\\ КомПартиЯ \ Уроки \ Урок №6: Да будет свет!

Урок №6: Да будет свет!

Предисловие:
Данный урок - это первая часть глобальной работы по изучению источников света, теней, а также настроек визуализации сцен в такой широко известной программе как 3ds max 5. В этот раз я попытался дать обзор нового, а также хорошо перепрятанного старого "осветительного оборудования". Как мне это удалось судить Вам...

<Комната, к стенке неловко жмется Обыватель, посреди комнаты, на стремянке, ковыряется в патроне Электрик>
<Э> Какое старье! Неужели "этим" еще кто-то пользуется! Вы посмотрите какое убожество это, Omni. А эти тени?!
Но меня она никогда не подводила, и ресурсы не тратятся...
<Э> Ха! Вы еще не видели последний писк моды - photometric lights!
<Из сумки был извлечен объект округлой формы. После долгих мучений лампочка была установлена в патроне.>
<Э - довольный> Включай!
<Раздался характерный щелчок выключателя, но вместо того чтобы зажечся, свет вырубился не только во всем доме, но и на небе.>
<Голос Свыше> Ну вот! А ведь я предупреждал, что на рендере стоит старая версия...

Нестандартные настройки стандартных осветителей

Прежде чем приступить, к рассмотрению самого вкусного - новых источников света, следует рассмотреть все новшества, внесенные в эту версию. Изменения даю в сравнении с 4 версией. Итак, создайте любой источник света и перейдите во вкладку Modify.

Свиток Generals Parameters потерял флажок Cast Shadows, место которого занял теперь флажок On группы Shadows. Этот флажок перекочевал в свиток общих параметров света вместе раскрывающемся списком выбора типа тени и флажком Use Global Settings из прежнего свитка Shadow Parameters. В общем удобная штучка, все рядом, и свет, и тень :) В раскрывающемся списке раздела Shadows свитка Generals Parameters теперь присутствует не два, а четыре типа теней. Исчезли счетчики RGB и HSV. В раскрывающемся списке Light Type теперь перечисляются не все пять типов стандартных осветителей, а толко три: Omni, Spot и Directional. При выборе варианта Spot и Directional становится доступным флажок Targeted, при установке которого источник света становиться нацеленным. При установленном флажке справа отображается расстояние до мишени. Если сбросить флажок, то справа появится счетчик, позволяющий задавать расстояние от источника до обреза конуса лучей свободного или направленного осветителей. Т.е. в принципе нет надобности и в пяти кнопках панели Lights, но представьте какими нехорошими словами Вы незаслуженно обозвали бы производителей, если вдруг вместо шести осветителей, обнаружили всего два.

Новый свиток Intensity/Color/Attenuation - это прежний свиток Attenuation Parameters, дополненный счетчиком Multipler и образцом цвета освещения, перенесенных из свитка General Parameters. PS: Счетчик Multipler, как не жаль, потерял значение "основного" параметра. И если для стандартных осветителей это характеризуется просто переносом в другой свиток, то для фотометрических, рассмотренных ниже, он уже не играет почти никакой роли...

Группа параметров Affect Surfaces в полном составе перенесена из свитка General Parameters в новый свиток Advancet Effects, также здесь размещен раздел Projector Map с кнопкой выбора текстурной карты для использования источника света в качестве слайд-проектора и флажком ее активации. Вот пожалуй и все наиболее существенные изменения настроек стандартных осветителей. PS: В связи с появлением в max 5 новых типов теней, могут появляться новые свитки для настройки параметров этих усовершенствованных теней.

Мы с Вами раньше не встречались?

А теперь самое интересное: Первое, что мы видим ткнув на кнопку Lights - новый источник света Skylight, присмотревшись повнимательнее видим наличие еще одной вкладки помимо Standart, с весьма загадочным названием Photometric. В новой версии разработчики выдали нагара восемь новых фотометрических освететелей. И, в данном случае, больше не значит хуже! Но о них позже. В категории Systems помимо имевшийся ранее системы Sunlight появилась новая система осветителей Daylight.

Skylight. Особенности, использование.

Немного о Skylight: Осветитель Skylight явлляется осветителем из разряда "ткнул-и-забыл" т.е. при минимуме параметров дает отличный результат. После первого же применения я в него просто влюбился. Отличается Skylight от всех остальных стандартных источников света тем, что его воображаемые лучи не исходят из какой-то одной точки. При размещении осветителя Skylight в составе сцены она как бы накрывается сверху воображаемым куполом в виде бесконечно большой полусферы, все точки которой являются источниками световых лучей. Положение, ориентация и размеры значка не имеют никакого значения - это всего лишь вспомогательный объект (рис.1). Однако не ждите от него бликов, даже самый блестящий клинок потеряет их, но какие мягкие полутени приобретет объект, если перед визуализацией будет активизирован режим расчета освещенности Light Tracer (рис.2). :)

Рис.1

Рис.2

Рис.3

Рис.4

Итак использование:

1. Щелкните на кнопке Skylight в командной панели Create->Lights->Standart
2. Щелкните кнопкой мыши в любой точке окон проекций. Размер, ориентация и местоположение значка не имеют никакого значения.
3. Включите режим трассировщика света. Для этого выполните команду меню Rendering->Advanced Lightning. Появится окно с одноименным названием, где выберите строку Light Tracer.

Ознакомимся со свитком Skylight Parameters:

• Use Scene Environment - при установке этого переключателя для окрашивания цвета осветителя будут использованы настройки цвета фона, сделанные в окне диалога Enironment меню Rendering (рис.3).
• Sky Color - при установке этого переключателя можно выбрать нужный нам цвет.
• Map - Позволяет заменить цвет осветителя изображением текстурной карты. Если установить в счетчике величину доли вкзада менше 100%, то цвет ее рисунка будет смешиваться с цветом неба, заданным в образце.

Чтобы добиться эффекта яркого солнечного дня к осветителю Skylight стоит добавить один или несколько стандартных источников света, для формирования более четких теней. На рис.4 был исползьован Skylight и один Omni.

Фотометрическое чудо

Одно из самых революционных нововведений в области света, стало создание фотометрических источников света. Дело в том, что эти осветители расчитаны на точное воспроизведение освещенности с учетом таких важных параметров как сила света, а также параметры ее затухания в зависимости от удаления от источника света. Вобщем если опустить все эти умные слова, получается примерно следущее:

Учитесь моделить параметричекси господа! Халява кончилась, теперь все параметры света жестко привязанны к выбранным единицам отсчета, будь то метры или дюймы (вспоминаем менюшку Units Setup. Вспомнили? - Ну и молодцы.) А параметр Multipler превратился в жалкий придаток. И еще одна сложность - т.к. параметры освещенности задаются такими физическими величинами как люмены и т.д., а дома лампочки как назло светят в ваттах, то возник вопрос как свести эти две величины :) Некоторые данные приведены в Приложении 1.

Итак новые осветители:
Target Point - Free Point
Target Linear - Free Linear
Target Area - Free Area
IES Sun - IES Sky

Target Point - Free Point (Рис.5)

Создайте источник света Target Point или Free Point и перейдите во вкладку Modify. Свиток General Parameters содержит несколько интересных параметров объединенных под общим названием Light Type, Среди них: Флажок On отвечает за участие (или неучастие) данного источника света в визуализации сцены. Развертывающийся список, содержит три строчки: Point, Linear, Area, что соответствует трем типам осветителей. Флажок Targeted будучи снятым позволяет задать численное значение счетчиком справа и аналогич действию Targ. Dist. у стандартных осветителей (Free). Если флажок стоит, то источник света становиться Targeted и у него появляется мишень. Смысл данных настроек имеет смысл только вкупе с параметром Distribution рассмотренным ниже. Свиток Intensity/Color/Distribution позволяет настроить такие параметры как интенсивность, цвет, распределение нашего источника света. Раскрывающийся список, Distribution содержит следующие варианты распределения света: Isotropic - равномерное распределение света во все стороны (По умолчанию. Получаетсячто-то типа Omni). Spotlight - выбрав этот вариант мы превращаем нашу псевдо Omni в прожектор, за "нацеленнсть" которого как раз и отвечает уже упомянутый флажок Targeted. Ширина луча задается в свитке Spotlight Parameters и подобна настройке стандартных осветителей. Web - Весьма непонятный режим распределения при котором настройки загружаются из специального файла, а счетчики позволяют повернуть линию максимума силы излучения относительно глобальной оси координат. Раздел Color позволяет выбрать один из готовых типов цвета. Например: Fluorescent, Halogen, Mercury - думаю названия говорят сами за себя. Либо можно переключится в положение Kelvin и задать цветовую температуру вручную. Поле Filter Color позволяет как бы поставить перед осветителем дополнительный фильтр цвет которого можно также настроить. Раздел Intensity позволяет задать силу света в одной из трех единиц измерения: lm (люмены) cd (канделы) - световой поток на единицу телесного угла. lx at (люксы на) - счетчик слева задает освещенность в люксах на расстоянии указанным справа. Счетчик Multipler задает коэффициент усиления величины указанной в этом разделе.

Target Linear - Free Linear (Рис.6)

При создании данного источника света появляется дополнительный свиток Linear Light Parameters с единственным счетчиком Length, которым задается длинна линейного источника света. Также из развертывающегося списка Distribution исчезают Isotropic и Spotlight, но появляется Diffuse - распределение, при котором максимальная освещенность достигается когда луч падает перпендикулярно освещаемой поверхности, а минимальная - при параллельной.

Target Area - Free Area (Рис.7)

Единственное отличие от Linear - свиткок Area Light Parameters с двумя счетчиками: Length и Width (Длина и Ширина).

IES Sun - IES Sky (Рис.8-9)

Первый вопрос, который возникает, глядя на эти два источника света - "А что такое IES?" :) А это: Illuminating Engineering Society - организация разрабатывающая стандарты описания параметров светильников. Тут Вы хлопаете себя по лбу - "Ну конечно как я не догадался!" :) А вообще из названия видно, что данные объекты позволяют физически точно настроить параметры внешней среды будь то солнечный или пасмурный день. Создав источник света IES Sun рассмотрим свиток Sun Parameters, остальные подобны рассмотренным выше. Впрочем даже в этом свитке единственный параметр о котором я упомяну - Intensity. Данный параметр задает освещенность в люксах, и... если покопаться в учебниках, то можно найти реальное расстояние до солнца, а также силу света оного :) Впрочем всегда можно подогнать значения до приемлимого вида.

IES Sky подобен Skylight, но в отличие от него позволяет более точно настроить параметры освещенности сцены. Некоторые особенности: Расположение источника света имеет большое значение. Его следует располагать мишенью вниз, а угол между осью осветителя и плоскостью влияет на освещенность (прямо пропорционально). Впрочем даже денный осветитель не блещет большим количеством параметров, единственное о чем упомяну - о ползунке, который овечает за "облачность" небосвода. Clear (ясно) <-> Cloudy (облачно). Без Radiosity или Light Tracer результат вы не увидите.

Система освещения Daylight (Рис.10)

Вобщем если сгрести в одну кучку IES Sun и IES Sky, то получится Daylight, с некоторыми дополнениями повторяющий Sunlight. Дополнения эти вылились в раздел Sun, который мы уже так или иначе рассмотрели. Только вместо стандарных объектов использованных в Sunlight, по умолчанию стоят "продвинутые" IES.

Рис.5 (Target Point - Free Point)

Рис.6 (Target Linear - Free Linear)

Рис.7 (Target Area - Free Area)

Рис.8 (IES Sun)

Рис.9 (IES Sky)

Рис.10 (Daylight)

Приложение 1. Техничекие данные основных источников света

Примечание: В - вакуумные; БК,Г - разные типы газонаполненных; ЛБ - лампа белого света. ДРЛ в основном используются для уличного освещения.

Кстати, а вы знали, что в качестве люминофора в ЛЛ используется вещество галофосфат кальция дозированный марганцем и сурьмой, и что если умудриться данное вещество соскрести, то можно неплохо загореть под ультрафиолетовыми лучами. Но это только в том случае если вы при вскрытии лампы не отравитесь парами ртути, которые находятся вместе с небольшим количеством чистого газа аргона внутри лампы :)

В данном уроки были использованы собственные знания, а также материалы из книги M. Марова "3ds max 5 новые возможности".

OrioN