ГЛАВА 11. Освещение

• Настройка источников света
  • Преобразование источника освещения
  • Выключение источника освещения
  • Исключение объекта из области освещения
  • Настройка цвета
  • Установка параметров глобального освещения
  • Установка параметров областей яркого пятна и спада
  • Проецирование текстурных карт
  • Настройка затухания
  • Создание объемного освещения

Настройка источников света

3ds max предоставляет гибкие средства управления цветом и градациями освещения. Кроме того, можно задать, на какие поверхности будут действовать эффекты освещения, а на какие - нет. Ниже приведен объединенный список параметров управления освещением стандартных источников света (рис. 11.50):

Рис. 11.50. Параметры прожектора совпадают с параметрами всенаправленного и направленного источника, кроме вкладки Spotlight Parameters, на которой задаются параметры конуса

•   Туре (Тип) - задает тип источника;
•   On (Включить) - установка флажка включает источник, снятие — выключает. По умолчанию флажок установлен;
•   Shadows (Тени) - визуализирует тени от объектов. Снятие флажка убирает тени. По умолчанию флажок снят;
•   Color (Цвет) - настройка цветового тона (hue), насыщенности (saturation) и значения интенсивности (intensity) света. Задается параметрами RGB (красный, зеленый, синий) или HSV (цветовой тон, насыщенность, интенсивность);
• Include/Exclude (Включить/Отключить) - определяет, какие объекты освещаются источником;
•   Multiplier (Множитель) - управляет интенсивностью или яркостью источника;
•   Contrast (Контраст) - настраивает контраст в областях подсветки и рассеянного освещения;
•   Soften Diff. Edge (Смягчить границу рассеяния) - смягчает границу между диффузной областью и областью подсветки;
•   Diffuse (Диффузная область) - добавляет интенсивности в диффузных (основных) областях освещения. По умолчанию флажок установлен;
•   Specular (Зеркальный блеск) - добавляет интенсивности в областях блика. По умолчанию флажок установлен;
•   Ambient Only (Только подсветка) - добавляет интенсивности в наименее освещенных областях сцены (областях подсветки) независимо от направленности источников, добавляет интенсивности в диффузных областях освещения. По умолчанию флажок снят;
•   Hot Spot and Falloff (Пятно освещения и спад) - устанавливает внутренние и внешние границы конуса освещения;
•   Attenuation (Затухание) - ограничивает распространение светового потока в пределах заданной дистанции;
•   Decay (Спад) - уменьшает интенсивность освещения в пределах дистанции затухания;
•   Projector Map (Проецируемая карта) -включает источник света типа слайд или кинопроектора, который показывает на сцене рисунок или анимацию;
•   Targeted (Цель) - установка флажка делает источник света нацеленным, снятие - отменяет применение данного свойства.

Для управления цветовыми оттенками существуют дополнительные средства. Они описаны в следующем разделе настоящей главы.

Преобразование источника освещения

На панели Modify можно менять тип источника освещения. При этом происходит изменение типа освещения от данного источника.
1. Откройте файл PracticeScene03.max.
2. Выделите источник освещения, как показано на рис. 11.51.

Рис. 11.51. Выделите источник, тип которого вы хотите изменить

3. Откройте панель Modify.
4. В свитке General Parameters выберите тип источника из выпадающего списка. Тип выделенного источника изменится, а остальные его параметры и имя останутся прежними (рис. 11.52). Если источник назывался Omni0l, а вы сделали его нацеленным прожектором, возможно, будет лучше, если вы переименуете источник.

Рис. 11.52 Изменение типа источника света

5. Активизируйте окно проекции Active Shade и визуализируйте сцену (см. рис. 11.53).

Рис. 11.53. Направленный источник освещает ограниченную площадь сцены

Если вы изменяете тип всенаправленного (j источника на другой, источник направляется вдоль линий координатной сетки того окна, в котором был создан.

Выключение источника освещения

По умолчанию источник освещает все объекты в области распространения его света. Выключив источник, можно прекратить освещение объектов. Обратите внимание, что скрытие источника света не убирает его освещение.
1. Откройте файл PracticeScene02.max (рис. 11.54).

Рис. 11.54. Учебная сцена с включенным источником освещения

2. Выделите прожектор.
3. Откройте панель Modify.
4. Снимите флажок On (Включить) в свитке General Parameters (рис. 11.55). Источник будет выключен (рис. 11.56).

Рис. 11.55. Снимите флажок On

Рис. 11.56. После выключения прожектора сцена подсвечивается только всенаправленным источником

5. Чтобы включить источник снова, установите флажок On.

Исключение объекта из области освещения

Команда Exclude (Исключить) выключает освещение некоторых объектов, которые находятся в области действия источника. С помощью этой команды можно также выключать тени.
1. Откройте файл PracticeScene02.max.
2. Выделите прожектор.
3. Откройте панель Modify.
4. Щелкните по кнопке Exclude в свитке General Parameters (рис. 11.57). Появится диалоговое окно Exclude/Include.

Рис. 11.57. Щелкните по кнопке Exclude

5. Убедитесь в том, что установлены параметры Exclude и Both (Обе опции).
6. Выберите объекты по именам или группы объектов, освещение которых или тени от которых вы хотите отключить.
7. Щелкните по кнопке . Имена объектов переместятся в список исключения справа (рис. 11.58).

Рис. 11.58. Выключение одновременно освещения и теней для многогранника, чайника и трубы

8. Щелкните по кнопке ОК.
9. Визуализируйте сцену. Исключенные объекты теперь не освещаются и не отбрасывают тени (рис. 11.59).

Рис. 11.59. Исключенные объекты стали темными и как бы подвисли над сценой.

Чтобы объект выглядел загадочно, можно исключить освещение, но оставить тени,  выбрав в переключателе Illumination вместо Both (рис. 11.60).

Рис. 11.60. Выключено только освещение объектов, а тени оставлены

Настройка цвета

Для настройки цвета источника задайте параметры насыщения, цветового тона и интенсивности. Кроме того, оттенок и яркость освещения можно регулировать, настраивая интенсивность основных цветов (красный, зеленый, синий).
1. Откройте файл PracticeScene02.max.
2. Выделите прожектор.
3. В свитке General Parameters щелкните мышью по указателю цвета слева от кнопки Exclude (рис. 11.61).

Рис. 11.61 Щелкните мышью по указателю цвета

4. Выберите цвет в диалоговом окне Color Selector (Выбор цвета). Существуют три основных метода, из них наиболее простой - выбрать цвет из палитры и задать насыщение (рис. 11.62).

Рис. 11.62. Выбор цвета в палитре

Если требуется повышенная точность, можно задать численные значения RGB (красный, зеленый, синий) или HSV (цветовой тон, насыщение, интенсивность) с помощью соответствующих движков или в числовых полях (рис. 11.63). Изменение настроек цвета отражается в окнах проекций отображения сцены.

Рис. 11.63. Выбор численных параметров цвета

5. Если результат вас удовлетворяет, закройте окно Color Selector.
6. Чтобы проконтролировать выполненные настройки, визуализируйте сцену (рис. 11.64).

Рис. 11.64. Синее освещение делает сцену сумрачной

Окраску освещения можно анимировать.

Установка параметров глобального освещения

Команды глобального освещения изменяют оттенки и интенсивности всех источников света на сцене, включая источники, заданные по умолчанию. Изначально установлен белый цвет освещения, значение интенсивности равно 1. Подсветка осуществляется черным цветом (то есть она вообще отключена).
Поскольку подсветка делает темные участки сцены более яркими, ее усиление означает снижение контраста изображения. Чтобы избежать размытия изображения, используйте подсветку лишь небольшой интенсивности.
1. Откройте файл PracticeScene03.max (см. рис. 11.65).

Рис. 11.65. Сцена до изменения параметров глобального освещения

2. Выберите команду Rendering =>Environment (Визуализация =>Окружение). Появится диалоговое окно Environment.
3. В группе Global Lighting (Глобальное освещение) установите значение интенсивности освещения в поле Level (Уровень) - см. рис. 11.66. Яркость сцены увеличится или уменьшится (рис. 11.67).

Рис. 11.66. Уменьшение интенсивности глобального освещения

Рис. 11.67. Все источники света ослабли

4. Щелкните мышью по указателю цвета Tint (Окраска). Появится диалоговое окно Color Selector: Global Light Tint (Выбор цвета: Окраска глобального освещения).
5. Выберите цвет в диалоговом окне Color Selector. Цвет освещения в окнах проекции изменится.
6. Щелкните мышью по указателю цвета Ambient (Подсветка). Появится диалоговое окно Color Selector: Ambient Light (Выбор цвета: Подсветка).
7. Увеличьте яркость подсветки. Все участки сцены сделаются светлее.
8. Если вас устраивает полученное освещение, закройте диалоговые окна Color Selector: Ambient Light и Environment.
9. Чтобы увидеть результат, щелчком по кнопке визуализируйте сцену (см. рис. 11.68).

Рис. 11.68. Сцена после уменьшения интенсивности глобальной окраски освещения и увеличения интенсивности подсветки

Установка параметров областей яркого пятна и спада

Конус освещения в действительности состоит из двух вложенных конусов. Внутренний определяет ядро освещения, или область яркого пятна (hotspot), а внешний задает границу освещения или область спада интенсивности (falloff). Между двумя конусами интенсивность постепенно уменьшается от максимального значения до нуля.
1. Откройте файл PracticeScene03.max.
2. Выделите прожектор и откройте панель Modify.
В свитке Spotlight Parameters (Параметры прожектора) уменьшите значение Hotspot (Яркое пятно) - см. рис. 11.69.
Синий конус яркого пятна станет уже (рис. 11.70).

Рис. 11.69 Настройка яркого пятна и области спада

Рис. 11.70 Раздельное перемещение конусов яркого пятна и спада

3. В окне ActiveShade граница области освещения станет мягче (рис. 11.71).

Рис. 11.71. Смягчение границы области освещения прожектора

4. Выделите направленный источник.
5. Увеличьте интенсивность направленного источника приблизительно в три раза, чтобы компенсировать потерю интенсивности прожектора.
6. В свитке Directional Parameters (Параметры направленного источника) уменьшите значение Falloff (Спад), в результате чего уменьшатся области яркого пятна и спада.
7. Визуализируйте сцену методом Active Shade. Область освещения направленного источника уменьшилась, но ее края стали более четкими (рис. 11.72).

Рис. 11.72. Сужение области освещения направленного источника

8. Теперь сохраните сцену под именем PracticeScene04.max.

Совет
 После установки флажка Overshoot (Превышение) значения границ областей яркого пятна и спада игнорируются, и свет распространяется по всей сцене. Однако тени изображаются только внутри области освещения.
Чтобы сделать область освещения квадратной или прямоугольной, установите параметр Rectangle (Прямоугольник). Параметр Aspect (Отношение сторон) позволяет отрегулировать пропорции прямоугольника. Если вы проецируете на сцену рисунок, автоматическая подгонка пропорций прямоугольника к пропорциям рисунка осуществляется щелчком по кнопке Bitmap Fit (Подгонка рисунка).

Проецирование текстурных карт

Проецирование источником света текстурных карт на сцену может создавать интересные эффекты.
1. Откройте файл PracticeScene03.max.
2. Выделите прожектор и откройте панель Modify.
В свитке Spotlight Parameters щелкните по кнопке с надписью None (He выбрана) под заголовком Projector Map (Проецируемая текстура) - см. рис. 11.73.

Рис. 11.73. Щелкните по кнопке проектора карт

3. Появится окно Material/Map Browser (Обозреватель материалов и текстурных карт).
4. Выберите вариант Bitmap двойным щелчком мыши (рис. 11.74).

Рис. 11.74 Выберите изображение

5. Укажите изображение карты, используя диалоговое окно Select Bitmap Image File (Выбор файла изображения). В качестве примера можно выбрать файл SCATR4.gif, который находится в папке 3dsmax6\Maps\ LightsV После щелчка по кнопке Open (Открыть) изображение будет спроецировано на сцену с помощью прожектора.
6. Настройте интенсивность освещения. По-видимому, придется увеличить значение множителя с 1,25 приблизительно до 1,5.
7. Визуализируйте сцену и посмотрите на результат (рис. 11.75).

Рис. 11.75. Проекция светлых и темных пятен текстурной карты SCART4

Совет
Для использования совместно с проектором разработаны специальные черно-белые текстуры gobo map.
Открыв Material/Map Browser (Обозреватель материалов/текстур), попробуйте поэкспериментировать с другими текстурами, например Brick (Кирпичи), Cellular (Клетки), Checker (Шахматная доска), Dent (Вмятины), Gradient Ramp (Градиентный спад), Perlin Marble (Перламутровый мрамор) и Smoke (Дым) - см. рис. 11.76.

Рис. 11.76. Проекция шахматной доски на сцену

Настройка затухания

Параметр Attenuation (Затухание) задает области постепенного усиления и ослабевания светового потока.
1. Откройте файл PracticeScene02.max.
2. Выделите прожектор.
3. В окне Front передвиньте прожектор в нижний левый угол так, чтобы он был наклонен к оси X под углом приблизительно 30°. Теперь сцена освещается со стороны (рис. 11.77).

Рис. 11.77. Перемещение прожектора создает сильную боковую подсветку объектов

4. Откройте панель Modify и в ней свиток Intensity/Color/Attenuation (Интенсивность/Цвет/Затухание).
В группе Far Attenuation (Дальнее затухание) установите флажки Use (Использовать) и Show (Показывать) - см. рис. 11.78.

Рис. 11.78. В группе Far Attenuation установите флажки Use и Show

5. Появятся пределы дальней области освещения. В окне ActiveShade объект освещается только в том случае, если он попадает в область освещения.
6. Измените пределы затухания так, чтобы в область освещения попадали только объекты сцены (рис. 11.79).

Рис. 11.79. Настройка индикаторов пределов затухания

7. При необходимости увеличьте интенсивность освещения в свитке General Parameters.
8. Визуализируйте сцену и посмотрите на результат (рис. 11.80).

Рис. 11.80. После установки параметров затухания цилиндр стал более темным

Совет
Установив пределы дальнего затухания, можно раз и навсегда включить источник, не опасаясь, что программа не производит каждый раз лишние расчеты освещения.
Параметр Decay (Спад) увеличивает коэффициент спада интенсивности светового потока при удалении от источника.

Создание объемного освещения

Объемное освещение - атмосферный эффект, основанный на взаимодействии света с мельчайшими частицами тумана, пыли или дыма. Благодаря этому эффекту создается рассеянное свечение вокруг фонарей в вечерней мгле, виден луч маяка в тумане или лучи солнца, проникающие сквозь окно в комнату.
Объемное освещение работает со всеми источниками, но чаще всего используется с прожектором. Поскольку объемное освещение - это настоящий трехмерный эффект, его можно визуализировать только в окнах проекции перспективы.
1. Выберите источник, освещающий сцену.
2. Откройте меню Modify.
3. Откройте свиток Atmospheres & Effects (Атмосферные и другие эффекты). Имейте в виду, что этот свиток нельзя открыть из панели Create.
4. Щелкните по кнопке Add (Добавить) -см. рис. 11.81.

Рис. 11.81. Щелкните по кнопке Add в свитке Atmospheres & Effects

Выберите вариант Volume Light (Объемное освещение) в диалоговом окне Add Atmosphere or Effects (Добавить атмосферный или другой эффект) -рис. 11.82.

Рис. 11.82. Добавьте объемное освещение к прожектору

5. Затем щелкните по кнопке ОК.
6. Визуализируйте сцену с объемным освещением в окне проекции Perspective (Перспектива), Camera (Камера) или Light (Освещение) - см. рис. 11.83.

Рис. 11.83. Трехмерная визуализация объемного освещения

Совет
Если уменьшить диаметр ядра освещения,  это облегчит управление объемными эффектами освещения. Анимируя изменение границ области освещения, можно изобразить движение объемного света.
Сочетая проекции текстурных карт и объемное освещение, можно создать необычные эффекты (рис. 11.84).
Корректное отображение теней от источника объемного света достигается лишь при использовании теней типа Shadow Map.

Рис. 11.84. Объемное освещение в сочетании с проецированием текстурной карты Cellular

Назад/Меню/Вперед