Основний робочий процес постановки освітлення в maya, все про графік, фотографій і cad системам

Зазвичай освітлення реалізують в кінці постановки, тому текстури, моделювання та анімація можуть значно вплинути на вибір схем освітлення. Все це, а також велика кількість джерел світла, як правило застосовуються при постановці, може істотно уповільнити візуалізацію. Хоча кожен светотехник знаходить власний робочий процес, існує кілька базових принципів, які можуть допомогти в ус корінь постановки світла.

Інтерактивна фотореалістична візуалізація

Щоб включити IPr. виберіть в меню rendering (Візуалізація) пункти render => lP r render Current Frame (Визуализировать => Візуалізація поточного кадру в режимі IPr). Після того як відкриється режим візуалізації і сцена буде візуалізіро- вана, окресліть за допомогою миші область в кадрі. Ця область всередині кадру буде впо- слідстві швидко оновлюватися в міру зміни сцени. По завершенні предварітель- ної установки параметрів візуалізації для сцени спробуйте розставити кілька спрямованих джерел світла з використанням IPr; тепер можна перемістити їх і подивитися, наскільки швидко оновиться результат.

Основні і заповнюють джерела світла

Інтерактивне розміщення світла

Мал. 11.1. При постановці освітлення спочатку розмістіть основні джерела світла, а потім для пом'якшення додайте заповнюють

плоского джерела світла, що дозволяє автоматично переглядати результат. Щоб включити цю можливість, виберіть пункт меню Create => Lights => Spot Light • (Створити => Джерела світла => Прожектор •). або Directional Light (Направлений джерело світла), або Are a Light (Плоский джерело світла), а потім встановіть прапорець Interactive Placement (Інтерактивне розміщення). Інтерактивне розміщення источ- ника світла показано на рис. 11.2.

Мал. 11.2. Інтерактивне розміщення дозволяє відразу переглядати резуль- тат, полегшуючи вибір точки розташування джерела світла

Типи джерел світла

Точковий Розсіяний Спрямований світло Прожектор Плоский світ Об'ємне світло світло світло

розсіяне світло

Розсіяне світло поводиться так, як ніби він не має джерела, поширення і позиції. Найчастіше таке світло використовується для управління загальною освітленістю сцени. Рівномірно освітлені плани, наприклад серпанок, найкраще виходять з по- міццю розсіяного світла. При помірному і обережне використання такої світло мо- жет допомогти рівномірно пом'якшити сцену і скоротити кількість спрямованих або ло- Кальний джерел світла. Використовуйте розсіяне світло обачливо, оскільки над- мірне його застосування призводить до створення досить нерельєфна композиції.

Параметр Ambien t Shad e (Розсіяна тінь) дозволяє контролювати вигляд розсіяний ного світла: світло з усіх напрямків (omnidirectional) або позиційний (positional), тобто світло з одного боку в залежності від його позиції. На рис. 11.4 показано вплив на ос вещеніе різних значень параметра Ambien t Shad e (Розсіяна тінь).

Ambient Shade = 0,0 Ambient Shade = 0,5 Ambient Shade = 1,0

Мал. 11 .4. Вплив значення параметра Ambient Shade на розсіяне світло

Джерела світла: спрямований, точковий і прожектор

в просторі XYZ, сам джерело фактично не має позиції. Джерела направ- ленного світла найбільш широко застосовуються в якості віддалених джерел світла, наприклад, таких, як сонце. Тінь від спрямованого джерела світла зазвичай менше те- ні, відкидаємо джерелами інших типів, оскільки світлові промені паралельні один одному і не розходяться. На рис. 11.5 показані візуалізовані зображення, для освітлення яких використовувалися джерела цих трьох типів.

Спрямований світло Точкове світло Прожектор

Мал. 113. Цей стілець освітлений одним джерелом спрямованого світла, точковим джерелом і джерелом типу "прожектор". Зверніть увагу на відмінності в освітленні поверхні

Точкові джерела поширюють світлові промені у всіх напрямках х і мають певну позицію в просторі. Прикладами точкових Джерел світла можуть бути електролампа і свічка. Точкові джерела світла мають швидкість згасання (decay rate) (втрати і розсіювання енергії на відстані). а в зв'язку з на- правління променів на всі боки вони відкидають більші тіні, ніж на- правління джерела світла.

Прожектор - це конічний пучок світлових променів з певною позицією та спрямованістю. Крім швидкості згасання прожектор має параметри Con e Angl e (Кут конуса), Penumbr a Angl e (Уго л півтіні) і Dropof f (Спад). (Більш е докладно ці параметри обговорюються пізніше, в розділі "Властивості джерел світла".) Можливість управлін я позицією і напрямком світла робить такі источ- ники вельми гнучкими.

Плоскі джерела світла вимагають великих обчислювальних ресурсів, але створюють більш м'яке освітлення, яке може конкурувати з якістю відбитого світла. Плоский джерело висвітлює двомірну площину, а не випускає один промінь уздовж століття-тора. Кількість випускаються променів залежить від розміру цієї прямокутної площини. Отже, якщо збільшити джерело світла, то світло буде яскравішим.

Використовувати плоскі джерела світла слід тоді, коли необхідно імітувати

світло, що випромінюється великий областю, наприклад, як віддзеркалення світла від білої стіни, а не як світло від однієї лампочки. На рис. 11.6, а зображення визуализировано з прожекто- ром, а зображення на рис. 11.6, б - з плоским світлом. Зверніть увагу: прожектор створює різку, але меншу бликовое підсвічування, тоді як плоский світло створює більш м'яке підсвічування, але з великими відблисками.

Бликовое підсвічування означає яскравий, відбитий відблиск на освітленому об'єкті. Відблиски проявляються на об'єктах з анізотропними тінями або тонуванням за методом Blinn або Phong.

а прожекти р 6 Плоскі й све т

Мал. 11.6. Зверніть увагу, як відрізняються відблиски у плос- кого світла і прожектори>

Об'ємне світло

Об'ємні джерела світла дозволяють задати обсяг, в якому світить світло. Головна перевага таких джерел світла полягає в тому, що користувач в інтерак- тивном вікні сцени бачить тривимірну область, в якій існує світло. Це дозволяє легко управляти діапазоном освітленості. Як і плоскі джерела світла, об'ємні джерела не мають параметра швидкості згасання; ефекти відставання реалізуються за допомогою параметра Color ram p (Колірний градієнт). На рис. 11.7 представлений сфері- ний об'ємний джерело світла, застосований на сцені.

Мал. 11.7. Стілець, освітлений сферичним об'ємним світлом. Зверніть ува- ня на те, що точка найбільшої яскравості знаходиться в центрі сфери, а интен- ність знижується в напрямку кордонів сфери

Властивості джерел світла

Колір, інтенсивність і тонування

Колір і інтенсивність є основними властивостями джерел світла. Колір отве- чає за колір світлових променів, що випускаються джерелом, а інтенсивність визначає яр- кістка. Ці властивості для створеного джерела світла зазвичай встановлюють в першу чергу. Щоб надати джерела світла заданий колір, можна скористатися діалогів говим вікном Color Choose r (Вибір кольору). Можна також встановити для джерела све та текстуру, яка буде функціонувати як маска (mask) або затінення. Затінення (gobo) - це театральний термін, який означає контур, поміщений на джерело світла для імітації тіні будь-якого елементу сцени. При правильному застосуванні за- тенение дозволяє заощадити багато часу, усуваючи необхідність моделювання невидимих ​​сценічних реквізитів. Щоб створити затінення, застосуєте текстуру до па- параметром Color (Колір) джерела світла. Чорні ділянки текстури блокують світло, а бе- лі - пропускають його. Щоб змінити колір джерела світла, що проходить через цю маску, необхідно змінити значення параметра Color Gai n (Посилення кольору) в вузлі файлу маски. Створення анімованих затенений описано в кінці цієї глави. На рис. 11.8 показано затінення, застосоване до прожектора.

Мал. 11.8. Текстура, показана зліва, застосована до параметру Color прожектора для створення кон- турной тіні

На відміну від реального світу тут можна створювати джерела світла з негативною інтенсивністю, тобто з поглинанням світла. Негативні значення інтенсивності велико- ліпні підходять для освітлення областей, які зазвичай завжди знаходяться в тіні, на- приклад щілини. Оскільки створюваний програмно цифровий світ позбавлений від тремтіння (bouncing realistically), негативні джерела світла дозволяють додати сцені м'якості

Щоб створити тіньову маску (shadow mask), в якості кольору джерела світла вибі- рают чорний колір, а для тіней, навпаки, - білий. Отриманий в такому випадку результат буде являти собою сцену з білими тінями; потім цей ефект можна скомбіні- ровать з іншими рівнями сцени. Це дозволить управляти тінями на завершальному етапі постановки. Слід зауважити, що крім цього для отримання кращих результатів накладення тіньової маски потрібно вимкнути пряму видимість (Primar y Visibility) об'єкта, що відкидає тінь, і замінити колір основи чисто-білим.

Точковий і плоский джерела світла, а також прожектор мають параметр Deca y rat e (Коефіцієнт згасання), який знижує інтенсивність світла в залежності від відстані. Існують три коефіцієнта згасання.

Лінійна (linear). Інтенсивність зменшується пропорційно відстані.

Квадратична (quadratic). Інтенсивність зменшується пропорційно квадрату відстані - саме так зменшується інтенсивність в реальному світі.

Кубічна (cubic). Інтенсивність зменшується пропорційно кубу відстані.

Колір світла залишається таким же, незалежно від відстані до джерела.

Коефіцієнт згасання починає впливати на інтенсивність світла на відстані понад 1

одиниці від джерела.

Мал. 11.9. Для управління рівнем згасання світла від об'ємного ис точніка в колірний діапазон додають темні кольори

Прив'язка джерел світла

а Прожектор не пов'язаний зі сферою

б Прожектор пов'язаний зі сферою

Крім того, використовуючи пункти меню Lighting / Shadin g (Освітлення / Тонування), прив'язки можна змінювати безпосередньо в робочому просторі. Виділіть об'єкти і джерела світла, прив'язки яких потрібно змінити, а потім виберіть пункт меню Lighting / Shadin g => Mak e Light Link s (Освітлення / тонування е => Створити прив'язки джерел світла), щоб зв'язати їх, або пункт Lighting / Shadin g => Brea k Ligh t Link s (Освітлення / тонування е => Розірвати прив'язки і джерел світла), щоб видалити прив'язку.

Зверніть увагу на те, що розрив зв'язку між об'єктом і всіма джерелами світла не робить цей об'єкт невидимим; прив'язка джерел світла впливає тільки на те, як освітлені об'єкти. Якщо об'єкт на сцені не пов'язаний ні з одним джерелом світла, то він візуалізується як абсолютно чорна пляма, загороджують інші освітлювані об'єкти. Таке загораживание об'єктів може виявитися зручним для створення масок, які дозволяють комбінувати різні сцени при візуалізації.

Об'єкти і джерела світла можна вибирати на основі інформації про прив'язку. Ви- ділите джерело світла і виберіть пункт меню Lights / Shadin g => Select Objects Illuminated By Light (Освітлення / Тонування => Виділити об'єкти, освітлені цим джерелом), щоб виділити всі об'єкти, пов'язані з даним джерелом. Знайдіть об'єкт та виберіть пункт меню Lights / Shading => Select Lights Illuminating Object (Освітлення / Тонування => Виділити джерела світла, що висвітлюють цей об'єкт), щоб виділити всі джерела світла, пов'язані з даним об'єктом.

Джерело світла Spot (Прожектор) має кілька унікальних параметрів: Con e Angle (Кут конуса), Penumbr a Angl e (Кут півтіні) і Dropoff (Спад). Параметр Con e Angle управляє розмахом світлового пучка. Прийнятого за замовчуванням значення 40 ° зазвичай цілком достатньо для більшості світлових плям. Великі кути (до 180 °) за- часту використовуються для заповнюють джерел світла.

Властивість Penumbr a Angle (Кут півтіні) пом'якшує світло, розмиваючи зовнішню гра- ніцу світлового конуса. Позитивні значення розмивають зовнішній кордон, а отри- цательного - внутрішню. На рис. 11.11 показаний ефект зміни кута півтіні.

Penumbra = 10 Penumbra = 0 Penumbra = 10

Мал. 11.11. Зверніть увагу: від'ємне значення кута півтіні розмиває кордони всередині, тоді як позитивне - зовні

Параметр Dropoff (Спад) подібний до лінійному коефіцієнту згасання (Linea r Deca y rate). але замість згасання при збільшенні відстані від джерела світла він управляє ступенем зменшення інтенсивності світла при видаленні від центру до кордонів светово- го пучка. Як правило, доцільні значення знаходяться в діапазоні від 0 до 50.

Зони згасання (Deca y regions) дозволяють створювати області, в яких наблюдает- ся світіння пучка світла, як показано на рис. 11.14. Маніпулювати цими усіченими

Мал. 11.12. Використовуючи шторки, можна Рис. 11.13. За допомогою зон згасання імі- контролювати різко окреслені краю тіруются області світіння. (Для більш прожектора чіткої ілюстрації областей до источ- нику світла був доданий параметр Fog,

який описується пізніше.)