|
|
|
|
ГЛАВА 11. Освещение
В 3ds max 6 существует четыре типа теней, которые могут быть назначены источнику света:
- Shadow Maps (Карта теней) - тени, получаемые на основе растрового изображения, которое проецируется источником света. Оно создается построчной визуализацией при предварительной обработке сцены и появляется уже при окончательном выводе. Карты придают теням мягкие очертания, как будто происходит рассеяние света в воздухе (рис. 11.85). Для большинства источников света этот тип теней установлен по умолчанию;
Рис. 11.85. Карта теней позволяет получить тени с мягкими очертаниями - Area Shadows (Протяженные тени) -имитируют тени, которые получаются при освещении объекта источником света, протяженным в двух или трех измерениях. Они используют технологию сглаживания (Anti-alising), чтобы создать плавные атмосферные тени (рис. 11.86).
Рис. 11.86. Протяженные тени имеют расплывчатые края - Raytraced Shadows (Трассируемые тени) - имеют более точные и четкие очертания, нежели карты теней. Они рассчитываются с помощью алгоритмов трассировки лучей света от источника к объекту. Используйте трассируемые тени для более точного размещения теней, например, в архитектурном моделировании (рис. 11.87). Трассируемые тени по умолчанию установлены для систем солнечного света;
Рис. 11.87. Трассируемые тени имеют четкие границы - Advanced Raytraced Shadows (Улучшенные трассируемые тени) - представляют собой разновидность трассируемых теней, который также используют технологию сглаживания, чтобы создать плавные края теней (рис. 11.88).
Рис. 11.88. Улучшенные трассируемые тени имеют смазанные края, сохраняя при этом качество просчета
Параметры, устанавливаемые в свитке Shadows Parameters (Параметры теней), влияют на отображение теней всех видов (рис. 11.89). Теням можно придать рисунок с помощью текстурной карты, настроить плотность теней (черноту), слегка подкрасить их в соответствии с цветом освещения, что придаст им более натуральный вид.
Рис. 11.89. Свиток Shadows Parameters
позволяет настраивать отображение теней
Используя выпадающее меню Object Shadows (Тени объектов), можно назначить для любого источника освещения необходимый тип теней.
1. Откройте любую сцену, на которой присутствуют источники освещения и тени (рис. 11.90).
Рис. 11.90. Учебная сцена с картами теней
2. Выделите источник света, который создает тени.
3. Откройте панель Modify.
4. Откройте свиток Shadows Parameters (Параметры теней).
5. В выпадающем меню Object Shadows
выберите новый тип теней (рис. 11.91).
Рис. 11.91. Выбор
трассируемых теней из списка
6. Визуализируйте сцену (рис. 11.92).
Рис. 11.92. Сцена с трассируемыми тенями
Трассируемые тени визуализируются гораздо медленнее при использовании всенаправленных источников. Если есть возможность, используйте вместо них прожекторы и направленные источники.
Иногда карты теней получаются размытыми, бледными или же отделенными от предметов, которые отбрасывают тени. Решить эти проблемы поможет изменение параметров карт теней:
- Bias (Смещение) - отодвигает тени от объекта, который их отбрасывает. Чем меньше значение параметра, тем ближе тень к объекту. При высоких значениях тень заметно отделяется от объекта;
- Size (Размер) - управляет точностью тени, задавая размер ее растрового представления. Если тень получилась неровной и прерывистой, значит, ее размер слишком мал. При больших значениях параметра получаются более четкие края тени, но увеличивается время визуализации;
- Sample Range (Диапазон выборки) - параметр управляет резкостью тени, задавая размер усреднения областей тени. Если тень смазанная, полосатая или на ней присутствует муаровый узор, возможно, стоит увеличить значение параметра Sample Range. При слишком маленьком значении этого параметра получаются рваные тени. Рекомендуемые значения -от 2 до 5. Более высокое значение может устанавливаться при увеличении размера карты тени или параметра Bias;
- Absolute Map Bias (Абсолютное смещение карты) - определяет, как смещение карты вычисляется по отношению к остальной части сцены. Если при визуализации ролика вы заметили мерцание теней, попробуйте изменить эту опцию.
После изменения параметров карты теней всякий раз визуализируйте сцену, чтобы проконтролировать результат.
1. Откройте сцену, для которой требуется настройка карт теней (рис. 11.93).
Рис. 11.93. Тень размытая и нечеткая
2. Выделите источник света, отвечающий за появление тени, и откройте панель Modify.
3. Откройте свиток Shadow Map Params (Параметры карты теней) - см. рис. 11.94.
Рис. 11.94. Коррекция параметров карты тени в свитке Shadow Map Params
4. Чтобы установить разрешение тени, настройте параметр Size и/или Sample Range
(рис. 11.95).
Рис. 11.95. Фокусировка и увеличение размеров тени
5. Чтобы задать расстояние от объекта до тени, настройте параметр Bias (рис. 11.96).
Рис. 11.96. Настройка смещения карты тени
Ускорение визуализации трассируемых теней
Стандартная трассировка всегда дает четкие тени, которые почти никогда не нужно редактировать. Для настройки трассируемых теней предусмотрено два параметра:
- Bias (Смещение) - отодвигает тени от объекта, который их отбрасывает. Чем меньше значение параметра, тем ближе тень к объекту. При высоких значениях тень заметно отделяется от объекта;
- Max Quadtree Depth (Максимальное ветвление дерева обработки) - управляет скоростью визуализации трассируемых теней. При малых значениях параметра требуется больше времени, но расходуется меньше оперативной памяти. При больших значениях визуализация идет быстрее, но увеличивается расход памяти.
1. Выделите источник света, дающий трассируемые тени (рис. 11.97).
Рис. 11.97. Подсветка сзади дает трассируемые тени, которые визуализируются медленно
2. Откройте панель Modify.
3. Откройте меню Ray Traced Shadow Params (Параметры трассируемых теней).
4. Увеличьте значение Max Quadtree Depth (рис. 11.98).
5. Визуализируйте сцену. Теперь этот процесс займет меньше времени.
Рис. 11.98. Если
у вас достаточно оперативной памяти, параметр Мах Quadtree Depth
можно увеличить
Сглаживание трассируемых теней
Для того, чтобы получать геометрически точные трассируемые тени со сглаженными краями, следует использовать тени типа
Adv. Ray Traced (Улучшенные трассируемые тени).
1. Откройте сцену, для которой требуется настройка карт теней.
2. Выделите источник света, отвечающий за появление тени, и откройте панель Modify.
3. В выпадающем списке Shadow Type (Тип тени) выберите Adv. Ray Traced Shadows (Улучшенные трассируемые тени).
4. В разделе Adv. Ray Traced Params (Параметры улучшенных трассируемых теней) увеличьте значение параметра
Shadow Integrity (Целостность теней) до 5 и Shadow Quality (Качество теней) до 10. Затем увеличьте
Shadow Spread (Разброс теней) до 4 (рис. 11.99).
Рис. 11.99. В свитке Adv. Ray Traced Params
устанавливаются параметры сглаживания и зашумления трассируемых теней
5. Визуализируйте сцену (рис. 11.100).
Рис. 11.100. Сглаженные трассируемые тени имеют более расплывчатые края
6. Продолжайте изменять параметры по своему усмотрению, чтобы понять их действие. Поменяйте значение Jitter Amount (Величина зашумления), что увеличит шум в тени, сделав ее более реалистичной (при неровном освещении).
Создание теней от протяженных источников света
У теней от протяженных источников света края размытые и нечеткие, причем величина размытия увеличивается по мере удаления от источника. Такие тени в 3ds max имеют тип
Area Shadows (Протяженные тени).
1. Откройте сцену, для которой требуется настройка теней.
2. Выделите источник света, отвечающий за появление тени, и откройте панель Modify.
3. В выпадающем списке Shadow Type (Тип тени) выберите Area Shadows (Протяженные тени).
4. В свитке Area Shadows (Протяженные тени) расположены параметры настройки этого типа теней. Многие из них совпадают с одноименными параметрами для улучшенных трассируемых теней. Отличительными являются параметры, характеризующие форму и размеры источника света (рис. 11.101).
Рис. 11.101. В свитке Area Shadows
устанавливаются размеры протяженного источника света и установки качества теней
В выпадающем списке вверху свитка выберите форму источника света: Simple (Простой),
Rectangle Light (Прямоугольный), Disc Light (Дисковидный), Box Light
(Имеющий форму параллелепипеда), Sphere Light (Сферический). По умолчанию установлен прямоугольный источник света. В зависимости от его формы задаются различные размеры: длина, ширина, высота или радиус.
5. Визуализируйте сцену (рис. 11.102).
Рис. 11.102. Края теней от протяженных источников света размываются по мере удаления от него
Цвет теней можно устанавливать независимо от цвета источника. Это позволяет передать цветное отсвечивание от близко расположенных объектов или подсветку вторичных источников освещения, например неба.
1. Выделите источник света, дающий тени на сцене (рис. 11.103).
Рис. 11.103. Объект отбрасывает черные тени
2. Откройте панель Modify.
3. Откройте свиток Shadow Parameters
(Параметры теней).
4. Щелкните мышью по указателю цвета (рис. 11.104).
Рис. 11.104
Щелкните мышью по указателю цвета
5. Выберите цвет в диалоговом окне Color Selector: Shadow Color (рис. 11.105).
Рис. 11.105
Выберите
светло-синий
цвет
6. Визуализируйте сцену. Цвет теней изменится (рис. 11.106).
Рис. 11.106. Теперь объект отбрасывает светло-синие тени
Параметр Density (Плотность) позволяет изменять плотность или черноту тени, не влияя на цветовой тон или насыщенность. Используйте этот параметр, чтобы сделать тени более плотными или более прозрачными.
1. Откройте сцену, на которой есть объекты с тенями (рис. 11.107).
Рис. 11.107. Объект отбрасывает тени с плотностью, равной 1
2. Выделите источник света, дающий тени, и откройте меню Modify.
3. Откройте свиток Shadow Parameters.
4. Задайте значение параметра Density (рис. 11.108).
Рис. 11.108
Увеличение плотности теней
5. Визуализируйте сцену. Тени станут более темными или более светлыми (см. рис. 11.109).
Рис. 11.109. Тени стали более темными
Совет
Чтобы смешать цвета света и тени, установите флажок в меню Shadow Parameters напротив пункта Light Affects Shadow Color.
Чтобы спроектировать карту на тень, установите флажок напротив пункта Map
и щелкните по кнопке None.
При освещении объекты отбрасывают тени, но их отображение для некоторых объектов можно отключить. Это можно сделать, как отключив тени от определенного источника, так и отключив тени некоторого объекта.
Разумеется, по умолчанию отображение теней от источника освещения включено, но в любой момент вы можете включить или выключить их визуализацию, изменяя настройки источника. Точно так же любые визуализируемые объекты по умолчанию отбрасывают тени от всех потоков освещения.
Включая или выключая параметр отображения теней объекта, можно визуализировать или убрать тени от освещения объекта всеми источниками.
1. Откройте сцену, в которой есть источники освещения (рис. 11.110).
Рис. 11.110. В этой сцене тень от чайника закрывает пирамидку
2. Выделите объект, который отбрасывает тени.
3. Правой кнопкой мыши щелкните по объекту и из контекстного меню Transform (Преобразования) выберите строку Properties (Свойства).
4. В диалоговом окне Object Properties
(Свойства объекта) снимите флажок Cast Shadows (Отбрасывание теней) - см. рис. 11.111.
Рис. 11.111
Выключение теней чайника
5. Щелкните по кнопке ОК.
6. Чтобы посмотреть на результат, визуализируйте сцену (рис. 11.112).
Рис. 11.112. Тени от чайника выключены
Совет
Чтобы на объект не накладывались тени от других объектов, снимите флажок Receive Shadows (Наложение теней) в окне Object
Properties (рис. 11.113).
Чтобы тень была визуализирована, это должно быть отмечено как в свойствах объекта, так и в свойствах источника света.
Свободные источники освещения используют виртуальные цели при применении команд Dolly, Truck, Pan и Orbit.
Рис. 11.113. Вид после снятия флажка Receive Shadows для пирамидки
