УРОК ОДИННАДЦАТЫЙ
ВИЗУАЛИЗАТОРЫ И ИСТОЧНИКИ СВЕТА В МАКСЕ
На этом уроке мы будем для фотографии местности использовать первый визуализатор Макса, который в оригинале называется Default scanline renderer (дифолт сканлайн рендерер).
Особенности Сканлайна
Этот визуализатор не рассчитывает путь света от одного освещённого предмета к другому. В результате сцены с ночным уличным освещением выглядят удовлетворительно, а интерьеры — не удовлетворительно, если не принять некоторых мер (как Вы потом увидите, всего одной меры).
В шестой версии Макса впервые появились фотометрические источники света.
Встроенные источники освещения.
Пока Вы не создали источник освещения, сцена освещается одним или двумя точечными всенаправленными фонарями. Свет от них идёт, не затухая, бесконечно. Эти фонари не дают теней. Но дают блики. Сцена может быть освещена или одним фонарём, светящим сверху-справа от фотографа (рис. 1),
Рис. 1
или двумя: первый фонарь светит из точки +Z, -X, -Y, второй — из точки -Z, -Y, +X (рис. 2).
Рис. 2
Чтобы Вы могли оценить освещённость, создаваемую этими фонарями, покажу материал стен этой комнаты:
Рис. 3
Как только в сцене появляется первый фонарь, сделанный руками дизайнера, первые фонари отключаются (рис. 4).
Рис. 4
Далее мы будем пользоваться только фонарями, равномерно светящими во все стороны. В группе «просто фонарей» такой фонарь называется «Omni», в группе фотометрических фонарей — «Free Point».
Фонарь имеет следующие главные свойства: яркость, параметры затухания, способность просвечивать тела насквозь и не создавать теней. Первый созданный Вами фонарь имеет яркость 1 у. е., его свет не ослабевает с расстоянием, и он просвечивает все предметы насквозь. Эти параметры обсудим чуть позже. А сейчас надо смоделировать отражённый свет.
МОДЕЛИРОВАНИЕ ОТРАЖЕННОГО СВЕТА
Самый простой (и самый лучший) способ моделирования отражённого света — включить подсветку неосвещённых сторон предмета. На рис. 5, 6 показана та же комната с тем же фонарём с яркостью подсветки R=128, G=128, B=128.
Рис. 5
Рис. 6
ТЕНЬ
Отличие сцен Макса от реальной жизни наряду со многим другим состоит и в том, что характеристики теней от всех предметов находятся в свойствах фонаря. И это логично, если вспомнить, что в реальной жизни размытость тени определяется размером и формой фонаря (а также расстоянием от предмета, отбрасывающего тень, до фонаря). По умолчанию тени абсолютно резкие, потому что стандартые источники света точечные.
Важнейшие параметры тени находятся в палитре Shadow Map Parameters. Они такие:
Sample Range — размытость (см. ниже). В нижеследующем примере я поставил 50.
Size — размер растровой карты. Дело в том, что на предмет падает не настоящая тень, а растровый силуэт предмета в градациях серого. Край тени будет тем точнее отслеживать силуэт предмета, чем больше пикселей будет содержать этот растровый силуэт. В нижеследующем примере я поставил 2 048.
Bias — удаление неразмытой тени от предмета, отбрасывающего тень, в пикселях. Я поставил 2 см.
Рис. 7
Рис. 8
Рис. 9
ЗАТУХАНИЕ (DECAY)
Затухание света может быть обратно пропорционально расстоянию и обратно пропорционально квадрату расстояния (как в жизни). В следующем примере установлено обратно пропорционально расстоянию (рис. 9). При этом яркость фонаря увеличена до 4 у. е., подсветка = 32 по всем каналам.
Рис. 10
ФОТОМЕТРИЧЕСКИЕ ИСТОЧНИКИ СВЕТА
Яркость фотометрических источников света задаётся не в у. е., а в люменах. Следует знать, что яркость лампочек накаливания равна произведению их мощностив ваттах на 10, а яркость ламп дневного света равна произведению их мощностив ваттах на 30. Далее, температура вольфрамовой нити равна 2 800К (R=255, G=210, B=182), а цветовая температура лампы дневного света равна 5 600К (R=255, G=241, B=232). Я повесил лампочку накаливания мощностью 100 Вт и сфотографировал местность. В результате ничего не увидел (рис. 10):
Рис. 11
Надо увеличить чувствительность камеры (Rendering — Environment — Global lightning — Level). Я увеличил чувствительность камеры (или выдержку) в 20 раз (рис. 11):
Рис. 12
ВТОРОЙ СПОСОБ МОДЕЛИРОВАНИЯ ОТРАЖЕННОГО СВЕТА
Отраженный свет может быть смоделирован светильниками за стенами на некоторм расстоянии от помещения (именно этот способ указан во всех учебниках по визуализации архитектурных проектов средствами 3d Max и преподаётся на курсах по Максу). Минимальное и разумное количество светильников — 6. У них не включают тени и отключают блики. Надлежит использовать стандартные светильники с незатухающим светом. Интенсивность в у. е. — ничтожная, порядка 0,01. Я рекмедую интенсивность светильников, противоположных лампе, увеличить в полтора раза. В сцене на рис. 12 параметры подсвечивающих светильников таковы:
Верхний, правый, передний и задний по 0,01.
Нижний и левый по 0,15.
Рис. 13
Если стены какого-то интенсивного света, это обстоятельство надо учитывать. На рис. 13 я подвинул тумбочку с кувшином к красной стене. На рис. 14 я создал ещё один фонарь рядом с внешним левым с характеристиками: цвет = цвету стены, интенсивность = 0,07, затухание — inverse.
Рис. 14
Рис. 15
Вернёмся к более простому способу освещения стандартными фонарями с подсветкой (рис. 16, 18, 19, 20) и сравним с Виреем (рис. 17):
Рис. 16
Рис. 17
Рис. 18
Рис. 19
Рис. 20
Параметры здесь такие:
Чувствительность камеры 1
Подсветка 16, 16, 16.
4 светильника с интенсивностью 4 у. е. и с остальными параметрами:
Температура 2 800K.
Затухание Inverse.
Sample range 50.
Size 2 048.
Bias 2.
