «Plane», размеры можно установить 100 на 100см и расположить ее под основанием пирамиды. Далее источник света, который будет просто освещать сцену. Для этого подойдет «Omni» - всенаправленный источник света. В командной панели выбираем источники света и из предложенных - «Omni»:

установим его высоко над пирамидой, чтобы освещалась вся сцена. Далее нужно подредактировать некоторые его свойства. При выделенном нашем «Omni» нажимаем закладку «Modify» на командной панели, и исправляем значение «Multiplier» на 0,5, тем самым снизив интенсивность света на половину.

далее нужно исключить этот источник из просчетов эффекта каустики и непрямого освещения (на данном этапе это будет только мешать и задерживать процесс просчета сцены (рендеринга). Прокручиваем свиток со свойствами ниже до закладки «mental ray Indirect illum.», раскрываем ее и снимаем галку с пункта автоматического просчета(на всякий случай проверив что не стоит галка в ручном управлением просчета):

Так, с «Omni» закончили. Теперь нужно создать направленный источник света, который будет освещать пирамиду и за распространением лучей которого мы и будем наблюдать. В командной панели, из закладки источников света выберем «Target Direct», который дает прямой направленный свет, диаметр луча поставим равный примерно 1 см, поле спада (затухания) луча тоже максимально уменьшим. (программа подредактирует диаметр луча немного, но для нас это не существенно)

ВНИМАНИЕ! после создания зайдите в свойства источника света - закладку «Modify» (также как и для «Omni») и проконтролируйте параметры Multiplier, он должен быть равен 1.0 и в свитке «mental ray Indirect illum» поставьте галку на автоматическом просчете каустики (в зависимости от настроек Макса, создавая следующий источник света, аналогичные свойства переносятся из ранее созданного).

Все объекты сцены созданы, осталось их правильно расположить. Пирамиду нужно поставить на грань, а не на основание, а направленный источник света направить на одну из граней. С помощью кнопок вращения и перемещения расположите пирамиду и источник света так, как нам нужно (у направленного источника света цель и сам источник перемещаются отдельно, если необходимо передвинуть их одновременно, выделите их LM удерживая клавишу «Ctrl»). В итоге сцена должна выглядеть примерно так:

Последним шагом укажем рендеру, что для пирамиды нужно рассчитывать эффект каустики (прохождение лучей в прозрачных материалах) и включить этот эффект для просчета рендером.

Выделяем нашу пирамиду и щелкаем на ней RM, в появившимся меню выбираем пункт свойств объекта:

на форме свойств ищем закладку «mental ray» и ставим галку на пункте Генерировать каустику:

Теперь для рендера: Вызываем окно рендера «F10», заходим на закладку «Indirect Illumination», свиток «caustic and GI» и ставим галку: Caustic-Enable:

Все сцена подготовлена, если сейчас провести рендеринг, получим ошибку просчета каустики, так как дефолтный материал призмы этого эффекта не предполагает. Теперь займемся самым главным – созданием материалов.

Создадим материал для прозрачных, не цветных минералов (алмаз, горный хрусталь, топаз….)

Немного теории:

Главные отличия прозрачных, бесцветных материалов состоят в разном коэффициенте преломления и величины дисперсии. Есть еще и менее характерные оптические особенности (с нашей точки зрения) – двойной коэффициент преломления и эффекты, вызванные строением минерала, но на данном этапе нам они не нужны.

Преломление- это отклонение луча света на границе двух сред, вызванное разницей скорости света в этих средах

Дисперсия – разложение белого света на составляющие цвета из-за разницы скорости света, для каждой волны спектра, в материалах разной плотности.

Приведу табличку коэффициентов, для наиболее распространенных минералов, которые существуют в бесцветном варианте:

* кальцит имеет двойное преломление(подробности ниже).

Алмаз имеет самый высокий коф. дисперсии среди природных материалов, существуют искусственные материалы коф. которых больше чем у алмаза.

Итак создадим материал на примере горного хрусталя:

В редакторе материалов (вызывается кнопкой «М») или («Rendering» - «Material Editor») выделяем один из свободных материалов (шариков) и получаем для него материал (кнопка Get Material), в открывшимся браузере выбираем материал «mental ray». После чего для удобства переименовываем материал своим обозначением – Горный хрусталь. (если вы только начинаете работать в Максе, желательно приучить себя всем созданным объектам, материалам и картам давать собственные имена- будет легче ориентироваться в больших сценах)

нам открылся «пустой материал», которому не назначен ни один шейдер. Начнем с поверхности. Назначим в пункте «Surface» люмовский шейдер стекла «Glass (lume)»:

Теперь нужно скопировать назначенный шейдер на следующий слот – shadow. Можно конечно аналогично выбрать его из браузера, но удобнее и практичнее его скопировать из назначенного, сделав их зависимыми. Возвращаемся по вложенному списку материалов на уровень вверх – раскрываем список уровней и активируем наш Горный хрусталь.

Щелкаем RM по назначенному шейдору для Surface и из меню выбираем копирование, потом также RM по слоту для шейдора shadow и указываем Paste(instance):

получились две карты свойств с зависимыми параметрами – изменяя настройки одной, автоматически меняется вторая.

Вернемся в назначенный шейдер glass (lume) - просто нажимаем кнопку с шейдером, практически все поля заполнены нужными для нас значениями:

материал поверхности и диффузное отражение – белое, отражение и прозрачность – полная (единица равна 100%)

а вот Index Of Refraction (коф. Преломления) мы изменим на 1,544 – пусть будет как в таблице и если вы моделируете другой минерал, то там должен стоять его индекс.

остальные параметры пока трогать не будем.

Возвращаемся в материал Горный хрусталь и назначаем шейдер для расчета фотонов каустики:

Жмем на кнопку напротив Photon и в браузере выбираем добавленный шейдер prism_photon:

Первые два параметра ior_min и ior_max – должны отличаться на величину дисперсии в нашем случае для хрусталя на 0,013. то есть минимальное значение ior_min равен коф. преломления, а ior_max = ior_min + коф. дисперсии.

Далее идут коф. составляющих цветов, с ними сложнее. Во первых цвета представлены не палитрой RGB, а чем то похожим на CMYK. А во вторых величина этих коф. учитывается криво. Если посмотреть листинг шейдера (шейдеры пишутся на С++) то можно увидеть что весовые доли цветов могут быть от 0 (нет цвета) до 1 (полный цвет), ну и значения между ними с шагом в 0,2, но потом это все пересчитывается с добавлением разных параметров и в результате полностью убрать какую-то составляющую не получиться (а было бы удобно для определенных цветных минералов) к тому же для малых коф. дисперсии некоторые значения составляющих могут вызвать ошибку рендера.

В итоге если нужно подправить спектр для, например, бледно желтого минерала в сторону желтого – ставим коф. 1,0,0, а вот для насыщенного однотонного цвета мы коф. выставить не сможем хоть выставлять огромные отрицательные значения L. Но у нас материал прозрачный и не цветной, поэтому оставляем 1,1,1.

Все, материал у нас готов, можно его применять на пирамиду (можно просто мышкой перетащить шарик с материалом на пирамиду, но грамотнее выделить пирамиду и нажать в окне материалов кнопку). Если на сцене много объектов, и все они имеют собственные имена, то удобнее выделять нужный, не на сцене (где он может быть спрятан) а нажав клавишу «H» и выбрав из списка.

Делаем рендер сцены (F10 и внизу кнопку Render, или сразу нажать сочетание Shift+Q) при этом окно которое мы хотим обсчитать должно быть активно (желтая \по умолчанию\ рамочка вокруг окна) если не выделено окно проекции, то просто на нем щелкнуть RM.

Что мы имеем:

Голубая стрелка это направление света, основной поток света (желтая стрелка), который преломился в призме(по краям явно видно разложение спектра) и несколько слабых потоков от переотражений внутри пирамиды, а так же цветные пятнышки от скошенных граней. В общем что и требовалось. Если увеличить дисперсию на материале, то разложение на спектр будет намного сильнее.

Если у Вас нет похожей картинки, поперемещайте источник света, возможно неудачное расположение. Если и после этого не добиться результатов, нужно проверить включена ли пирамида в обсчет каустики, включена ли каустика на рендере и стоит ли галка на автоматическом расчете эффектов для источника света см. выше.

ПРИМЕЧАНИЕ: если присмотреться к пятну света выходящему из пирамиды, то можно заметить что пятно не чисто белого света, а состоит из отдельных цветных точек. При этом увеличивая количество фотонов на источнике света, мы от этого не избавимся и чисто белый свет не получим. Объясняется это тем, что на световое пятно шейдером накладывается карта шума(на каждую составляющую), которая имитирует легкую интерференцию в потоке света. У нас сейчас пирамида освещается источником света с параллельными лучами, этакий гипотетический белый лазер и в результате получается заметный шум (присмотритесь к пятнышку от лазерной указки, там тоже будет шум- спеки). Когда сцена будет освещаться другими источниками(Target Spot, Omni), этот эффект сведется к минимуму.

Продолжаем усовершенствовать материал:

Многие минералы, особенно драгоценные камни, имеют высокую отражающую способность, гораздо большую чем у стекла, который мы используем (glass(lume)) и повысить на этом материале мы ее уже не сможем (там и так стоит 1).

Потому создадим еще один материал – зеркальный, а потом сделаем смесь из получившихся.

Выделяем новый материал в редакторе и назначаем ему материал из основной библиотеки – Arch&Desing:

Обзовем его для удобства – «отражающий» и поставим свойства отражения и прозрачности максимальные (=1), коф. преломления – тот который хотим для нашего случая:

Спускаемся ниже и редактируем функцию отражения, увеличивая значения отражения для света, подающего под маленькими углами:

На этом все. Применив материал на пирамиду и сделав обсчет, увидим следующее:

Практически весь свет отразился от первой грани и ребер – то что надо.

Теперь делаем смесь из двух материалов. Для этого понадобиться вспомогательный материал Blend.

Выделяем третий свободный материал и назначаем ему Blend:

В свойствах этого материала мы видим два слота для смешиваемых материалов и третий слот для маски смешивания.

Нажимаем первый материал и связываем его с материалом Горный хрусталь. Справа кнопка которая показывает текущий материал, сейчас он стандартный, нажимаем ее, открылся браузер, укажем что мы хотим взять образец материала из редактора – переключим флажок с NEW на mtl Editor. И укажем наш материал:

После чего Макс спросит - хотим ли мы получить копию материала или зависимый материал, нам нужен зависимый, чтобы исправлять параметры только у родительского материала, а зависимые сами будут правиться.

Теперь маску. Я использую для маски смешивания градиент, в нем можно получить неравномерное смешивание, но сейчас мы с помощью градиента смешаем материалы равномерно, в принципе можно использовать и карту спада\затухания – Falloff. Потом можно будет испробовать самостоятельно разные варианты.

Итак. Жмем на слот с маской и выбираем карту Gradient Ramp, не забыв указать что мы используем новую карту, а не берем ее из редактора:

На карте градиента удалим лишний (в данный момент) ключ (ползунок) а щелкнув на крайних установим темно серый цвет:

Чем ближе к белому - тем больше действует второй материал (отражающий) и наоборот. Тем самым мы можем регулировать доминирование одного или другого материала. Сейчас установим для хрусталя доли цветов равным от 8 до 12, для алмаза, например, нужно в районе 90-120.

Остался последний штрих:

Если на сцене лежит один камушек, в гордом одиночестве, окруженный пустотой, то выглядит он «невкусно» - отражать нечего, преломлять нечего, кроме стола и света. Поэтому добавим ему искусственное окружение (для сцен с большим количеством объектов, это в принципе не так актуально, но у нас то одинокая пирамида).

Берем еще один свободный материал и назначаем ему растровую карту Bitmap.

Будет предложен диалог открытия файлов с картинками – выбираем по вкусу. Я использовал подготовленную карту окружения имитирующую помещение.

Карта готова, теперь подключим ее к материалу. Открываем материал Горный хрусталь и находим шейдер окружения(Environment), жмем и подключаем Максовский шейдер окружения:

Теперь все готово. Можно сохранять готовый материал в библиотеку (кнопка) дабы больше его не создавать с нуля и не занимать место в редакторе(всю библиотеку потом тоже можно сохранить в отдельный файл).

Результат обсчета:

Теперь можно сделать модели граненых камней и использовать их с созданным материалом.

Необходимо учитывать, что для разных видов драгоценных камней, существуют определенные огранки, рассчитанные на коф. преломления определенного камня. Если алмаз огранить в форму для изумруда, то красивой игры света мы не получим. Практически все формы огранки давно рассчитаны и даже носят свои названия. Учитывайте это при создании модели камня.

Теперь ПОДВОДНЫЕ КАМНИ:
Для разных освещаемых объектов необходимо настраивать энергию света: свойство Energy в закладке mental ray Indirect Illum. данного источника света (не путать со свойством Multiplier) чем больше энергия, тем светлее выходящий луч (а основное первоначальный свет остается прежним).
Иногда световое пятно от вышедшего луча состоит из отдельных кружочков (это заметно от всенаправленных источников)- это говорит о малом числе фотонов в луче – необходимо увеличить их количество: свойство Photon в той же закладке.
Для получения эффекта дисперсии можно использовать только источники чисто белого света, в противном случае шейдер перестает работать.
Использование точных физических параметров не всегда дает красивую картину, иногда нужно жертвовать физикой перед искусством – если хотите чтобы на вашей картинке камушек заиграл радужными цветами – завышайте дисперсию. Красота требует жертв.

Осталось кратко остановиться на отдельных особенностях и цветных минералах.

С одной стороны для них можно использовать материалы стекла из библиотеки Макса, исправив только коф. преломления:

Рубин, сапфир – 1,766

Турмалин - 1,616

Изумруд, бериллы – 1,570

Аквамарин – 1,577.

Но с другой стороны, у этих минералов огромное количество характерных только им свойств, что все описать в рамках одного урока невозможно.

Например

1. двойной коф. преломления, когда луч расщепляется в минерале на две части и у каждой части свой коф. дисперсии. Это кальцит и какая-то (уже не помню) разновидность шпата. Для них придется создавать композитный материал из двух смешанных с разными коф. преломл и коф. дисперсии. Получится что-то вроде этого:

2. Есть минералы с прозрачностью не «чистой воды» , содержащие либо некоторые примеси, либо с дефектами в кристаллической решетке. Этот эффект настраивается путем изменения параметров – размытее прозрачности, размытее отражения, в материале стекла. А параметр Translucency (полупрозрачность) делает материал односторонне прозрачным, такое может пригодиться для камня, который покрыт снизу специальной отражающей краской.

3. Существуют цветные минералы, но тем не менее у них можно увидеть эффект дисперсии в определенном диапазоне спектра. Например рубин, красный минерал, но присмотревшись внимательно к светлому пятнышку, от проходящих через него лучей, можно заметить области с фиолетовым смещением. что-то вроде этого:

Достигается путем замены шейдера фотонов на Максовский шейдер для диэлектрического материала, и установкой его цвета в фиолетовый, тогда на максимально светлых пятнах будет доминировать фиолетовый цвет – то что и надо.

Более того рубин сам начинает испускать свет под воздействием внешних источников, попробуйте внести кольцо с рубином в помещение освещенное, так называемой Black Light лампой (используются на дискотеках и детекторах валют) , рубин будет довольно ярко светиться розовым или фиолетовым цветом (в зависимости от минерала). Достигается это легко, либо осветить камень дополнительным источником, исключив остальные, не забыв потом включить GI, либо свойство Илюминейшн.

5. Есть так называемый эффект плеохроизма, когда камень меняет свой цвет в зависимости от угла зрения, этот эффект можно добиться путем применения цветной карты затухания на диффузное отражение.

Но по большому счету это не сильно важно и можно использовать обычное стекло для имитации любого камня, регулируя прозрачность, цвет, отражающую способность и IOR.

Ну и еще правильно осветить.

Последок повторюсь: для того чтобы подчеркнуть красоту камня необходимо сильно завышать некоторые физические характеристики, в реальном мире не все минералы смотрятся так эффектно, как их рисуют и описывают:

Урок для новичков в Mental Ray — создание и освещение простой комнаты в 3ds max

В этом уроке мы с вами начнем изучение замечательного визуализатора, встроенного в 3d max, - Mental Ray - и создадим простенькую комнату, настроив освещение. Я буду использовать 3ds max 9, но вы можете выполнять этот урок в любой версии программы. Также в этот урок я включил файл с завершённой сценой 3d max, так что вы можете сразу взять его и посмотреть настройки.

Финальный рендер с некоторыми материалами и прямым светом

Скачать комнату для урока по Mental Ray: mental-ray-room1.zip

Я предполагаю, что уровень ваших знаний не нулевой, но для понимания этого урока достаточно и низкого уровня знаний 3d max. Особенно это касается тех из вас, кто на протяжении нескольких дней или недель пользовался стандартным визуализатором Scanline , но хочет расширить свои знания, изучив mental ray. Не смотря на то, что каждый этап в полной мере проиллюстрирован, запомните, что нельзя начинать знакомство с 3d max прямо с mental ray.

1. Создаём бокс и разворачиваем его нормали.

Я начну с создания бокса с параметрами 200х100х70 - это будет основой моей комнаты.

Преобразуйте его в Editaple Poly (Редактируемый многоугольник), щёлкнув правой кнопкой мыши по нему и выбрав Editaple Poly.

Выберите все полигоны, и в свитке Edit Polygons (Редактирование полигонов) выберите Flip (Обратить).

Создайте бокс с нормалями во внутрь

2. Сделайте окна и детали.

Не бойтесь немного отклониться от написанного в уроке, если чувствуете себя уверенно. Я создам одно окно в конце длинной комнаты. Впрочем, вы можете сотворить с крышей амбициозные вещи, создав длинный световой люк, добавить балки, растения. Ой-ой-ой! Но для себя, и ради новичков, которые смотрят сейчас этот урок, я буду стараться делать всё максимально простым пока что.

Выберите полигон в конце коридора и примените Inset (Вставку), затем Extrude (Экструдировать) его с отрицательным значением. Если хотите, то можете изменить размер окна. Я выбрал нижний полигон подоконника и переместил слегка вверх.

Удалите этот полигон. Таким образом мы создадим наше окно!

Вырежьте окно в комнате

Выберите полигон на полу. Сделайте небольшой Inset, а затем экструдируйте его немного вниз для формирования плинтуса. Эта незначительная стилистическая вещь всегда добавляет комнате немного реализма! Также я взял на себя художественную дерзость поднять основу окна чуть-чуть вверх.

Создайте край пола

Теперь у нас есть набросок для комнаты. Сохраните вашу работу. Заведите себе такую привычку.

3. Переключите рендер на mental ray и создайте несколько источников света.

Нам нужно включить визуализатор mental ray, поскольку по умолчанию в 3d max используется scanline. Для открытия окна Render Settings (Настройки визуализации) нажмите клавишу F10, и на вкладке Common в свитке Assign Renderer (Назначить визуализатор) и нажмите “…” возле Production (Производство) и выберите визуализатор mental ray. Для ссылки в маленьком розовом поле в нижнем левом углу вы можете ввести:

renderers.production = mental_ray_renderer()

Супер! Теперь давайте добавим в сцену источники освещения. На панели Create (Создать) перейдите в группу Lights (Источники света) и выберите mr Area Omni . Разместите его у подоконника в окне проекции Perspective (Перспектива). Вынесите его за окно.

Урок по настройке света и визуализации интерьера в mental ray 3ds max с mr Sun & Sky

Добро пожаловать на наш очередной урок по освещению в mental ray 3ds max! Сегодня я покажу вам процесс создания типичного проекта по освещению сцены интерьера офиса. Имейте в виду, что это далеко не единственный способ освещения интерьера, и время визуализации вашей сцены может возрасти в разы. Мы будем использовать mental ray Sun & Sky для основного освещения, и несколько источников света типа area для подсветки коридора. По ходу урока я буду показывать вам некоторые общие настройки, и, к моменту его завершения, у вас должна получиться хорошо освещённая сцена интерьера!

Скачайте начальную сцену 3ds max mental_ray_lighting02.zip

Наша финальная визуализация

Примите к сведению, что на некоторых из этих изображений есть утечка света сверху от центра разделителя стены. Я этого не заметил, пока не дописал урок, поэтому прошу простить мне эту ошибку. В сцене, которую я выложил для скачивания, эта ошибка исправлена. В добавок, под конец я заменил покрытие пола на ковровое вместо паркета, так что не удивляйтесь, когда запустите визуализацию и увидите на рендере ковровое покрытие.

Где начинается магия

Двигаемся дальше. Загрузите файл. В нём не будет никаких источников света, но материалы уже настроены. Я включил сюда также материалы кофеварки и дерева. Впрочем, вы свободно можете добавить сюда любой другой материал! Если хотите высококлассности рендера, то можете добавить в сцену стол и повесить на окна жалюзи.

Наш рендер без света

Если вы выполните быстрый рендер, то увидите, что свет не впечатляет, но материалы настроены правильно, что для начала нас устроит.

Первое, что нам нужно сделать, это создать систему дневного света в 3d max. Создавать рендеры в дневное время так же просто, как два пальца об асфальт, потому что свет поступает преимущественно снаружи. На вкладке Systems (Системы) панели Modify (Модифицировать) вы увидите Daylight (Дневной свет). Создайте систему дневного света, щёлкнув и растянув в окне проекции компасную розу, и щёлкните для создания источника света. При появлении диалогового окна с вопросом, хотите ли вы использовать Photographic Exposure Control (Контроль фотографической экспозиции), ответьте Yes (Да). Фотографическая экспозиция даст хорошие результаты и она просто необходима для этого урока. Направление источника света не имеет значения. На панели Modify щёлкните в группе Position (Расположение) по кнопке Manual (Вручную), благодаря чему вы сможете перетащить солнце в любое место. Я рекомендую выбрать угол падения лучей, при котором свет будет отражаться от пола и стены.

Обзор сцены и настройка

Не обращайте внимание на бокс, который вы видите на открытой стороне строения. Это небольшой хак, который позволяет видеть обстановку комнаты сквозь стену, и в то же время непроницаем для света. Этот бокс виден при визуализации и даёт тени. К оставшимся стенам применён модификатор Shell (Оболочка).

На следующем этапе надо установить тип объекта солнечного света в mr Sun (mr Солнце) и mr Sky (mr Небо). Я знаю, может показаться, что они уже должны быть установлены по умолчанию, но бывают случаи, когда нужно использовать IES (Систему обмена информацией). Хотя наш случай не из таких. При установке системы дневного света в mental ray Sun и Sky, вы подключаете мощный движок естественного освещения, который может заставить выглядеть всё, что угодно, потрясающе. Если появится окно, спрашивающее, хотите ли вы установить в фон mr Sky map (карту mr Sky), отвечайте Yes. Это будет хорошим выбором, если у вас нечего поставить в качестве фона.

Настройка mental ray Sun & Sky

Урок по рендерингу бриллиантов (драгоценных камней) в 3d max + mental ray

Говорят, бриллианты - лучшие друзья девушек, но для парней, которые их рендерят, они могут стать самым страшным кошмаром.

Одной из причин этого является характерная особенность хороших бриллиантов, известная в мире бизнеса драгоценных камней, как "свечение" - это удивительно красивые цвета.

Эти цвета появляются благодаря тому факту, что бриллинат - материал с очень высокой дисперсией. Это также связано с тем, для получения бриллинтов, алмазы специально проходят процесс "огранки" для улучшения качеств "свечения" (дисперсии) и "блеска" (способности отражать свет обратно на зрителя), насколько это возможно.

Но прежде чем мы перейдём к фактическому воспроизведению дисперсии, давайте сперва посмотрим, чего же стоит рендеринг реалистичных драгоценных камней без этой дисперсии.

Настройка сцены для визуализации драгоценных камней в mental ray

А начнём мы с до смешного простой 3D модели бриллианта. Моделирую в 3ds max я хреновато, поэтому просто скачал классическую круглую бриллиантовую огранку brilliant.rar (огранка уже не круглая, т.к. та модель уже недоступна, для скачивания предоставил похожую модель в формате FBX — импортируйте её в сцену через меню File > Import), и сделал эту сверхсложную сцену:

Сначала нужно убедиться, что гамма-коррекция у нас включена, поскольку бриллианты, как и другие физические объекты, должны визуализироваться линейно.

Без гамма-коррекции — не очень

С гамма-коррекцией - хорошо

Урок по созданию 3D сцены подводного мира в mental ray

В этом уроке мы создадим сцену подводного мира в 3ds max , для рендеринга которой применим её родной визуализатор mental ray . Наша сцена глубокого синего моря будет залита проникающими под воду лучами света и наполнена пузырьками воздуха. Создание подводных сцен - задача очень сложная, и я даже не пытаюсь воссоздать физически точное моделирование. Скорее, я воспользуюсь свободой творчества и пренебрегу некоторыми правилами из реального мира, чтобы получить вид и атмосферу в сцене, которые я хочу.

1. Визуализатор mental ray

Мы будем визуализировать 3D сцену под водой в mental ray. По умолчанию 3ds max использует визуализатор Scanline , поэтому нам нужно его сменить. Сделайте текущим визуализатором mental ray (Rendering > Render Setup > Common > Assign Renderer > Production > mental ray Renderer (Рендеринг > Установка рендера > вкладка Общее > Назначить визуализатор > Производственное качество > Визуализатор mental ray ).

2. Базовая геометрия 3D воды

Создайте плоскость (Create > Geometry > Standart Primitives > Plane (Панель Создать > Геометрия > Стандартные примитивы > Плоскость ) в окне проекции Top (Сверху). Измените плоскость согласно следующим параметрам (выделите её и перейдите на панель Modify (Изменение):

Length (Длина): 1000
Width (Ширина): 500
Length Segs (Кол-во сегментов по длине): 200
Width Segs (Кол-во сегментов по ширине): 200

(Такая плотная сетка нам нужна по той причине, что к ней мы применим модификатор Displace (Смещение) ).

Водная поверхность 3ds max с модификатором Displace

Добавьте к плоскости модификатор Displace (Modify > Modifier List > Object-Space Modifiers > Displace (Модификация > Список модификаторов > Объектно-пространственные модификаторы > Смещение ) и примените следующие параметры:

Displacement (Смещение)
Strength (Сила): 17

Image (Изображение)
Map: Noise (Карта: Шум)

Откройте Material Editor (Редактор материалов) (Rendering > Material Editor > Compact Material Editor ). Перетащите карту Noise из модификатора Displace в слот материала редактора материалов и выберите Instance (Экземпляр) при вопросе. Примените к карте Noise следующие параметры:

Noise Parameters (Параметры шума)
Noise Type: Turbulence (Тип шума: турбуленция)
Levels (Уровни): 10
Size (Размер): 300

Использование HDRI в mental ray | 3ds max

В данном уроке не будет пошаговых объяснений, как создать подобную сцену при помощи HDRI в 3ds max & mental ray . Здесь представлен файл с готовой сценой, загрузив который вы можете увидеть все те параметры, которые я использовал для получения рендеринга этого изображения.

Скачать файл сцены 3ds max и все необходимые файлы (включая файл HDR и текстуры), щёлкнув по ссылке: hdr_max6tut_emreg.zip

Загрузив данный файл со сценой, вы увидите нечто вроде этого. Я уже всё создал и вам ничего не надо делать. Просто пораскрывайте параметры.

Я создал Skylight (Небесный свет) и выбрал Use scene environment (Использовать окружение из сцены).

Нет необходимости в описании всех подробностей о параметрах и материалах. Вы их сами можете посмотреть в предложенной сцене. Ниже показан лишь скриншот материала, который я использовал для чашки и тарелки.

Пожалуйста, попытайтесь изучить все материалы и понять, как они применяются.

Ниже представлены параметры карты HDR, использованной для окружения. Skylight был настроен на использование окружения из сцены. Поэтому он будет использовать любой файл, который мы выберем в качестве окружения.

Теперь взгляните на настройки mental ray, использованные для получения изображения. Помните, что это - лишь дело проб и ошибок. Очень сложно подобрать лучшие настройки с первого раза. Таким образом, начинать нужно с минимальных настроек и постепенно повышать их до тех пор, пока результат не станет нас радовать.

Clay Render в 3D Max и mental ray (гипсовый рендер )

На сей раз мы изучим метод "гипсового" рендеринга Clay Render в 3ds max (а кто-то уже и так всё это знает, лишь зевнёт от скуки и пойдёт дальше по своим делам в Интернете). Такой приём нашёл широкое применение в среде тридэшников, когда надо показать сообществу или друзьям-подругам свою пока ещё недоделанную модель без текстур. На всё про всё у вас уйдёт пара минут. 1. Для примера я возьму 3D-модель частного многоэтажного жилого дома, вы же можете использовать абсолютно любую. Под моделью здания я создал плоскость (Plane) достаточно большого размера, на которую будут ложиться тени. 2. Рендерить сцену мы будем в mental ray , поэтому нужно его активировать. Нажмите клавишу F10 для вызова окна настроек визуализации или запустите его через меню Rendering > Render Setup . На вкладке Common (Общие) найдите свиток Assign Renderer (Назначить средство визуализации) и разверните его. Щёлкните кнопку " ... ", в появившемся окошке выберите mental ray Renderer. 3. Гипсовый рендер нельзя представить без хорошего освещения, и желательно, чтобы не пришлось его долго настраивать. Для этого мы воспользуемся системной дневного света, имеющейся в 3ds max — выберем её в недрах командной панели: Create > Systems > Daylight . Во всех всплывающих окошках просто соглашайтесь со всем, нажимая ОК. 4. С выделенной системой Daylight переключитесь на вкладку Modify (Модификация). Здесь мы привяжем её к системе визуализации mental ray. Установите в Sunlight (Солнечный свет) mr Sun, а в Skylight (Небесный свет) — mr Sky. 5. Единственная вещь, наличие которой в clay render’ах абсолютно обязательно — это карта окклюзии Ambient/Reflective Occlusion . Откройте редактор материалов (можно нажать клавишу М) и выделите пустой слот. Щёлкните по маленькой квадратной кнопке, обозначающей слот карты Diffuse, и назначьте в неё карту Ambient/Reflective Occlusion . 6. Пока мы находимся в настройках самой карты, давайте отрегулируем её параметры. Установите значение Samples (Кол-во сэмплов) на 48, это позволит уменьшить шумы; Spread (Область рассеяния) сделаем равным 0,9; Max distance (Максимальная дальность)— около 0,13 м, если работаете в метрической системе измерения, или просто 5, если выбраны стандартные единицы. Примените новый материал к модели и плоскости в сцене. Сейчас можно попробовать выполнить тестовую визуализацию. Не забывайте, что шум на материалах, кроме всего прочего, может образовываться из-за настроек в карте Ambient/Reflective Occlusion. 7. Этот шаг можно пропустить, но давайте чуточку улучшим качество рендера, избавившись от зазубренности краёв. Откройте окно Render Setup (F10) и переключитесь на вкладку Renderer. В ней установите параметр Samples per pixel (Кол-во сэмплов на пиксел) на 4 и 4. Также выберите фильтр сглаживания Mitchell (По Митчеллу). 8. Можно ещё больше улучшить рендер, что мы и сделаем с помощью увеличения параметров настроек Final Gather . В окне Render Setup перейдите во вкладку Indirect Illumination (Непрямое освещение). Измените FG Precision Presets (Предустановленные режимы величины погрешности FG) на Low (Низкое качество), либо Medium (Среднее качество). Этим мы сведём к минимуму любую зернистость в затенённых участках изображения. Кроме того, поставьте в Diffuse Bounces (Максимальное кол-во отскоков лучей света) значение 2. 9. Выбираем подходящий ракурс и производим финальный гипсовый рендер Clay Render.

В сегодняшнем уроке по 3DS Max мы разберём освещение небольшой комнаты (тюремной камеры класса люкс) светом, проходящим через зарешёченное окно. Такой сценарий освещения довольно распространён, вы могли не раз уже видеть его в жизни (надеюсь, не сидя в камере), поэтому урок послужит отличным примером, на котором вы будете учиться самостоятельно ставить "живой" свет. Что нужно знать об освещении Если вы стремитесь к достижению по-настоящему красивых рендеров сложных 3D-сцен, то нужно знать несколько вещей об освещении в целом. Прошу прощения за чуть менее чем полностью научный язык повествования. Освещение является единственным элементом композиции, без которого нельзя обойтись.Формы объектов определяются игрой света и тени. В реальном мире свет никогда не распространяется в каком-то одном направлении. Хотя может казаться, что это не так. Свет отражается от всего и повсюду.Зрительное восприятие света различается в зависимости от среды. Нейтральный свет образуется при равном количестве красных, зелёных и синих фотонов (RGB). Если вы — новичок, то, с большой долей вероятности, компьютерный свет у вас получается никудышным. Этот урок не наделит вас сверх способностями правильно ставить свет. Обычно процесс понимания сути вещей и наработки уверенных навыков требует времени и моря терпения. Сцена 3D Max Для выполнения урока была подготовлена простенькая сцена, чтобы вы могли самостоятельно проделать на её примере все действия. Скачайте архив и импортируйте файл FBX в 3DS Max: mr_interior_light.rar Планирование и определение источников света При создании своей собственной модели помещения, уделите время определению участков, которые будут производить или впускать свет вовнутрь. В нашем случае этим целям послужит зарешёченное окно. Кроме того, сейчас было бы самое время определиться с настроением сцены. Мне бы хотелось, чтобы сцена вызывала тяжелое, гнетущее чувство (камера заключения, как-никак!), поэтому надо настроить источники света на имитацию сумерек. Прутья решётки будут давать подходящие под задумку тени, усиливая чувство глубины и реализм сцены. Теперь, учитывая, какую систему освещения мы будем использовать, пожалуйста, запомните следующее простое наставление. Наиболее распространённой схемой постановки системы освещения является трёхточечная: 1 основной свет. 1 окружающий или заполняющий свет с низкой интенсивностью (обычно это омни, скайлайт или hdr-карта). 1 источник света (ИС) в качестве подсветки для создания мягких световых пятен. 1. В нашем случае мы это правило чуть-чуть нарушим, поставив только два ИС, так как использование алгоритма глобального освещения (Global Illumination) позволит получить правильное освещение и без третьего ИС. Перейдите на вкладку Systems в 3DS Max и добавьте в сцену систему дневного освещения Daylight. Установите время на 18:00 или около того. Таким образом, мы сымитируем наступление сумерек. 2. Нажмите клавишу C для перехода в вид из камеры. Что же мы увидим, если отрендерить сцену сейчас? Выглядит не очень. Свет едва проползает вовнутрь, и уж точно не отскакивает от поверхности, освещая всё вокруг, как это должно быть. Global Illumination — Глобальное освещение 3. Перейдите в окно Render Setup для настройки рендеринга в 3DS Max, щёлкните по вкладке Common (Общее), прокрутите окно вниз и разверните свиток Assign Renderer (Назначить движок визуализации). Назначьте в качестве движка mental ray. 4. Выделите всю геометрию в сцене, запустите Material Editor (Редактор материалов), выберите незанятый материал (должны быть все свободными) и назначьте его выделенной геометрии. Отрендерьте. С этого, пожалуй, и начнём. 5. Поработаем над этим материалом. В слот карты Diffuse карту Ambient/Reflective Occlusion (Окружающая/Отражательная окклюзия). 6. Настройки карты АО: Samples (Образцы) = 50; Spread (Разброс) = 1.5; Max distance (Макс. расстояние) = 10. Перейдите в вид из камеры и запустите рендер: 7. Внимательно всмотритесь в картинку, заметили разницу? Все заслуги в этом принадлежат Ambient Occlusion , с которым будет очень полезно подружиться. Щёлкните по системе дневного света Daylight и установите Sunlight (Солнечный свет) на mr Sun , а Skylight (Небесный свет) — на mr Sky (Небо mr). Во всех всплывающих окошках жмите ОК (нам нужны значения Logarithmic Exposure (Логарифмическая экспозиция) и mr Sky по умолчанию). 8. Снова переключитесь на камеру (клавиша С) и выполните рендеринг. 9. Уже немного лучше. Чтобы фотоны света начали отскакивать от поверхности геометрии 3DS Max, откройте окно Render Setup, перейдите на вкладку Indirect Illumination (Непрямое освещение), прокрутите вниз и поставьте флажок напротив Global Illumination (Глобальное освещение). Также установите Average GI Photons (Среднее кол-во фотонов глоб. освещения) на 50000. 10. И, как обычно, делаем активным вид из камеры, рендерим и смотрим:

Основы освещения светом из окна в mental ray + 3d Max

11. Почти готово. Но сцена пока смотрится темновато. Исправим это, щёлкнув по системе Daylight, вкладка Modify, и установим значение Multiplier (Множитель) на 3,2. 12. Теперь, чтобы акцентировать ту область, куда падает свет, создадим ложный заполняющий свет. Поместите в угол комнаты mr Area Omni и: снимите флажок в параметре Shadows (Включение теней); установите Multiplier на 6;измените тип Decay (Затухание) на Inverse Square (Обратно-квадратичная зависимость); параметр Start (Начало) затухания сделайте равным 150 см; позаботьтесь также, чтобы в свитке Advanced Effects (Дополнительные эффекты) флажок с поля Specular был снят. Рендерим. Настройки рендеринга и общего настроения сцены 13. Выглядит достаточно ярко, но тот красноватый оттенок, что нам был нужен, потерялся. Для того чтобы его вернуть, кликните по системе Daylight, перейдите на вкладку Modify, прокрутите меню вниз до свитка mr Sky Advanced Parameters и в нём установите: Red / Blue tint (Красный / синий оттенки) = 0.5; Saturation (Насыщенность) = 0,8; Horizon > Height (Горизонт > Высота) = -1, чтобы удостовериться, что он охватывает всю сцену. Запускаем визуализацию в mental ray: Подбираемся всё ближе и ближе к задумке. Свет стал чуть ярче, в камере стало повеселей, а тени теперь гораздо мягче. Намотайте себе на ус: более выраженные тени помогают получить более зловещие, тяжелые сцены. 14. Чтобы поправить тени, кликните по системе дневного света Daylight, снова проследуйте на вкладку Modify и установите там следующее: Softness (Мягкость) = 0.7 или около того; Softness Samples (Кол-во сэмплов для мягкости) = 16; Multiplier = 2,6-2,7. 15. Наконец, для подготовки к финальному рендерингу откройте окно настроек визуализации 3DS Max — Render Setup — и на вкладке Indirect Illumination установите качество Final Gather Precision (Точность FG) на Low (Низкое) или Medium (Среднее). 16. Теперь перейдите на вкладку Renderer (Визуализатор) и установите Samples per Pixel (Сэмплов на пиксел) на 4 и 4, а также смените фильтр сглаживания на Mitchell (По Митчеллу). Переключитесь на вид из камеры 3DS Max и визуализируйте сцену: Если есть ощущение, что всё равно картинка слишком яркая, то общее настроение легко можно изменить, сбавив интенсивность Omni и усилив Daylight. Также можете уменьшить насыщенность и интенсивность света, исходящего от неба. С этого момента все настройки остаются на ваше усмотрение. Есть ещё миллион других вещей, которые следовало бы рассказать об освещении, и, по крайней мере, ещё пара сотен об освещении интерьеров, но урок не резиновый. Пока!

Освещение Mental Ray

Освещение с Mental Ray Этот урок был написан Mario Malagrino для Florence Design Academy. Этот урок объясняет все шаги, освещения объектов с техникой, которая используется в фото студиях. Прежде, чем мы начинаем, очень важно сообщить вам, что мы будем использовать " Mental Ray " (3D Studio Max 8 или 9). Mental Ray очень устойчив и это позволяет иметь очень реалистичные результаты. Так как мы используем Mental Ray в этом уроке, очень важно использовать " реальные размеры " для всех объектов, которые мы должны создать. Иначе результат не будет реалистичный. Перейдите в CUSTOMIZE -> UNITS SETUP и выберете единицы, которые вы хотите использовать. В любом случае вы должны привыкнуть, создавать все объекты в реальных размерах. Первый шаг, который мы сделаем это создадим объект окружающей среды (это подобно комнатам (местам), на котором позже мы разместим наш объект) Имеются различные формы для имитации окружающей среды, которые будут отражены на вашем объекте и дадут очень хороший результат (рис. 0). Цвет, который вы должны назначить на объект окружающей среды должен быть белый подобно стенам фото студии! Материал не должен иметь зеркальных основных моментов. Таким образом, цвет окружающей среды не будет затрагивать цвет вашего изделия (особенно, если вы используете рефлексивные материалы). Конечно это - выбор проектировщика. Давайте делать первые шаги по созданию окружающей среды. Создайте spline подобно букве "L". Потом выберите угол vertex , нажмите на " fillet " в панели справа и сгладьте угол подобно тому, что на рисунке 1. Если вы хотите более гладкий угол, то надо поместить большее значение в слоте напротив кнопке fillet . Теперь мы должны создать толщину этой стене. Вверху выберите " spline ", что бы надпись загорелась жёлтым, и выделяйте сплайны с командой " outline ", которую вы можете найти на той же панели справа. Потащите немного вправо, что бы создать толщину. Теперь назначьте сплайну модификатор " extrude ". (рис.2) Рис.2 Что бы создать "круглую" окружающую среду вы должны сначала переместить PIVOT/GIZMO в правильное местоположение. Переключитесь к иерархии, щелкните на кнопке " affect pivot only " и переместите центр объекта в нужное положение. После того, как этот шаг сделан, на сплайн примените модификатор " lathe " из списка модификаторов. Вы увидите, что вы создали объект, подобный трубе. В настройках модификатора установите больше значение Segments , что бы иметь более гладкую форму.. Degrees установите на 180. Вы должны получить результат подобный рисунку 4.(примечание: перед применением модификатора lathe , нужно отключить или удалить модификатор extrude ) Оба из этих двух объектов действительно полезны. Сами выбирайте, какой использовать. Создайте чайник на объекте окружающей среды и создайте простой skylight . (рисунок 5). Пока что вы можете оставить стандартный multiplier = 1, в настройках skylight . Чтобы иметь корректный рендер с skylight , вы должны включить final gather в настройках Mental Ray (без final gather , skylight не будет работать). Для первого испытания, поставьте Final Gather Samples на 40. Сделаем теперь тестовую визуализацию. Вы должны получить примерно такой результат как на рисунке 7. Skylight НЕ способно создать зеркальные блики на объекте. Зеркальные блики ОЧЕНЬ важны для создания разных видов материалов. Поэтому не надо использовать только один skylight в ваших сценах. Важно иметь дополнительный свет. Если вы хотите очень сильные зеркальные блики подобно материалу автомобильной краски, вы должны использовать Mr Omni lights . Для этого урока я буду использовать photometric target area light . Этот свет более мягок, с ним получаются очень хорошие и реалистичные результаты. Создайте target area light подобно тому как показано на рисунке 8. Тип теней ОБЯЗАТЕЛЬНО должен быть " raytraced shadows ", только этот тип тени даст оптимальные результаты с mental ray . Так как теперь мы имеем два источника света, мы должны уменьшить значение skylight . Пробуйте поставить multiplier между 0.4 и 0.7. В моей сцене главным источником света является area light . На ваш вкус вы можете подрегулировать яркость источников света. Иногда я создаю дополнительный свет на противоположной стороне первого. Сделайте рендеринг. Вы должны получить результат подобно тому что на рисунке 9. Вот так делается, если объект не имеет отражений. Если у вас объект с рефлексивным материалом, то вы должны сделать еще несколько действий. Если ваш объект имеет материал хрома, вы получите такой результат (см. создание хрома в других уроках) (рис.10). Рис.10 Мы получим более лучший результат, если создадим ещё два бокса, примерно, так как показано на рисунке 11. Создайте белый материал, self-illuminated на 100 и примените к этим боксам. Вы увидите большое различие между рисунком 10 и 12. Отражение этих боксов дает впечатление от двух источников света подобно окнам или большим белым панелям, которые используются в области профессиональной фотографии. Вы можете заметить, что изображение 10 немного более темное, чем изображение 12. Почему это? Всякий раз, когда вы включаете final gather , объекты с self illuminated материалом способны распространять свет. Чем больше self illuminated на объекте, тем более яркой становится поверхность близкая к этому объекту. Именно поэтому изображение 12 немного ярче. Будьте осторожны с размером этих 2 боксов, не делайте их слишком большими, и не размещайте их слишком близко к чайнику, иначе вы создадите слишком яркие области. Теперь можно делать заключительную визуализацию. Поставьте все значения в максимальное положения. В панели рендера (рис. 6) установите Minimum samples на " 4 ", maximum на " 16 ". Если вы изменяете, тип фильтра на " Mitchell ", ваш картинка будет немного резка. Установите размер изображения. Установите final gather на 300, если этого не достаточно то поставьте 400. Теперь сделайте финальную визуализацию. Результат последнего рендера уже очень хорош, но мы можем сделать лучше. Откроем Photoshop . Давайте применим эффект свечения к нашим боксам (мы применим эффект свечения к отраженным боксам на чайнике, что бы создать впечатление, что от белых панелей исходит сильная энергия). Выберите "" magic wand tool " чтобы создать маску на самых ярких частях (на отражённых белых боксах) поверхности чайника (рисунок 13). Теперь нажмите CTRL+C и CTRL+V (копировать и вставить). Вы увидите в панели слоя, что автоматически создали новый слой, на котором имеется только замаскированная часть чайника (см. рисунок 14). Теперь двойной щелчок левой кнопки мыши на новом слое. Выберите " OUTER glow " и измените желтый цвет на белый. Потом отрегулируйте размер. Вот у вас и получился эффект свечения. Другой очень интересный эффект, создание точки фокуса на чайнике(Depth of field или DOF).Часть объекта будет видна чётко, а часть которая вдалеке, будет немного мутная (Подобно фотографиям). Прежде всего мы должны соединить два наших слоя. Зайдите в раздел " layer " и выберите " flatten image " (рисунок 15). Рис.15 Щёлкнете правой кнопкой мыши на слое и выберите " duplicate layer ". (Рисунок 16) Рис.16 Таким образом, вы будете иметь два слоя, каждый - совершенная копия другой. Примените на копию эффект gaussian blur (рисунок 17). Последний шаг очень важен. Выберите инструмент " eraser tool " и удалите часть изображения, которое должно быть чёткое (рисунок 18). Устанавливать непрозрачность 60, у инструмента " eraser tool ". Рис.18 Ну вот и всё! :) Я надеюсь что вы насладились этим уроком, он очень полезен. Перевод: UroN

Визуализатор Mental Ray 3.3.

Начиная с шестой версии 3ds max, в программу интегрирован фотореалистичный визуализатор mental ray. Это не стало неожиданным нововведением, так как собственный визуализатор просчета сцен в 3ds max уже давно перестал удовлетворять требованиям создателей трехмерной графики. От версии к версии разработчики компании Discreet пытались внести изменения в алгоритм визуализации изображения, однако их старания не увенчались успехом. Доказательством могут служить многочисленные работы дизайнеров трехмерной графики, выполненные с использованием подключаемых визуализаторов — Brazil, finalRender Stage-1, VRay и др.

Таким образом, начиная с шестой версии 3ds max, к проблеме реалистичной визуализации был применен кардинально новый подход. Выбор разработчиков 3ds max 7 пал на продукт компании Mental Images.

Чтобы использовать mental ray для визуализации, необходимо выполнить команду Rendering > Render (Визуализация > Визуализировать) и в свитке настроек Assign Renderer (Назначить визуализатор) щелкнуть на кнопке с изображением многоточия возле строки Production (Выполнение). В открывшемся списке следует выбрать mental ray Renderer.

Диалоговое окно Render Scene (Визуализация сцены) стандартного визуализатора содержит пять вкладок: Common (Стандартные настройки), Renderer (Визуализатор), Render Elements (Компоненты визуализации), Raytracer (Трассировщик), Advanced Lighting (Дополнительное освещение) (см. рис. 7.1).

Рис. 7.4. Вид окна Render Scene (Визуализация сцены) после выбора mental ray 3.3 в качестве текущего визуализатора сцены

Если выбрать mental ray 3.3 в качестве текущего визуализатора, то вкладки окна Render Scen e (Визуализация сцены) изменят свое название. Вместо Raytracer (Трассировщик) и Advanced Lighting (Дополнительное освещение) появятся вкладки Processing (Обработка) и Indirect Illumination (Непрямое освещение) (рис. 7.4). Область Global Illumination (Общее освещение) последней вкладки содержит настройки каустики и параметры, относящиеся к просчету рассеивания света.

С появлением mental ray в 3ds max добавились источники света mr Area Omni (Направленный, используемый визуализатором mental ray ) и mr Area Spot (Всенаправленный, используемый визуализатором mental ray ) (рис. 7.5). Эти источники света рекомендуется использовать в сценах для корректного просчета визуализатором. Однако mental ray достаточно хорошо визуализирует освещенность сцены и со стандартными источниками света.

Рис. 7.5. Стандартные источники света 3ds max 7

В качестве карты теней для фотореалистичного визуализатора можно использовать Ray Traced Shadows (Тени, полученные в результате трассировки) и собственную карту теней mental ray Shadow Map (Карта теней mental ray ). В первом случае просчет будет идти трассировщиком лучей mental ray. Стандартная карта теней Shadow Map (Карта теней) при просчете этим визуализатором показывает заметно худшие результаты, поэтому использовать ее нецелесообразно.

Для реалистичной визуализации текстур mental ray, как и другие внешние визуализаторы, использует свой материал. Редактор материалов содержит семь новых типов, обозначенных желтым кружком: mental ray, DGS и Glass (Стекло), SSS Fast Material (mi), SSS Fast Skin Material (mi), SSS Fast Skin Material+Displace (mi) и SSS Physical Material (mi) (рис. 7.6). Первый тип материала — mental ray — состоит из типа затенения Surface (Поверхность) и девяти дополнительных способов затенения, определяющих характеристики материала.

Материал DGS управляет цветом рассеиваемых лучей — параметр Diffuse (Рассеивание), формой блика — Glossy (Глянец) и силой отблеска — Specular (Блеск).

Тип Glass (Стекло) позволяет управлять основными настройками материала типа Glass (Стекло).

Рис. 7.6. Материалы, добавленные визуализатором mental ray 3.3

Остальные четыре материала, название которых начинается с SSS , предназначены для сцен, в которых необходимо использовать эффект подповерхностного рассеивания (Sub-Surface Scattering ). При помощи этих материалов можно быстро создать реалистичное изображение кожи и других органических субстанций.

Обратите внимание, что увидеть эти материалы вы сможете лишь тогда, когда выберете в качестве текущего визуализатора mental ray . Настраиваются данные материалы при помощи типов затенения, которые схожи со стандартными процедурными картами 3ds max 7. Понятие тип затенения для визуализатора mental ray имеет несколько иное значение, чем процедурная карта для стандартного модуля визуализации. Тип затенения для mental ray определяет не только поведение отраженных от предмета лучей, но и сам алгоритм визуализации изображения.

Материал mental ray имеет свой набор дополнительных типов затенения, с которыми можно работать точно так же, как со стандартными процедурными картами 3ds max 7. В Matenal/Map Browser (Окно выбора материалов и карт) типы затенения mental ray обозначены желтыми пиктограммами. Список типов затенения в окне Material/Map Browser (Окно выбора материалов и карт) может быть различным -все зависит от того, для какого параметра назначается тип затенения.

Например, если попытаться назначить способ затенения в качестве параметра Contour (Контур) материала mental ray, будет доступно девять типов затенения. Если же назначать способ затенения в качестве параметра Bump (Рельеф) можно увидеть только три доступных типа затенения.

ВНИМАНИЕ

Когда вы используете стандартный или любой другой визуализатор кроме mental ray 3.3 , типы затенения визуализатора обычно отображаются в окне Material Editor (Редактор материалов) в виде темных и светлых пятен или вообще не отображаются. Если же применяется mental ray 3 3 в сцене будет корректно показано, а затем и визуализировано большинство стандартных материалов и текстурных карт 3ds max 7.

Визуализатор mental ray имеет достаточно большое количество настроек и позволяет получать довольно хорошие результаты при визуализации (рис. 7.7).

Рис. 7.7. Изображение, визуализированное при помощи mental ray 3.3

Материал mental ray имеет следующие возможности:

• создание эффектов размытого движения и глубины резкости;
• детальная прорисовка карты смещения (Displacement );
• распределенная визуализация (Distributed Rendering );
• использование типов Camera Shaders (Затенение камеры) для получения Lens Effect (Эффект линзы) и прочих эффектов;
• создание «рисованного», нефотореалистичного изображения при помощи параметра Contour Shaders (Затенение контура).

Альтернативный стандартному алгоритму просчета изображения визуализатор mental ray 3.3 обеспечивает высокую скорость просчета отражений и преломлений, а также позволяет получить фотореалистичное изображение с учетом физических свойств света. Как и во всех фотореалистичных подключаемых к 3ds max 7 визуализаторах, в mental ray 3.3 используется фотонный анализ сцены.

Источник света, расположенный в трехмерной сцене, излучает фотоны, обладающие определенной энергией. Попадая на поверхности трехмерных объектов, фотоны отскакивают с меньшей энергией.

Визуализатор mental ray 3.3 собирает информацию о количестве фотонов в каждой точке пространства, суммирует энергию и на основании этого выполняет расчет освещенности сцены. Большое количество фотонов позволяет получить наиболее точную картину освещенности.

Метод фотонной трассировки применяется как для создания эффекта глобального освещения, так и для просчета эффектов рефлективной и рефрактивной каустики (см. выше).

Рис. 7.8. Переход к свойствам объекта при помощи контекстного меню

Основная проблема просчета глобального освещения и каустики состоит в оптимизации вычислений. Есть большое количество способов оптимизировать процесс просчета и ускорить время визуализации. Например, в настройках mental ray 3.3 можно указать максимальное количество просчитываемых отражений и преломлений, а также определить, какие объекты из присутствующих в сцене будут использоваться для генерации и приема глобального освещения и каустики. Чтобы указать, будет ли объект учитываться при просчете этих эффектов, щелкните на нем правой кнопкой мыши и выберите в контекстном меню строку Properties (Свойства) (рис. 7.8).

В окне Object Properties (Свойства объекта) перейдите на вкладку mental ray (рис. 7.9) и определите свойства объекта, установив необходимые флажки из следующих:

• Generate Caustics (Генерировать каустику);
• Receive Caustics (Принимать каустику);
• Generate Global Illumination (Генерировать общее освещение);
• Receive Global Illumination (Принимать общее освещение).

Рис. 7.9. Вкладка mental ray диалогового окна Object Properties (Свойства объекта)

Это пособие позволит стать мастером по использованию модуля визуализации mental ray для интерьера в архитектуре за пару двухчасовых уроков.

Показанная ниже сцена пособия из файла \ tutorials \ fg + gi _ start . max содержит комнату помещения со светом daylight/sunlight. Ко всем объектам применен новый материал Arch & Design [mental ray ], который входит в mental ray 3.5 и включен в 3ds Max.

Сцена в окне

Визуализация сцены без учета рассеяния света (global illumination (GI)) дает довольно темное изображение, поскольку солнце (sun) освещает лишь часть сцены. Это идеальный случай для проверки алгоритмов GI, поскольку темные области освещены только непрямым светом.

Визуализация сцены

Примечание : Для достижения оптимального представления рекомендуется, по возможности, использовать материал Arch & Design mental ray. Этот материал использует сложную методику учета рассеяния, что может дать заметное общее ускорение. При сборе отскоков (final gather) возможно ускорение почти в 10 раз, особенно для блестящего пола, а также для материалов со слабым отражением. Улучшение может быть даже больше при увеличении числа отскоков.

Уровень мастерства: Почти мастер. Время урока: 3–4 часа.

Пособие содержит четыре раздела:

В первом разделе описан сбор отскоков (Final Gather), включая multi bounce.

Во втором разделе описаны фотоны. В mental ray включена методика непрямого освещения, ряд техник с фотонами объединены в mental ray под названием GI.

В третьем разделе показано, как объединить сбор отскоков с фотонами для получения лучшего результата.

В последнем разделе кратко показано, как объединить сбор отскоков (Final Gather) с внешней преградой (ambient occlusion).

Сбор отскоков (Final Gather)

Функция Final Gather (FG) рассеивает лучи по сцене. Каждая точка поверхности стен (pixel) испускает множество лучей. Яркость измеряется подсчетом количества лучей, падающих на данную точку поверхности.

настройка Final Gather :

Сцена настроена под визуализатор mental ray.

Вызов визуализации клавишей F 9 .

Это та же сцена, что в предыдущем разделе, она освещена только прямым светом из окна.

Визуализация сцены

Клавиша F 10 открывает диалог Render Scene. На панели Indirection Illumination (непрямое освещение) в свитке Final Gather включение Enable Final Gather (разрешить) и выбор заготовки Draft (эскиз).

Включение FG

Вызов Render для расчета изображения.

Включение Final Gather дает более естественное освещение, позволяя свету дня (daylight) освещать темные части сцены.

Визуализация точек Final Gather (FG ):

Для лучшего понимания основных принципов FG следует начать с точек FG.

В свитке Diagnostics панели Processing включение Visual > Enable и затем выбор Final Gather.

Включен тест FG

Визуализация сцены. Каждая точка FG имеет зеленый цвет.

От каждой точки FG модуль mental ray рассеивает пучок лучей в сцену, проверяя, как много лучей попадает в точку. Числом лучей управляет параметр Rays Per FG Point.

Интерполяция точек FG :

Интерполяция Num FG Points (число точек FG) определяет, как много точек FG использовано при подсчете конечного результата. При 30 по умолчанию интерполяция для каждой FG точки объединяет 29 соседей.

Следующий рисунок показывает увеличенную область изображения. Один pixel помечен красным крестом, красной линией обведено 8 ближайших FG точек. При значении Interpolate Over Num FG Points=8 модуль mental ray использует их для интерполяции.

Восемь точек интерполяции в красном контуре

Изображения показывают результат изменения Interpolate Over Num FG Points от 1 до 200.

Interpolate Over Num FG Points=1	Interpolate Over Num FG Points=5
Interpolate Over Num FG Points=30	Interpolate Over Num FG Points=200

При значении =1 в изображении много шума. Оно сглаживается при Num=5 , но шума еще много, при Num=30 изображение реалистично, результат совершенно сглажен при Num=200 .

Важно, что увеличение Interpolate Over Num FG Points не требует дорогой платы. Так Num = 200 всего на несколько минут дольше, чем 1 . Это имеет место также для больших сложных сцен, визуализация которых длительна.

Почему не использовать 200 всегда? Потому что интерполяция удаляет мелкие детали. Например, потолок возле окна при 200 выглядит слишком плоским.

Интерполяция является лучшим выбором для быстрого получения изображение без помех.

Плотность (Density )

Следующим параметром является Initial FG Point Density (исходная плотность точек FG). Это плотность сети точек FG по всему изображению. Плотность (Density) определяет положение сети. Следующие изображения начинают с заготовки Draft, меняется только Density. Выключено Noise Filtering (None). Меняется Density от 0.01 до 4.0 .

При увеличении значения растет число зеленых точек (точек FG) в изображении теста.

Initial FG Point Density=0.01	Initial FG Point Density=0.01 (diagnostic)
Initial FG Point Density=0.1	Initial FG Point Density=0.1 (diagnostic)
Initial FG Point Density=1.0	Initial FG Point Density=1.0 (diagnostic)
Initial FG Point Density=4.0	Initial FG Point Density=4.0 (diagnostic)

Это изображение уже показывает отличную детальность, но также содержит некоторый шум. Избавиться от шума проще всего увеличением Interpolation. Другой путь показан ниже.

Увеличение плотности дает больше деталей. Это рецепт для детальных сцен.

Лучей на точку (Rays Per Point )

Каждая точка FG испускает пучок лучей в сцену. Число лучей определяет параметр Rays Per FG Point. Меньшее значение дает результат быстрее, но оставляет шум. Большее значение уменьшит или удалит шум, но потребует больше времени для вычисления. Для показа влияния параметра следует начать с заготовки Low, затем отключить интерполяцию вводом Over Num FG Points = 1 . Ввод Rays Per FG Point = 1 . Затем вызов Render.

Видны отдельные FG точки, причем каждая испускает точно один луч.

Один луч на точку FG

Rays Per FG Point=4	Rays Per FG Point=50
Rays Per FG Point=500	Rays Per FG Point=10000

Изображение при 10000 лучей требует некоторого времени для расчета, оно достаточно хорошее и без интерполяции. Добавление небольшой интерполяции устранит остаток шума.

Плотность против лучей (Density versus Rays )

Когда следует увеличивать плотность сети, а когда число лучей на точку FG? Почему нет универсального контроля? Когда должно быть изменено число лучей на точку FG?

Много лучей требует сцена с высоким контрастом (небольшое яркое окно). Меньше лучей требует сцена с ровным освещением, как светлая комната офиса со многими источниками ночью (без daylight).

Типичны следующие значения:

Меньше 50 лучей при равномерном освещении (низкий контраст).

100-500 для сцен со средним контрастом.

1,000-10,000 для сцен с высоким контрастом.

Контраст сцены пособия очень высок – около 100,000 люкс от sun близ окна. Остаток сцены не получает прямого освещения, внутри комнаты источников нет.

Кратный отскок (Multi bounce )

Углы сцены еще темны, поскольку использовано FG без отскоков лучей от объекта к объекту. Однако подоконник и коридор могут быть освещены только лучами, отраженными несколько раз: от окна на стену и от стены в коридор. Стена за софой требует несколько отскоков для попадания в sun .

С целью решения проблемы увеличение Diffuse Bounces до 5 .

Увеличение отскоков распределяет свет по сцене. Для средних сцен достаточно 5 отскоков. очень светлые сцены требуют до 10 отскоков, интерьеры с темной текстурой – не более 3 .

Увеличение числа отскоков замедляет расчет изображения. Использование пяти отскоков займет почти во столько же раз больше времени на визуализацию.

Визуализация заготовки Draft при Diffuse Bounces = 5 дает достаточно яркое изображение.

При излишней яркости следует подобрать Logarithmic Exposure Control > Brightness. В этой сцене взято 28.8 вместо 65.5 по умолчанию.

Проверка общей яркости визуализацией с Draft является хорошей практикой. Упрощается подбор контроля экспозиции.

Затем можно добавить детальность (density) и уменьшить шум интерполяцией и увеличением числа лучей на FG точку.

Заготовка Medium может уменьшить шум и артефакты. Выбор заготовки Medium при Diffuse Bounces = 5 .

Изображение выглядит достаточно хорошо, однако повысить качество можно:

увеличение плотности отобразит больше деталей, таких как контактные тени.

увеличение интерполяции сгладит изображение.

Увеличение числа лучей.

Заготовка Medium не показывает много шума, так что можно ограничиться увеличением Initial FG Point Density (контроль детальности в свете) до 2.0 , и Interpolate Over Num. FG Points до 50 .

Включение Final Gather Map > Read/Write File, щелчок кнопки с многоточием [...], и ввод имени файла tut_mediumPlus.fgm . Это сохранит информацию FG на диске, так что потом можно быстрее испытать разные варианты интерполяции.

Дальнейшее улучшение состоит в сглаживании вокруг окна увеличением Samples per Pixel до 4 -16 . Действия не зависят от FG для любой визуализации.

Initial FG Point Density=2.0; Rays per FG Point=250

Визуализация с Interpolate Over Num. FG Points = 100 дает великолепное сглаженное изображение. Еще лучшее изображение можно получить при увеличении Rays Per FG Point.

Хочу начать серию уроков по освещению в mental ray. Этот урок посвящен Final Gather, настройкам алгоритма просчета непрямого освещения, источникам света, светящимся материалам и HDRI картам. Целью урока не является создание конкретной сцены, а рассмотрение общих положений и настроек вторичного освещения, все используемые сцены несут тестовый характер и имеют задачу подчеркнуть определенный эффект, как правило в ущерб внешнему виду. Урок рассчитан на max 2008 и выше и имеет примеры сцен для скачивания.

Введение

В начале немного необходимой информации

В mental ray, освещение, по алгоритму, расчета можно разделить на 4 части:
1. прямая трассировка (scanline + ray trace).
2. Непрямое освещение на основе фотонов (GI + Caustics)
3. Упрощенное непрямое освещение (Final Gather)
4. Освещение в объемах (ray marching).

Примечание: я не претендую на правильность русско-язычной трактовки терминов, поскольку вариантов переводов хелпов и уроков много и брать их за основу я не намеревался. Часто GI и каустику разделяют, так как для них используются разные карты фотонов, а освещение в объемах включают в GI, из-за того, что оно тоже используют карты фотонов, не учитывая, что начинает работать совершенно другой движок и не все там делается фотонами (используются 2 уровня расчетов, при этом второй, упрощенный не использует фотоны)

Про прямое освещение:

Под прямым освещением подразумевается освещение от эмиттера источника освещения, до поверхности объекта, после встречи с поверхностью объекта, на основе шейдеров поверхности (Surface) и шейдеров затемнения (Shadow), рассчитывается карта освещенности и карта тени объекта. Дополнительно учитываются шейдеры из группы Extended Shaders (смещение поверхности, окружающая среда). При этом часть лучей поглощается, а часть (если объект \полу\прозрачен, отражающий), просчитывается до следующиего объекта сцены. Проникания лучей в объем объекта не происходит, эффект свечения (illumination, glow) учитывается только для диффузных свойств объекта и на другие объекты не распространяется. Генерация фотонов GI, Caustic и Volume Photon не производиться.

Теперь посмотрим настройки рендера , которые влияют на качество просчета в целом. Эти настройки актуальны вне зависимости от включенных GI и FG

Sampling Quality: параметры этой группы позволяют настроит суперсэмплинг, предназначенный для устранения эффекта ломанных линий, ступенчатых градиентов и всех артефактов возникающих из-за эффекта aliasing.

В параметры Samples per Pixel — minimum и maximum устанавливается количество лучей на пиксель для работы адаптивного суперсемплинга, не буду вдаваться в принцип работы данного алгоритма (при желании теоретическую инфу найти в сети легко).

Практически чем больше значение тем лучше, но время рендеринга увеличивается практически пропорционально увеличению значений, поэтому для предпросмотра сцены желательно ставить низкие значения (но значение maximum должно быть не меньше 2), а для финального расчета повышать.

Группа параметров Contrast , регулирует алгоритм принятия решения использования для просчета минимального или максимального значения Samples per Pixel, значения выставляются от 0.004 (1/256) до 1 и шагом 0.004 - чем меньше, тем лучше, но также влияет на скорость рендеринга.

Filter — простейший и самый быстрый фильтр — box, а лучший и «медленный» mitchel.

Ниже параметры Rendering Algorithms — из которых наиболее нужные это глубина трассировки Trace Depth

Reflection — максимальное количество отражений фотона, после чего он пропадает

Regraction — тоже самое для прозрачности и величина максимальной суммы эффектов - max. depth.

Проще говоря если вы поставите на сцене два зеркала, «лицом» друг к другу и камеру, заглядывающую между зеркалами, то получите глубину «бесконечности» переотражений согласно установленным параметрам.

Главный практический смысл этих установок — в период создания сцены, выставляйте заниженные параметры для быстрого рендера, а на финальной стадии повышайте до приемлемых размеров.

Источники света:

В mental ray источники света подразделяются на:
- стандартные интенсивность света от которых уменьшается прямо пропорционально расстоянию и не является физически точным
- улучшенные стандартные (приписка mr), от которых рассчитываются тени, по улучшенному алгоритму и он более мягкие.
- фотометрические интенсивность света задается в физических величинах и ослабление света считается тоже физически верно. Использование фотометриков актуально при соблюдении масштабов сцены метрическим значениям.

Часть первая Final Gather

Final Gather — упрощенный алгоритм расчета непрямого освещения, заключается в том, что из каждой точки столкновения фотона с поверхностью в случайном порядке испускаются лучи, которые пересекаются с соседними объектами сцены (но только один раз). В следствии этого FG, дает упрощенный вид непрямой иллюминации, из-за однократного отражения света, но проходит намного быстрее полноценного GI, и дает вполне реальную картину. С включенным GI (FG+GI) алгоритм вычисления меняется и расчет происходит наиболее полно, насколько возможно в mental ray, но естественно, время....

Итак рассмотрим что можно добиться с помощью FG:

Для начала включим алгоритм FG - Rendering > Render... (F10) > Indirect Illumination > ставим галку на Enable FG

Основные настройки для настройки качества FG это шаг, с которым расставляются опорные точки для расчета вторичного освещения - параметр Initial FG Point Density - чем шаг меньше, тем картинка будет качественнее, и параметр Rays per FG Point, это количество лучей испускаемых из одной точки, чем больше тем лучше.

Разработчики MR, сделали несколько готовых профилей, которые можно выбрать из выпадающего списка «Preset», выбрать можно от Draft (низкое качество, быстрый рендер), для просмотра сцен в процессе создания, и до вери хай - для финальных просчетов.

Начнем тестирование FG с интерьерной сцены.

Я сделал простейшую сцену, где изображена комната с окном и несколькими светильниками. Цвета стен, потолка и пола, специально серые - получилось мрачно, но так лучше будут видны эффекты освещения

Так выглядит комната без включенного FG, с временным источником света (после включения FG он будет удален)

Слева два светильника, которые не являются полноценными источниками света, но их материал представлен материалом mental ray, в качестве поверхности которого назначен шейдер Glow(lume):

цвет свечения (Glow) и диффузный (diffuse)- бледно желтый, материал поверхности представлен шейдером стекла (Glass(lume)) настройки которого оставлены по умолчанию. Яркость свечения (Brightness) тоже оставлена по умолчанию = 3.

Эти светильники будут выполнять роль неяркой, заполняющей подсветки помещения.

Справа два углубленных источника света типа mr Area Spot. - настройки по умолчанию, то есть не менялись, они будут освещать стеклянный и металлический шары.

Все материалы сцены (кроме описанных левых светильников) - материал типа Arch & Design, выбрав который, можно быстро получить настройки под конкретную поверхность из списка предопределенных:

стены из шершавого бетона (Rough Concrete), потолок из полированного бетона, пол - Glossy Plastic, окно - Glass(Thin Geom), с наложенной картой Checker на прозрачность.

В результате мы должны получить мрачную комнату, за окном ночь, слабая общая подсветка, и отдельно подсвеченные шары.

Нажимаем рендер:

результат явно неудовлетворительный - слишком слабое освещение. Можно увеличить значение Multiplier, источников света и Glow у левых светильников, но если увеличение интенсивности света источников еще допустимо, то увеличение величины Glow, приведет к «перекосам» освещения - области вокруг фонарей будут очень яркие, а пол останется черным.

Выход в настройке экспозиции

Идем в настройки окружения - Rendering - Environment (кнопка 8) - раздел Exposure Control и выбираем тип экспозиции, я оставил логарифмический тип. Но разработчики Mental ray рекомендуют использование фотографического контроллера экспозиции, особенно при работе с фотометрическими источниками света.

теперь еще раз рендер:

уже лучше, но стал явнее виден шум на освещенных областях от левых светильников - это как раз эффект от задания заниженных настроек FG (выставлен профиль «Low»). Встает вопрос - каким образом рассчитать золотою середину между скоростью рендера и качеством. Естественно поставив Вери Хай, мы получим хорошее изображение, но результат будем ждать ооочень долго. В этом может помочь нам сам рендер, попросим его отобразить нам опорные точки FG:

заходим в закладку Processing (Rendering - Render…)

раздел «Diagnostics», ставим галку на Enable и и указываем что мы хотим посмотреть на FG:

еще раз рендер:

расстояние, между зелеными точками в освещенных областях, должно быть минимальным, это достигается уменьшением шага опорных точек, в идеале заполнение должно быть сплошным, после чего дальнейшие уменьшение шага, приведет только к увеличению времени просчета, с минимальным повышением качества. Иногда может возникнуть шум на удаленных от источника света поверхностях, тут поможет увеличение испускаемых лучей, без уменьшения шага. И не забываем о настройках семплирования, о которых я писал в самом начале.

Продолжим строит сцену:

Очень часто возникает необходимость изобразить какие-то испускающие свет объекты, со сложной геометрией - витрины, аквариумы, экраны телевизоров, которые тоже освещают сцену, но не стоит задача детальной проработки объекта, а просто его имитация текстурами. При этом возникают проблемы с их освещающими характеристиками - при сильной яркости темные объекты тоже начинают светиться, а убавляя яркость- светлые области недостаточно освещают окружающие предметы. Такая несправедливость, возникает из-за того, что 24-битное изображение не в состоянии хранить информацию об истинной интенсивности свечения каждого пикселя. Ситуацию исправит применение в качестве текстур HDRI карт.

Как наглядно представить ценность HDRI карт? - представите, что Вы сделали фото морского бело-песчанного пляжа против солнца. Загрузите фото в фотошоп и пипеткой посмотрите цвета пикселей на солнечном диске и белом песке, цвета пикселей на солнечном диске будут как правило #FFFFFF а цвет пикселей на белом песке либо такой же, либо чуть темнее. Теперь понизим яркость всего изображения, например на 50% - песок станет темнее, что в принципе правильно, а вот то, что солнечный диск потускнеет- это не порядок, Солнце у нас очень яркое. А вот если снимок сделать специальной камерой, которая может сохранять снимки в HDRI изображения, такого не получиться, солнечный диск останется ярким, как если бы мы просто понизили чувствительность фотокамеры.

Попробуем использовать HDRI карту в нашей сцене. Я не нашел готовой карты, которая бы изображала какой то светящийся объект, поэтому для проверки эффекта, просто в фотошопе сделал hdr файл с градиентной заливкой - посередине ярко-голубая линия, которая теряет яркость к краям. (самостоятельно изготовить hdr можно, выбрав в фотошопе 32 битный режим изображения).

Открываем в Максе полученную карту как обычную Bitmap, появляется диалог конвертирования изображения:

основное внимание нужно уделить варианту конвертирования в разделе «Internal Storage», по умолчанию Макс предлагает отбросить информацию о яркости и просто пометить яркие и темные места определенными цветами - режим 16 bit/chan, нас это не устроит, поэтому установим режим Real Pixels и нажмем Окей.

Выбранную карту я использовал для материала, подобного материалу светильников, на параметр glow, и применил его к параллелепипеду у дальней стены

Для сравнения два рендера:

первый - карта в режиме 16 bit:

из-за замены ярких участков белым цветом, освещение из ярких областей происходит практически белым светом

второй - реальный:

разница явно есть.

Используя фотошоп, можно из обычных фото делать приблизительный аналог hdr изображений, для этого необходимо перевести работу в 32 бит цвет, сделать копию изображения, увеличить на копии яркость с помощью гистограммы (яркость как таковую, там изменить невозможно) и наложить оба изображения с параметром Умножение (multiplier).

Вот сцена, где картинка телевизора получена именно таким способом:

на этой сцене присутствуют три фотометрических источника света, имитирующие лампы накаливания в 60 ватт.

Остановимся на них подробнее.

Фотометрические источники света нужны для имитации реальных источников света по их физическим параметрам, но необходимы некоторые условия

Использовать метрическую систему единиц измерения, при создании сцены

Соблюдать реальные размеры объектов на сцене

Должен быть включен алгоритм непрямого освещения FG или GI, а лучше оба

основные характеристики фотометрических источников это температура эмиттера, которая дает цвет потока света, и мощность источника света.

Поскольку мы привыкли мощность измерять в ваттах, а о температуре источника имеем только поверхностное представление, приведу табличку самых распространенных бытовых лампочек

Мощность		Температура в К
12 вольтовые - подсветка витрин, реже настольные лампы
Бытовые лампы накаливания 220 вольт
Люминисцентые лампы
		Как таковую, температуру не имеют, и делятся по цвету лимюнифора: Холодный бел 4500к, Дневной бел 6500к, Теплый бел 3000к
Дуговые ртуть\натрий
		Температура 6500 - 11000к, но как правило необходимо наложения фильтра, например ионы натрия окрашивают свет в красный цвет, а присутствующие инертные газы добавляют сине-зеленый спектр.

Теперь поговорим о солнечном свете.

Разработчики ментала разделили солнечный свет на прямой от солнечного диска - яркий с сильно выраженными тенями - mr Sun и заполняющий от облачного покрова и атмосферы с сильно размытыми тенями - mr Sky.

При добавлении на сцену источника света mr Sky, будет автоматически предложено добавить в окружение шейдер mr Physical Sky, с чем желательно согласиться.

в настройках необходимо указать цвет неба ночью «Night Color», при малых значениях яркости - multiplier цвет неба будет стремиться к этому цвету.

Настроить высоту горизонта и цвет поверхности земли, добавить дымку (Haze) и параметры отношения красного и синего цвета на небосводе (вечер\день) в разделе Non - Physical Tuning:

настойки mr San имеют также параметры настройки горизонта, яркости и цвета, дымки а также добавлена опция настройки теней - Softness - мягкость тени и качество на границах мягкой тени: Softness Samples.

примеры сцен тестовой комнаты

с Солнцем за окном

и в пасмурную погоду

Я принудительно увеличил интенсивность света, чтобы было видно заполнение светом комнаты и тени на полу. В первом случае лучи прямые и практически параллельные - освещено пятно на полу и вторично от пола отражением, засвечено пятно в районе окна. А во втором случае, освещена практически вся комната. При просчете обоих сцен FG был настроен по профилю Low, что вызвало сильный шум на освещенных областях.

Часто при изображении помещений, где свет бьёт из окна, желательно, для усиления эффекта ярких лучей или пыльной атмосферы комнаты, добавляет эффект Volume Light на источники света. На источник света mr Sun, данный эффект применяется не корректно, вероятно из-за другого принципа расчета теней, происходит просто заполнение освещенного объема, без учета затененых участков. Поэтому для такого эффекта придется пользоваться стандартными источниками.:

Закончим с помещениями и перейдем к имитации внешнего освещения

Если у нас имеется hdr карта имитирующая небосвод, то мы ее легко можем применить в нашу сцену. Делается это путем применения карты в источнике света Skylight. Сам источник света можно расположить в любом месте сцены- это не принципиально, главно чтобы был включен FG, иначе он работать не будет.

На нажимаем на кнопку с надписью None (карты по умолчанию нет) и выбираем наше hdr изображение (как я описывал выше), либо указываем слот из редактора материалов, где такая карта уже открыта.

вот пример сцены где изображено небольшое строение, вокруг лунная ночь. Карта окружения применена не только на источник света но и в слот окружения Enviroment map.

мы видим мягкое освещение от небосвода всей сцены, а также выраженные тени от луны.

А вот теперь ложка дегтя:

Для выше показанного рисунка я специально использовал темную карту с ярким пятном луны которую дополнительно обработал в фотошоп, чтобы увеличить яркость луны и затемнить небо, иначе бы эффект от карты был бы не заметен. На самом деле в MR, по моему мнению, не совсем корректно работает алгоритм учета яркостных составляющих карты для источника Skylight.

Приведу примеры сравнения сцены для MR и V-Ray.

в обоих случаях multiplier = 3 остальные параметры карты я не менял, материалы постарался использовать с аналогичными свойствами.

Как видим, во втором случае картинка «вкуснее». Единственно что хочу заметить по Ви_рею - в нем необходимо помнить, что одну и туже карту на освещение и рефлексию использовать нельзя. Посмотрите внимательно на рисунок- где находиться луна согласно отражению и куда направлена тень от нее - разница в 180 о. Параметр в настройках для вращения карты есть, но необходимо об этом помнить!

Правда я взял самую сложную карту - луна не яркая и маленькая, на хороших картах различия почти не видны, но факт разного обсчета налицо. Выводы пусть сделает каждый сам.

Вроде это все, что я хотел показать в рамках этого урока. В конце остановлюсь на некоторых небольших особенностях, которые по моему мнению достойны внимания.

- Материал Glow . В предыдущих версиях некорректно освещал сам себя. Если светиться не вся поверхность материала, а только какието отдельные области (применена карта) либо материал входит в состав Blend материала, то светящееся область осветит соседние объекты с другим материалом, но объекты с этим же материалом и само себя не освещает. В 2008 максе такой проблемы нет. Вот пример сцены:

все строение состоит из одного материала на основе Blend. Как видим сам себя материал освещает прекрасно (на сцене нет источников света).

- кроме использования карт.hdr, можно также пользоваться картами.exr, которые менее распространены но также несут информацию о интенсивности света. Окно конвертирования файла exr формата, при назначении карты:

- При создании анимации, где на сцене находятся яркие источники света или текстуры на основе hdri изображений, эффект Motion Blur во всех версиях Max’а до 2008 включительно - работает не корректно, так как устройство нашего зрения (и матриц камер) такого, что чем ярче пятно, тем более яркую «дорожку смаза» оно оставит. У счастливых обладателей Max 2009 в комплекте есть шейдер HDR Image Motion Blur(mi), который ставиться в слот «Output» эффектов камеры, которые доступны в настройках рендера «Renderer»:

данный шейдер позволяет смазывать изображение не только объектов сцены, но и фона сцены, на который применена карта с изображением.

Для сравнения

Смаз на светящихся объектах сцены

и для фона на все ту же карту с луной

на этом закончу первую часть урока. В следующей части затрону проблемы GI и света в объемах.

Это мой первый урок, поэтому будьте снисходительны.

Для примера возьмем простой интерьерный объект – санузел.

Я не буду писать ничего про моделинг – будем считать, что все уже готово.

Сцена

(Для 3ds max 2010 и выше)

В плане материалов тут тоже все очень просто.

Весь хром – ProMaterial: Metall (Chrome Polished).

Керамика - ProMaterial: Ceramic. Стекло - ProMaterial: Solid Glass.

Материал натяжного глянцевого потолка:

Самый сложный материал – плитка.

Вот параметры черной плитки (остальные делаются совершенно аналогично):

Текстурные карты в архиве.

Основная часть – настройка освещения.

Главная его особенность в том, что это закрытая часть квартиры, освещаемая только искусственным светом.

В данном случае из осветительных приборов мы имеем несколько (1) галогенных ламп на потолке (они составляют основное освещение) и одну газоразрядную лампу (2) над зеркалом

(подсветка зоны зеркала).

Теперь давайте несколько отойдем от разговора о санузле и немного вспомним физику.

Из курса физики средней школы вам должно быть известно, что как такового явления как «цвет» строго говоря, в природе не существует.

Это всего лишь особенность восприятия глазом довольно маленького кусочка из линейки электромагнитного излучения.

Этот кусочек называется спектром видимого излучения (или как-то вроде того).

Причем самые длинные волны из этого спектра глаз воспринимает как красные цвета, а самые короткие,

как фиолетовые (припоминаете – каждый охотник желает знать, где сидит фазан).

Волны что длиннее «красных» - называют инфракрасными (или ещё тепловое излучение).

Волны что короче «фиолетовых» – ультрафиолетовых (а далее рентгеновское излучение и т.п.).

Налицо связь между температурой тела и его электромагнитным излучением.

Все знают, что если накалить какой-то объект достаточно сильно, он начинает светиться.

Т.е. он начинает излучать сначала в инфракрасном, а потом и в видимом спектре.

И чем сильнее нагрев, тем короче будет длина излучения. Все видели, как до красна раскаляется кусок металла в огне.

Теоретически, если тот же кусок металла накаливать далее, он из красного начнет превращаться в оранжевый,

Вы спросите, зачем я про это вспомнил? А затем, чтобы вы понимали, что «цвет» света – очень условное понятие.

И это имеет большое значение, если вы пользуетесь Mental Ray для визуализации и хотите оперировать реальными величинами в разработке своих проектов.

Все дело в том, что у фотометрических источников света, кроме мощности свечения и различных настроек трассировки теней, можно регулировать так называемую Температуру свечения.

Это некая условная шкала, показывающая насколько теплым (т.е. ближе к красному спектру) или холодным (т.е. ближе к синему спектру) будет излучение от него.

К слову сказать, большинство производителей ламп указывают эту температуру в данных о своем изделии.

Например, температура свечения ламп накаливания составляет около 2800К.

Для галогенных ламп эта температура составляет около 3000К. Для газоразрядных ламп разброс довольно большой от 4000-8000К.

Уже понятнее, но все же, где связь с Mental Ray и нашим санузлом?

Все проясняется, когда мы заходим во вкладку Environment в меню Rendering (нажимаем на клавиатуре цифру 8)

и устанавливаем в свитке Exposure Control вариант mr Photographic Exposure Control.

Присмотревшись к параметрам внутри мы замечаем там раздел Image Control.

А в нем мы видим строчку Whitepoint и значение температуры в Кельвинах.

Вот теперь-то мы и понимаем связь Mental Ray и физической частью, изложенной выше.

Для тех кто в танке, поясняю – Whitepoint это значение температуры света, принимаемого за белый.

Если у какого-то ИС температура света меньше этого значения, то цвет его излучения движется в сторону красного (чем больше разница, тем краснее свет).

Если температура света больше этого значения, то цвет излучения движется в сторону синего (чем больше разница, тем более синий свет).

Вот теперь, когда мы разобрались с этим, возвращаемся к нашему санузлу. Как мы и говорили, основное освещение у нас составляют галогенные лампы на потолке.

Мы добросовестно моделим светильники (или менее добросовестно берем где-то ещё).

Посмотрев в каталог, мы видим, что данные светильники комплектуются галогенными лампами мощностью 50W (или примерно 65 cd).

Лезем опять же в интернет и находим, что температура свечения этих ламп 3100К.

Создаем для них фотометрические источники света (для простоты сферические) и задаем мощность 65cd и температуру 3100К (или можно воспользоваться одним из пресетов, чем очень удобен Max).

Можно конечно крутить цвет источников света с помощью Filter Color, но это не наши методы.

Хотя иногда для создания цветных ламп им приходится пользоваться.

Аналогично поступаем и с ИС для лампы над зеркалом. Создаем цилиндрический фотометрик и

Выставляем его мощность 32cd и выбираем из пресетов температуры Fluorescent (Daylight) чтобы не мучиться с поисками.

Ничего пока настраивать больше не будем – для превьюшек сойдет.

Снова идем в Rendering -> Environmet и в свитке Exposure Control давим Render Preview.

Что мы видим? Темное окошко с невнятной желтой картинкой… мдяя…

Не беда! Покрутив Exposure Value, добиваемся чтобы картинка стала достаточно светлой.

Видим что в области ИС появились сильные засветы. Чтобы избавиться от них нужно скрутить значение Highlights (Burn).

Я обычно оставляю значение в районе 0,05 - 0,025, но это дело вкуса.

Можно также покрутить Midtones и Shadows, чтобы сделать картинку контрастнее.

А также чуть добавить Color Saturation, чтобы сделать цвета более сочными.

Хорошо, мы добились нужной яркости и убрали засветы, но картинка все равно ЖЕЛТАЯ!

Это потому, что основной свет у нас дают галогенки на потолке.

А они светят с температурой 3100К как мы выставили в настройках.

В строке Whitepoint у нас стоит значение 6500К (значение по умолчанию).

Это значит, что относительно белого цвета, цвет который дают наши галогенные лампы, сдвинут в сторону красного.

Нет проблем, меняем значение Whitepoint на 2100К – т.е. устраняем эту разницу и приводим цвет излучения от ламп к абсолютно белому.

Видим, что картинка поменялась и лампа над зеркалом стала чуть голубоватой – температура её света больше 3100К а значит её свет сдвинулся в сторону синего.

В принципе на этом можно было бы и успокоиться – санузел уже не смотрится желтым. Но он стал довольно блеклым - свет от ламп слишком стерильно-белый.

Лично мне не очень нравится… будем оживлять! Чтобы «оживить» его, сымитируем фотовспышку.

Сразу оговорюсь, я никогда в жизни не занимался профессионально фотографией и весь мой опыт в этой области ограничивается любительскими снимками на цифровые «мыльницы».

Но, как говорится, чем богаты… Значит будем имитировать мыльницу.

Если вы когда-нибудь фотографировали в комнате с искусственным светом, то наверняка замечали,

что вспышка создает заполняющий белый свет, на фоне которого лампа накаливания или галогенный светильник светят ярко-оранжевым светом.

Вот именно этот эффект мы и попробуем воссоздать.

Создаем фотометрик и в качестве формы выбираем прямоугольник. Размеры его влияют на размытость теней, которые будет давать вспышка.

Ну раз уж мы имитируем «мыльницу», то размеры можно сделать небольшими – 20х40мм вполне хватит.

Кроме того, нам нужно, чтобы этот диск светил только в одну сторону – вперед.

Поэтому мы в свитке Light Distribution (Type) выберем Uniform Diffuse.

Мощность его сделаем 1500cd, а температуру выставим на 6600К.

Это удобнее всего делать с помощью инструмента Align.

Снова идем в Rndering -> Environment, рендерим превьюшку и выставляем Whitepoint на 6500К – свет от галогенок снова смещается в теплые оранжевые цвета,

а вспышка будет заливать сцену холодным белым светом.

Вот теперь мне нравится – видно, что галогенки светят желтым светом, и в целом картинка стала более насыщенной и живой.

Хотя последняя картинка чуть засвечена. Не беда – чуть уменьшаем Exposure Value в настройках экспозиции...

Все - можно делать окончательные настройки качества рендера и считать финальное изображение.

Можно ещё поиграть с Glare чтобы получить красивые блики вокруг засветов на светильниках и вокруг лампы над зеркалом.

Вот настройки Glare, которые использовал я в данной работе:

Немного о настройках рендера.

Вот чем действительно мне нравится Mental Ray так это тем, что большинство сцен можно спокойно рендерить с дефолтными настройками.

Ниже я отметил красным маркером все настройки которые я менял:

И никаких танцев с бубнами:)

Не думаю, что надо подробно расписывать каждый параметр – об этом лучше почитать в уроках Alex Kras (огромное ему спасибо за труды).

В общем-то это все. Ну и напоследок мой финальный рендер без постобработки.

В 3ds Max входит специальные источники-имитаторы реалистичного дневного освещения. Они помогают установить дневное освещение сцены в несколько кликов мышью. Но в то же время они обладают достаточной гибкостью, позволяя настраивать такие параметры как: высота горизонта, цвет неба, состояние атмосферы, облачность, и даже точное географическое положение. Эти источники света в связке называются Daylight system (Система дневного освещения).

Рис. 2.4.01 Пример экстерьера, освещённого Daylight system

При создании Daylight system , 3ds Max предложит активировать экспозицию. Появится диалоговое окно, в котором можно её активировать нажатием кнопки Yes (Да). Либо можно активировать экспозицию вручную позже. Помимо этого откроется запрос на создание mr Physical Sky в качестве окружения.

Рис. 2.4.02 Диалоговое окно активации экспозиции

Рис. 2.4.03 Диалоговое окно установки mr Physical Sky в качестве окружения

В mental ray в состав системы дневного освещения входят mr Sun , mr Sky и mr Physical Sky (речь о которых пойдёт далее в этом разделе). Также необходимо учесть и контроль экспозиции mr Photometric Exposure Control , описанный ранее в этой главе.

Рис. 2.4.09 Установка времени (слева), и географического местоположения (справа)

Выберите карту нужного континента в раскрывающемся списке Map (Карта). Обновится изображение карты. Щелкните мышью в нужную вам локацию чтобы задать нужную точку карты. При установке чекбокса Nearest Big City (Ближайший большой город), то указатель будет устанавливаться в точку расположения ближайшего к указанному месту города из списка City (Город) в левой части диалогового окна.

Источники дневного освещения в mental ray.

Источниками света и инструментами для имитации дневного освещения в mental ray являются: mr Sun , mr Sky , mr Sky Portal , шейдер mr Physical Sky .

Для достижения наиболее реалистичных результатов лучше всего использовать все вышеперечисленные компоненты в системе Daylight , причём в связке, например параметр Red / Blue Tint , который присутствует в источнике света солнца и неба, а также в шейдере окружения mr Physical Sky . Каждый компонент описан далее в главе.

На заметку: Окна проекции 3 ds Max поддерживают интерактивное отображение связки дневного освещения, mr Sun и mr Sky .

Для начала рассмотрим отдельно параметры источника света mr Sky.

mr Sky Parameters (Параметры mr Sky).

Источник mr Sky - это фотометрический всенаправленный источник света (небосвод), который служит для имитации рассеянного света небосвода.

Рис. 2.4.10 Параметры mr Sky системы дневного освещения

On (Включено) Включает и выключает источник света.

Multiplier (Множитель) Множитель яркости света. Значение по умолчанию 1.0 .

Ground Color (Цвет земли) Цвет «поверхности» земли.

Рис. 2.4.11 Примеры влияние Ground Color на глобальное освещение

На заметку: На рисунке 2.4.11 показано влияние цвета земли на отражённый свет на стенах дома, помимо этого «поверхность» земли не воспринимает тени от объектов сцены.

Sky Model (Модель неба) В этом выпадающем списке можно выбрать одну из трёх моделей неба: Haze Driven, Perez All Weather, CIE .

Мы рассмотрим одну из этих моделей Haze Driven (Управляемое дымкой).

Дымка - равномерная световая вуаль, возрастающая по мере удаления от наблюдателя и заволакивающая части ландшафта. Является результатом рассеяния света на взвешенными в воздухе частицами и на молекулы воздуха.

Дымка уменьшает контраст изображения, а также влияет на чёткость теней. См. также Aerial Perspective (Воздушная перспектива), описанная ниже в этом разделе.

Haze (Дымка) Число твёрдых частиц в воздухе. Возможные значения от 0.0 (абсолютно чистой атмосферы) до 15.0 (Максимально «запылённой»). Значение по умолчанию 0.0 .

Рис. 2.4.12 Влияние параметра Haze на атмосферу сцены: 0.0 (слева) ; 5.0 (в центре); 10.0 (справа)

mr Sky Advanced Parameters (Расширенные параметры mr Sky)

Рис. 2.4.13 Дополнительные параметры mr Sky

Horizon (Горизонт)

Height (Высота) Высота линии горизонта, отрицательные значения опускают линию, положительные - поднимают линию горизонта. Значение по умолчанию 0.0

Рис. 2.4.14 Высота линии горизонта: 0.0 (слева); -0.6 (справа)

На заметку: Высота горизонта воздействует лишь на визуальное представление в источнике света mr Sky. Помимо этого оттенок горизонта также зависит от источника света mr Sun.

Blur (Размытие) Размытие линии горизонта. Большее значение делает линию горизонта более размытой и менее очевидной. Значение по умолчанию 0.1.

Рис. 2.4.15 Размытие линии горизонта: 0.2 (слева); 0.8 (справа)

Night Color (Цвет ночи) Минимальное «значение» цвета неба: имеется ввиду что небо никогда не будет темнее установленного здесь значения цвета.

Nonphysical Tuning (Не физические настройки)

С помощью параметра этой группы можно искусственно подкрасить цвет неба холодным или тёплым оттенками для придания изображению более художественного вида, в отличие от фотореалистичного изображения.

Red / Blue Tint (Оттенки Красный/Синий) Значение по умолчанию 0.0, что является физически правильным (имеет температуру цвета 6500К). Изменяя значение до -1.0 (насыщенный синий цвет), до 1.0 (насыщенный красный) можно подстроить цвет неба, для придания нужного вам цвета неба.

Aerial Perspective (Воздушная перспектива)

Воздушная перспектива - это такое природное явление, когда по мере удаления предметов от глаз наблюдателя или камеры исчезает четкость и ясность очертаний. Объекты на удалении характеризуется уменьшением насыщенности цветов (контраст светотени смягчается, а цвет теряет свою яркость). Т. о. дальний план кажется более светлым, чем передний план.

Явление воздушной перспективы связано с присутствием в атмосфере некоторого количества пыли, влаги, дыма и других мельчайших частиц. См. также Haze (Дымка), описанную выше.

Чекбокс Aerial Perspective (Воздушная перспектива) Этот чекбокс включает отображение воздушной перспективы.

(Видимое расстояние) В этом счётчике указывается расстояние влияния воздушной перспективы и диапазона видимости объектов.